牛立志 王玉娥 曾健瀅 李家亮 徐克成
胰腺癌冷凍治療現(xiàn)狀
牛立志 王玉娥 曾健瀅 李家亮 徐克成
胰腺癌是世界范圍內(nèi)臨床常見的消化道惡性腫瘤之一,具有起病隱匿、進展快、惡性程度高、易早期發(fā)生轉(zhuǎn)移和預(yù)后差等特點。近年來的發(fā)病率上升明顯,約占消化道惡性腫瘤的8%~10%、全身惡性腫瘤的1%~4%[1]。胰腺癌確診時50%以上患者存在遠端轉(zhuǎn)移,失去手術(shù)時機[2]。目前不可手術(shù)治療的胰腺癌患者主要治療手段為放化療,但療效不盡人意。如一線藥物吉西他濱化療是Ⅳ期胰腺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方法,但評價的病例的生存期僅為5.6個月[3]。因此,探索胰腺癌新的治療手段以延長患者生存期具有重大意義。
冷凍治療[4]是一種原位消融技術(shù),通過將冷凍探針插入靶組織,或?qū)⒅吕湓粗苯幼饔糜诎薪M織,將局部溫度迅速降至臨界(-140~-180℃)以下,使細胞外與細胞內(nèi)產(chǎn)生冰晶或形成易溶性結(jié)晶體,或破壞靶組織內(nèi)(或鄰近)血管,影響或斷絕腫瘤的營養(yǎng)與氧供應(yīng),達到破壞靶組織的目的。由于其內(nèi)在的優(yōu)勢,已經(jīng)成功應(yīng)用于肺癌、肝癌、腎細胞癌和前列腺癌等實體腫瘤的消融治療[5-9]。隨著氬氦刀冷凍設(shè)備的普及和冷凍技術(shù)應(yīng)用逐漸成熟,冷凍治療也應(yīng)用到胰腺癌治療領(lǐng)域,并展現(xiàn)出其獨特優(yōu)勢。目前,冷凍療法主要是作為手術(shù)無法切除晚期胰腺癌(主要是指胰周大血管被侵犯者)[10]、全身情況欠佳者、伴有心血管疾病、因肝功能不全難以耐受手術(shù)切除者以及對放療、化療不敏感病例的一種治療選擇。本文就胰腺癌冷凍治療的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用的相關(guān)進展做一簡要綜述。
1.有效性:胰腺癌冷凍是一種物理作用的過程,其有效性主要體現(xiàn)在胰腺組織冷凍后形態(tài)病理學(xué)和細胞超微結(jié)構(gòu)改變。2001年,Korpan[11]對犬胰腺冷凍后發(fā)現(xiàn),冷凍后,立即在探頭周圍形成冰球,界限清楚,冷凍區(qū)與未冷凍組織有明顯界限;數(shù)小時后冷凍區(qū)可見無菌性壞死和血栓形成;4周后,冷凍區(qū)出現(xiàn)疏松結(jié)締組織,伴大量血管;9~12周后,局部出現(xiàn)緊密結(jié)締組織。Korpan等[12]為觀察冷凍后Ⅳ胰腺實質(zhì)細胞的超微結(jié)構(gòu)差異,在另一個實驗中,對犬胰腺進行-80℃和-180℃兩種溫度的對比冷凍。結(jié)果發(fā)現(xiàn)冷凍中心區(qū)胰腺外分泌細胞在復(fù)溫時發(fā)生改變,胰腺外分泌細胞營養(yǎng)不良的超微結(jié)構(gòu)改變增加。Korpan等認(rèn)為即時和逐步受損的冷凍區(qū)胰腺細胞導(dǎo)致無菌性壞死,然后是正常組織的無菌性凋亡,并同時存在血管毛細管變化和循環(huán)停滯的抗血管生成機制。Chiu等[13]對豬胰體部行冷凍術(shù),7 d后見胰腺冷凍區(qū)組織明顯壞死及細胞超微結(jié)構(gòu)被破壞。冷凍區(qū)邊緣細胞胞膜破裂,胞質(zhì)內(nèi)富含粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和分泌顆粒,有肉芽組織增生及血管炎,從而推斷冷凍區(qū)邊緣的胰腺組織也受到嚴(yán)重冷凍損傷。Li等[14]通過不同氬氣輸出功率對豬胰頭部進行對比冷凍實驗,結(jié)果顯示10%氬氣輸出功率的冷凍組織損傷區(qū)與100%的氬氣輸出功率相似,但完全壞死區(qū)顯著增大,冰球半徑超出腫瘤邊緣5 mm即可保證腫瘤組織的完全壞死。
2.安全性:胰腺冷凍的安全性,一直是胰腺癌冷凍基礎(chǔ)研究和臨床實踐中的關(guān)鍵問題。Korpan[11]認(rèn)為冷凍治療胰腺癌幾無禁忌證,主張大多數(shù)病例用冷凍代替常規(guī)治療。然而由于胰腺具有特殊解剖位置,胰頭被包繞在十二指腸腸襻區(qū)域,胰周有多條重要血管,有主胰管及膽管經(jīng)過,加之胰腺是具有內(nèi)外分泌功能的重要器官,因此,對胰頭部冷凍,除造成胰腺正常組織壞死或損傷外,也可能造成十二指腸、胰周血管、胰管及膽管的損傷,發(fā)生血管壁及腸段壞死、胰瘺、膽瘺及局部粘連等嚴(yán)重并發(fā)癥。因此,氬氦刀冷凍消融胰腺組織引起的并發(fā)癥嚴(yán)重程度,甚至是否會引起急性胰腺炎,成為氬氦刀冷凍系統(tǒng)能否用于治療胰腺腫瘤的關(guān)鍵問題。早在1970年,Myers等[15]通過一根PR-5冷凍探針對12只猴子胰腺表面灌注液氮進行冷凍,結(jié)果發(fā)現(xiàn)除1只猴子發(fā)生膽、十二指腸梗阻及壞死外,其余猴子十二指腸的凍傷范圍均少于1/5周徑,血清淀粉酶和脂肪酶在術(shù)后1~3 d顯著升高,隨后逐漸回復(fù)正常,未見胰腺炎發(fā)生。2010年Chen等[16]對豬胰腺分別采用液氮傾倒和LCS2000冷凍外科系統(tǒng)液氮源冷凍探針冷凍的方式進行安全性比較。結(jié)果表明,液氮傾倒的表面冷凍方式容易導(dǎo)致胰腺損傷并誘發(fā)急性胰腺炎,而足夠深度和作用時間的超低溫可徹底破壞胰腺組織和預(yù)防冷凍后胰腺炎。2012年Li等[14]對豬胰頭部行氬氦刀冷凍術(shù)后發(fā)現(xiàn),胰十二指腸區(qū)腸段、胃底部、肝臟及膽囊等發(fā)生粘連及輕度損傷;血清淀粉酶、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α和C-反應(yīng)蛋白水平在術(shù)后第1、3、5天高于空白對照組,隨后逐漸下降,表明胰腺氬氦刀冷凍術(shù)后短期內(nèi)引發(fā)局部和全身輕微的炎癥反應(yīng),但沒有導(dǎo)致急性胰腺炎的發(fā)生。
冷凍對血管的損傷是胰腺冷凍安全性研究的一個重要方面。有研究表明,氬氦刀冷凍時會使靶區(qū)內(nèi)微血管、小血管破裂,形成血凝和血栓[17],使該灶區(qū)血管阻斷,造成缺血缺氧,局部代謝發(fā)生障礙而逐漸死亡,這一般被認(rèn)為是對腫瘤的治療作用[18]。而對于胰腺周邊大血管,多個研究表明,由于血流的熱降效應(yīng),即使受到冷凍損傷,也不會影響其主要功能[19-20]。這些結(jié)果均表明冷凍治療胰腺癌的安全性好,未來的研究熱點將是在確保安全性的前提下如何獲得最大有效性。
1.對患者生存期的影響:目前對胰腺癌冷凍治療[21-24]多與其他治療手段聯(lián)合進行。如碘粒子聯(lián)合氬氦刀冷凍治療[25-26]、冷凍術(shù)并內(nèi)引流術(shù)(膽囊或膽管空腸吻合+胃空腸吻合術(shù))、聯(lián)合區(qū)域性灌注性化療、聯(lián)合腹腔神經(jīng)叢無水乙醇區(qū)域性注射鎮(zhèn)痛[10,27-28]以及采用兩極消融探針進行冷凍聯(lián)合射頻消融[29]等方法。其中7篇報道的268例胰腺癌冷凍患者的1年生存率為0~63.6%,平均生存期為5~14個月。與其他胰腺癌治療手段相比較,冷凍聯(lián)合多種療法有助于胰腺癌患者總體生存期延長。在一篇回顧性分析中,作者對74例單獨行傳統(tǒng)旁路手術(shù)療法(PB)與68例姑息旁路療法聯(lián)合冷凍(PBC)治療不可手術(shù)切除Ⅲ、Ⅳ期胰腺癌患者中位生存期及1年生存率進行比較,發(fā)現(xiàn)PBC組平均生存期為350 d,1年生存率為44.4%,PB組中,平均生存期為257 d,1年生存率為23.0%[28]。
2.并發(fā)癥:胰腺癌冷凍術(shù)后并發(fā)癥主要有胃排空障礙、膽瘺、胰瘺、消化道及腹腔出血、發(fā)熱[10,22-25,27-28]。其中提及胃排空障礙的文獻有4篇(112例)[10,24,27-28],發(fā)生率為4.9%~36.8%。提及胰瘺7篇(228例)[10,22-25,27-28],發(fā)生率為0~7.4%。提及膽瘺6篇(184例)[22-25,27-28],發(fā)生率為0~6%。提及消化道出血4篇(89例)[24-25,27-28],發(fā)生率為0~12.5%。提及胰腺炎7篇(228例)[10,22-25,27-28],發(fā)生率0~ 5%。提及腹腔出血3篇(167例)[10,23,25],發(fā)生率0~7.9%。提及發(fā)熱3篇(131例)[23-25],發(fā)生率9.92%~63.2%。上述并發(fā)癥經(jīng)對癥治療后恢復(fù)良好。
3.對機體免疫的影響:深低溫冷凍治療腫瘤不僅可以引起腫瘤組織壞死,還可以引起機體抗腫瘤免疫功能增強。周剛等[30]采用流式細胞術(shù)和ELISA法分別測定37例胰腺癌患者冷凍前后外周血T細胞亞群CD3、CD4、CD4/CD8,NK細胞及TNF-α的水平。結(jié)果顯示術(shù)后30 d CD4和NK細胞均較對照組明顯升高,TNF-α水平顯著下降,提示冷凍消融治療可增強胰腺癌患者的細胞免疫功能。這可能是因為冷凍消融治療后壞死的腫瘤組織留在體內(nèi),且瘤細胞表面膜蛋白的濃度增加,高分子膜蛋白去聚合化或裂解為小分子膜蛋白,后者能增加膜蛋白末端序列抗原決定簇的濃度,去除抗原決定簇的空間阻礙而增加抗原的利用度,從而更有利激發(fā)機體的細胞免疫應(yīng)答[31-32]。
綜上所述,冷凍治療胰腺癌具有安全性和有效性,并發(fā)癥發(fā)生率低,并能有效延長患者生存期,但大宗病例臨床研究報告相對甚少,需要新的更多數(shù)據(jù)予以支持。由于冷凍治療術(shù)具有治療不可手術(shù)切除胰腺癌的獨特優(yōu)勢,加以聯(lián)合其他治療手段,可預(yù)見冷凍治療胰腺癌療法將在臨床上得以廣泛應(yīng)用并發(fā)展。
[1] Saif MW. Is there a standard of care for the management of advanced pancreatic cancer?. Highlights from the Gastrointestinal Cancers Symposium. Orlando, FL, USA. January 25-27, 2008. JOP, 2008,9:91-98.
[2] Siegel R, Ward E, Brawley O, et al. Cancer statistics, 2011: the impact of eliminating socioeconomic and racial disparities on premature cancer deaths. CA Cancer J Clin, 2011,61:212-236.
[3] Burris HA 3rd, Moore MJ, Andersen J, et al. Improvements in survival and clinical benefit with gemcitabine as first-line therapy for patients with advanced pancreas cancer: a randomized trial. J Clin Oncol, 1997,15:2403-2413.
[4] Ng KK, Lam CM, Poon RT, et al. Comparison of systemic responses of radiofrequency ablation, cryotherapy, and surgical resection in a porcine liver model. Ann Surg Oncol, 2004,11:650-657.
[5] Rees J, Patel B, MacDonagh R, et al. Cryosurgery for prostate cancer. BJU Int, 2004,93:710-714.
[6] Maiwand MO, Asimakopoulos G. Cryosurgery for lung cancer: clinical results and technical aspects. Technol Cancer Res Treat, 2004,3:143-150.
[7] Kuang M, Lu MD, Xie XY, et al. Liver cancer: increased microwave delivery to ablation zone with cooled-shaft antenna—experimental and clinical studies. Radiology, 2007,242:914-924.
[8] Kaufman CS, Rewcastle JC. Cryosurgery for breast cancer. Technol Cancer Res Treat, 2004,3:165-175.
[9] Gill IS, Novick AC. Renal cryosurgery. Urology, 1999,54:215-219.
[10] 李波, 李敬東, 陳曉理, 等. 無法切除的胰腺癌的冷凍手術(shù)治療(附44 例報告).中華肝膽外科雜志,2004,10:523-525.
[11] Korpan NN. Basics of cryosurgery. Wein New York: Springer-Verlag, 2001.
[12] Korpan NN, Hochwarter G, Sellner F. Cryoscience and cryomedicine: new mechanisms of biological tissue injury following low temperature exposure. Experimental study. Klin Khir, 2009,80-85.
[13] Chiu D, Niu L, Mu F, et al. The experimental study for efficacy and safety of pancreatic cryosurgery. Cryobiology, 2010,60:281-286.
[14] Li J, Zhou L, Chen J, et al. Pancreatic head cryosurgery: safety and efficiency in vivo-a pilot study. Pancreas, 2012,41:1285-1972.
[15] Myers RS, Hammond WG, Ketcham AS. Cryosurgical necrosis of the head of the pancreas. Ann Surg,1970,171:413-418.
[16] Chen XL, Ma Y, Wan Y, et al. Experimental study of the safety of pancreas cryosurgery: the comparison of 2 different techniques of cryosurgery. Pancreas, 2010,39:92-96.
[17] Buch B, Papert AI, Shear M. Microscopic changes in rat tongue following experimental cryosurgery. J Oral Pathol,1979,8:94-102.
[18] 王洪武, 宋華志. 腫瘤超低溫冷凍治療. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2010.
[19] McIntosh GS, Hobbs KE, O′Reilly AP. In situ freezing of the pancreas and portal vein in the pig. Cryobiology,1985,22:183-190.
[20] 陳曉理, 王東, 嚴(yán)律南, 等. 胰十二指腸腫瘤隔離冷凍治療的可行性研究. 中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志,1998,5:324-325.
[21] Korpan N, Hochwarter G. Pancreatic cryosurgery-a new surgical procedure for pancreatic cancer. Eur J Clin Invest, 1997,27:A33.
[22] Kovach SJ, Hendrickson RJ, Cappadona CR, et al. Cryoablation of unresectable pancreatic cancer. Surgery, 2002,131:463-464.
[23] 牛立志, 何麗華, 胡以則, 等. 超聲聯(lián)合CT 引導(dǎo)下經(jīng)皮冷凍治療胰腺癌85 例. 中華普通外科學(xué)文獻(電子版), 2011,5:377-382.
[24] 易峰濤, 宋華志, 李靜. 術(shù)中氫氦刀治療晚期胰腺癌. 中華肝膽外科雜志, 2006,12:186-187.
[25] Xu KC, Niu LZ, Hu YZ, et al. Cryosurgery with combination of (125)iodine seed implantation for the treatment of locally advanced pancreatic cancer. J Dig Dis, 2008,9:32-40.
[26] Xu KC, Niu LZ, Hu YZ, et al. A pilot study on combination of cryosurgery and (125)iodine seed implantation for treatment of locally advanced pancreatic cancer. World J Gastroenterol, 2008,14:1603-1611. PMCID: 2693760.
[27] 武清, 張家興, 錢建新, 等. 手術(shù)聯(lián)合氬氦靶向冷凍消融在中晚期胰頭癌中的應(yīng)用(附15例報告). 中國腫瘤臨床, 2005,32:1403-1405.
[28] Li J, Chen X, Yang H, et al. Tumour cryoablation combined with palliative bypass surgery in the treatment of unresectable pancreatic cancer: a retrospective study of 142 patients. Postgrad Med J, 2011,87:89-95.
[29] Petrone MC, Arcidiacono PG, Carrara S, et al. US-guided application of a new hybrid probe in human pancreatic adenocarcinoma: an ex vivo study. Gastrointest Endosc, 2010,71:1294-1297.
[30] 周剛, 牛立志, 邱大衛(wèi), 等. 冷凍消融治療對胰腺癌患者細胞免疫功能影響的觀察. 中華腫瘤防治雜志, 2011,18:1939-1941.
[31] Redondo P, del Olmo J, Lopez-Diaz de Cerio A, et al. Imiquimod enhances the systemic immunity attained by local cryosurgery destruction of melanoma lesions. J Invest Dermatol, 2007,127:1673-1680.
[32] Roy A, Lahiri S, Lahiri P, et al. Immunologic and survival studies in mice immunised with cryodestroyed ascites fibrosarcoma (AFS) cells. Indian J Exp Biol, 1990,28:1026-1030.
2012-09-13)
(本文編輯:呂芳萍)
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2013.03.021
海珠區(qū)科技計劃項目(2010-Y-27)
510664 廣州,中國科學(xué)院廣州生物院附屬復(fù)大醫(yī)院 廣州復(fù)大腫瘤醫(yī)院
徐克成,Email:fudaclab@gmail.com