[Ref: Hadjipanayis, et al. Neurosurgery. 2015; 77: 663-673.]
恶性胶质瘤的手术目标是最大范围的安全切除，然而实际上只有小部分的患者能够达到肿瘤的全切，其中的一个原因是常规白光显微镜下难以区分肿瘤边界。5-ALA（5-aminolevulinicacid，5-氨基乙酰丙酸）的应用克服了上述障碍，其诱导的术中荧光使得肿瘤边界达到了实时可视化。5-ALA诱导的荧光有很高的敏感性、特异性和恶性肿瘤阳性预测率，大大提高了恶性胶质瘤的全切率，其应用在全世界各大中心亦越来越广泛。美国纽约神经外科的Hadjipanayis等综述了5-ALA诱导的荧光在恶性胶质瘤手术中的应用，结果发表于2015年8月的《Neurosurgery》。
1998年，Walter Stummer首次报道结合5-ALA和术中荧光利于术中恶性胶质瘤的显示和切除。2006年，一项随机多中心的3期临床研究结果显示：5-ALA结合术中荧光可提高恶性胶质瘤的全切率。近些年来关于5-ALA和术中荧光的研究逐渐增多。值得一提的是在欧洲、亚洲和澳大利亚，5-ALA已被批准用于人体。
5-ALA与恶性肿瘤
5-ALA是一种人血红蛋白代谢的自然产物，当外源性5-ALA被肿瘤细胞摄入后于细胞内代谢为荧光下可见的原卟啉IX（PpIX），经450nm波长的蓝光照射下可显示为紫红色。PpIX更易在恶性肿瘤细胞内积聚的原因主要是由于肿瘤细胞铁螯合酶水平下降以及ABCB6（ATP-binding cassette transporter）的选择性摄取，其他原因尚有肿瘤细胞密度高、增殖快、富含血管及血脑屏障的易透性。
大量研究表明应用5-ALA诱导的荧光预测恶性肿瘤有很高的敏感性、特异性和阳性预测率，无论是新诊断还是复发的恶性肿瘤，预测准确率可高达90%或以上。在手术中可观察到荧光颜色的一些区别，红色提示为肿瘤的主体，而粉红色则可能是肿瘤边界。
荧光的假阳性与假阴性
在极小部分病例中可观察到荧光的假阳性，比如在肿瘤全切后的瘤腔仍可即刻观察到荧光现象，而距离肿瘤较远的脑组织则无此表现。另外，在肿瘤复发并曾行辅助治疗的患者中，星形细胞反应增生亦可导致出现假阳性，还有正常脑组织或放射性坏死组织亦有可能出现假阳性。
荧光的假阴性有以下可能原因：
1. 肿瘤密度较低的情况荧光并不明显；
2. 荧光可被血、脑组织遮挡或受到光漂白的影响；
3. 口服5-ALA后PpIX的血液浓度4小时才能达到高峰，因此如果短时间内，比如2小时内手术荧光可能并不明显，当然如果手术时间太长的话，荧光也会逐渐减弱；
4. 肿瘤的坏死部分及不典型少突胶质细胞瘤均有被报道荧光不明显的情况。
伴局灶恶性的弥漫浸润性胶质瘤
弥漫浸润性胶质瘤如果在MRI上无明显强化则常被认为是WHO II级的低级别胶质瘤，实际上，在这些所谓的低级别肿瘤中接近50%含有高级别（WHO III级或IV级）的成分。最近的一些研究发现5-ALA有助于明确大部分低级别胶质瘤中的高级别成分，为这些患者提供了更准确的病理诊断、后续治疗及预后。
恶性胶质瘤边界的可视性
已有较多研究表明5-ALA诱导的荧光范围往往会超过术前MRI显示的肿瘤强化区域，这是由于肿瘤强化的原理是血脑屏障的破坏，而周边的肿瘤浸润区并不强化，不同的是5-ALA诱导的荧光即使在周边肿瘤浸润区亦显示良好（图1）。最近的一项对比研究认为在显示肿瘤边界浸润区方面5-ALA较术中MRI更有优势。
图1. 不同肿瘤区域对应的MRI、白光形态、荧光表现及病理。1A-D：肿瘤坏死区域，荧光并无显示，病理提示肿瘤坏死；2A-D：MRI强化的肿瘤主体在白光下显示为灰色的肿瘤，荧光下显示为红色，病理示肿瘤细胞密集及增生明显；3A-D：MRI强化的主体周边区域，显微镜下显示组织轻度异常，但荧光下显示红色，病理显示中等细胞密度的肿瘤浸润区；4A-D：肿瘤浸润区边缘，无红色荧光显示，病理提示无明显胶质细胞浸润。
显微镜白光下肿瘤最大范围切除后是否仍有荧光显示
最近的5项前瞻性研究表明无论是新发的还是复发的恶性胶质瘤，在显微镜白光下行肿瘤最大范围切除后，绝大部分仍有荧光显示，而且这些荧光区域的病理显示88%至100%为恶性肿瘤组织（图2）。
图2. 显微镜白光下肿瘤全切后仍存留5-ALA诱导的荧光以及对应的MRI和病理。A：恶性胶质瘤显微镜下常规全切后，荧光提示为肿瘤边缘；B：最左侧为术前强化MRI，中间为术后强化MRI，最右边为术后无强化的MRI，提示肿瘤全切；C：A图中肿瘤全切后荧光区域的病理显示仍有密集的肿瘤细胞浸润。
5-ALA诱导荧光辅助下肿瘤切除率
安全前提下最大范围切除是恶性胶质瘤手术的原则。但很多因素会影响肿瘤的全切，如肿瘤位于或邻近功能区、肿瘤大小、术中监测及电刺激功能区定位技术的使用和术者的经验。如何分辨肿瘤与正常脑组织的边界是一大难题，即便是较新的一项多中心研究表明恶性胶质瘤的全切率也只有35%，而在5-ALA诱导荧光的辅助下，全切率上升至65%，神经功能障碍则并没有增加。值得一提的是，上述研究的术者对5-ALA应用的经验尚不足，不同中心的术者全切率有很大不同。如今，得益于术者应用5-ALA经验的积累，恶性胶质瘤的全切率可高达89%，即使在功能区也达到了73%。
展望5-ALA在低级别胶质瘤中的应用
目前的显微镜荧光技术并不能识别绝大部分的低级别胶质瘤，然而最近的一项光纤维探针技术可通过定量分析PpIX从而识别低级别肿瘤。另外，共聚焦显微镜亦是一项有望识别低级别胶质瘤的新技术。
总结
5-ALA诱导的荧光技术是过去十年脑肿瘤手术中最重要的进展之一。5-ALA诱导的荧光不仅能显示恶性胶质瘤的主体，还能显示肿瘤周边的浸润区。大部分中心的研究显示，无论是新发的还是复发的恶性胶质瘤，荧光均具有很高的阳性预测率。最近5-ALA被应用于术中识别低级别胶质瘤中的高级别成分。得益于5-ALA诱导荧光的辅助，恶性胶质瘤的全切率有了很大的提升，尤其是结合术中监测和电刺激功能区定位技术时。
（本文由浙二神外周刊原创，浙江大学医学院附属第二医院神经外科郑喆整理，张建民主任终审。)
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