随着肿瘤精准治疗时代的到来，如何在高效杀伤肿瘤细胞的同时充分保护器官组织的功能成为了日益迫切的临床需求。在过去的十余年间，光学分子成像及光学治疗等众多新技术被用于肿瘤诊疗，以增强临床医生对肿瘤的“感知力”、辅助优化治疗决策，达到高灵敏度检出肿瘤、高针对性治疗肿瘤的目标。在这些前沿技术中，近红外二区（波长范围900~1880 nm）成像和治疗技术凭借光散射效应更弱、组织穿透能力更强等特性，在提升肿瘤的治疗精度方面展现出了显著的技术优势，因而备受医学界和学术界的共同关注。
历经多年的基础研究探索，北京航空航天大学医学科学与工程学院、大数据精准医疗工信部重点实验室与国内外多家单位交叉合作，实现了近红外二区荧光成像技术的“首次临床应用（the first-in-human）”，使肝肿瘤的检出率显著提升，展现了该技术应用于临床的巨大价值和推广前景（Nature Biomedical Engineering, 2020, 4(3): 259-271. ESI高被引）。然而，从更加宏观的视角来看，相比于预临床研究中的如火如荼，近红外二区技术的临床转化应用十分有限。
在近红外二区技术亟待临床突破的这一关键时期，北京航空航天大学医学科学与工程学院张泽宇副教授、中国科学院分子影像重点实验室杜洋研究员与史小静助理研究员为共同第一作者；田捷教授、胡振华研究员、清华大学董家鸿教授、北京大学人民医院王俊教授、北京大学北京肿瘤医院季加孚教授作为通讯作者，联合国内多家单位的十余位作者共同撰文，在《Nature Reviews Clinical Oncology》（中科院一区TOP，IF = 78.8）上发表了题目为“NIR-II light in clinical oncology: opportunities and challenges”的综述论文，系统性地回顾了近红外二区技术在临床肿瘤治疗中的代表性进展，并围绕“降低复发率、提高生存率、减少并发症”等方面归纳了新技术带来的典型临床获益，提出了促进新技术成果临床转化的可行策略，为临床肿瘤相关领域的医生、科研人员、工程技术人员等认知近红外二区技术的发展现状和趋势提供了良好的参考。
图1. 论文发表页面
图2. 近红外二区技术的特色优势及其在肿瘤治疗中的部分典型应用模式
文中进一步从临床需求的角度，详细介绍了不同成像探针、成像方法、成像系统、光学治疗方法的特色优势及当前的研发应用阶段，并分析了这些技术成果的未来发展趋势、临床转化潜力与适宜的应用场景。具体阐述了利用近红外二区的技术优势，在提高肿瘤检出率、保护功能组织、跨尺度观察肿瘤演进规律、多模态联合治疗等方面有望达到的突破性效果，为近红外二区技术的临床探索提供参考方向，加速这一新兴技术从性能优势到临床获益的转化。同时，文中还进一步探讨了人工智能等热点方法与近红外二区技术相融合的发展前景，以期助力肿瘤成像及治疗精度的提升。
图3. 部分新兴近红外二区技术在肿瘤治疗中的特色优势及其在临床转化中的挑战
最后，文中总结了近红外二区技术临床转化的关键要点，主要包括：（1）多学科交叉的提前化，以优化临床决策、提升患者获益为目标开展新技术方法的设计和应用，提高创新成果的临床可用性；（2）明确互补融合的转化策略，揭示近红外二区技术相比现有方法的“增量价值”，新技术临床转化的首要目标应是“增强”现有方法、而非“替代”；（3）发掘数据分析的新方法，通过荧光寿命、荧光比率、结合人工智能等形式，从现有可获取的二区数据中提炼出更丰富的信息，辅助优化临床决策；（4）探索新药剂的局部、低毒性应用方法，以降低近红外二区成像探针和治疗药剂用于人体的毒性风险，促进其临床转化应用。
该文为近红外二区技术的未来发展和临床转化应用提供了战略性的参考意见，期待通过这一新兴技术为更多肿瘤患者带来获益。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41571-024-00892-0
