胶质母细胞瘤（Glioblastoma，简称GBM）作为成人中最常见且恶性程度极高的脑肿瘤，一直以来都被视为神经外科领域的巨大挑战。其显著的浸润性和高度异质性使得手术切除时难以准确确定肿瘤边界，导致残留肿瘤细胞常常引发复发，最终影响患者的生存周期和生活质量。在过去的几年中，影像引导手术技术的不断发展为胶质母细胞瘤的手术治疗带来了新机遇，特别是基于近红外光学探针的实时成像技术的应用，显著提升了肿瘤边界的可视性。本文聚焦于基于近红外脂肪酸分子探针的技术进展，探讨其在胶质母细胞瘤影像引导手术中的创新应用和未来前景。脂肪酸作为细胞能量代谢的重要物质，其在肿瘤细胞内的代谢途径具有显著异常。近年来大量研究表明，胶质母细胞瘤细胞通过重编程脂肪酸代谢，实现快速增殖和侵袭能力的提升。
正因如此，脂肪酸的摄取和利用成为肿瘤代谢的关键标志，亦成为影像诊断和治疗的潜在靶点。传统上，脂肪酸代谢的监测依赖放射性示踪剂如11C-棕榈酸和18F标记脂肪酸，这些技术虽然具有敏感性，但存在设备成本高、放射性暴露和手术实时操作不便等缺陷。相较而言，近红外（NIR）光学成像技术因其高灵敏度、深组织穿透力强以及低生物组织自体荧光背景的优势，成为脂肪酸摄取动态监测领域的研究热点。最新研发的近红外脂肪酸分子探针，通过将长链脂肪酸如棕榈酸与FDA批准的近红外染料吲哚菁绿（Indocyanine Green，简称ICG）共价结合，赋予探针特异性的肿瘤代谢靶向能力以及出色的光学成像性能。这类探针融合了脂肪酸高亲和力及ICG良好的光谱特性，实现了对肿瘤脂肪酸代谢的非侵入性实时观察。细胞水平的实验数据表明，该探针在脂肪细胞与胶质母细胞瘤细胞中均呈现浓度依赖的摄取特性，并能被自然脂肪酸竞争抑制，验证其模拟自然脂肪酸的运输通路。
同时，胰岛素刺激实验进一步证实了探针摄取机制与生理脂肪酸吸收高度一致。动物模型方面，利用裸鼠建立的胶质母细胞瘤异种移植模型，近红外脂肪酸探针系统性注射后显示强烈的肿瘤部位累积信号，且肿瘤与正常脑组织的信号比明显提升。该信号在术前、术中均能通过多种商业成像设备捕捉，为肿瘤定位和切除边界识别提供了显著帮助。临床前的伴侣犬皮下肥大细胞瘤模型更进一步验证了其临床转化潜力。手术过程中，外科医生借助近红外成像设备，可实时观察并区分肿瘤组织与正常组织，降低误切风险，保障腔隙内残留肿瘤细胞极少，提升手术彻底性。与现有的手术成像辅助剂如5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）相比，近红外脂肪酸探针克服了光穿透深度不足、光漂白及特异性较低等缺点。
吲哚菁绿作为被临床广泛使用的染料，其优越的激发波长和发射波长位于近红外区，同时具备深组织穿透能力和低组织自发荧光背景，极大地增强了肿瘤信号的对比度和灵敏度。此外，该探针的脂肪酸结构使其通过脂肪酸转运蛋白介导进入肿瘤细胞，实现代谢靶向，减少非特异性摄取，行为更为精准。近红外脂肪酸探针的成功开发与应用体现了代谢成像与手术导航技术的有机结合，为胶质母细胞瘤手术领域注入了新的技术活力。未来，进一步优化探针的药代动力学和安全性，使其达到临床应用标准，将为神经外科提供一款强有力的辅助工具。在多模式成像技术融合方面，结合近红外探针与磁共振成像、正电子发射断层成像（PET）以及光声成像等手段，有望实现更加精准和全面的肿瘤诊断和治疗规划。同时，探针设计也可拓展至结合其他代谢通路靶点，如糖代谢、氨基酸代谢等，为多种脑肿瘤类型提供定制化的影像引导。
此外，借助人工智能与机器学习算法对术中成像数据进行实时分析，可为外科医生提供更加智能化的助手，提升术中决策的准确性和手术效率。综合来看，近红外脂肪酸分子探针在胶质母细胞瘤影像引导手术中的应用，不仅彰显了代谢成像技术在肿瘤手术中的巨大潜力，也推动了精准神经外科的发展进程。随着技术不断成熟和临床验证的深入，未来有望成为胶质母细胞瘤以及其他代谢活跃肿瘤手术中的标准辅助技术，极大改善患者预后和生活质量。
