Метаболическая навигация в хирургии опухолей головного мозга: анализ серии 403 пациентов

Введение. Метаболическая навигация с 5‑АЛК – один из методов интраоперационной визуализации в нейроонкологии.

Цель исследования – провести сравнительный анализ чувствительности метаболической навигации с 5‑АЛК в хирургии первичных и вторичных опухолей головного мозга различной гистологической природы и степени злокачественности.

Материалы и методы. За период с 2013 по 2020 г. с использованием метаболической навигации нашей группой прооперировано 403 пациента: микрохирургические резекции выполнены у 384 человек с опухолями головного мозга, из них 220 – с глиальными опухолями, 101 – с интракраниальными менингиомами, 63 – с метастатическим поражением головного мозга. Среди пациентов с метастазами у 39 пациентов отмечалось солитарное поражение, у 16 – многоочаговое, поэтому в данной группе рассмотрено 72 случая метастатических узлов. Стереотаксические биопсии с 5‑АЛК‑ассистенцией выполнены у 19 человек. Метаболическая навигация выполнялась с препаратом 5‑АЛК, который принимали в дозе 20 мг/кг за 2 ч до операции перорально. Интраоперационная флуоресценция оценивалась с помощью микроскопа с флуоресцентным модулем.

Результаты. Метаболическая навигация с применением микроскопа имеет высокую чувствительность при микрохирургических операциях (в том числе повторных) в случаях анапластических глиом (65 % – в целом, 58 % – яркое свечение), глиобластом (94 % – в целом, 53 % – яркое свечение), интракраниальных менингиом (94 % – в целом, 64 % – яркое свечение). Использование 5‑АЛК имеет существенные ограничения в чувствительности при диффузных глиомах (46 % – в целом, 27 % – яркое свечение) и метастазах в головном мозге (в целом 87 % – для солидной части, 52 % – для ложа, яркое свечение – 51 %). При диффузных глиомах участки свечения имели достоверно более высокий пролиферативный индекс и плотность ядер клеток, чем флуоронегативные зоны. Из важнейших факторов, влияющих на свечение глиом, можно отметить: статус мутации IDH1, объем контрастирующейся части глиомы по данным МРТ, индекс накопления метионина по данным позитронно‑эмиссионной томографии, показатели опухолевого кровотока по данным метода маркирования артериальных спинов – ASL‑перфузии.

Заключение. Использование 5‑АЛК с применением микроскопа имеет высокую чувствительность при глиобластомах, анапластических глиомах (особенно для выявления неконтрастирующейся части опухоли, которая визуально не изменена в белом свете операционного микроскопа) и менингиомах головного мозга. Метод менее эффективен при глиомах низкой степени злокачественности и интракраниальных метастазах.

1. Потапов А.А., Горяйнов С.А., Охлопков В.А. и др. Клинические рекомендации по использованию интраоперационной флуоресцентной диагностики в хирургии опухолей головного мозга. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2015;79(5):91–101. DOI: 10.17116/neiro201579591-101

2. Stummer W., Pichlmeier U., Meinel T. et al. Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial. Lancet Oncol 2006;7(5):392–401. DOI: 10.1016/S1470-2045(06)70665-9

3. Valdes P.A., Kim A., Leblond F. et al. Combined fluorescence and reflectance spectroscopy for in vivo quantification of cancer biomarkers in low- and high-grade glioma surgery. J Biomed Opt 2011;16(11):116007. DOI: 10.1117/1.3646916

4. Moore G.E. Fluorescein as an agent in the differentiation of normal and malignant tissues. Science 1947;106(2745):130–1. DOI: 10.1126/science.106.2745.130-a

5. Stummer W., Novotny A., Stepp H. et al. Fluorescence-guided resection of glioblastoma multi-forme by using 5-aminolevulinic acid-induced porphyrins: a prospective study in 52 consecutive patients. J Neurosurg 2000;93(6):1003–13. DOI: 10.3171/jns.2000.93.6.1003

6. Coluccia D., Fandino J., Fujioka M. et al. Intraoperative 5-aminolevulinic-acid-induced fluorescence in meningiomas. Acta Neurochir (Wien) 2010;152(10):1711–9. DOI: 10.1007/s00701-010-0708-4

7. Kamp M.A., Fischer I., Buhner J. et al. 5-ALA fluorescence of cerebral metastases and its impact for the local-in-brain progression. Oncotarget 2016;7(41):66776–89. DOI: 10.18632/oncotarget.11488

8. Kamp M.A., Munoz-Bendix C., Mijderwijk H.J. et al. Is 5-ALA fluorescence of cerebral metastases a prognostic factor for local recurrence and overall survival? J Neurooncol 2019;141(3):547–53. DOI: 10.1007/s11060-018-03066-y

9. Eicker S.O., Floeth F.W., Kamp M. et al. The impact of fluorescence guidance on spinal intradural tumour surgery. Eur Spine J 2013;22(6):1394–401. DOI: 10.1007/s00586-013-2657-0

10. Widhalm G., Kiesel B., Woehrer A. et al. 5-Aminolevulinic acid induced fluorescence is a powerful intraoperative marker for precise histopathological grading of gliomas with non-significant contrast-enhancement. PLoS ONE 2013;8(10):e76988. DOI: 10.1371/journal.pone.0076988

11. Goryaynov S.A., Widhalm G., Goldberg M.F. et al. The role of 5-ALA in low-grade gliomas and the influence of antiepileptic drugs on intraoperative fluorescence. Front Oncol 2019;9:423. DOI: 10.3389/fonc.2019.00423

12. Goryaynov S.A., Okhlopkov V.A., Golbin D.A. et al. Fluorescence diagnosis in neurooncology: retrospective analysis of 653 cases. Front Oncol 2019;9:830. DOI: 10.3389/fonc.2019.00830

13. Potapov A.A., Goryaynov S.A., Okhlopkov V.A. et al. Laser biospectroscopy and 5-ALA fluorescence navigation as a helpful tool in the meningioma resection. Neurosurg Rev 2016;39(3):437–47. DOI: 10.1007/s10143-015-0697-0

14. Millesi M., Kiesel B., Mischkulnig M. et al. Analysis of the surgical benefits of 5-ALA-induced fluorescence in intracranial meningiomas: experience in 204 meningiomas. J Neurosurg 2016;125(6):1408–19. DOI: 10.3171/2015.12.JNS151513

15. Куржупов М.И. Интраоперационная флюоресцентная диагностика и фотодинамическая терапия у больных с метастатическим поражением головного мозга. Диc. … канд. мед. наук. M., 2011.

16. Catapano G., Sgulo F.G., Seneca V. et al. Fluorescein-assisted stereotactic needle biopsy of brain tumors: a single-center experience and systematic review. Neurosurg Rev 2019;42(2): 309–18. DOI: 10.1007/s10143-018-0947-z

17. Widhalm G., Minchev G., Woehrer A. et al. Strong 5-aminolevulinic acid-induced fluorescence is a novel intraoperative marker for representative tissue samples in stereotactic brain tumor biopsies. Neurosurg Rev 2012;35(3):381–91. DOI: 10.1007/s10143-012-0374-5

18. Corns R., Mukherjee S., Johansen A., Sivakumar G. 5-aminolevulinic acid guidance during awake craniotomy to maximise extent of safe resection of glioblastoma multiforme. BMJ Case Rep 2015;2015:bcr2014208575. DOI: 10.1136/bcr-2014-208575

19. Valdes P.A., Millesi M., Widhalm G., Roberts D.W. 5-aminolevulinic acid induced protoporphyrin IX (ALA-PpIX) fluorescence guidance in meningioma surgery. J Neurooncol 2019;141(3):555–65. DOI: 10.1007/s11060-018-03079-7