质谱用于手术现场区分肿瘤组织与正常组织

       上周（2013年7月17日）“Science Translation Medicine”杂志发表了一篇引人注意的文章，提到用一种被称为“快速挥发电离质谱”（Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry，简称REIMS）。其主要原理是当用电刀进行肿瘤切除时，利用由于发热而导致组织分解所产生的烟雾，并将这些烟雾即刻引入到质谱进行实时的分析和比对，然后迅速将分析结果返回给手术医生，指导医生根据这样的现场检测的结果区分肿瘤组织与正常组织，增加手术的准确性和效果。这种将REIMS和电刀相结合的技术，被称作“智慧刀”（intelligent knife, iKnife）。其原理如下图所示。

       对于实体瘤而言，外科手术仍然是关键的治疗技术，在手术中如何确定必需要切除的与正常组织的“边界”历来是外科手术中极具挑战性的问题，特别是在像神经外科这样要求十分精确的外科手术中。虽然术前的影像分析对手术时确定“边界”很有帮助，但据称仍有30%乳腺癌和12%的直肠癌存在极难确定的“边界”。冰冻切片做为一种传统的方法在手术中被广泛应用，但完成这样的诊断至少需要20分钟，而对REIMS而言，从收样、分析到返回给医生的过程是以秒来计算的。
       三十年前就发现组织化学组成其实与组织学的分类有令人惊奇的相关，基质辅助激光解析电离（MALDI）在上世纪90年代就被用于组织切片的分析（MALDI imaging）,其对组织切片的分析与组织学的分析完全一致，而且没有人为因素。但这样的技术由于其分析的复杂性和操作所需时间的缘故似乎始终无法超越冰冻切片。REIMS的研究大约起始于5年以前，源于发现在使用电刀或激光的外科手术时也是一种引起电离化的方法，其产生的烟雾有可能直接进入质谱分析，分析的结果与数据库加以比较并进行统计学分析并将结果返回。进入分析的主要是类脂谱。
       上述“Science Translation Medicine”上发表的结果是令人鼓舞的，REIMS能精确区分正常组织和病理组织，在81次手术切除中实时和术后的组织学分析的符合率达到100%。这项质谱技术的进一步发展值得关注。

                                                                               姚志建 供稿

                                                                              编辑：范伟伟