近日，复旦大学药学院李聪课题组报道了一种基于表面增强共振拉曼散射（SERRS）探针，实现了大鼠脑胶质瘤手术中导航并提高了模型的手术治疗预后。相关成果以《Surface-enhanced resonance Raman scattering guided brain tumor surgery showing prognostic benefit in rat models》为题，在线发表于ACS Applied Materials & Interfaces杂志。
手术切除仍然是胶质瘤治疗的主要策略。目前临床上已引入神经导航、术中磁共振导航（iMRI）以及术中荧光导航指导手术切除。然而开颅过程中不可避免地会发生脑漂移现象，基于术前磁共振图像的立体神经导航技术存在导航信号失真风险；术中磁共振导航技术的高成本以及麻醉时间延长限制了其在临床上的广泛应用；而术中荧光导航的强自发荧光和假阴性影响其导航准确性。由于胶质瘤的浸润特征，术中识别其真正边界并实现肿瘤的完整切除对神经外科医生来说仍是一个巨大的挑战。
本工作开发了一种具有特征拉曼双峰的表面增强共振拉曼（SERRS）探针，其具有极高灵敏度和肿瘤特异性聚集，静脉注射后实现较强的信噪比。在小鼠脊背皮窗模型中，该探针选择性进入胶质瘤模型边缘区域，其拉曼信号在肿瘤边界区域达到最强并随肿瘤边缘距离的增加而逐渐减弱。在大鼠原位胶质瘤模型中，该探针经尾静脉注射后其特征双峰可通过手持式拉曼检测器清晰指示。在特征拉曼特征峰指导下，实现肿瘤组织的逐步切除直至检测不到探针信号。本工作还在大鼠脑胶质瘤模型上进行术后复发评估。SERRS导航可显著降低肿瘤复发率，延长大鼠整体生存期，动物模型平均生存率较白光导航组提高了50%以上。此外，这一工作同时提示，SERRS探针结合手执式拉曼仪的高灵敏手术导航技术对其他浸润性肿瘤的手术精准切除同样具备应用潜力。
韩丽妹博士，博士研究生段文佳以及硕士研究生李昕蔚为本文的并列第一作者。复旦大学药学院李聪教授，类脑智能科学与技术研究院张孝勇教授以及附属华山医院毛颖教授为本文的并列通讯作者。
图一：SERRS探针的合成
图二：SERRS探针勾勒小鼠脊背皮窗模型中胶质瘤浸润边界
图三：SERRRS引导大鼠脑胶质瘤手术示意图
图四：SERRRS引导大鼠脑胶质瘤切除提高手术预后
