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KR101807392B1 - Detection of glioma on the ventricule wall which is not enhanced on magnetic resonance image by photosensitizer induced-fluorescence - Google Patents

Detection of glioma on the ventricule wall which is not enhanced on magnetic resonance image by photosensitizer induced-fluorescence Download PDF

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KR101807392B1
KR101807392B1 KR1020160029029A KR20160029029A KR101807392B1 KR 101807392 B1 KR101807392 B1 KR 101807392B1 KR 1020160029029 A KR1020160029029 A KR 1020160029029A KR 20160029029 A KR20160029029 A KR 20160029029A KR 101807392 B1 KR101807392 B1 KR 101807392B1
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Abstract

본 발명은 자기공명 이미지 내에서 광감작제(photosensitizer)-유도 형광에 의한 신경교종 탐지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법을 사용하여, 광감작제로서 5-ALA를 이용한 수술 중에 자기공명 이미지 상에서의 조영 증강이 없고 현미경 상으로 침윤성 종양이 관찰되지 않는 뇌실 벽에서, 5-ALA에 의해 뇌실벽 형광이 청색광 하에서 관찰되지 않으면 뇌종양이 없는 것으로 판단하여 뇌조직의 불필요한 절제를 실시하지 않을 수 있다. 또한, 5-ALA에 의해 뇌실벽 형광이 청색광 하에서 관찰되는 경우 뇌종양의 발생 가능성이 있으므로 정밀 검사를 통해 뇌종양의 발병을 탐지하도록 함으로써, 수술 중에 뇌종양 발생에 대한 정확한 정보를 제공하여 뇌조직에 대한 불필요한 절제를 회피할 수 있다.The present invention relates to the detection of gliomas by photosensitizer-induced fluorescence in a magnetic resonance image. Using the method according to the invention, 5-ALA was used as a photosensitizer in the ventricular wall where no enhancement on the magnetic resonance image was observed and no invasive tumor was observed under the microscope, If it is not observed under blue light, it may be judged that there is no brain tumor and unnecessary resection of brain tissue may not be performed. In addition, if brain wall fluorescence is observed under blue light by 5-ALA, brain tumor may occur. Therefore, it is possible to detect the onset of brain tumor through close examination, thereby providing accurate information on the occurrence of brain tumor during surgery, Abstinence can be avoided.

Description

자기공명 이미지에서 조영 증강이 없는 뇌실벽에서 수술 중 광감작제-유도 형광에 의한 신경교종 탐지{Detection of glioma on the ventricule wall which is not enhanced on magnetic resonance image by photosensitizer induced-fluorescence}{Detection of glioma on the ventricule wall by intracavitary photosensitizer induced fluorescence in the ventricular wall without contrast enhancement in magnetic resonance imaging {

본 발명은 수술 중 뇌실벽에서의 광감작제(photosensitizer)-유도 형광에 의한 신경교종 탐지에 관한 것이다.The present invention relates to the detection of glioma cells by photosensitizer-induced fluorescence in the ventricular wall during surgery.

악성 신경교종은 어린이와 성인에서 가장 흔한 악성 타입의 뇌종양이다. 악성 신경교종의 발병률은 다른 종양에 비해 매우 낮지만, 그 사망률은 현저히 높다. 특히, 신경교아종(GBM, Glioblastoma Multiforme)은 인간에서 발생하는 가장 치사율이 높은 암 중의 하나로서 국지적 침윤성을 갖는 악성 뇌종양으로서 뇌 유조직(parenchyma) 내로 잘 침입하는 것으로 악명이 높아서 외과적 수술, 방사선 치료 및 화학치료를 포함하는 통상의 치료 수행 후 가장 나쁜 예후를 일으킨다. 항암제가 발달하였음에도 불구하고, 신경교아종 환자의 대부분이 국지적인 발암 진행에 의해 사망하고 있다. 현재 환자에 대해 제공되는 최선의 방법은 외과적 절제, 태모졸로마이드(Temozolomide)를 사용한 화학방사선 요법 및 외부의 빔 방사선 치료를 사용하여 14개월간 환자의 생존을 유지하는 것이다. Malignant glioma is the most common malignant type of brain tumor in children and adults. The incidence of malignant glioma is very low compared to other tumors, but the mortality rate is remarkably high. In particular, GBM (Glioblastoma Multiforme) is one of the most lethal cancers in humans. It is a malignant brain tumor with local invasion and is notoriously well penetrated into the parenchyma. It causes the worst prognosis after usual treatment including chemotherapy. Despite the development of anticancer drugs, most of the patients with gliomas are dead due to local carcinogenesis. Current best practice for patients is to maintain patient survival for 14 months using surgical resection, chemoradiotherapy with Temozolomide, and external beam radiation therapy.

신경교아종 환자의 예후를 판단하기 위한 방법으로서 수술 중 절제 범위에 대한 연구가 다수 진행되고 있다. 수술 중 신경탐사, 수술중 자기공명 이미징, 수술중 초음파 및 수술 중 전기 자극을 포함하는 다양한 기술들이 신경교아종 환자의 수술 중 최적의 절제 범위 설정에 도움을 주고 있다. 최근에는 광감작제를 이용한 종양 치료법으로서, 광감작제인 5-아미노레불린산(ALA, AminoLevulinic Acid)-안내 형광을 이용한 뇌조직 내 신경교아종의 예후 판단에 대하여 활발하게 연구가 진행되고 있다. 하지만, 아직까지 신경교아종을 수술 중에 정확하고 간편하게 진단할 수 있는 방법에 대한 연구가 미진한 실정이다. There are many studies on the surgical resection range as a method to evaluate the prognosis of patients with gliosis. Various techniques including intraoperative neurosurgery, intraoperative magnetic resonance imaging, intraoperative ultrasonography, and electrical stimulation during surgery are helpful in setting optimal resection range in patients with gliomas. Recently, studies on the prognosis of glioma subtypes in brain tissue using 5 - aminolevulinic acid (ALA) - guided fluorescence as a photosensitizer have been actively conducted as a tumor treatment using a photosensitizer. However, there is little research on how to diagnose gliomatosis accurately and easily during surgery.

이에 본 발명자들은 수술 중에 정확하게 신경교종을 진단할 수 있는 방법을 개발하고자 예의 노력한 결과, 5-ALA에 의해 안내되는 신경교아종 수술 중에, 자기공명 이미지 상에서의 조영증강이 없고 종양 세포의 거시적인 침윤이 없는 뇌실 벽 내 형광을 발견하였다. 5-ALA는 악성 신경교종의 수술을 향상시키기 위해 널리 사용되고 있으나, 수술 중에 뇌실이 개방되는 경우 5-ALA에 의해 유발되는 뇌실 벽의 형광에 대한 탐지는 드문 일이 아니다. 상기 형광과 자기공명 이미지 상에서의 향상이 없는 뇌실 벽에 대한 해부학적 검사 결과 사이의 관계를 이용하여 신경교종 세포를 탐지함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors have tried to develop a method for accurately diagnosing glioma during surgery. As a result, it has been found that there is no enhancement on magnetic resonance imaging and macroscopic infiltration of tumor cells during gliosis surgery guided by 5-ALA I found fluorescence in the wall of the absent brain. Although 5-ALA is widely used to improve the operation of malignant gliomas, detection of fluorescence in the ventricular wall induced by 5-ALA is not uncommon when the ventricles are open during surgery. The present invention has been accomplished by detecting glioma cells using the relationship between fluorescence and anatomical examination results on the ventricular wall without improvement on magnetic resonance imaging.

Friesen SA et al., 2002, Int J Oncol, 21(3): 577.Friesen SA et al., 2002, Int J Oncol, 21 (3): 577. Regula J et al., 1995, Gut, 36(1): 67.Regula J et al., 1995, Gut, 36 (1): 67. Ohgari Y et al., 2005, Biochem Pharmacol, 71(1-2): 42.Ohgari Y et al., 2005, Biochem Pharmacol, 71 (1-2): 42. Teng L et al., 2011, Br J Cancer, 104(5): 798.Teng L et al., 2011, Br J Cancer, 104 (5): 798. Valdes PA et al., 2012, J Neuropathol Exp Neurol, 71(9): 806. Valdes PA et al., 2012, J Neuropathol Exp Neurol, 71 (9): 806. Ennis SR et al., 2003, Brain Res, 959(2): 226.Ennis SR et al., 2003, Brain Res, 959 (2): 226. Stummer W et al., 1998, Acta Neurochir(Wien), 140(10): 995.Stummer W et al., 1998, Acta Neurochir (Wien), 140 (10): 995. Stummer W et al., 1998, Neurosurgery, 42(3): 518.Stummer W et al., 1998, Neurosurgery, 42 (3): 518. Chaichana KL et al., 2014, World Neurosurg, 82(1-2): e257.Chaichana KL et al., 2014, World Neurosurg, 82 (1-2): e257. Lacroix M et al., 2001, J Neurosurg, 95(2): 190.Lacroix M et al., 2001, J Neurosurg, 95 (2): 190. McGirt MJ et al., 2009, J Neurosurg, 110(1): 156.McGirt MJ et al., 2009, J Neurosurg, 110 (1): 156. Pichlmeier U et al., 2008, Neuro Oncol, 10(6): 1025.Pichlmeieri et al., 2008, Neuro Oncol, 10 (6): 1025. Sanai N et al., 2011, J Neurosurg, 115(1): 3.Sanai N et al., 2011, J Neurosurg, 115 (1): 3. Stummer W et al., 2008, Neurosurgery, 62(3): 564.Stummer W et al., 2008, Neurosurgery, 62 (3): 564.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술상의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 수술 중 관찰되는 뇌실벽 내 5-ALA 안내 형광을 이용하여 자기공명 이미지 또는 현미경 상으로는 관찰되지 않는 침윤성 신경교종을 탐지하는 방법을 제공하는데 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a 5-ALA guided fluorescence in the wall of the ventricle, which is observed during surgery, to detect a magnetic resonance image or an invasive glioma The method comprising the steps of:

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 5-ALA 처리시 자기공명 이미지 내 향상이 없거나 현미경 상에서 종양이 관찰되지 않는 뇌실 벽 시료에서의 형광을 측정하여 신경교종을 탐지하는 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method for detecting glioma by measuring fluorescence in a sample of a ventricle wall in which there is no improvement in a magnetic resonance image during 5-ALA treatment or a tumor is not observed on a microscope.

최근에는 암 치료 방법으로서 수술, 항암화학요법 및 방사선 치료 외에 광역학 치료(Photodynamic Therapy, PDT)이 발전하고 있다. 광역학 치료는 체내의 풍부한 산소, 외부에서 공급되는 레이저와 레이저 빛에 예민한 반응을 보이는 광감작제를 이용한 치료법이다. 광역학 치료의 원리는 광감작제를 환자에 투여하고 일정시간이 지나면 암조직에만 선택적으로 광감작제가 축적이 되어, 이에 맞는 특정파장의 레이저를 조사하면 정상조직에는 피해를 주지 않고 암조직만을 특이적으로 제거하는 암 치료법이다. 광역학치료를 위해서는 특정 파장의 빛에 활성화되는 광감작제가 필수적이며, 현재 개발된 광감작제는 포르피린류(phorphyrin), 클로린류(cholorin), 박테리오클로린류(bacteriochlorin), 포피센류(porphycene), 포토젬(photogem) 및 아미노레불린산(aminolevulinic acid) 화합물이 사용되고 있다. Recently, photodynamic therapy (PDT) has been developed in addition to surgery, chemotherapy, and radiation therapy as a cancer treatment method. Photodynamic therapy is a treatment using a rich oxygen in the body, an externally supplied laser, and a photosensitizer that reacts sensitively to laser light. The principle of photodynamic therapy is that the photosensitizer is selectively administered only to cancer tissues after a certain period of time, and when a laser of a specific wavelength is irradiated, It is a cancer treatment that removes it by enemy. For photodynamic therapy, photosensitizers that are activated at specific wavelengths of light are essential, and currently developed photosensitizers are phorphyrin, cholorin, bacteriochlorin, porphycene, Photogem and aminolevulinic acid compounds have been used.

한편, 5-아미노레불린산(5-ALA)는 헤마틴(heme) 생합성 경로 내 천연의 대사 전구체이고, 최근에는 일반 조직보다 암 조직에서 강한 형광을 나타내는 광감작제로서 암에 대한 광역학 치료에 사용되는 물질이다. 다량의 5-ALA 경구 투여는 헤마틴 경로를 과부하시키고 종양 세포 및 상피 조직 내 형광을 발하는 프로토포르피린 IX (Protoporphyrin IX, PpIX)의 합성 및 선택적인 축적을 유발한다(비특허문헌 1 및 2). 종양 내 혈액-뇌 관문(BBB, Blood-Brain-Barrier)의 붕괴에 기인하는 증가된 관 투과성 및 종양 세포 내 감소된 수준의 페로켈라타제(ferrochelatase) 활성은 신경교아종 내 5-ALA에 의한 프로토포르피린 IX (protoporphyrin IX)의 합합성 및 선택적인 축적의 원인이 된다(비특허문헌 3 내지 6). 정상 뇌 조직에 비해 높은 비율로 존재하는 신경교종 종양 내 PpIX는 청색광 하에서 적-자색 형광을 발산하는데, 시각적으로 종양 경계를 구분하면서, 수술 중에 종양 침윤에 대한 객관적 측정이 가능하게 한다(비특허문헌 7 및 8). 신경교종 내 5-ALA-유발성 PpIX 형광에 대한 고도의 민감성 및 특이성을 나타내는 증거들은 5-ALA의 진단에서의 정확성을 뒷받침하고 있다. 결과적으로, 5-ALA 형광에 의한 가이드는 종양 절제의 범위를 향상시키는데 널리 활용할 수 있다. On the other hand, 5-aminolevulinic acid (5-ALA) is a natural metabolic precursor in the hematin biosynthetic pathway, and recently, as a photosensitizer exhibiting strong fluorescence in cancer tissues than in normal tissues, ≪ / RTI > A large amount of 5-ALA orally administered leads to synthesis and selective accumulation of protoporphyrin IX (Protoporphyrin IX, PpIX), which overloads the hematin pathway and fluoresces in tumor cells and epithelial tissues (Non-Patent Documents 1 and 2). Increased tubular permeability and decreased levels of ferrochelatase activity in tumor cells due to the collapse of tumor BBB (Blood-Brain-Barrier) have been observed in 5-ALA-mediated protoporphyrin Synthesis of IX (protoporphyrin IX) and selective accumulation (Non-Patent Documents 3 to 6). PpIX in glioma tumors, which are present at a higher rate than normal brain tissue, emits red-violet fluorescence under blue light, allowing objective measurement of tumor invasion during surgery, while visually dividing the tumor boundary 7 and 8). Evidence of high sensitivity and specificity for 5-ALA-induced PpIX fluorescence in gliomas confirms the accuracy of 5-ALA in diagnosis. As a result, 5-ALA fluorescence guidance can be widely used to improve the extent of tumor resection.

5-ALA를 사용한 형광-안내 수술은 악성 신경교종의 절제에 통상적으로 사용되어 왔는데, 5-ALA-유발 형광은 악성 신경교종 조직에 대한 예측 인자이고 침윤성 종양의 탐지에 도움을 주기 때문이다. 5-ALA-안내 수술 중에, 본 발명자들은 자기공명 이미지의 향상이 결핍되고 현미경 상에서 종양이 관찰되지 않는 뇌실 벽의 형광을 찾아내었다. 뇌실 벽의 형광은 기존 연구에서도 알려진 현상이지만 이에 대한 연구는 케이스가 적고 음성 대조군 시료의 결실로 인해 제한을 받았다. 이에, 본 발명자들은 수술 중 5-ALA 형광과 자기공명 이미지 상에서 향상이 결실된 뇌실 벽의 조직병리학적 특성 간의 관계를 다수의 케이스를 통해 검증하였다. 본 발명자들은 음정 대조군으로서 자기공명 이미지 상에서 향상이 결실된 뇌실벽의 비-형광 표본을 사용하였다. 또한, 본 발명에서 환자군의 균일성을 유지하기 위해, 신규로 신경교아종(GBM) 진단을 받은 환자만을 환자군에 포함하였다. 뇌실벽 시료 내 가짜-양성 5-ALA-유발 형광 가능성을 제거하기 위해, 재발성 신경교아종 진단을 받은 환자는 배제하였다. Fluorescence-guided surgery with 5-ALA has been commonly used to excise malignant gliomas because 5-ALA-induced fluorescence is a predictor of malignant glioma tissue and helps in the detection of invasive tumors. During 5-ALA-guided surgery, we found fluorescence of the ventricular wall that lacked enhancement of magnetic resonance imaging and no tumor on the microscope. Fluorescence in the ventricular wall is a known phenomenon in previous studies, but the study of this was limited by the few cases and the loss of negative control samples. Thus, the present inventors have verified the relationship between the 5-ALA fluorescence during surgery and the histopathological characteristics of the ventricular wall whose enhancement has been deleted on the magnetic resonance image through a number of cases. We used a non-fluorescent specimen of the ventricular wall where improvement was lost on magnetic resonance images as a parietal control. Further, to maintain the uniformity of the patient group in the present invention, only the patients newly diagnosed with glioma subtype (GBM) were included in the patient group. In order to eliminate the possibility of false-positive 5-ALA-induced fluorescence in the ventricular wall samples, patients who were diagnosed with recurrent glial leukemia were excluded.

뇌종양에는 뇌에 발생하는 원발성 뇌종양과 다른 장기에 생긴 암이 옮겨와서 생긴 전이성 뇌종양의 두 종류가 있다. 원발성 뇌종양에는 양성과 악성의 2종류가 있지만 비록 양성의 종양이라도, 정상적인 뇌를 압박해서 신경기능 장애를 일으키기 때문에, 악성종양과 같이 치료가 어려운 경우도 많다. 해마다 미국에서는 19만명이, 캐나다에서는 1만명이 1차성 또는 전이성 뇌종양으로 진단받고 있다. 뇌종양은 20세 이하의 어린이의 고형암 중 사망률이 가장 높다. 뇌종양은 양성일지라도 유방암 환자의 생존율보다도 낮은 생존율을 보인다. 전이성 뇌종양의 빈도는10-15% 정도이나 종양환자들의 생존율이 증가함에 따라 그 발생빈도도 증가하고 있다. 현재 미국에서는 인구 10만명 당 29.5명 이상의 발생빈도를 보이고, 신경교종(Glioma)의 경우 전체 뇌종양의 50%를 차지한다.There are two types of brain tumors: primary brain tumors in the brain and metastatic brain tumors arising from cancer in other organs. There are two types of primary brain tumors, benign and malignant. Even benign tumors often cause difficulties in treatment, such as malignant tumors, because they cause neurological dysfunction by pressing the normal brain. Each year, 190,000 people in the United States and 10,000 in Canada are diagnosed with primary or metastatic brain tumors. Brain tumors have the highest mortality among solid tumors in children under 20 years of age. Brain tumors, even benign, have a lower survival rate than breast cancer patients. The incidence of metastatic brain tumors is 10-15%, but the incidence of metastatic brain tumors is increasing as the survival rate of tumor patients increases. In the United States, there are more than 29.5 cases per 100,000 population, and glioma accounts for 50% of all brain tumors.

신경교세포란 신경세포와 신경세포 사이, 신경세포와 혈관 사이에 있으며, 영양이나 산소를 신경세포에 공급하는 역할을 담당하는 세포이다. 신경세포에 영양을 공급하는 신경교세포에 생긴 종양을 신경교종이라 한다. 신경교종(Glioma)은 전체적으로 악성이 많으며, 그 세포의 형태나 성질별로 자세하게 분류되어 있다. 신경교종은 원발성 뇌종양의 가장 흔한 종류이고, 대개 심각한 예후와 관련된다. 신경교아종(GBM) 및 역형성 별아교세포종(AA)을 포함하는 높은 등급(high-grade)의 별아교세포종은 성인에서 가장 흔한 내인성 뇌종양이다. 높은 등급의 별아교세포종의 분자 유전학에 대한 이해 정도는 증가하였지만, 기원 세포 종류(들)는 여전히 불명확하고, 질병 공격성의 분자 결정자는 잘 이해되지 못하고 있다.Neurons are the cells between neurons and nerve cells, between neurons and blood vessels, and serve to supply nutrition or oxygen to nerve cells. Gliomas are tumors of the glial cells that nourish nerve cells. Gliomas are generally malignant, and are classified by their type or nature. Glioma is the most common type of primary brain tumor and is usually associated with a serious prognosis. High-grade astrocytoma, including glioblastomas (GBM) and degenerated astrocytoma (AA), is the most common endogenous brain tumor in adults. Although the degree of understanding of molecular genetics of high grade astrocytoma has increased, the origin cell type (s) is still unclear, and molecular determinants of disease aggression are not well understood.

이러한 신경교종을 핵의 비정형성, 세포괴사, 혈관내피세포 증식도, 유사분열성 등을 기준으로 조직학적으로 분류하여 가장 악성인 4등급으로 분류되면 이를 신경교아종(GBM, glioblastoma multiform)으로 진단하게 된다(비특허 문헌 5). 다형성 신경신경교아종(GM: glioblastoma multiforme)은 인간에서 발생하는 가장 보편적이며 가장 공격적인 악성 원발성 종양으로 여러 종류의 뇌종양 중 가장 악성 종양이며, 신경교세포와 관련되며 모든 두개 내 종양 중 가장 많은 부분을 차지한다. GM의 매년 발병률은 유럽 및 북아메리카에서 십만명 중 2~3명에서 발병한다. 다형성 신경교아종(GM)은 중추 신경계 암의 가장 보편적이고 치명적인 형태로 인식되고 있다. 대략 1년의 평균 생존율로 예후가 매우 좋지 못하고, 단지 약 3%만이 3년 넘게 생존하기 때문에 질병은 거의 예외 없이 치명적이다. 진단 후 평균 생존 기간은 치료가 없다면 3개월이며, 현재 이용되는 완전한 요법으로 약 1년이다. 연령이 증가할수록(60세 이상) 더 심각한 예후의 위험을 보인다. 사망 원인은 대개 대뇌 부종 및/또는 두개 내 압의 증가이며, 추가적으로 혈액 순환을 손상시키고 뇌 탈출증을 일으키는 종괴 효과이다.These gliomas are histologically classified according to nuclear atypia, cell necrosis, vascular endothelial cell proliferation, mitotic figures, etc., and classified as the most malignant grade 4, which is diagnosed as glioblastoma multiforme (GBM) (Non-Patent Document 5). Glioblastoma multiforme (GM) is the most common and most aggressive primary malignant tumor of human origin. It is the most malignant tumor of various types of brain tumors. It is associated with glial cells and accounts for the largest portion of all intracranial tumors . The annual incidence of GM occurs in 2 to 3 out of 100,000 people in Europe and North America. Polymorphic glioma subtype (GM) is recognized as the most common and fatal form of central nervous system cancer. The prognosis is poor, with an average survival rate of roughly one year, and only about 3% survive for more than three years, so the disease is almost invariably fatal. The median survival after diagnosis is 3 months without treatment, and it is about 1 year as a complete therapy currently in use. The greater the age (> 60 years), the greater the risk of a prognosis. The cause of death is usually an increase in cerebral edema and / or intracranial pressure, and additionally a mass effect that damages blood circulation and causes brain prolapse.

최근에 신경교아종에 대한 방대한 유전자 발현 연구를 통하여 4가지 종류의 신경교아종 아류형이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 4가지 종류의 신경교아종 아형태는 각각 전신경 아류형(proneural subtype), 간엽성 아류형(mesenchymal subtype), 고전적 아류형(classical subtype) 및 신경형 아류형(neural subtype)이며, 아류형에 따라 환자의 생존기간, 환자의 평균 나이, 기존 치료제에 대한 반응도 등이 달라지는 것이 밝혀졌다(비특허문헌 6). 신경교아종 아류형은 중요 유전자의 과발현이나 돌연변이 양상에서 큰 차이가 있다. 고전적 아류형에서는 EGFR(Epidermal growth factor receptor)이 비정상적으로 과발현되며, 다른 3가지 아류형과는 달리 암억제 유전자 ‘p53’에 돌연변이가 일어나지 않는다. 고전적 아류형 환자는 상대적으로 다른 아류형에 비해 치료 경과가 우수한 것으로 알려져 있다. 고전적 아류형과는 달리 전신경 아류형에서는 ‘p53’ 유전자의 돌연변이의 비율이 높으며 IDH1(Isocitrate dehydrogenase) 유전자와 PDGFRA(Platelet-derived growth factor receptor-α) 유전자의 돌연변이 비율도 높게 나타난다. 이들 유전자의 돌연변이는 암세포의 증식에 매우 중요하며, PDGFRA 유전자의 돌연변이는 전신경 아류형에서만 나타나고 있다. 전신경 아류형 환자는 다른 아류형에 비해서 환자의 나이가 젊지만 현재 사용하는 치료법으로 생존기간이 늘어나지는 않는다. 간엽성 아류형에서는 ‘p53’유전자의 돌연변이뿐만 아니라 NF1, PTEN 암억제 유전자의 돌연변이 비율도 높다. 신경성 아류형은 다른 아류형에서 발견되는 유전자의 돌연변이가 관찰되지만 특징적으로 높거나 낮은 돌연변이 비율을 보이지는 않는다. Recently, extensive gene expression studies on glioblastoma have revealed that there are four subtypes of subglottic subtype subtypes. The four types of glioma subtype are proneural subtype, mesenchymal subtype, classical subtype, and neural subtype, respectively, , The mean age of patients, and the response to existing treatments (Non-Patent Document 6). There is a large difference in the overexpression and mutation patterns of important genes in the glial subtype subtype. Epidermal growth factor receptor (EGFR) is abnormally overexpressed in classical subtypes, and unlike the other three subtypes, no mutation occurs in the tumor suppressor gene 'p53'. Patients with classical subtypes are known to have superior outcomes over the other subtypes. In contrast to the classical subtype, the proportion of the p53 gene mutation is high in the anterior nervous subtype and the mutation rate of IDH1 (Isocitrate dehydrogenase) gene and PDGFRA (Platelet-derived growth factor receptor-α) gene is also high. Mutations in these genes are crucial for the proliferation of cancer cells, and mutations in the PDGFRA gene are present only in all nerve subtypes. Patients with anterior nerve subtypes are younger than the other subtypes, but the survival time does not increase with current therapies. Mutations in the p53 gene, as well as mutations in the NF1 and PTEN tumor suppressor genes, are also high in the hepatic subtype. Neurogenic subtypes have mutations in the genes found in other subtypes but do not have characteristic high or low mutation ratios.

다수의 연구에서 절제 범위(EOR, Extent of Resection)가 신경교아종 환자에 대한 향상된 예후와 관련되어 있음이 입증되었기 때문에, 신경외과외사들은 신경교아종의 침윤 본성으로부터 발생하는 절제의 어려움에 의해 제한되는 목표인 절제 범위를 최대화하려고 노력하였다(비특허문헌 9 내지 14). 거대하고, 무작위적이며, 조절된, 다중심 임상 III 상은 악성 신경교종에 대하여 5-ALA 형광에 의해 안내되는 외과수술은 상당히 높은 절제 비율을 유도하여, 백색광에 의해 안내되는 통상적인 미세절제술에 비해 무진행 생존 시간이 더 길어지는 결과를 나타내었다. 추가적으로, 수술중의 신경탐사(neuronavigation), 수술중의 자기공명 이미징, 수술중의 초음파, 및 수술중의 전기 자극을 포함하는 다양한 기술들은 최적의 절제를 가능하게 하도록 도입되었는데, 그럼으로써 안전한 절제 범위를 최대화하였고, 신경교아종 환자의 생존율을 향상시켰다. 이러한 생존에서의 장점을 획득하기 위한 신경교아종의 절제 범위 증가는 세포감소 과정 중에 뇌실 시스템으로의 진입 기회를 향상시킨다. 이하, 본원에 기재된 다양한 구체예가 도면을 참조로 기재된다. 하기 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 위해서, 다양한 특이적 상세사항, 예컨대, 특이적 형태, 조성물 및 공정 등이 기재되어 있다. 그러나, 특정의 구체예는 이들 특이적 상세 사항 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지된 방법 및 형태와 함께 실행될 수 있다. 다른 예에서, 공지된 공정 및 제조 기술은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위해서, 특정의 상세사항으로 기재되지 않는다. "한 가지 구체예" 또는 "구체예"에 대한 본 명세서 전체를 통한 참조는 구체예와 결부되어 기재된 특별한 특징, 형태, 조성 또는 특성이 본 발명의 하나 이상의 구체예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 표현된 "한 가지 구체예에서" 또는 "구체예"의 상황은 반드시 본 발명의 동일한 구체예를 나타내지는 않는다. 추가로, 특별한 특징, 형태, 조성, 또는 특성은 하나 이상의 구체예에서 어떠한 적합한 방법으로 조합될 수 있다.Because many studies have demonstrated that Extent of Resection (EOR) is associated with an improved prognosis for patients with gliomas, neurosurgeon exclusions are limited by the difficulty of resection resulting from the invasive nature of glioma subtype (Non-patent documents 9 to 14). A large, randomized, controlled, multi-centered Phase III surgical procedure, guided by 5-ALA fluorescence for malignant glioma, induces a significantly higher ablation rate, compared to conventional microsurgery guided by white light The survival time was longer. In addition, a variety of techniques have been introduced to enable optimal resection, including neuronavigation during surgery, magnetic resonance imaging during surgery, ultrasound during surgery, and electrical stimulation during surgery so that safe resection ranges And improved the survival rate of patients with gliomatosis. The increased range of resection of glioma subspecies to gain the advantage of this survival improves the chances of entering the ventricular system during the course of cell loss. Hereinafter, various embodiments described herein will be described with reference to the drawings. In the following description, for purposes of complete understanding of the present invention, various specific details are set forth, such as specific forms, compositions and processes, and the like. However, certain embodiments may be practiced without one or more of these specific details, or with other known methods and forms. In other instances, well-known processes and techniques of manufacture are not described in any detail, in order not to unnecessarily obscure the present invention. Reference throughout this specification to "one embodiment" or "embodiment" means that a particular feature, form, composition, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the invention. Accordingly, the appearances of the phrase " in one embodiment "or" an embodiment "in various places throughout this specification are not necessarily indicative of the same embodiment of the present invention. In addition, a particular feature, form, composition, or characteristic may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

본 발명에 따른 일 구체예에서, a. 환자의 뇌 조직 내 뇌실 벽에 대한 자기공명 이미지를 획득하는 단계; b. 환자에게 광감작제를 투여하는 단계; c. 상기 뇌실 벽에 대한 자기 공명 이미지를 획득하는 단계; d. 상기 뇌실 벽 내 종양을 현미경 상에서 검사하는 단계; e. 상기 뇌실 벽에 대하여 형광을 탐지하는 단계;를 포함하는 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 뇌실 벽 유래 형광이 탐지되더라도 뇌종양이 아닐 확률이 60% 미만인, 바람직하게는 55% 미만인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 상기 광감작제는 포르피린(phorphyrin), 클로린류(cholorin), 박테리오클로린(bacteriochlorin), 포피센류(porphycene), 포토젬(photogem) 및 아미노레불린산(aminolevulinic acid) 로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나이고, 상기 광감작제는 5-아미노레불린산으로서 환자 체중 1㎏당 2 내지 25㎎을 투여하며, 상기 탐지는 청색광 하에서 실시하는 것인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 발병에 대한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 추가 f 단계에서 형광이 탐지되지 않는 경우에 상기 환자 내 뇌조직에서 뇌종양이 발생하지 않은 것으로 판단하는 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 발병에 대한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 상기 a 단계의 자기공명 이미지에 비해 c 단계의 자기공명 이미지의 향상이 없고 상기 d 단계에서 종양이 관찰되지 않으며 상기 e 단계에서 형광이 탐지되는 경우, 상기 환자 내 뇌종양의 발생 여부에 대한 추가 검사를 실시하고 추가 검사에 의해 환자 내 뇌종양의 존재가 확인되는 경우 상기 종양은 침윤성 종양으로서 WHO 등급 II, III 또는 IV 중 어느 하나인 신경교종(Glioma)인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 발병에 대한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 본 발명에 따른 다른 구체예에서, 뇌종양 환자에게 광감작제를 투여하는 단계; 및 뇌실 벽에 대하여 형광을 탐지하는 단계;를 포함하는 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 뇌실 벽 유래 형광이 탐지되더라도 뇌종양이 아닐 확률이 60% 미만인, 바람직하게는 55% 미만인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 상기 광감작제는 5-아미노레불린산으로서 환자 체중 1㎏당 2 내지 25㎎을 투여하는 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다. 상기 구체예에서, 상기 뇌종양은 WHO 등급 II, III 또는 IV 중 어느 하나의 신경교종인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 환자 내 뇌종양의 발병에 대한 정보를 제공하는 방법을 제공하였다.In one embodiment according to the present invention, a. Obtaining a magnetic resonance image of a ventricular wall in a brain tissue of a patient; b. Administering a photosensitizer to the patient; c. Obtaining a magnetic resonance image for the ventricular wall; d. Examining the tumor in the wall of the ventricle under a microscope; e. Detecting fluorescence from the wall of the ventricle and detecting fluorescence from the wall of the brain, thereby providing information for diagnosis of a brain tumor in the patient. In this embodiment, there is provided a method of detecting brain stem wall fluorescence having a probability of not being a brain tumor of less than 60%, preferably less than 55%, even if fluorescence derived from the ventricular wall is detected, thereby providing information for diagnosis of brain tumor in a patient. In this embodiment, the photosensitizer is selected from the group consisting of phorphyrin, cholorin, bacteriochlorin, porphycene, photogem, and aminolevulinic acid. , Wherein the photosensitizer is 5-aminolevulinic acid administered in an amount of 2 to 25 mg per 1 kg body weight of the patient, and the detection is performed under blue light, To provide information about the onset of the disease. In the above embodiment, a method of detecting brain wall-derived fluorescence in which brain tumor is not generated in the brain tissue of the patient when fluorescence is not detected in the step f, and thereby providing information about the onset of brain tumor in the patient Respectively. In the above embodiment, when there is no enhancement of the magnetic resonance image at the c-th stage compared to the magnetic resonance image of the a-th stage, no tumor is observed at the d-th stage, and fluorescence is detected at the e-th stage, , And if the presence of a brain tumor in the patient is confirmed by an additional test, the tumor may be an invasive tumor and may detect a glioma-derived glioma-derived fluorescence from the ventricular wall, which is any of WHO class II, III or IV To provide information on the onset of brain tumor in a patient. In another embodiment according to the present invention, there is provided a method of treating a brain tumor patient comprising administering a photosensitizer to a brain tumor patient; And detecting fluorescence against the wall of the ventricle. The present invention provides a method for providing information for diagnosis of a brain tumor in a patient. In this embodiment, there is provided a method of detecting brain stem wall fluorescence having a probability of not being a brain tumor of less than 60%, preferably less than 55%, even if fluorescence derived from the ventricular wall is detected, thereby providing information for diagnosis of brain tumor in a patient. In this embodiment, the photosensitizer provides 5-aminolevulinic acid as a therapeutic agent for detecting brain stem-derived fluorescence from 2 to 25 mg / kg body weight to provide information for diagnosis of brain tumor in a patient Respectively. In this embodiment, the brain tumor has provided a method of detecting brain stem wall fluorescence, which is any one of the WHO class II, III or IV, to provide information on the onset of brain tumor in a patient.

본 명세서 내 특별한 정의가 없으면 본 명세서에 사용된 모든 과학적 및 기술적인 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당 업자에 의하여 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Unless defined otherwise herein, all scientific and technical terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of skill in the art to which this invention belongs.

본 발명에서 아미노레불린산(ALA, AminoLevulinic Acid)는 암 광동력학 치료에 사용하는 광감작제이고 헴(heme)의 전구체로서, 두 가지의 생합성계(C4, 및 C5 경로)에 의하여 생합성되는 것으로 알려져 있는데, 동물, 진균, 호기성 세균류 등에서 발견되는 C4 계는 글리신(glycine)과 숙시닐-CoA(succinyl - CoA)의 축합에 의하여 생성되며, 이 반응은 피리독살 인산 의존성(pyridoxal phosphate dependent) 효소인 ALA synthase에 의하여 촉매된다. 또 다른 경로인 C5계는 식물, 조류, 대장균 등에서 발견되고 있으며, 이 경로는 글루탐산(glutamate)으로부터 글루타밀-tRNA 합성효소(glutamyl-tRNA synthetase), 글루타믹-tRNA 수소 이탈효소(glutamic-tRNA dehydrogenase) 및 글루탐산-1-세미알데히드(glutamate-1-semialdehyde: GSA) 아미노기 전이효소 (transaminase)에 의한 일련의 반응에 의해서 ALA로 전환된다.In the present invention, aminolevulinic acid (ALA) is a photosensitizer used in the treatment of photodynamic kinetics and is a precursor of heme, which is biosynthesized by two biosynthetic systems (C4 and C5 pathway) The C4 system found in animals, fungi and aerobic bacteria is produced by the condensation of glycine and succinyl-CoA, which is a pyridoxal phosphate dependent enzyme It is catalyzed by ALA synthase. Another pathway, the C5 system, has been found in plants, birds, and Escherichia coli. This pathway has been linked to glutamate-glutamyl-tRNA synthetase, glutamic-tRNA hydrodeinase dehydrogenase and glutamate-1-semialdehyde (GSA) aminotransferase (transaminase).

본 발명에서 “신경교종(glioma)”은 원발성 뇌종양의 가장 흔한 종류이고, 대개 심각한 예후와 관련된다. 신경교종은 전체적으로 악성이 많으며 그 세포의 형태나 성질별로 자세하게 분류되어 있다.In the present invention, " glioma " is the most common type of primary brain tumor and is usually associated with a severe prognosis. Gliomas are generally malignant and are classified by their type or nature.

본 발명에서 용어 “신경교아종(glioblastoma, GBM)”은 정상적으로 뇌조직에 풍부하게 존재하고 있는 신경교세포에서 기원한 종양을 의미한다. 구체적으로 상기 신경교아종은 전체 뇌종양의 12~15%를 차지하고, 뇌 교종의 50~60%를 차지하는 뇌에 발생하는 단일 종양 중 가장 많이 발생하는 종양이다.The term " glioblastoma (GBM) " in the present invention means a tumor originating from glial cells, which are normally abundantly present in brain tissue. Specifically, the glioma subtype is the most common single tumor occurring in the brain, accounting for 12 to 15% of all brain tumors and accounting for 50 to 60% of brain gliomas.

이하 상기 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 방법을 사용하여, 광감작제로서 5-ALA를 이용한 수술 중에 자기공명 이미지 상에서의 향상이 없고 현미경 상으로 침윤성 종양이 관찰되지 않는 뇌실 벽에서, 5-ALA에 의해 뇌실벽 형광이 청색광 하에서 관찰되지 않으면 뇌종양이 없는 것으로 판단하여 뇌조직의 불필요한 절제를 실시하지 않을 수 있다. 또한, 5-ALA에 의해 뇌실벽 형광이 청색광 하에서 관찰되는 경우 뇌종양의 발생 가능성이 있으므로 정밀 검사를 통해 뇌종양의 발병을 탐지하도록 함으로써, 수술 중에 뇌종양 발생에 대한 정확한 정보를 제공하여 뇌조직에 대한 불필요한 절제를 회피할 수 있다. Using the method according to the present invention, 5-ALA induced 5-ALA-induced ventricular wall fluorescence in the ventricular wall where there was no improvement in magnetic resonance imaging and no microscopic invasive tumor was observed with the 5-ALA as photosensitizer If it is not observed under blue light, it may be judged that there is no brain tumor and unnecessary resection of brain tissue may not be performed. In addition, if brain wall fluorescence is observed under blue light by 5-ALA, brain tumor may occur. Therefore, it is possible to detect the onset of brain tumor through close examination, thereby providing accurate information on the occurrence of brain tumor during surgery, Abstinence can be avoided.

도 1은 본 발명에 따른 뇌실벽 시료의 조직병리학적 측정 과정을 요약하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에서 환자 13에 대한 조직병리학적 분석 결과를 나타낸 것으로, 2A는 전두엽 및 섬까지 확장하는 우측 측두엽의 조영 증강되는 종양 소견을 나타내는 수술 전 자기공명 이미지에 관한 것이고, 도 2B는 측뇌실의 노출된 뿔을 나타내는 백색광 조명 하의 수술 중 현미경 이미지에 관한 것이며, 도 2C는 다양한 강도의 형광 및 무형광을 갖는 뇌실 벽을 나타내는 청색광 하의 수술 중 현미경 이미지에 관한 것이며, 도 2D는 높은-등급의 신경교종(WHO 등급 III)에 상응하는 종양의 존재를 입증하는 결과로서 자기 공명 이미지에서 조영 증강이 결실된 형광 조직에 대한 조직병리학적 분석에 관한 것이며, 도 2E는 GBM에 상응하는 종양의 존재를 입증하는 결과로서 자기공명 이미지에서 조영 증강을 나타내는 형광 조직에 대한 조직병리학적 분석에 관한 것이며, 도 2F는 종양의 부재를 입증하는 결과로서 자기공명 이미지에서 조영 증강이 결핍된 비-형광 조직에 대한 조직병리학적 분석에 관한 것이며, 도 2G는 계획된 절제 경계의 일부로서 심실 벽 조직을 포함하는 종양 절제를 나타내는 축 방향 T1-가중 조영 후 자기공명 이미지에 관한 것이다.
도 3은 본 발명에서 환자 15에 대한 조직병리학적 분석 결과를 나타낸 것으로, 도 3A는 측 뇌실 내 종양이 관련됨을 나타내는 수술 전, 축 방향, T1-가중, 조영 후 자기공명 이미지에 관한 것이고, 도 3B는 노출된 측 뇌실을 나타내는 청색광 하의 수술 중 현미경 이미지에 관한 것이며, 도 3C는 강한 형광을 갖는 심실 벽을 나타내는 청색광 하의 수술 중 현미경 이미지에 관한 것이며, 도 3D는 GBM에 상응하는 종양의 존재를 입증하는 결과로서 자기공명 이미지에서 조영 증강을 나타내는 형광 조직에 대한 조직병리학적 분석에 관한 것이며, 도 3E는 종양의 절제를 나타내는 축 방향, T1-가중, 조영 후 자기공명 이미지에 관한 것이며, 도 3F는 종양이 관련되지 않은 측 뇌실의 측두의 뿔을 나타내는 수술 전 축 방향 T1-가중된 조영 후 자기공명 이미지에 관한 것이며, 도 3G는 측 뇌실의 노출된 측두의 뿔을 나타내는 백색광 조명 하의 수술 중 현미경 이미지에 관한 것이며, 도 3H는 형광 심실벽 및 무형광 심실벽을 나타내는 청색광 하의 수술 중 현미경 이미지에 관한 것이며, 도 3I는 종양의 부재를 입증하는 결과로서 자기공명 이미지에서 조영 증강이 결핍된 형광 조직에 대한 조직병리학적 분석에 관한 것이며, 도 3J는 종양의 부재를 입증하는 결과로서 자기공명 이미지에서 조영 증강이 결핍된 비-형광 조직의 조직병리학적 분석에 관한 것이며, 도 3K는 절제에 대한 계획된 경계의 일부로서 심실 벽을 포함하는 종양 절제를 나타내는 축 방향 T1-가중 조영 후 자기공명 이미지에 관한 것이다.
Figure 1 summarizes the histopathological measurement procedure of a ventricular wall sample according to the present invention.
FIG. 2 is a histopathological analysis result of the patient 13 in the present invention. FIG. 2A is a pre-operative magnetic resonance image showing contrast enhanced tumor features of the right temporal lobe extending to the frontal lobe and islands, FIG. 2C relates to an intraoperative microscopic image under blue light representing the wall of the ventricle with varying intensity of fluorescence and fluorescence, FIG. 2D relates to a high-grade nerve The present invention relates to histopathological analysis of fluorescent tissues in which contrast enhancement is lost in a magnetic resonance image as a result of demonstrating the presence of a tumor corresponding to glioma (WHO grade III), and Fig. 2E demonstrates the presence of a tumor corresponding to GBM As a result of histopathologic analysis of the fluorescent tissue showing enhancement in magnetic resonance images 2F is a histopathological analysis of non-fluorescent tissue deficient in contrast enhancement in a magnetic resonance image as a result of demonstrating the absence of tumor and FIG. Lt; RTI ID = 0.0 > T1-weighted < / RTI >
Figure 3 illustrates the histopathological analysis results for patient 15 in the present invention, wherein Figure 3A relates to preoperative, axial, T1-weighted, and post-contrast magnetic resonance images indicating that the tumor in the lateral ventricle is involved, 3B relates to an intraoperative microscopic image under blue light representing the exposed lateral ventricle, FIG. 3C relates to an intraoperative microscopic image under blue light indicative of a ventricular wall with strong fluorescence, and FIG. 3D shows the presence of a tumor corresponding to GBM FIG. 3E relates to axial, T1-weighted, and post-contrast magnetic resonance imaging showing tumor resection, and FIG. 3F shows the histopathological analysis of fluorescence Is a pre-operative axial T1-weighted post-contrast magnetic resonance image showing the horn of the temporal lobe of the lateral ventricle where the tumor is unrelated, Figure 3G relates to an intraoperative microscopic image under white light illumination representing the horn of the exposed temporal lobe of the lateral ventricle, Figure 3H relates to an intraoperative microscopic image under blue light indicative of a fluorescent ventricular wall and an intact ventricular wall, Fig. 3J is a histopathological analysis of fluorescent tissue deficient in contrast enhancement in a magnetic resonance image as a result of demonstrating the absence of a tumor, 3K depicts an axial T1-weighted post-magnetic resonance imaging showing tumor resection involving the ventricular wall as part of the planned boundary for resection.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

환자 정보Patient Information

2012년 12월부터 2015년 5월까지 신촌 세브란스 병원에서 신규로 GBM 진단을 받고 형광 안내 수술을 받은 19명의 환자를 본 연구에 포함하였다. 승인은 연세대학교 의과대학 세브란스 병원의 기관감사위원회로부터 받았다. 피험자 동의는 헬싱키 선언에 따라 제공하였다. 19명의 환자 중에서, 12명은 남자이고, 7명은 여자이며, 연령대는 45세에서 74세(평균, 58.5세)이다. 모든 환자는 신규로 GBM 진단을 받았고, 수술 치료, 화학 치료 또는 방사선 치료를 받은 경력이 없었다. 뇌실벽 시료 내 허위-양성의 5-ALA 유발 형광의 가능성을 제거하기 위해서, 수술 및 방사선 치료를 포함하는 선행 치료를 받은 GBM 재발 환자는 분석 대상에서 제외하였다. 모든 종양은 조영제를 투여한 후에 자기공명 이미지 상에서 GBM의 전형적인 향상 패턴을 나타내었다. 모든 환자에서, 종양 절제 중에 뇌실은 개방하였는데, 절제 부위는 측방 뇌실 인근에 위치하였다. 19명 환자의 특징은 하기 표 1에 요약하였다.From December 2012 to May 2015, 19 patients with newly diagnosed GBM and undergoing fluorescein angiography at Shinchon Severance Hospital were included in the study. The approval was obtained from the Institutional Audit Committee of Yonsei University Severance Hospital. Subject consent was provided under the Helsinki Declaration. Of the 19 patients, 12 were male and 7 were female and the ages ranged from 45 to 74 years (mean, 58.5 years). All patients were newly diagnosed with GBM and had no experience of surgery, chemotherapy or radiotherapy. In order to eliminate the possibility of false-positive 5-ALA induced fluorescence in the ventricular wall samples, patients with recurrence of GBM who received prior therapy including surgery and radiation therapy were excluded from the analysis. All tumors showed a typical pattern of enhancement of GBM on magnetic resonance images after contrast agent administration. In all patients, the ventricles were open during tumor resection, and the ablation site was located near the lateral ventricle. The characteristics of 19 patients are summarized in Table 1 below.

GBM 환자 19인의 임상 특징 및 분자적 특징Clinical and molecular characteristics of 19 GBM patients 환자
No
patient
No
나이,
성별
age,
gender
종양
위치
tumor
location
절제범위Ablation range 측뇌실에
대한
종양접촉
In the lateral ventricle
About
Tumor contact
IDH1
변이
IDH1
transition
EGFREGFR P53
변이
P53
transition
Ki-67
L.I.
Ki-67
LI
MGMT
프로모터
메틸화
MGMT
Promoter
Methylation
1pLOH /
19qLOH
1 pLOH /
19qLOH
1One 61,M61, M Rt, FTRt, FT SubtotalSubtotal YesYes NoNo 2+2+ 40%40% 60%60% 없음none No /YesNo / Yes 22 66,F66, F Rt, TPRt, TP TotalTotal YesYes NoNo 3+3+ 3%3% 50%50% 없음none Yes/YesYes / Yes 33 61,M61, M Rt.
Temporal
Rt.
Temporal
TotalTotal YesYes NoNo 3+3+ 5%5% 20%20% 없음none Yes/NoYes / No
44 70,F70, F Rt,
TPO
Rt,
TPO
SubtotalSubtotal YesYes NoNo 3+3+ 없음none 30%30% 있음has exist No /NoNo / No
55 62,F62, F Rt,
Frontal
Rt,
Frontal
SupratotalSupratotal NoNo NoNo 3+3+ 없음none 5%5% 있음has exist No /NoNo / No
66 53,M53, M Lt.
Temporal
Lt.
Temporal
TotalTotal YesYes NoNo 3+3+ 2%2% 60%60% 없음none No /NoNo / No
77 45,M45, M Rt.
Frontal
Rt.
Frontal
TotalTotal YesYes NoNo 3+3+ 없음none 50%50% 있음has exist Yes/NoYes / No
88 45,M45, M Rt,TPORt, TPO SubtotalSubtotal NoNo NoNo 3+3+ 30%30% 40%40% 없음none No /NoNo / No 99 58,F58, F Lt.TPLt.TP TotalTotal YesYes NoNo 2+2+ 60%60% 30%30% 있음has exist Yes/YesYes / Yes 1010 56,M56, M Rt.
Temporal
Rt.
Temporal
SupratotalSupratotal YesYes NoNo 1+1+ 2%2% 5%5% 있음has exist No /NoNo / No
1111 51,M51, M Lt.FTLt.FT SubtotalSubtotal YesYes NoNo 2+2+ 40%40% 15%15% 없음none No /NoNo / No 1212 51,M51, M Lt.
Frontal
Lt.
Frontal
TotalTotal YesYes NoNo 00 25%25% 7%7% 있음has exist Yes/YesYes / Yes
1313 62,F62, F Rt.
Temporal
Rt.
Temporal
SubtotalSubtotal YesYes NoNo 1+1+ 5%5% 20%20% 없음none No /NoNo / No
1414 58,F58, F Lt.TPLt.TP TotalTotal YesYes NoNo 3+3+ 없음none 3%3% 없음none No /NoNo / No 1515 67,M67, M Rt.TPORt.TPO SubtotalSubtotal YesYes NoNo 3+3+ 90%90% 40%40% 있음has exist Yes/YesYes / Yes 1616 74,M74, M Lt.
Temporal
Lt.
Temporal
SubtotalSubtotal YesYes NoNo 1+1+ 70%70% 30%30% 없음none No /NoNo / No
1717 65,F65, F Rt.
Temporal
Rt.
Temporal
TotalTotal NoNo NoNo 00 1%One% 3%3% 없음none No /NoNo / No
1818 46,M46, M Rt.
Temporal
Rt.
Temporal
TotalTotal NoNo NoNo 3+3+ 5%5% 20%20% 없음none No /NoNo / No
1919 60,M60, M Rt.PORt.PO SupratotalSupratotal YesYes NoNo 3+3+ 20%20% 25%25% 없음none No /NoNo / No

상기 표 1에 기재된 약어는 하기 표 2와 같다.Abbreviations given in Table 1 are shown in Table 2 below.

약어Abbreviation 약어Abbreviation 내용Contents 약어Abbreviation 내용Contents FT(frontotemporal)FT (frontotemporal) 전두측두 Frontal temporal TPO(temporoparietooccipital)TPO (temporoparietooccipital) 측두 두정후두Temporal parietal larynx PO(parietooccipital)PO (parietooccipital) 두정후두 Parietal larynx LOH(Loss of Heterozygosity)Loss of Heterozygosity (LOH) 이형접합성 상실Loss of heterozygosity L.I.(Labeling Index)L.I. (Labeling Index) 표지 인덱스 Cover index M (Male)M (Male) 남성male SubtotalSubtotal 아래부분 Bottom part F (Female)F (Female) 여성female SupratotalSupratotal 윗부분 Top

수술 과정Surgical procedure

환자의 마취 3시간 전에, 5-ALA(Gliolan; Photonamic Gmbh & Co. KG, Wedel, Germany)는 환자의 체중 1㎏당 20㎎의 투여량으로 경구 투여하였다. 피부 광 독성을 회피하기 위해 5-ALA 흡입 후에 20시간 동안 광원에 대한 직접적인 노출로부터 환자를 보호하였다. 수술 당일에 각각의 환자로부터 수술 전, 고해상도, 조영-증강된, T1-가중된 축 방향 자기공명 이미지를 획득하였다. 모든 종양 절제는 자기공명 이미지를 이용한 신경항법 시스템(Stealth Station Treon [Medtronic, Minneapolis, MN, USA] 또는 Stryker[Stryker Instruments, Kalamazoo, MI, USA])의 안내 하에 실시하였다. 추가적인 기능성 자기공명 이미지 및 확산 텐서 이미지는 종양 위치에 따라 적절하게 사용하였다. Zeiss OPMI Pentero 현미경(Carl Zeiss Surgical GmbH, Oberkochen, Germany)는 형광의 시각화에 사용하는 통상적인 표준 크세논 광으로부터 필터된 남보라 여기 광으로의 전환이 가능한 장비로서 모든 환자에 대하여 사용하였다. 모든 시술에서, 종양은 가능한 안전한 범위에서 절제하였고, 상기의 모든 절제는 기능적이지 않은 영역에서 종양을 갖는 일부 환자에 대하여 실시하였다. 측면 뇌실을 개방한 후, 뇌실 벽의 형광은 백색 광 및 남보라 여기 광 사이의 전환에 의해 현미경을 사용하여 측정하였다. 수술을 진행하는 신경의과 의사가 5-ALA-유발성 형광에 대하여 양성 또는 음성으로 영역들을 표지하였고, 이러한 영역들 중 시료를 수집하여 해부학 분석을 실시하였다. 시료를 모으기 전에, 뇌실 벽의 영역들은 종양 관련성에 대하여 육안으로 체크하였고, 신경항법 시스템의 도움을 받아 검증하였다. 종양 관련성은 종양의 거시적 침윤의 존재 또는 수술 전 조영제에 의해 향상된 신경항법에 사용하는 T1-가중 자기공명 이미지에서의 조영 증강으로서 결정하였다. 5-ALA (Gliolan; Photonamic GmbH & Co. KG, Wedel, Germany) was orally administered at a dose of 20 mg / kg of body weight of the patient 3 hours before the patient's anesthesia. In order to avoid skin phototoxicity, patients were protected from direct exposure to light sources for 20 hours after 5-ALA inhalation. Preoperative, high-resolution, contrast-enhanced, T1-weighted axial magnetic resonance images were obtained from each patient on the day of surgery. All tumor resection was performed under the guidance of a neural navigation system using a magnetic resonance image (Stealth Station Treon [Medtronic, Minneapolis, MN, USA] or Stryker [Stryker Instruments, Kalamazoo, MI, USA]). Additional functional magnetic resonance images and diffusion tensor images were used appropriately according to tumor location. The Zeiss OPMI Pentero microscope (Carl Zeiss Surgical GmbH, Oberkochen, Germany) was used for all patients as a device capable of switching from standard standard xenon light used for fluorescence visualization to Namolla excitation light filtered. In all procedures, the tumor was resected to the extent possible, and all of the above resections were performed on some patients with tumors in nonfunctional areas. After opening the lateral ventricle, the fluorescence of the ventricular wall was measured using a microscope by switching between white light and Namolan excitation light. Neurological surgeons who underwent surgery labeled areas with positive or negative for 5-ALA-induced fluorescence, and samples from these areas were collected and analyzed for anatomy. Before collecting the samples, areas of the ventricular wall were visually checked for tumor relevance and verified with the help of a neurological navigation system. Tumor involvement was determined as enhancement in the presence of macroscopic invasion of the tumor or in a T1-weighted magnetic resonance image used for neurological navigation enhanced by preoperative contrast agents.

조직 병리학 분석Histopathology analysis

GBM 환자 유래의 표본은 수술실로부터 즉시 공급받았다. 조직병리학 분석을 위한 뇌실 벽의 시료는 수술을 실시하는 신경외과의사에 의한 5-ALA-유발 형광의 존재 또는 부재에 따라 분류하였고 신경병리학 파트로 운반하였다. 조직병리학 분석은 헤마토실린 및 에오신(H&E)-염색, 포르말린-고정, 파라핀-매립된 주요 종양 덩어리 및 뇌실 벽 유래의 조직에 대하여 실시하였다. 신경교원섬유 산단백질(GFAP, Glial Fibrillary Acidic Protein), 증식 마커 Ki-67, 상피 성장인자 수용체(EGFR), 및 p53에 대한 면역조직화학 염색을 실시하여 완전한 진단을 설정하였다. O-6-메틸구아닌-DNA 메틸트랜스퍼라아제(MGMT) 프로모터 메틸화 위치 및 이소시트르산 탈수소효소 1(IDH 1, Isocitrate DeHydrogenase 1) 변이는 PCR에 의해 분석하였고, 크로모좀 1p 및 19q에서의 이형접합성 상실(LOH, Loss of Heterozygosity)은 형광 동소 혼성화에 의해 측정하였다. 숙련된 신경병리학자는 세계 보건 기구(WHO) 2007 등급 체계를 기반으로 각 시료의 형태 및 등급을 진단하였다. 편향성을 감소시키기 위해서, 신경병리학자는 5-ALA 형광 상태를 못 보게 하였다. 종양 세포가 확인되지 않고 증가된 수준의 증식이 탐지되지 않는 시료는 종양이 없는 것으로 간주하였다. Samples derived from GBM patients were immediately received from the operating room. Samples of the ventricular wall for histopathologic analysis were classified according to the presence or absence of 5-ALA-induced fluorescence by the neurosurgeon performing the surgery and delivered to the neuropathology part. Histopathological analysis was performed on tissues derived from hematocylin and eosin (H & E) -staining, formalin-fixed, paraffin-embedded major tumor masses and ventricular wall. Immunohistochemical staining for neurofibrillary acidic protein (GFAP), proliferative marker Ki-67, epithelial growth factor receptor (EGFR), and p53 was performed to establish a complete diagnosis. The methylation position of the O-6-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) promoter and the isocitrate dehydrogenase 1 mutation were analyzed by PCR and the heterozygosity loss in chromosomal 1p and 19q (LOH, Loss of Heterozygosity) was measured by fluorescence homo-hybridization. Experienced neuropathologists diagnosed the shape and grade of each sample based on the World Health Organization (WHO) 2007 Rating System. To reduce bias, the neuropathologist did not see the 5-ALA fluorescence state. Samples with no identified tumor cells and no detectable increased levels of proliferation were considered tumor free.

뇌실벽Ventricular wall 형광 및 시료 수집 Fluorescence and sample collection

각각의 환자에서, 종양은 외과 수술시 명백하게 드러났고, 청색 광 하에서 5-ALA-유발 형광을 나타내었다. 뇌실 벽 내 5-ALA-유발 형광은 측면 뇌실을 개방한 후 11명의 환자(57.9%)에서 확인되었다. 뇌실 벽의 형광 영역은 환자마다 다양하였다. 뇌실 벽에 대한 전체 25가지 시료는 상하방향 축에 따라 5가지 영역(앞 뿔, 몸통, 고실, 후두 뿔, 및 측두 뿔)로 분류하였고, 19명의 GBM 환자(앞 뿔로부터 5명, 고실로부터 1명, 측두 뿔로부터 12명)로부터 수술 중에 시료를 수집하였다. 25가지 시료 중에서, 11가지는 명백하게 수술 중 5-ALA-유발 형광을 나타내었지만, 반면 14가지 시료는 나타내지 않았다(표 3). 모든 환자에서, 뇌실 벽 영역에 대한 시료는 종양 관련성에 대한 거시적인 증거를 나타내지 않았고 자기공명 이미지 상에서의 조영 증강도 나타나지 않았다.In each patient, the tumor was clearly visible during surgery and showed 5-ALA-induced fluorescence under blue light. 5-ALA-induced fluorescence in the ventricular wall was confirmed in 11 patients (57.9%) after opening the lateral ventricles. The fluorescence domain of the ventricular wall varied from patient to patient. All 25 samples of the ventricular wall were classified into five areas (front horn, trunk, labial, laryngeal, and temporal horns) along the vertical axis and 19 GBM patients (5 from the front horn, And 12 from temporal horns) were collected during surgery. Of the 25 samples, 11 clearly showed 5-ALA-induced fluorescence during surgery, whereas 14 samples were not shown (Table 3). In all patients, the samples for the ventricular wall area did not show macroscopic evidence of tumor involvement and showed no enhancement on magnetic resonance imaging.

GBM 환자 19인에서의 5-ALA 형광 특징 및 병리학적 증상5-ALA Fluorescence Characterization and Pathologic Symptoms in 19 GBM Patients 환자 No
Patient No
뇌실벽 시료
획득 부위
Ventricular wall sample
Acquired site
종양 내
5-ALA 형광
In tumor
5-ALA Fluorescence
뇌실벽 조직Ventricular wall tissue 종양세포
(WHO 등급)
Tumor cell
(WHO grade)
시료 수sample water 5-ALA 형광5-ALA Fluorescence 1One 측두의 뿔
(Temporal horn)
Horn of temporal horn
(Temporal horn)
YesYes 1One YesYes Yes (II)Yes (II)
22 측두의 뿔Horn of temporal horn YesYes 1One YesYes NoNo 3
3
측두의 뿔
Horn of temporal horn
Yes
Yes
2
2
YesYes Yes (II)Yes (II)
NoNo NoNo 4
4
측두의 뿔
Horn of temporal horn
Yes
Yes
2
2
YesYes Yes (III)Yes (III)
NoNo NoNo 55 전두의 뿔
(Anterior horn)
Frontal horn
(Anterior horn)
YesYes 1One NoNo NoNo
6
6
측두의 뿔
Horn of temporal horn
Yes
Yes
2
2
YesYes NoNo
NoNo NoNo 77 전두의 뿔Frontal horn YesYes 1One NoNo NoNo 88 후두의 뿔
(Occipital horn)
Horn of the larynx
(Occipital horn)
YesYes 1One YesYes NoNo
99 측두의 뿔Horn of temporal horn YesYes 1One NoNo NoNo 10
10
측두의 뿔
Horn of temporal horn
Yes
Yes
2
2
YesYes NoNo
NoNo NoNo 1111 전두의 뿔Frontal horn YesYes 1One NoNo NoNo 1212 전두의 뿔Frontal horn YesYes 1One NoNo NoNo 13
13
측두의 뿔
Horn of temporal horn
Yes
Yes
2
2
YesYes Yes (III)Yes (III)
NoNo NoNo 1414 고실(Atrium)Atrium YesYes 1One YesYes Yes (IV)Yes (IV) 15
15
측두의 뿔
Horn of temporal horn
Yes
Yes
2
2
YesYes NoNo
NoNo NoNo 1616 측두의 뿔Horn of temporal horn YesYes 1One NoNo NoNo 1717 측두의 뿔Horn of temporal horn YesYes 1One NoNo NoNo 1818 측두의 뿔Horn of temporal horn YesYes 1One NoNo NoNo 1919 후두의 뿔Horn of the larynx YesYes 1One YesYes NoNo

뇌실 벽 시료의 조직병리학적 분석Histopathological analysis of ventricular wall samples

주요 종양 조직에 대한 조직병리학적 측정은 모든 환자에서 WHO 등급 IV GBM을 입증하였다(도 1). 식별 가능한 수술 중 5-ALA- 유발 형광을 갖는 11개의 뇌실 벽 시료를 분석하였다; 5개 시료(45.5%)는 종양 세포의 존재에 대하여 양성이었고, 반면 남은 6개 시료(54.5%)는 종양 세포가 없는 것으로 분석되었다. 종양 세포의 존재를 나타내는 5개 뇌실 벽 시료 중에서, 2개 시료(40%)는 고-등급(WHO 등급 III) 신경교종에 상응하였고, 1개 시료(20%)는 WHO 등급 IV GBM에 상응하였다. 식별 가능한 수술 중 5-ALA-유발 형광이 없는 14개 뇌실 벽 시료를 분석하였다; 어떠한 종양 세포도 14개 시료에서 확인되지 않았다(표 3). 5-ALA는 뇌실 벽의 종양 탐지에 있어서 100%의 감도 및 70%의 특이성(95% 신뢰간격(CI): 45.72%-88.11%)을 나타내었다. 양성의 예측 수치 및 음성의 예측 수치는 45.5%(95% CI: 16.75%-76.62%) 및 100%이다. 상기 방법의 전체적인 정확도는 76%이다. 수술 중 5-ALA 형광, 수술 중 현미경 이미지, 자기공명 이미지 및 조직병리학 분석에 대한 대표적인 결과는 도 2 및 도 3에 나타내었다.Histopathologic measurements of major tumor tissues demonstrated WHO grade IV GBM in all patients (Figure 1). Eleven ventricular wall samples with 5-ALA-induced fluorescence during identifiable surgery were analyzed; Five samples (45.5%) were positive for the presence of tumor cells, while the remaining six samples (54.5%) were not tumor cells. Of the five ventricular wall samples representing the presence of tumor cells, two samples (40%) corresponded to high-grade (WHO grade III) gliomas and one sample (20%) corresponded to WHO grade IV GBM . Fourteen ventricle wall samples without 5-ALA-induced fluorescence during identifiable surgery were analyzed; No tumor cells were identified in 14 samples (Table 3). 5-ALA showed 100% sensitivity and 70% specificity (95% confidence interval (CI): 45.72% -88.11%) in tumor detection of the ventricular wall. The predictive value of positive and negative predictive value were 45.5% (95% CI: 16.75% -76.62%) and 100%. The overall accuracy of the method is 76%. Typical results for 5-ALA fluorescence, intraoperative microscopic image, magnetic resonance imaging, and histopathology analysis during surgery are shown in FIG. 2 and FIG.

구체예Concrete example 1 One

1.1 환자 11.1 Patient 1

62세 여성(환자 13)은 1개월의 두통 이력이 있고 좌반신 마비가 진행 중이다. 수술 전 자기공명 이미지는 전두엽 및 섬까지 확장하는 우측 측두엽의 조영 증강되는 종양 소견을 나타내고 있다(도 2A). 우측 전두측두의 개두는 5-ALA-형광 안내를 이용하여 실시하였고 종양은 측두엽 절제술을 사용하여 부분적으로 제거하였다. 종양의 조직병리학적 분석은 신경교아종으로 진단되었다. 종양의 절제 중에, 좌측 측뇌실의 측두 뿔에 진입하였고(도 2B), 뇌실 벽의 일부분에서 명백한 형광을 탐지하였다(도 2C). 계획된 측두엽 절제술의 일부로써 수득한 뇌실 벽 시료는 조직병리학적으로 분석하였다. 자기공명 이미지 상에서 조영제 향상을 갖는 형광 조직의 병리적 진단은 신경교아종이다(도 2D). 높은 등급의 신경교종(WHO 등급 III)에 상응하는 종양의 존재는 자기공명 이미지에서 조영 증강 없는 형광 조직의 시료 내에서 입증하였다(도 2E). 자기공명 이미지에서 조영 증강이 결핍된 비-형광 조직으로부터의 시료에서는 어떠한 종양 세포도 확인되지 않았다(도 2F). 수술 후 자기공명 이미지는 종양이 가능한 가장 큰 범위로 절제되었고, 추가적인 우측 측두엽 절제술이 실시되었음을 나타내고 있다(도 2G).A 62-year-old woman (patient 13) has a history of headache for 1 month and left paraplegia is underway. The pre-operative magnetic resonance image shows contrast enhancement of the right temporal lobe extending to the frontal lobe and the islands (Fig. 2A). The right frontal temporal lobe was performed using 5-ALA-fluorescence guidance and the tumor was partially removed using temporal lobectomy. Histopathologic analysis of the tumor was diagnosed as glioma subtype. During tumor resection, it entered the temporal horn of the left lateral ventricle (Fig. 2B) and detected distinct fluorescence in a portion of the ventricular wall (Fig. 2C). The ventricular wall samples obtained as part of the planned temporal lobectomy were analyzed histopathologically. The pathological diagnosis of fluorescent tissue with enhancement of contrast on magnetic resonance imaging is gliosis (Figure 2D). The presence of tumors corresponding to high grade glioma (WHO grade III) was demonstrated in samples of fluorescent tissue without contrast enhancement in magnetic resonance images (FIG. 2E). No tumor cells were identified in samples from non-fluorescent tissues deficient in contrast enhancement in magnetic resonance images (FIG. 2F). Postoperative MRI showed that the tumor was resected to the greatest possible extent and additional right temporal lobectomy was performed (FIG. 2G).

1.2 환자 21.2 Patient 2

67세 남성(환자 15)는 2주 병력의 혼란, 좌측 동명의 반맹(hemianopsia), 및 좌측 반신 부전 마비를 나타내고 있다. 수술 전 자기공명 이미지는 우측 측뇌실의 측두 뿔의 후면 일부분을 포함하는 우측 관자놀이 정수리 부분의 조영 증강되는 종양을 입증하였다(도 3A, 도 3B). 종양은 5-ALA 형광 안내 하에서 절제하였고, 청색 광 하에서 강한 적색 형광을 나타내었다. 주요 종양 덩어리에 대한 조직병리학적 진단은 신경교아종이다. 뇌실을 개방한 후(도 3C, 도 3D), 자기공명 이미지에서 조영 증강이 없는 뇌실 벽 내 형광을 확인하였다(도 3E, 도 3F). 계획된 병소절제술 및 측두엽 절제술로부터 획득한 뇌실벽 시료는 조직병리학적으로 분석하였다. 자기공명 이미지에서 조영 증강되는 형광 조직의 병리학적 진단은 신경교아종이다(도 3G). 어떠한 종양 세포도 자기공명 이미지에서 조영 증강이 결핍된 형광 조직 또는 비-형광조직 유래의 시료에서 확인되지 않았다(도 3H, 도 3I). 수술 후 자기공명 이미지는 종양이 가능한 범위에서 절제되었고, 추가적인 우측 측두엽 절제술이 실시되었음을 나타내고 있다(도 3J, 도 3K).A 67-year-old man (patient 15) presented with a two-week history of disruption, left hemianopsia, and left dyspepsia. The preoperative magnetic resonance image demonstrated a contrast enhanced tumor of the right temple apical portion, including a posterior portion of the temporal horn of the right lateral ventricle (Figs. 3A, 3B). The tumor was excised under 5-ALA fluorescence guidance and showed strong red fluorescence under blue light. Histopathologic diagnosis of major tumor masses is glioma subtype. After opening the ventricle (Fig. 3C, Fig. 3D), fluorescence in the wall of the ventricle without contrast enhancement was confirmed in magnetic resonance images (Fig. 3E, Fig. 3F). The ventricular wall samples obtained from the planned lesion resection and temporal lobectomy were analyzed histopathologically. The pathologic diagnosis of a fluorescent enhancement that is enhanced in a magnetic resonance image is gliosis (Fig. 3G). No tumor cells were identified in samples from fluorescent or non-fluorescent tissue deficient in enhancement in magnetic resonance images (FIG. 3H, FIG. 3I). Postoperative MRI showed that the tumor was resected to the extent possible and additional right temporal lobectomy was performed (Fig. 3J, Fig. 3K).

본 명세서에서 인용한 모든 참조문헌, 기사, 공보 및 특허 및 특허 출원이 온전히 본 명세서에 참조로 병합되어 있다. 따라서, 하기 청구의 범위의 진의 및 범주는 상기한 바람직한 실시형태의 설명에 제한되어서는 안 된다.All references, articles, publications and patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety. Accordingly, the spirit and scope of the following claims should not be limited to the description of the preferred embodiments described above.

Claims (18)

a. 인간을 제외한 환자의 뇌 조직 내 뇌실 벽에 대한 자기공명 이미지를 획득하는 단계;
b. 인간을 제외한 환자에게 광감작제를 투여하는 단계;
c. 상기 뇌실 벽에 대한 자기 공명 이미지를 획득하는 단계;
d. 상기 뇌실 벽 내 종양을 현미경 상에서 검사하는 단계;
e. 상기 뇌실 벽에 대하여 형광을 탐지하는 단계; 및
f. 상기 e 단계에서 형광이 탐지되지 않는 경우에 상기 환자 내 뇌조직에서 뇌종양이 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함하는 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
a. Obtaining a magnetic resonance image of a ventricular wall in a brain tissue of a patient other than a human;
b. Administering a photosensitizer to a patient other than a human;
c. Obtaining a magnetic resonance image for the ventricular wall;
d. Examining the tumor in the wall of the ventricle under a microscope;
e. Detecting fluorescence against the ventricular wall; And
f. Detecting fluorescence from the ventricular wall wall including the step of determining that no brain tumor has occurred in the brain tissue of the patient when the fluorescence is not detected in the step e, and providing information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human Way.
제 1항에 있어서,
뇌실 벽 유래 형광이 탐지되더라도 뇌종양이 아닐 확률이 60% 미만인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
The method according to claim 1,
A method of detecting brain stem wall fluorescence having a probability of not being a brain tumor even if fluorescence derived from the wall of the brain is detected less than 60%, thereby providing information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
제 2항에 있어서,
상기 확률이 55% 미만인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
3. The method of claim 2,
A method for detecting brain stem-derived fluorescence having a probability of less than 55% and providing information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
제 1항에 있어서,
상기 광감작제는 포르피린(phorphyrin), 클로린류(cholorin), 박테리오클로린(bacteriochlorin), 포피센류(porphycene), 포토젬(photogem) 및 아미노레불린산(aminolevulinic acid) 로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
The method according to claim 1,
The photosensitizer is any one selected from the group consisting of phorphyrin, cholorin, bacteriochlorin, porphycene, photogem, and aminolevulinic acid. A method for detecting brain stem wall fluorescence and providing information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
제 1항에 있어서,
상기 광감작제는 5-아미노레불린산인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the photosensitizer detects 5-aminolevulinic acid-derived fluorescence from the wall of the brain to provide information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
제 5항에 있어서,
상기 5-아미노레불린산은 인간을 제외한 환자 체중 1㎏ 당 2 내지 25㎎을 투여하는 것인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the 5-aminolevulinic acid is administered in an amount of 2 to 25 mg per 1 kg of body weight of a patient except for a human, thereby detecting information on the brain tumor in a patient other than a human.
제 1항에 있어서,
상기 탐지는 청색광 하에서 실시하는 것인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said detection is performed under blue light to detect fluorescence originating from the ventricular wall to provide information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 a 단계의 자기공명 이미지에 비해 c 단계의 자기공명 이미지의 향상이 없고 상기 d 단계에서 종양이 관찰되지 않으며 상기 e 단계에서 형광이 탐지되는 경우, 상기 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 발생 여부에 대한 추가 검사를 실시하는 것인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
The method according to claim 1,
When there is no enhancement of the magnetic resonance image at the c-th stage compared to the magnetic resonance image at the a-th stage, no tumor is observed at the d-th stage, and fluorescence is detected at the e-th stage, A method for detecting brain stem-derived fluorescence, which is an additional test, to provide information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
제 9항에 있어서,
추가 검사에 의해 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 존재가 확인되는 경우 상기 종양은 침윤성 종양인 것인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
10. The method of claim 9,
A method for diagnosing brain tumors in a patient other than a human by detecting fluorescence from the ventricular wall, wherein the tumor is an invasive tumor when the presence of a brain tumor in the patient is confirmed by the additional test.
제 10항에 있어서,
상기 침윤성 종양은 신경교종(Glioma)인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the invasive tumor detects fluorescence from the ventricular wall, which is glioma, to provide information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.
제 11항에 있어서,
상기 신경교종은 WHO 등급 II, III 또는 IV 중 어느 하나인 뇌실 벽 유래 형광을 탐지하여 인간을 제외한 환자 내 뇌종양의 진단을 위한 정보를 제공하는 방법.








12. The method of claim 11,
Wherein said glioma detects fluorescence derived from the ventricular wall, which is any of WHO class II, III or IV, and provides information for diagnosis of a brain tumor in a patient other than a human.








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