1 解放军总医院第五医学中心肿瘤医学部肿瘤内科，北京 100071
2 解放军医学院，北京 100853
近红外光免疫治疗（NIR-PIT）是一种结合抗体和光吸收剂IRDye700DX的新型肿瘤疗法，它既能够激活局部免疫效应，又能够增强肿瘤靶向性，已在不同肿瘤类型的治疗中显示出巨大的应用潜力。大量研究已经证实肿瘤微环境是导致肿瘤不断发展的重要原因，因此NIR-PIT中的光免疫偶联物靶点也已经扩展至肿瘤微环境中非肿瘤细胞的表面蛋白中。利用NIR-PIT局部消除肿瘤微环境中某些具有特定标志物的免疫抑制细胞、血管或肿瘤成纤维细胞，将解除免疫抑制，最大效率发挥机体的正常免疫功能，取得最佳的疗效。主要综述了NIR-PIT的治疗策略和靶向肿瘤微环境的最新研究进展。
医用光学 恶性肿瘤 近红外光免疫疗法 抗体-光吸收剂偶联物 免疫治疗 近红外光
1 内蒙古科技大学 信息工程学院，内蒙古包头市0400
2 内蒙古工业大学 信息工程学院，内蒙古呼和浩特010051
U型网络结构的脑肿瘤自动分割方法由于多次卷积和采样操作会造成信息损失，导致分割效果不佳。为解决这一问题，提出了能够利用语义信息流引导上采样特征恢复的特征对齐单元，并在此基础上设计轻量级的双重注意力特征对齐网络（DAFANet）。首先，将特征对齐单元分别引入3D UNet、DMFNet和HDCNet三个经典网络，以验证其有效性和泛化性。其次，在DMFNet基础上构造轻量级的双重注意力特征对齐网络DAFANet，利用特征对齐单元强化上采样过程中的特征恢复，3D期望最大化注意力机制同时作用于特征对齐路径和级联路径，用于重点获取上下文的全程依赖关系。同时使用广义Dice损失函数提升数据不平衡时的分割精度并加快模型收敛。最后，在BraTS2018和BraTS2019公开数据集进行验证，文中所提算法在ET，WT和TC区域的分割精度分别达到80.44%，90.07%，84.57%和78.11%，90.10%，82.21%。相较于当前流行的分割网络，具有对增强肿瘤区域更好的分割效果，更擅长处理细节和边缘信息。
脑肿瘤 图像分割 特征对齐 注意力机制 轻量化 brain tumors image segmentation feature alignment attention mechanism lightweight
1 南开大学现代光学研究所，天津 300350
2 应用光学国家重点实验室，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
3 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室，天津 300350
4 汕头市中心医院乳腺疾病诊疗中心，广东 汕头 515041
5 汕头市中心医院临床医学研究中心，广东 汕头 515041
三次谐波源于强脉冲激光照射样品时产生的三倍频光响应，可对生物组织实现无标记、亚细胞量级分辨率、近乎实时的成像。通过与二次谐波信号和双/三光子荧光信号相结合，三次谐波显微成像可在肿瘤术中揭示肿瘤组织的典型病理特征信息，比如细胞增生与血管增生等，从而为医生判断肿瘤边界进而做出肿瘤组织彻底切除与否的决策提供实时帮助。本文阐述了三次谐波显微成像的基本原理，讨论了它在肿瘤术中诊断方面的应用，探讨了基于三次谐波的小型化便携术中诊断仪器，并总结了三次谐波内窥成像的发展现状，这些内容的讨论有望推动三次谐波成像技术的临床化。
医用光学 三次谐波成像 无标记成像 肿瘤诊断 小型化 内窥成像
1 上海交通大学生物医学工程学院Med-X研究院，上海 200030
2 佛山市中医院肿瘤中心，广东 佛山 528199
3 北京大学肿瘤医院肿瘤发生与转化研究教育部重点实验室，北京 100142
4 北京大学医学部医学技术研究院，北京 100191
5 北京大学生物医学工程系，北京 100081
6 北京大学国际癌症研究院，北京 100191
癌症是人类生命的一大威胁，而肿瘤的侵袭和转移是癌症患者死亡的主要原因之一。在这一复杂过程中，循环肿瘤细胞（CTC）等血液循环中的粒子起到十分关键的作用，所以监测血液循环中的CTC和其他肿瘤相关的粒子可以促进肿瘤转移的研究。光学活体流式细胞仪（IVFC）是一种基于激光的新兴技术，可在体内无创监测循环细胞，包括CTC等肿瘤相关的颗粒。这一强大的工具已被广泛应用于癌症相关的多个领域，尤其是肿瘤转移研究。因此，总结分析IVFC在肿瘤转移研究中的应用具有重要意义。本文介绍IVFC的检测原理，总结基于荧光发光、光声效应、计算机视觉等光学技术的荧光活体流式细胞仪、光声活体流式细胞仪、图像活体流式细胞仪等IVFC分类，对IVFC应用于肝癌、前列腺癌、乳腺癌、黑色素瘤等肿瘤转移的相关研究进行综述，并总结和展望IVFC对肿瘤转移研究的应用。
活体流式细胞仪 肿瘤转移 循环肿瘤细胞 无创监测 光学成像 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211002
1 南京医科大学，附属江宁医院呼吸与危重症医学科，南京 211100
2 生物医学工程与信息学院，南京 211100
3 附属江宁医院中心实验室, 南京 211100
肿瘤微环境呈现出一个错综复杂的生态系统, 包括肿瘤细胞、非癌细胞、细胞外基质以及微生物群落等多种要素。微生物在肿瘤内广泛分布, 其在空间分布上呈现出显著的特异性。这些微生物的组成成分与功能状态在肿瘤的发生和进展中发挥着至关重要的作用。本文深入阐明了肿瘤微环境内微生物菌群的特征, 并探索其对肿瘤发生发展的影响机制, 以期为肿瘤的诊断和治疗提供全新的策略和视角。
肿瘤 肿瘤微环境 微生物 微生物群落 肿瘤诊疗 tumor tumor microenvironment microbe microbial community oncology treatment
铜死亡是一种新的程序性细胞死亡途径，由铜与脂酰化三羧酸循环蛋白直接结合而启动。调节肿瘤细胞中的铜死亡是一种新的治疗方法。然而，铜死亡相关长链非编码 RNA（LncRNA）在肝细胞癌（ HCC）中的潜在作用和临床意义尚不明确。本研究基于 TCGA-LIHC数据集对 19个铜死亡相关基因进行共表达分析，共鉴定出 994个铜死亡相关 LncRNA。采用 LASSO回归和多因素 Cox回归分析筛选出 4个与铜死亡相关的预后 LncRNA（TMCC1-AS1、AC009974.2、AL355574.1和 DDX11-AS1）构建预后风险模型，并计算所有 HCC患者样本的风险评分。按 1:1的比例将肝癌患者分为高风险组和低风险组。 Kaplan-Meier生存曲线分析显示，高风险组患者的总生存率（ OS）明显低于低风险组。回归分析和 ROC曲线证实了风险评分的预后价值。此外，本研究分析了风险评分与通路富集分析、免疫检查点基因、免疫细胞浸润、抗癌药物敏感性和体细胞基因突变之间的相关性。差异表达分析结果表明， TMCC1-AS1、AC009974.2、AL355574.1和 DDX11-AS1在肿瘤组织中的表达均升高。最后，利用收集的 8例行根治性手术肝癌患者的癌组织及癌旁肝组织进行实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）验证，以增加本模型的组织学证据。本研究构建了一个由 4种铜死亡相关 LncRNA组成的风险模型，该模型与患者的预后及免疫浸润环境明显相关，在预测患者免疫治疗效果及指导化疗药物选择方面具有一定的临床应用价值。
肝细胞癌 铜死亡 免疫逃逸 肿瘤突变负荷 hepatocellular carcinoma cuproptosis immune escape tumor mutation burden LncRNA LncRNA
探究乳腺癌调强放射治疗影像引导锥形束CT（Cone-beam CT，CBCT）匹配区域的选择对靶区精度的影响，为临床应用提供参考。回顾性分析2020年1月至10月乳腺癌保乳术后行放疗患者22名，比较入组病例不同匹配框对靶区匹配精度的影响，设置胸骨组（对照组1）、胸椎组（对照组2）与胸骨胸椎+靶区组（研究组）3种不同匹配区域进行配准，每组测量记录匹配误差、CBCT与定位CT靶区术腔边界金属夹位移数据。共获得匹配误差与靶区金属夹位移数据各528组，对所得数据采用独立样本非参数检验分析并计算3组金属夹的3D矢量距离。胸骨组与研究组匹配误差除旋转误差X轴方向差异有统计学意义，其余方向差异均无统计学意义（p>0.05），胸椎组与研究组的匹配误差均无统计学意义（p>0.05）。胸骨组与研究组靶区金属夹在X、Y、Z三个方向位移分别为：（1.59±1.61）mm与（1.23±1.19）mm（p=0.045）、（1.65±1.44）mm与（1.89±1.52）mm（p =0.006）、（1.13±1.18）mm与（1.37±1.31）mm（p=0.999）；胸椎组与研究组靶区金属夹在X、Y、Z三个方向的位移分别为：（1.51±1.83）mm与（1.23±1.19）mm（p =0.002）、（1.69±1.84）mm与（1.89±1.52）mm（p<0.001）、（0.91±1.28）mm与（1.37±1.31）mm（p=0.003）。三组靶区金属夹3D矢量距离分别为：（3.16±1.92）mm、（3.62±1.92）mm、（2.52±1.53）mm。乳腺癌调强放疗CBCT自动配准最佳匹配区域应包括胸骨、胸椎与患侧靶区，术腔放置金属夹能提高乳腺癌放疗靶区匹配精准度。
乳腺肿瘤/调强放射疗法 摆位误差 CBCT匹配区域 自动配准 Breast tumor/intensity modulated radiotherapy Position error Matching reference points Automatic registration 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060301
1 广州大学物理与材料科学学院，广东 广州 510006
2 南方医科大学珠江医院乳腺外科，广东 广州 510280
3 广东药科大学附属第一医院乳腺科，广东 广州 510080
乳腺癌手术中常因缺乏快速准确的组织性质检测手段而导致组织过度切除或手术时间延长。利用组织自体光谱的检测手段因具有速度快、灵敏度高、选择性强以及无创性等优势而受到越来越多的关注。因此，针对乳腺癌寻求高效精准的光谱诊断特征并研究其内在根源具有重要意义。笔者以355 nm亚纳秒序列脉冲激光作为激发光源，采用自主搭建的激光诱导稳态荧光光谱系统对多例乳腺恶性肿瘤组织和正常乳腺组织开展自体荧光光谱实验研究。对两类组织样本的光谱特征进行比较分析，提出了基于430 nm附近光谱特征差异的特异性甄别方法，并比较了三种荧光比值法的甄别效果。进一步的光谱拟合分析揭示了实验测得的乳腺组织自体荧光主要来自4种内源性荧光物质的贡献，而癌变组织的光谱特征变化主要源于还原型辅酶Ⅰ（NADH）的增加以及NADH结合性蛋白的减少。本文提出的乳腺癌变光谱甄别方法特异性显著，生物学根源清晰，能够为临床快速检测应用提供新的技术方法参考，尤其是能为保乳手术中的切缘快速检测提供崭新的视角。
医用光学 自体荧光 乳腺肿瘤 稳态光谱 特异性甄别 中国激光
2023, 50(21): 2107201
