張美峰,武淑芳,苗清華,寧新宇
1山西醫(yī)科大學(xué)麻醉學(xué)系,太原 030001
2解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心麻醉科,北京 100039
結(jié)直腸癌是全球第三大惡性腫瘤,占2018 年全球惡性腫瘤的10.2%,年度惡性腫瘤相關(guān)死亡率為9.2%。手術(shù)切除是結(jié)直腸癌主要的治療方法,但是手術(shù)往往不能清除全部腫瘤細(xì)胞,這些殘余的腫瘤細(xì)胞若不能被機(jī)體的免疫系統(tǒng)清除,將會(huì)對(duì)腫瘤預(yù)后產(chǎn)生重要的影響。研究表明,圍手術(shù)期患者的全身炎癥和免疫抑制具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞定植、生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移的作用。手術(shù)應(yīng)激通過(guò)引起機(jī)體一系列神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng),進(jìn)而抑制機(jī)體的免疫功能,加速腫瘤的進(jìn)展,麻醉通過(guò)減緩手術(shù)應(yīng)激從而對(duì)免疫功能有一定的調(diào)節(jié)作用。但是,麻醉及其相關(guān)藥物本身對(duì)機(jī)體的免疫功能及腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為也有直接影響。雖然目前有很多關(guān)于麻醉對(duì)腫瘤患者免疫功能及腫瘤預(yù)后影響的研究,但缺乏腫瘤特異性研究。考慮到不同腫瘤復(fù)雜的免疫學(xué)機(jī)制,尤其是結(jié)直腸癌與炎癥之間的密切聯(lián)系,本文就麻醉對(duì)圍手術(shù)期結(jié)直腸癌患者免疫功能及其腫瘤預(yù)后影響的研究進(jìn)展作一綜述。
炎癥是免疫中的一個(gè)現(xiàn)象,是機(jī)體對(duì)于刺激的一種防御反應(yīng)。長(zhǎng)期以來(lái),結(jié)直腸癌一直被認(rèn)為是與炎癥密切相關(guān)的腫瘤。結(jié)直腸癌的發(fā)生可以被看作是一個(gè)無(wú)休止的傷口愈合過(guò)程,其驅(qū)動(dòng)因素與保護(hù)正常黏膜組織所需的炎癥機(jī)制相同。在這個(gè)過(guò)程中,由于感染、損傷而激活的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生大量促炎因子,其不僅在機(jī)體組織損傷的修復(fù)中發(fā)揮了重要的作用,同時(shí)也促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、存活和免疫逃避。
另一方面,免疫系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別和摧毀新生的轉(zhuǎn)化細(xì)胞抑制腫瘤的生長(zhǎng),已有研究表明腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞毒性T 細(xì)胞和記憶T 細(xì)胞浸潤(rùn)、B 淋巴細(xì)胞密集浸潤(rùn)與結(jié)直腸癌患者良好的預(yù)后相關(guān)。
腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是常見(jiàn)的并發(fā)癥,嚴(yán)重影響了腫瘤患者的長(zhǎng)期生存率。按照腫瘤的種子與土壤學(xué)說(shuō),腫瘤復(fù)發(fā)的形成需要腫瘤細(xì)胞即“種子”和受納器官理想的微環(huán)境即“肥沃的土壤”。因此,手術(shù)殘留的腫瘤細(xì)胞在合適的微環(huán)境下發(fā)育會(huì)造成腫瘤的復(fù)發(fā)。研究表明,腫瘤細(xì)胞對(duì)微環(huán)境信號(hào)的依賴(lài)性在轉(zhuǎn)移的早期階段最高。而圍手術(shù)期各種因素造成的全身炎癥變化及麻醉藥物的全身應(yīng)用均可能作用于腫瘤微環(huán)境,影響腫瘤細(xì)胞早期定植,從而對(duì)腫瘤術(shù)后的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移發(fā)揮一定作用。
手術(shù)應(yīng)激是圍手術(shù)期最主要的影響因素,其通過(guò)激活下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸和交感神經(jīng)系統(tǒng)而引起各種神經(jīng)內(nèi)分泌因子變化,不僅通過(guò)調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫間接影響腫瘤生長(zhǎng),也可以直接調(diào)節(jié)腫瘤的生長(zhǎng)和增殖,保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受治療的傷害。此外,外科手術(shù)過(guò)程中的局部組織損傷可激活Toll 樣受體4/核因子-κB(Toll-like receptor 4/nuclear factorκB,TLR4/NF-κB)信號(hào)通路,從而引發(fā)一系列炎癥因子的釋放。研究表明,TLR4/NF-κB 信號(hào)通路的激活與腫瘤進(jìn)展有關(guān),抑制TLR4/NF-κB 信號(hào)通路的激活可發(fā)揮一定的抗腫瘤作用。
全身麻醉聯(lián)合局部麻醉技術(shù)通過(guò)有效的圍手術(shù)期鎮(zhèn)痛能夠減少患者對(duì)揮發(fā)性麻醉劑和阿片類(lèi)藥物的需求,進(jìn)而減輕圍手術(shù)期免疫抑制。結(jié)腸癌中高表達(dá)的電壓門(mén)控鈉通道與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移行為密切相關(guān)。因此,局部麻醉藥物本身可能也有一定的抗腫瘤作用。一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)表明,一定濃度的利多卡因和羅哌卡因增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的活性,但高濃度的利多卡因和羅哌卡因或局麻藥的長(zhǎng)期接觸均顯示出抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖的作用。體外實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞單層培養(yǎng)方式很難真實(shí)地重建腫瘤微環(huán)境,而且腫瘤細(xì)胞在體外生存可能會(huì)丟失原始腫瘤的生物學(xué)特性,因此,要謹(jǐn)慎參考其結(jié)果。一項(xiàng)薈萃分析表明,與吸入性揮發(fā)性麻醉相比,使用丙泊酚全身靜脈麻醉可能與改善腫瘤手術(shù)患者的無(wú)復(fù)發(fā)生存率和總生存率有關(guān)。
2.2.1 靜脈麻醉藥 已有研究表明,丙泊酚具有免疫保護(hù)和抗腫瘤作用。結(jié)腸癌中電壓門(mén)控鈉通道高表達(dá)與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移行為密切相關(guān),有研究發(fā)現(xiàn)丙泊酚可以抑制電壓門(mén)控鈉通道。因此,丙泊酚的抗腫瘤作用機(jī)制可能與電壓門(mén)控鈉通道有關(guān),今后還需要進(jìn)一步研究。
依托咪酯預(yù)處理可以抑制NF-κB 信號(hào)通路的激活,從而減少一系列炎癥因子的釋放。依托咪酯的這種抗炎特性可能有利于結(jié)直腸癌的抗腫瘤免疫。然而,依托咪酯通過(guò)激活蛋白激酶B(protein kinase B,PKB,又稱(chēng)AKT)信號(hào)通路和誘導(dǎo)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞在體外和體內(nèi)的遷移。
氯胺酮能夠使Th1/Th2 的平衡向Th1 偏移,有益于結(jié)直腸癌患者的免疫調(diào)節(jié)。氯胺酮還可降低血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá),抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞遷移。氯胺酮可能通過(guò)阻斷N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受體-CaMKⅡ-c-Myc 通路來(lái)抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的有氧糖酵解,從而降低結(jié)腸癌細(xì)胞的存活率和遷移率。結(jié)直腸癌動(dòng)物中,亞麻醉劑量的氯胺酮可誘導(dǎo)腫瘤抑制因子表達(dá),顯著抑制腫瘤生長(zhǎng),延長(zhǎng)其生存期。
體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),咪達(dá)唑侖通過(guò)抑制NF-κB/活化蛋白-1(activated protein-1,AP-1)通路和絲裂原活化蛋白激酶通路的激活來(lái)阻斷編碼促炎介質(zhì)[如CD80、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和NO]的激活,從而抑制脂多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞激活。
右美托咪啶作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和交感神經(jīng)系統(tǒng),腎上腺素能神經(jīng)突觸前膜的α2 受體可以控制兒茶酚胺的釋放,其緩解交感神經(jīng)的特性有利于降低圍手術(shù)期免疫抑制,有利于機(jī)體發(fā)揮抗腫瘤作用。然而,已有證據(jù)表明右美托咪啶可以顯著促進(jìn)鼠類(lèi)結(jié)腸癌細(xì)胞的滯留和轉(zhuǎn)移瘤的生長(zhǎng),且α2 受體拮抗劑育亨賓可以阻斷這一效應(yīng)。
此外,肌松藥順阿曲庫(kù)銨和泮庫(kù)溴銨通過(guò)與上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和CD14細(xì)胞上表達(dá)的煙堿乙酰膽堿受體α1 相互作用發(fā)揮抗炎作用。順阿曲庫(kù)銨可以通過(guò)調(diào)節(jié)p53 依賴(lài)的凋亡通路,有效地抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
2.2.2 揮發(fā)性麻醉藥 雖然研究表明揮發(fā)性麻醉藥具有抑制免疫和促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的作用,但是七氟醚的抗炎和抗腫瘤特性最近也受到了關(guān)注。七氟醚可抑制TLR4 信號(hào)通路的激活,從而減少一系列炎癥因子的釋放,體外七氟醚還可抑制大腸腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。然而,臨床背景下,卻并沒(méi)有觀察到其對(duì)腫瘤手術(shù)患者總生存率的有益影響,這可能與吸入麻醉容易引起較多的術(shù)后肺部并發(fā)癥有關(guān)。
2.2.3 其他麻醉相關(guān)藥物 回顧性研究結(jié)果表明,β-受體阻滯劑與結(jié)直腸癌患者良好預(yù)后之間存在顯著的相關(guān)性。這可能與其阻斷手術(shù)應(yīng)激誘導(dǎo)的交感腎上腺素能信號(hào)有關(guān),然而目前還缺乏前瞻性隨機(jī)性的研究證據(jù)。
地塞米松是一種合成的糖皮質(zhì)激素,具有免疫抑制作用。例如,地塞米松通過(guò)上調(diào)細(xì)胞毒T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)來(lái)減弱CD28 共刺激通路,從而較好地抑制未成熟T 細(xì)胞的增殖和分化。然而,關(guān)于結(jié)腸癌的回顧性研究表明,圍手術(shù)期單劑量的地塞米松可以減少術(shù)后全身炎癥反應(yīng)和并發(fā)癥,且不影響腫瘤特異性生存率或總體生存率。
2.3.1 阿片類(lèi)藥物 研究表明,阿片類(lèi)藥物具有潛在的免疫抑制作用及促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)。在體內(nèi),阿片類(lèi)藥物既可以通過(guò)直接作用于表達(dá)μ型阿片肽受體和TLR4 的免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)免疫功能,又可以通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其釋放的免疫介質(zhì)間接影響免疫功能。例如,嗎啡降低結(jié)直腸癌患者Th1 細(xì)胞數(shù)量和Th1/Th2 比值,可能加速腫瘤的侵襲、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。此外,不同阿片類(lèi)藥物對(duì)機(jī)體免疫影響的程度可能不同。例如,在開(kāi)腹結(jié)直腸手術(shù)中,與瑞芬太尼組麻醉相比,舒芬太尼組患者圍手術(shù)期應(yīng)激指標(biāo)較穩(wěn)定,T 淋巴細(xì)胞亞群的數(shù)量抑制較少,且血流動(dòng)力學(xué)更穩(wěn)定。然而,一些研究表明,某些阿片類(lèi)藥物可提高腫瘤患者的圍手術(shù)期免疫功能,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,減少術(shù)后轉(zhuǎn)移。例如,體外實(shí)驗(yàn)表明,曲馬多觸發(fā)結(jié)腸癌干細(xì)胞的凋亡。地佐辛通過(guò)促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞成熟,增強(qiáng)CD8T 細(xì)胞的增殖和細(xì)胞毒性,從而抑制結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移。此外,結(jié)直腸癌患者術(shù)后應(yīng)用地佐辛也觀察到了其免疫保護(hù)優(yōu)勢(shì),與單獨(dú)使用舒芬太尼術(shù)后鎮(zhèn)痛相比,地佐辛聯(lián)合舒芬太尼術(shù)后鎮(zhèn)痛可能通過(guò)抑制去甲腎上腺素和血清素的再攝取緩解腫瘤患者術(shù)后抑郁癥狀,改善睡眠質(zhì)量,這在一定程度上能夠避免由抑郁和睡眠差導(dǎo)致的免疫損害,有利于提高機(jī)體抗腫瘤免疫功能。
2.3.2 硬膜外鎮(zhèn)痛 一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)試驗(yàn)表明,硬膜外鎮(zhèn)痛減少了全身麻醉藥量,減輕了結(jié)腸癌手術(shù)應(yīng)激相關(guān)的抗腫瘤免疫反應(yīng)損害?;仡櫺匝芯勘砻鳎材ね怄?zhèn)痛與結(jié)直腸癌患者術(shù)后較好的總體生存率相關(guān)。但也有回顧性研究表明,硬膜外鎮(zhèn)痛與Ⅳ期結(jié)直腸癌手術(shù)患者較好的總生存率無(wú)關(guān)。在這些研究中,觀察結(jié)果都不是關(guān)于腫瘤生存率,所以不能排除結(jié)直腸癌術(shù)后其他一些可能會(huì)影響患者生存率的因素,例如吻合口瘺、術(shù)后全身感染等。
2.3.3 超聲引導(dǎo)下腹橫肌平面阻滯 區(qū)域阻滯減輕手術(shù)應(yīng)激,有良好的鎮(zhèn)痛效果,減少了圍手術(shù)期麻醉藥物的使用。結(jié)直腸癌術(shù)前開(kāi)始持續(xù)的腹橫肌平面阻滯可減少?lài)中g(shù)期血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C、IL-6、腎上腺素和皮質(zhì)醇等手術(shù)應(yīng)激因子的產(chǎn)生。2.3.4 局部麻醉藥物對(duì)傷口的局部浸潤(rùn) 一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)試驗(yàn)中,腹腔鏡結(jié)直腸癌患者切除術(shù)后,分別采用以芬太尼為基礎(chǔ)的鎮(zhèn)痛方案和以羅哌卡因傷口浸潤(rùn)為基礎(chǔ)的鎮(zhèn)痛方案,兩組患者的自然殺傷細(xì)胞活性和血清IL-2 水平比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
﹥0.05)。分析可能是因?yàn)槲从^察到羅哌卡因傷口浸潤(rùn)的相對(duì)免疫保護(hù)優(yōu)勢(shì)作用,與開(kāi)腹手術(shù)相比,腹腔鏡手術(shù)引起的免疫抑制較低。2.3.5 非甾體抗炎藥 前列腺素可直接作用于腫瘤細(xì)胞以抑制細(xì)胞凋亡和促進(jìn)細(xì)胞遷移,還作用于間質(zhì)組織以促進(jìn)新生血管生成。非甾體抗炎藥通過(guò)抑制環(huán)氧合酶(cyclooxygenase,COX)活性,減少前列腺素的合成。流行病學(xué)和臨床前數(shù)據(jù)均支持抗炎措施能預(yù)防和治療腫瘤,尤其是阿司匹林在結(jié)直腸腺癌治療中的有益作用。
適宜的麻醉深度、術(shù)中肺保護(hù)性機(jī)械通氣即個(gè)體化呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)值等均能在一定程度上降低術(shù)中炎癥反應(yīng),從而有利于提高患者圍手術(shù)期的免疫功能。
綜上所述,麻醉對(duì)結(jié)直腸癌患者圍手術(shù)期的免疫功能和腫瘤預(yù)后有重要的意義。丙泊酚全身靜脈麻醉及全身麻醉聯(lián)合局部阻滯的技術(shù)均有利于提高結(jié)直腸癌患者圍手術(shù)期免疫功能,改善腫瘤預(yù)后。咪達(dá)唑侖、七氟醚、地塞米松、非甾體抗炎藥等麻醉藥物及術(shù)前開(kāi)始持續(xù)的腹橫肌平面阻滯、術(shù)中適宜的麻醉深度和肺保護(hù)性機(jī)械通氣(個(gè)體化PEEP 值)等均可能通過(guò)減輕圍手術(shù)期炎癥反應(yīng),改善結(jié)直腸腫瘤患者圍手術(shù)期的免疫功能。上述文獻(xiàn)均表明,氯胺酮對(duì)結(jié)直腸癌患者具有免疫保護(hù)及抑制腫瘤進(jìn)展的作用。此外,一些阿片類(lèi)藥物,如地佐辛和曲馬多可能對(duì)結(jié)直腸癌患者有一定的免疫保護(hù)及抗腫瘤作用。但是,目前關(guān)于麻醉對(duì)結(jié)直腸癌患者長(zhǎng)期預(yù)后影響的大部分文獻(xiàn)都是回顧性研究,因此,今后還需要大量長(zhǎng)期的前瞻性隨機(jī)臨床研究。同時(shí),麻醉醫(yī)師也應(yīng)積極地與腫瘤學(xué)家、腫瘤免疫學(xué)家合作,更好地促進(jìn)關(guān)于麻醉對(duì)特定結(jié)直腸癌患者圍手術(shù)期的免疫功能和腫瘤預(yù)后影響的研究。