結腸直腸腫瘍に適用される精密腫瘍治療のための内視鏡光学イメージング (Elios-Color-on-Specimen)

ストラスブールの画像誘導手術研究所 (IHU) は、プレシジョン メディシンの新たな状況において、低侵襲で画像誘導による治療結果を改善するハイブリッド手術技術の開発を目的とした橋渡し研究機関です。

これらの拡張技術の 1 つは、外科的処置を非常に正確に導くことができる蛍光イメージングです。

IHU Strasbourg には、蛍光誘導手術の開発に専念する IHU-SPECTRA 研究ユニットが設置されました。 現在、さまざまな分野の科学者のネットワークと、フランスおよび海外の産業および学術パートナーによって代表されているその短期的な目標は、主に、すでに開発された技術の現在の臨床診療における実装と評価です。 長期的には、がん研究のための ARC 財団によって資金提供された大規模プロジェクト (ELIOS: 精密腫瘍手術のための内視鏡発光イメージング) の一環として、いくつかのイノベーションをテストすることが計画されています。

提案された研究プロトコルは、ELIOS プロジェクトの一部であり、特定の結腸腫瘍を対象としています。

腫瘍外科手術の聖杯は、腫瘍の再発率を減らし、腫瘍の自由生存率を高めるために、がん細胞を根治的に除去することです。 切除縁での腫瘍の関与は、腫瘍再発の最も重要な予測因子であり、高い再発率につながります。

ただし、手術やその他の低侵襲アブレーション手順は、現在、1) 負のマージンを確保するために健康な組織を広範囲に切除する必要があること (これは機能障害につながり、合併症のリスクを高める可能性があります)、および 2) 凍結切片分析によって制限されています。手術マージンを確認します。 それらは時間がかかり、かなりの人的資源を必要とします。

近赤外範囲で蛍光を発し、腫瘍細胞レベルで一義的に認識できる腫瘍特異的抗体の投与は、根治的腫瘍除去の迅速かつ正確な評価を提供する可能性があります。 精密手術の文脈では、腫瘍特異的蛍光プローブの開発は近年目覚ましい進歩を遂げており、コンセプトの有望な前臨床証拠があり、腫瘍の残存物と転移性リンパ節の同定を強化しています。 最近、Nature に掲載された先駆的な論文で、腫瘍特異的な蛍光誘導手術の最初の症例が報告されました。 著者らは、肉眼では完全に見えなかった卵巣癌転移の 34 個の腹腔内インプラントを効果的に除去することができました。 この印象的な概念の証明は、術中の腫瘍特異的分子蛍光イメージングの潜在的な影響を明確に強調しています。

がん細胞を可視化するために開発されている標的プローブの数が増えており、早期がんの検出と正確な腫瘍切除が可能になります。 特に興味深いのは、蛍光色素 (IRDye800CW) を、現在抗がん治療で使用されているヒト化モノクローナル抗体と結合させる戦略です。

IHU-SPECTRA ユニットの強力なパートナーであるフローニンゲン大学医療センター (UMCG) は、ベバシズマブ (血管内皮増殖因子 = VEGF を標的とする) と IRDye800 を結合する蛍光トレーサーを開発しました。

Surgvision 社 (Groningue、Pays-Bas) と共同で得られた最初のヒトでの結果は非常に有望であり、蛍光に関連する有害事象は報告されていません。

Bevacizumab-IRDye800CW は、静脈内灌流または局所適用のいずれかで、局所適用は灌流よりも効率的です。

並行して、フルオロフォアの使用を必要としない代替光学技術がテストされます。 この技術であるハイパースペクトル イメージング (HSI) は、画像誘導および精密手術で使用される比較的新しい方法であり、組織/腫瘍の認識/特徴付け、および灌流などの生理学的組織パラメーターの包括的な評価に有望な結果を示しています。酸素化、水分含有量。 したがって、それは主に創傷イメージングに適用され、形成外科移植、血管外科、慢性創傷、火傷の管理に使用されています。

ドイツの新興企業 (Dispective Vision GmbH, Pepelw, Germany) から HSI システムを取得しました。 同社は、組織からスペクトル情報を取得できる TIVITA システムである HSI カメラを製造しています。 低侵襲手術に適用する場合の唯一の制限は、TIVITA がリアルタイムのビデオではなく画像を提供することです。

蛍光イメージングに対する HSI の主な利点は、コントラストのないイメージングであり、本質的に定量的であることです。 これらの特性により、HSI は画像誘導手術において非常に有望なツールとなり、組織認識の画像フローおよび人工知能 (AI) アルゴリズムの小型化および最適化に向けた研究プログラムに関して、いくつかの機会の窓が開かれます。

IHU で利用できるもう 1 つの革新的な光学イメージング技術は、FF-OCT (Light-CT Scanner、LLTechSAS、パリ、フランス) です。 この技術により、組織を治療せずに非破壊で高解像度の光生検が可能になります。 画像は、光と異なる指数の組織との相互作用によって生成される後方散乱光を測定することによって生成されます。 この技術は、腫瘍学、特に卵巣、脳、乳腺、膵臓の組織において、その大きな可能性をすでに示しています。 検証された場合、治療や染色を必要とせずに高解像度の画像を短時間で提供するため、将来的には従来の病理学を補完または置き換えることさえあります.

作業仮説は、分子蛍光増強現実は、解剖病理学で従来使用されている免疫組織化学と比較して、結腸直腸癌患者の腫瘍組織と健康な組織の識別においてより高い精度を可能にするというものです。

並行して、この技術は、ハイパースペクトル イメージング (HSI TIVITA システム) および光学イメージング (FF-OCT システム) と比較されます。これらは、腫瘍組織を検出するための 2 つの潜在的に有利な方法です。