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胃液固有熒光光譜檢測診斷胃癌研究現(xiàn)狀

[2012/4/6]

　　【摘要】 　　對腫瘤內(nèi)源性熒光光譜，尤其是通過檢測體液的固有熒光光譜診斷惡性腫瘤的研究日益增多。全文就胃液固有熒光光譜檢測在胃癌診斷篩查中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀作一綜述。

　　【關(guān)鍵詞】 胃腫瘤　胃液　熒光光譜

　　目前，臨床上診斷胃癌的主要方法是胃鏡下取活組織做病理診斷，但由于其要求具備先進(jìn)的儀器設(shè)備及專門的操作人員，費(fèi)用高且具有創(chuàng)傷性，患者存在一定痛苦而不易接受等原因，很難作為大規(guī)模人群篩查的方法。實驗室檢查如CEA、CA19?鄄9等因敏感性和特異性不高，也只能作為胃癌診斷的參考數(shù)據(jù)，不能用于普查。因此，尋找令人滿意的胃癌篩查診斷方法一直是許多學(xué)者研究的重點(diǎn)。利用光致發(fā)光誘導(dǎo)內(nèi)源性熒光光譜(也即自體熒光光譜、固有熒光光譜)診斷胃癌近年來受到廣泛重視。

　　1 固有熒光光譜檢測的原理

　　當(dāng)用一種波長的光(如紫外光)照射某種物質(zhì)時，這個物質(zhì)的基態(tài)分子吸收能量被激發(fā)至激發(fā)態(tài)后，再返回基態(tài)時會在極短的時間內(nèi)發(fā)射出較照射光波長長的光(如可見光)，這種光就稱為熒光，這種發(fā)光現(xiàn)象就稱為光致發(fā)光。

　　任何熒光物質(zhì)都有其特征性的熒光光譜。所謂熒光光譜，又稱熒光發(fā)射光譜，是指選用波長和強(qiáng)度合適并固定不變的激發(fā)光照射熒光物質(zhì)，通過熒光監(jiān)測器和記錄儀記錄熒光強(qiáng)度對熒光波長的關(guān)系曲線。利用熒光物質(zhì)熒光光譜的特征和熒光強(qiáng)度對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法，稱為熒光光譜分析法。

　　熒光光譜分析分為外源性和內(nèi)源性熒光光譜分析。前者指通過引入外源性試劑(如熒光染料、血卟啉衍生物等光敏劑)，使其與熒光較弱或不顯熒光的物質(zhì)結(jié)合，以形成發(fā)熒光的配合物等再進(jìn)行測定。后者指不引入外源性熒光物而直接檢測物質(zhì)自身(生物組織、培養(yǎng)細(xì)胞及血清、胃液等體液)在激發(fā)光照射下發(fā)射的熒光，又稱自體或固有熒光光譜分析。

　　2 胃液固有熒光光譜檢測在胃癌診斷中的應(yīng)用

　　2.1 外源性熒光檢測在腫瘤診斷和治療中的應(yīng)用

　　20世紀(jì)60年代，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)腫瘤組織能特異性積聚血卟啉衍生物(hematoporphyrin derivative，Hpd)，并在特定波長的光波激發(fā)下產(chǎn)生熒光。因而可通過靜脈注射Hpd后進(jìn)行熒光檢測，用于診斷惡性腫瘤;若以治療波長的光波照射，Hpd產(chǎn)生的光動力效應(yīng)可殺傷腫瘤細(xì)胞而用于惡性腫瘤的治療[1，2]。但引入外源性光敏劑有引起皮膚光敏現(xiàn)象等副作用，限制了其在臨床上的應(yīng)用。

　　2.2 組織自體熒光檢測在腫瘤診斷中的應(yīng)用

　　自1979年Kuma等報道用氬離子(Ar+)激光(488nm)照射腫瘤組織可以觀察到波長622nm的自體熒光以來，內(nèi)源性熒光光譜分析因其副作用小(不需使用光敏劑、不會損傷正常細(xì)胞的生理功能、也不影響腫瘤組織的生理狀態(tài))而備受關(guān)注。國內(nèi)外大量研究表明，腫瘤與正常組織的自體熒光光譜存在差異[3，4]。熒光內(nèi)鏡采用激光光源通過光纖直接與內(nèi)鏡及導(dǎo)管結(jié)合，進(jìn)入腔內(nèi)，將所收集的熒光經(jīng)圖像增強(qiáng)儀與光學(xué)多導(dǎo)分析儀轉(zhuǎn)換，直接用計算機(jī)進(jìn)行分析和判斷，被廣泛應(yīng)用于食管癌、胃癌、膽管癌、肺癌、膀胱癌和喉癌等腫瘤的臨床診斷研究[5~9]。然而，誘導(dǎo)組織自體熒光診斷腫瘤仍屬侵入性檢查。

　　2.3 體液固有熒光光譜檢測在胃癌診斷中的應(yīng)用

　　腫瘤生長過程中的代謝物會直接影響體液的組成，這種生化改變在腫瘤發(fā)生的早期即有可能產(chǎn)生。與檢測組織自體熒光相比，血清、胃液、尿液等體液的固有熒光光譜檢測易于取材、創(chuàng)傷性小、檢測分析方便，近年來受到國內(nèi)外研究人員的重視。不同學(xué)者的研究均證實腫瘤患者體液的固有熒光光譜與正常存在差異[10,11]。

　　2.3.1 血清固有熒光光譜檢測在胃癌診斷中的應(yīng)用

　　Chenistskii等[12]分析了胃癌患者與正常人血清固有熒光光譜的差異，發(fā)現(xiàn)胃癌患者血清相對熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。李成剛等[13]以200nm紫外光為激發(fā)光測定了1 191例各種胃內(nèi)疾病(包括早期胃癌19例，進(jìn)展期胃癌74例)患者的血清內(nèi)源性熒光光譜，發(fā)現(xiàn)胃癌患者血清于400nm～500nm處的相對熒光強(qiáng)度增強(qiáng)，采用典則判別分析進(jìn)行胃癌診斷的敏感度為88.2%，特異度為72.4%。孟繼武等[14]研究也表明癌癥患者與健康人的血清自體熒光光譜不同，血清熒光法可用于惡性腫瘤的臨床篩查。

　　2.3.2 胃液固有熒光光譜檢測在胃癌診斷中的應(yīng)用

　　胃液直接與病變部位胃黏膜接觸，能更直接地反映胃癌組織生長、分泌、代謝狀況。早在20世紀(jì)70年代初，Takenaka等[15]就對引流胃液熒光用于胃癌細(xì)胞學(xué)診斷的價值進(jìn)行了探討。田珂等[16]在利用胃液對胃癌特征熒光物質(zhì)的研究中，用497nm波長激發(fā)光發(fā)現(xiàn)胃癌與非癌患者胃液的熒光不同，并提出黃素蛋白類為胃癌患者胃液的特征熒光物質(zhì)及存在形式。王晶桐等[17]研究結(jié)果證實胃癌患者與胃內(nèi)良性病變患者的胃液固有熒光光譜存在顯著性差異。孫曉寧等[18]以整群隨機(jī)抽樣方法，選擇4所綜合性醫(yī)院消化科就診的1 506例患者，以胃鏡檢查同時取胃黏膜組織行病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用稀釋胃液(1∶62.5稀釋)固有熒光光譜檢測法進(jìn)行胃癌臨床篩查，以驗證和評估胃液固有熒光光譜檢測法在胃癌臨床篩查中的實際應(yīng)用價值。綜合考慮患者年齡、性別因素，建立稀釋胃液固有熒光光譜診斷胃癌的最佳判別模型，診斷胃癌先驗概率敏感度為93.6%，特異度79.5%，準(zhǔn)確度為80.7%;后驗概率敏感度為83.2%，特異度為81.3%，準(zhǔn)確度為81.4%？梢娤♂屛敢汗逃袩晒夤庾V檢測在胃癌臨床篩查中的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度均較高，顯示了該方法用于臨床診斷胃癌的可靠性和優(yōu)越性。

　　胃液固有熒光光譜檢測對胃癌的診斷及篩查具有一定意義，但由于其檢測的是胃液的綜合熒光光譜，受到胃液成分差異、膽汁反流、血紅蛋白、胃液pH值等多方面的影響，敏感性和特異性受到一定限制且不夠穩(wěn)定。高效液相色譜技術(shù)是一種常用的分離技術(shù)與方法。高效液相方法能夠?qū)ξ敢撼煞诌M(jìn)行分離，并對分離后的各個組分進(jìn)行分別檢測，從而減少了胃液中其他組分對熒光光譜的影響，且由于大量流動相對樣品的稀釋，減少了胃液pH值對檢測結(jié)果的影響。郭慧蘭等[19]分析了251例各種胃內(nèi)良惡性病變患者(其中進(jìn)展期胃癌39例，重度異型增生1例)的胃液高效液相熒光光譜，發(fā)現(xiàn)有兩個峰分別位于3.5min～4.5min及10.5min～11.5min，胃癌與胃內(nèi)良性病變熒光光譜的峰位和峰數(shù)基本相同，但峰面積數(shù)后者增大。用CART V2.0軟件分析，用于胃癌診斷的先驗概率敏感度為92.5%，特異度92.4%;后驗概率敏感度為85.0%，特異度為89.1%，優(yōu)于胃液固有熒光光譜檢測。

　　雖然以上初步研究顯示胃液固有熒光光譜檢測對于胃癌的診斷和篩查具有一定意義，但一種新的診斷試驗在臨床推廣應(yīng)用之前，還需要將檢測條件最佳化、標(biāo)準(zhǔn)化，并進(jìn)行隨機(jī)大樣本的臨床研究加以驗證，以進(jìn)一步提高和完善該方法。此外，以往研究中受檢者均于胃鏡下收集胃液，入選時剔除了肉眼可見的膽汁反流和出血者，而實際進(jìn)行大規(guī)模人群胃癌篩查時不可能依賴胃鏡抽取胃液，因此如何鑒別和排除膽汁和血紅蛋白對檢測結(jié)果的干擾是非常重要的。

　　綜上所述，胃良惡性病變患者的胃液固有熒光光譜和高效液相熒光光譜存在差異，用于胃癌篩查診斷的敏感度和特異度高，有望成為一種安全、有效、簡便、經(jīng)濟(jì)的胃癌診斷和篩查方法。