研究背景胃癌是严重危害健康的恶性肿瘤之一,在全球恶性肿瘤的发病率和死亡率中分别占第三位和第二位,我国恶性肿瘤中发病率和死亡率居第二位和第三位,80-90%的患者初诊时已达中晚期,5年生存率不足10%。而早期胃癌(EGC)的五年生存率高,超出90%。胃癌预后欠佳的重要原因是,难以通过现有的技术手段实现早期诊断。胃镜加活检,是目前诊断胃癌的主要方法,而它对EGC的识别能力十分有限,致使胃癌早期诊断率低,总体疗效很不理想。目前有一些研究表明窄带光成像(NBI)和超声胃镜(EUS)可以用于检出EGC并且评价癌灶的浸润深度,但临床上NBI和EUS并未广泛用于EGC的诊断。在先前的研究显示,这两种方法还有很大的局限性,NBI波长短而且穿透浅,假阳性率高,判断浸润深度时受炎症组织和癌灶病理分型的影响大;虽然EUS判断早癌的浸润深度的准确性达80%以上、且它的断层成像有助于客观评价分层情况,但是EUS有时获得的图像质量不高,以及结果的判断高度依赖操作者的熟练程度。近红外光内镜成像是一种具有重要临床应用潜力的诊断早期胃癌的新方法,它采用近红外波长的ICG(吲哚菁绿)作为外源性对比剂,可避免背景光的干扰,增强了粘膜病变的显示;如果将特异性靶向分子连接对比剂,制成具有肿瘤靶向性的分子探针,则可以进行病变特异性分子成像。目前该方面国际上只有少数的几篇小宗临床研究报道,结果提示,红外光内镜成像可以用于区别早期胃癌与胃腺瘤性病变,且与肿瘤浸润深度有一定的相关性。然而,此方面研究极少,并且缺乏关于胃癌及不同癌前状态红外光成像特征的系统研究,更未见近红外内镜分子影像在胃癌诊断中的研究报道。因此,我们开展了近红外内镜诊断早期胃癌以及评估肿瘤浸润深度的研究。进而对造影剂进行改造,连接胃癌单克隆抗体MG7,制备靶向性分子影像探针MG7-ICG,用于近红外内镜分子成像的胃癌靶向研究。第一部分近红外内镜在诊断早期胃癌及评估肿瘤浸润深度的临床价值目的:EGC和炎症病变用传统胃镜观察比较相似,不容易区分。红外光通过静脉注射造影剂可以使黏膜病变凸现出来,而且与可见光相比,其穿透能力强。本文旨在探究近红外内镜诊断EGC以及评估肿瘤浸润深度的可行性及临床价值。方法:本研究拟纳入40例患者,20例已确诊为EGC,并计划实施内镜下黏膜剥离术(ESD)治疗的患者,20例需要进行筛查或主诉为消化不良、上腹痛等症状而需要接受内镜检查的患者。患者按常规胃镜检查准备,首先用标准白光观察病变,然后注射造影剂吲哚菁绿,2分钟后切换至红外光观察,记录保存图像资料,检查结束。通过指定医师对胃镜检查结果的讨论和评价,综合观察结果(对比度、形状、颜色、边界等),并制定染色程度的分类标准。该研究终点包括,主要终点为对近红外胃镜结果进行评价,确认EGC的肿瘤部位染色与正常患者之间是否存在明显的差异;次要研究终点为计算近红外胃镜诊断早期胃癌的灵敏度、特异度、准确性,以及染色强度与浸润深度的皮尔森相关系数。进一步对粘膜下剥离或活检后获得标本进行CD34免疫组织化学染色,探索分析微血管密度(MVD)与近红外胃镜下肿瘤染色之间的关系。结果:总计40名患者(包括20名EGC患者和20名慢性萎缩性胃炎患者)在静脉注射吲哚菁绿后行近红外光内镜检查。通过近红外内镜观察,16名早期胃癌患者的肿瘤部位呈现阳性染色,14名非癌患者胃黏膜未被染色,诊断的灵敏度是80%,特异度是70%,总体准确性是75%。染色强度与浸润深度的皮尔森相关系数为0.583,表示中度相关。免疫组化研究显示,阳性染色在统计学上与MVD呈正相关(p<0.05)。结论:近红外内镜用于诊断EGC并且评估浸润深度具有一定的意义,值得进一步行大样本临床研究。近红外光内镜成像可能与病变处MVD增加有关。第二部分近红外内镜分子成像诊断胃癌的基础研究1.近红外内镜胃癌分子成像的在体和离体研究目的:探讨近红外内镜联合胃癌特异性分子探针诊断胃癌的可行性。方法:吲哚菁绿的琥珀酰亚胺基与特异性抗体MG7的羧基共价连接,制成具有靶向特异性的荧光分子探针MG7-ICG,对其行吸光光度检测,计算连接率。随后进行细胞免疫荧光检测,检测吲哚菁绿与MG7抗体结合是否影响其特异性。最后,建成皮下瘤胃癌细胞BGC-823的裸鼠模型,当肿瘤直径达到0.5-1cm时,将裸鼠分为三组,分别为探针组、吲哚菁绿组和拮抗组,分别将探针、吲哚菁绿从尾静脉注射,拮抗组裸鼠提前1小时注射MG7封闭后再注射探针,用小动物成像仪对裸鼠进行实时监测,72小时后将裸鼠处死,解剖各重要器官并成像,保存数据进行分析。结果:通过对探针溶液吸光光度值的检测,计算连接率为85%-92%。细胞免疫荧光实验证实探针对胃癌细胞有良好的靶向性。在注射探针或吲哚菁绿6小时后,裸鼠的肝脏部位出现荧光信号,24小时和72小时,探针组裸鼠的皮下瘤出现荧光信号,而其他两组并未出现。将裸鼠右侧皮下瘤区域和对应左侧区域(感兴趣区域ROI)的荧光信号测量结果进行比较,探针组与其他两组具有明显的差异(P<0.05)。72小时后,处死裸鼠,将各器官取出成像,并对其荧光信号进行测量计算,探针组肿瘤与肝脏或肾脏的比值,和其他两组相比具有明显的差异(P<0.05)。结论:成功制备了胃癌特异性分子探针MG7-ICG,具有良好的肿瘤靶向性,可以使肿瘤特异性成像,具有很大的应用价值。2.近红外分子内窥成像的分子靶点研究目的:探讨近红外内镜分子影像靶点(MG7)在早期胃癌的表达情况。方法:用MG7抗体对纳入的患者的病理标本进行免疫组化染色,扫描结果并对其进行统计分析,以预测探针用于人体后诊断早癌的灵敏度是否被提高。结果:早癌组有13例阳性,对照组6例阳性,其中早癌组使用近红外内镜诊断阴性的四名患者均出现MG7抗体染色阳性,暗示着如果探针用于临床,与吲哚菁绿两者联合,可能会将20例EGC全部筛出。结论:实验推测探针MG7-ICG如果应用于临床,可能会大大提高EGC的诊断率。