用荧光喷雾实时照亮癌细胞：一种术中识别肿瘤的新方法

每年全球约2000万新增癌症患者中，实体瘤患者常将手术切除作为首选治疗方案。然而，术中很难分辨肿瘤与健康组织的边界，导致残留癌或过度切除问题——例如，乳腺癌保乳术后残留癌发生率部分研究中超过40%，前列腺癌手术阳性切缘率可达35%。为提高手术精准度，荧光引导手术（FGS）应运而生，通过注射荧光探针和专用检测系统可视化肿瘤边界，但现有技术存在肿瘤与背景组织对比度（TBR）低、静脉注射流程复杂（需提前规划注射时间、可能污染手术视野）及约20%的全身不良反应率等局限。

本研究提出一种替代方案：局部喷洒荧光探针（SOP）。研究团队聚焦肿瘤微环境中的癌相关成纤维细胞，其高表达的成纤维细胞活化蛋白α（FAP）是多种癌症的共有靶点。他们优化了原有FAP靶向荧光探针（FTF-BODIPY-TMR），开发出喷雾剂配方：先用氯化钙预处理组织，再喷洒含0.5%海藻酸盐的探针，染色2分钟后用EDTA溶液冲洗5分钟。这种方法解决了探针组织黏附性差的问题，在小鼠模型中（包括结直肠、乳腺、胰腺、黑色素瘤等肿瘤）实现了5-10倍的TBR提升，最高可达20-30，远超现有临床探针的4-6。

通过机器学习算法（k-means聚类），该探针可自动分割肿瘤区域并标记1毫米和3毫米安全边界，各类肿瘤的分割准确度（Dice系数）均超过0.8，其中结直肠和胰腺肿瘤模型超过0.93。共聚焦显微镜显示，探针信号与肿瘤细胞高度一致，甚至能识别显微镜下微小癌灶（100%的探针阳性区域均发现肿瘤细胞）。在活体小鼠手术中，该技术可实时引导肿瘤切除，每次染色-成像-切除循环仅需15分钟，术后复染确认无残留，与肿瘤本身的绿色荧光信号完全吻合。

对人类肿瘤样本的分析表明，FAP在多种癌症的成纤维细胞中广泛表达，且在肿瘤边缘500微米内表达更高，支持其作为泛癌靶点的潜力。临床肝转移腺癌活检样本染色也证实了探针的有效性。

该技术优势显著：局部喷洒避免全身副作用，操作时间（<10分钟）短于术中冰冻切片（<20分钟），可提高手术效率；高对比度有助于精准切除，减少二次手术；适用于血管化差的肿瘤，或与静脉探针联用互补。未来需优化探针至远红外波长以适配现有手术设备、改进喷雾装置，并开发可“关闭”的探针减少背景干扰，有望推动癌症手术向更精准、个性化方向发展。