【科研快讯】我院共同通讯论文发表于国际著名自然指数期刊《JCI》——让黑色素瘤“自己发声”,无处藏身。

2026/5/12 9:55:35      点击:

  黑色素瘤是所有皮肤癌中侵袭性最强、致死率最高的一种恶性肿瘤,它起源于皮肤中那些原本默默无闻的色素细胞——就是让我们晒黑、让痣呈现深色的那些细胞。一旦它们发生癌变,通常表现为皮肤上颜色加深、边缘不规则的“痣样”病变,但其凶险之处远不止于皮肤层面,会从皮肤上的一个“小黑点”开始悄悄踏上一场被忽视的致命远征。

  近年来流行病学数据显示,黑色素瘤的发病率在全球范围内持续上升。在美国,它已成为2023年第五大常见恶性肿瘤;在中国,随着人口老龄化与紫外线暴露环境的变化,发病率亦呈逐年攀升趋势。黑色素瘤之所以致命,关键在于其极强的转移倾向。早期局限于皮肤的黑色素瘤,五年生存率超过99%,几乎可以治愈;然而一旦发生远处转移,五年生存率骤降至约35%。在所有可能的转移部位中,肺是最常见的靶器官——约18%至36%的黑色素瘤患者会出现肺转移,频率显著高于肝、脑、骨等其他部位。

  当皮肤上的“小黑点”悄悄住进肺里,故事就完全变了。更严峻的是,早期肺转移病灶往往体积极小、症状隐匿,通常要等到病灶明显增大、引发咳嗽或呼吸困难时才被察觉。届时,治疗窗口已大幅缩窄,预后亦显著恶化。能否在转移灶那最初几粒、十几粒癌细胞尚处于隐匿转移的“种子阶段”时予以识别和干预,是决定患者命运的关键环节,也是当前临床医学长期面临的难题。

  现代医学影像技术已相当成熟,CT、PET、MRI、超声等手段各有专长。但每一种主流技术都存在难以回避的缺陷。CT与PET虽然空间分辨率较高,但都依赖电离辐射成像。对于需要长期、高频随访的转移性黑色素瘤患者而言,累积辐射剂量是不容忽视的健康负担。同时,二者对亚毫米级的微转移灶敏感性有限,往往难以捕捉最早期的病灶。超声检查无辐射、可重复,但在肺部应用受到根本性物理限制——肺组织内充满空气,声波在气-组织界面发生强烈反射与散射,导致图像质量严重下降,几乎无法用于肺实质的精细成像。荧光成像近年来在术中导航领域取得进展,但其穿透深度有限,且常需注射外源性造影剂,存在假阳性率较高的问题。黑色素瘤自身的特性也带来诊断困境,黑色素含量极高的肿瘤细胞,其致密的色素沉积反而会干扰常规病理染色,遮蔽细胞核形态与免疫组化信号,给病理医生的判读带来额外难度。因此,临床上亟需一种无辐射、无需外源造影剂、可穿透肺部组织、跨尺度、能够高灵敏度识别极少量癌细胞的新型成像策略。

研究突破:将黑色素从“诊断障碍”转化为“内源性信号源”

  2026年5月1日,广州市皮肤病医院叶兴东教授团队联合中山大学肿瘤防治中心华南国家肿瘤重点实验室杨江教授团队、美国纽约斯隆-凯特琳癌症中心Jan Grimm教授团队在国际著名自然指数期刊《The Journal of Clinical Investigation》(SCI影响因子13.6分)在线发表题为“Label-free streamlined photoacoustic image guidance facilitates NIR-II photoablation in models of melanoma lung metastases”(无标记流程化光声成像引导黑色素瘤肺转移的近红外二区光消融治疗)的研究论文。在黑色素瘤肺转移的早期识别这一具体场景下,提出了一个具有反向思维的解决方案——充分利用黑色素瘤细胞自身富含黑色素的特征,将其从“诊断障碍”转化为成像的“内源性信号源”。

  研究团队所采用的核心技术为“光声成像”(Photoacoustic Imaging, PAI),其基本原理“光进声出”融合了光学与声学的优势。使用安全剂量的近红外激光照射组织,黑色素分子吸收光能后产生瞬态热膨胀,进而向外发出超声波信号,外部探头采集这些超声信号,重建出含有黑色素的组织三维图像。整个过程无需注射任何造影剂、无电离辐射,且充分利用了肿瘤细胞与正常肺组织在黑色素含量上的天然差异。研究团队进一步运用了一套多尺度层级递进式的成像工作流:宏观尺度采用多光谱光声断层成像(MSOT),实现对小鼠胸腔的全景扫描,可穿透数厘米的胸壁与膈肌,定位疑似病灶;介观尺度采用光栅扫描光声中观成像(RSOM),重点解析肿瘤血管网络的形态学特征,这一信息对判断肿瘤的恶性程度与血供模式具有重要价值;微观尺度采用声学分辨率光声显微成像(AR-PAM),可识别仅由数十个癌细胞构成的微小转移灶,这种规模的病灶在白光下难以察觉,在常规病理切片中也极易被遗漏。

  研究团队在小鼠肺转移模型、巴马小香猪肺组织(胸腔尺寸更接近人类)以及临床患者的肺组织上对该技术进行了系统验证。结果显示,光声成像所识别的肿瘤边界与组织病理结果高度吻合,且能够在充气状态下的肺组织中有效成像。更值得关注的是,研究团队巧妙运用了光声技术的优势去实现诊断-治疗一体化:同一套系统中用于发现肿瘤的激光,可通过调节激光参数将肿瘤组织即时消融破坏。研究表明,使用第二近红外窗口(NIR-II, 1064 nm)进行消融,相较于传统的第一近红外窗口(NIR-I, 808 nm),可在更低能量密度下达到等效或更优的治疗效果,从而对周围正常肺组织影响更小。在晚期肺转移小鼠模型中,该方法不仅显著减少了转移灶数量,还延长了荷瘤动物的生存时间。

  这项工作所揭示的方向具有重要的临床意义。对于晚期黑色素瘤患者,无辐射的高频随访手段、对早期肺转移的高灵敏度识别,以及诊疗同步进行的可能性,都是当前肿瘤诊疗体系中亟需填补的空白。一旦这些技术经过严格的安全性评价、设备工程化优化并进入大规模的临床试验,黑色素瘤患者的生存曲线有望被实质性改写。

  本研究对普通人最深层的启示,在于重新审视黑色素瘤的“皮肤属性”——它始于皮肤,但绝不止于皮肤。皮肤上一颗看似无害的“小黑点”,有可能在数月乃至数年之后,演变为危及生命的远处转移。科学家们正在用越来越精巧的工具,努力让诊断的“眼睛”看得更深、更早、更准。但在此之前,最敏锐的那双眼睛永远是患者自己的。如果发现皮肤上的痣出现以下任何变化,应及时就医评估:

  • 不对称(Asymmetry
  • 边缘不规则(Border irregularity
  • 颜色不均(Color variation
  • 直径大于6毫米(Diameter
  • 近期发生变化(Evolving

  这是国际通行的“ABCDE法则”。如果某颗痣在短时间内变大、变形、变色、出血、痒痛,请不要犹豫,尽快来皮肤科看一看。哪怕九成九是虚惊一场,那剩下的0.1%,可能就是早期发现、彻底治愈的关键时机。

  科学的进步与公众的警觉,是抵御黑色素瘤的两道防线。而这两道防线,缺一不可。
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