劉涵蔭 李雁
上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬上海市中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科,上海200071
肝癌作為消化系統(tǒng)常見(jiàn)惡性腫瘤,居全世界惡性腫瘤發(fā)病率第三位。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年原發(fā)性肝癌新發(fā)病例數(shù)約為62.6萬(wàn),其中約55%發(fā)生在中國(guó)[1]。手術(shù)切除及肝臟移植被認(rèn)為是可能治愈原發(fā)性肝癌的治療手段,但肝癌的發(fā)病十分隱匿,僅15%的患者可獲得手術(shù)治療機(jī)會(huì),同時(shí)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率很高,診治形勢(shì)嚴(yán)峻。高強(qiáng)度聚焦超聲(high intensity focused ultrasound,HIFU)作為無(wú)創(chuàng)、副作用小的新興超聲治療手段,目前被廣泛用于包括肝癌在內(nèi)的實(shí)體腫瘤姑息治療。本文現(xiàn)就HIFU治療中晚期肝臟惡性腫瘤作一綜述。
HIFU可依靠超聲發(fā)生器分散發(fā)射高能超聲波,在媒質(zhì)中傳播時(shí)有良好的組織穿透性,通過(guò)組織質(zhì)點(diǎn)的劇烈振動(dòng)、摩擦黏滯將一部分有序的聲波振動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為無(wú)序的分子熱運(yùn)動(dòng)能量。
HIFU通過(guò)聚焦于局部腫瘤組織產(chǎn)生的瞬間高溫效應(yīng)、空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)來(lái)破壞腫瘤組織,屬于局部熱療范疇[2]。
相關(guān)研究表明,熱療對(duì)腫瘤組織的作用有別于藥物,而后者僅能阻斷腫瘤細(xì)胞活動(dòng)中的某個(gè)過(guò)程。熱療可以改變細(xì)胞新陳代謝的環(huán)境,使機(jī)體產(chǎn)生一系列的應(yīng)激反應(yīng)。HIFU能在幾秒鐘內(nèi)將靶組織的溫度迅速升高至65℃以上。外界熱刺激使腫瘤細(xì)胞發(fā)生蛋白質(zhì)變性、細(xì)胞骨架形態(tài)損傷、細(xì)胞質(zhì)外溢,并最終導(dǎo)致細(xì)胞器功能的破壞[3],引起不可逆的凝固性壞死和腫瘤細(xì)胞死亡。
HIFU所致的機(jī)械力可對(duì)靶細(xì)胞產(chǎn)生擠壓、膨脹交替的壓力,使腫瘤細(xì)胞發(fā)生膨脹破裂。同時(shí),HIFU具有空化效應(yīng),使組織結(jié)構(gòu)在振動(dòng)作用下產(chǎn)生電離和自由基,進(jìn)而破壞細(xì)胞膜和生物大分子物質(zhì)[4]。
HIFU是熱療治療手段,能影響局部腫瘤組織的微循環(huán),導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡,并通過(guò)破壞局部血供來(lái)阻斷腫瘤組織的營(yíng)養(yǎng)供給。
1.2..11增強(qiáng)全身免疫 許多研究者認(rèn)為HIFU存在誘發(fā)全身免疫應(yīng)答的作用,主要包括NK細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞免疫效應(yīng)的增強(qiáng)及熱休克蛋白的表達(dá)。吳雙杰等[5]對(duì)65例晚期胰腺癌患者進(jìn)行HIFU治療時(shí)發(fā)現(xiàn),患者外周血T細(xì)胞及CD4+/CD8+比例均高于治療前(p<0.05),說(shuō)明HIFU能有效提高機(jī)體的抗腫瘤免疫功能,可轉(zhuǎn)變荷瘤機(jī)體的免疫抑制狀態(tài)。Rosberger等[6]用HIFU治療脈絡(luò)膜黑色素瘤患者,發(fā)現(xiàn)2例患者在治療后復(fù)查的CD4+/CD8+比例轉(zhuǎn)為正常。
1.2..22異位效應(yīng) 相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)HIFU具有異位效應(yīng):即在治療腫瘤原發(fā)病灶的同時(shí),腫瘤轉(zhuǎn)移灶可隨之消失;或熱療治療轉(zhuǎn)移灶后,原發(fā)灶也消失。異位效應(yīng)的產(chǎn)生可能與如下因素相關(guān)。①實(shí)體腫瘤中心的乏氧細(xì)胞多,其熱敏感性高于正常組織細(xì)胞。高溫治療可破壞腫瘤細(xì)胞膜蛋白,同時(shí)滅活腫瘤細(xì)胞的染色體組蛋白,從而抑制惡性腫瘤細(xì)胞的合成。②高溫治療促進(jìn)白細(xì)胞介素-2和腫瘤壞死因子的生成,使腫瘤局部淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)增加[7]。③高溫治療可提高野生型p53基因的表達(dá)。惡性實(shí)體腫瘤屬細(xì)胞增殖、分化異常的疾病,也是細(xì)胞凋亡異常性疾病,細(xì)胞凋亡異常與腫瘤的侵襲、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等各環(huán)節(jié)均密切相關(guān),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,是阻斷腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要途徑[8]。Liu等[9]發(fā)現(xiàn),低功率短時(shí)間的聚焦超聲刀治療能夠延緩局部腫瘤細(xì)胞的增殖,有效促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。④瞬態(tài)高溫加熱條件下應(yīng)激產(chǎn)生的熱休克蛋白,可通過(guò)呈遞特異性抗原給T淋巴細(xì)胞參與免疫調(diào)控,激活機(jī)體的抗腫瘤免疫系統(tǒng)[10]。熱休克蛋白在細(xì)胞凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑的調(diào)節(jié)機(jī)制中也發(fā)揮重要作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),熱休克蛋白能夠在FAS死亡受體途徑、JNK/SAPK途徑、Caspase途徑等多個(gè)水平發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[11]。⑤高溫條件可抑制RNA、DNA和蛋白質(zhì)的合成,主要是高溫對(duì)DNA復(fù)制、染色體分離和DNA修復(fù)中相關(guān)蛋白質(zhì)的抑制[12]。⑥在腫瘤組織中,癌細(xì)胞占50%,其余為血管和組織間隙。HIFU可破壞病灶內(nèi)新生微血管內(nèi)皮細(xì)胞層結(jié)構(gòu),引起血流停滯,從而阻斷腫瘤的營(yíng)養(yǎng)供給,導(dǎo)致腫瘤組織內(nèi)部發(fā)生繼發(fā)性缺血壞死[13]。
臨床研究提示,對(duì)位于肋緣下或肝臟左葉的腫瘤,由于無(wú)肋骨及肺下界遮擋,超聲通道良好。迄今為止,國(guó)內(nèi)外已有多項(xiàng)HIFU治療肝癌的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究報(bào)道,結(jié)果均提示HIFU安全有效,并能改善患者的生活質(zhì)量。李傳行等[14]應(yīng)用HIFU治療44例肝癌患者。結(jié)果顯示,患者的臨床緩解率為87.5%(28/32例),其中3例患者的少量腹水自行消失。吳陽(yáng)等[15]應(yīng)用HIFU治療118例失去手術(shù)機(jī)會(huì)或不愿接受手術(shù)治療的肝臟腫瘤患者。結(jié)果顯示,HIFU治療后患者均未出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥,提示HIFU安全可行;患者的臨床緩解率為54.5%(42/77例),59.4%(41/69例)的患者血清甲胎蛋白水平下降,術(shù)后影像學(xué)檢查提示治療區(qū)出現(xiàn)不同程度的組織壞死和血供減少。
對(duì)于失去手術(shù)機(jī)會(huì)的中晚期肝癌患者,聯(lián)合多種治療手段可減毒增效、提高其總體治療獲益。HIFU具有可重復(fù)性、適形性等特點(diǎn),適合與經(jīng)導(dǎo)管肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)、放化療、中醫(yī)藥等手段聯(lián)合。
22..2.1HI FU聯(lián)合TACETACE 美國(guó)國(guó)家癌癥綜合網(wǎng)絡(luò)(NCCN)癌癥治療指南將TACE介入治療列為不能手術(shù)或術(shù)后復(fù)發(fā)肝癌的首選治療手段。TACE通過(guò)導(dǎo)管選擇性插入肝動(dòng)脈施以局部靶向藥物灌注,可直接阻斷腫瘤組織的血供,緩慢釋放的藥物使腫瘤發(fā)生缺血性壞死并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。TACE可與HIFU優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。考慮到肝癌組織的血供豐富,目前主張先行TACE后行HIFU。TACE栓塞血管切斷腫瘤血供、降低熱量丟失,且碘油沉淀有改變聲學(xué)環(huán)境的作用和定位作用;而HIFU的熱效應(yīng)增加了肝癌組織對(duì)化療藥物的攝取,降低腫瘤細(xì)胞的耐藥性[16],且HIFU本身被認(rèn)為是一種可靠的化療增敏劑[17]。當(dāng)腫瘤組織局部溫度高于41.5℃時(shí),腫瘤細(xì)胞DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成均受抑制,腫瘤細(xì)胞生物膜的狀態(tài)也受影響[18]。
金成兵等[19]使用TACE聯(lián)合HIFU治療24例晚期肝癌患者。結(jié)果顯示,中位生存期為11.3個(gè)月;TACE聯(lián)合HIFU組患者的半年、1年生存率分別為80.4%和42.9%,TACE單獨(dú)治療組患者的則分別為13.2%和0,提示TACE聯(lián)合HIFU組患者的生存期明顯優(yōu)于TACE單獨(dú)治療組。李鵬等[20]將47例中晚期肝癌患者隨機(jī)分為兩組。試驗(yàn)組25例患者接受TACE聯(lián)合HIFU治療,對(duì)照組22例患者僅接受TACE治療,比較兩組患者治療前后的臨床癥狀、體征、CT/MRI變化及免疫功能水平。結(jié)果顯示,試驗(yàn)組和對(duì)照組患者治療后臨床癥狀緩解率分別為84.0%和63.6%(p<0.05),試驗(yàn)組患者治療后CD3+、CD4+細(xì)胞百分?jǐn)?shù)及CD4+/CD8+比值均較對(duì)照組患者顯著升高(p<0.05)。肝癌具有肝動(dòng)脈和門靜脈雙重血供,崔林等[21]將68例不能手術(shù)的原發(fā)性肝癌患者隨機(jī)分為兩組。觀察組患者先予TACE聯(lián)合經(jīng)皮穿刺靜脈化療栓塞(portal vein embolization,PVE)治療2~3個(gè)周期,然后再予HIFU治療;對(duì)照組患者予TACE聯(lián)合HIFU治療。結(jié)果顯示,觀察組和對(duì)照組患者的總有效率分別為71.9%和44.4%(p<0.05),治療后兩組甲胎蛋白轉(zhuǎn)陰或滴度下降超過(guò)一半者分別為66.7%和37%(p<0.05);觀察組患者6個(gè)月、12個(gè)月、18個(gè)月和24個(gè)月的生存率分別為76%、60%、40%和20%,對(duì)照組患者則分別為50%、33.3%、16.7%和2.8%。HIFU治療組患者的主要不良反應(yīng)為局部疼痛,未出現(xiàn)內(nèi)臟損傷和破裂出血等嚴(yán)重不良反應(yīng)。該研究還發(fā)現(xiàn),TACE聯(lián)合PVE治療可降低腫瘤負(fù)荷,增大腫瘤區(qū)聲阻抗差,提高聲吸收。
袁選舉等[22]采用HIFU聯(lián)合鴉膽子油乳、TACE治療35例肝癌患者,旨在觀察治療前及治療一個(gè)月后患者的臨床癥狀。結(jié)果顯示,患者的腹痛、腹脹均有不同程度的改善;其中21例甲胎蛋白陽(yáng)性患者中有8例患者經(jīng)治療后甲胎蛋白水平明顯下降;3~6個(gè)月后,肝臟CT/MRI評(píng)估腫瘤病變與正常肝組織面積比的隨診結(jié)果顯示治療后的比值為(23.7±4.1)%,小于治療前的(46.5±5.8)%,差異具有非常顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)。
2.2..2 2 HI FU聯(lián)合放療 近年來(lái),三維適形放療(three dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)等精確放療技術(shù)在肝癌中的應(yīng)用頗廣。3DCRT可損傷腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)而導(dǎo)致血管閉塞,幫助HIFU在靶區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱沉積以殺滅腫瘤組織;同時(shí),HIFU也明顯降低3D-CRT治療中放射性肝炎的發(fā)生率。HIFU的高溫?zé)岑熜?yīng)具有非選擇性滅活組織的特點(diǎn),既作用于耐受放療的腫瘤組織,也作用于腫瘤中央的乏血乏氧區(qū)域。王繼營(yíng)等[23]入組41例晚期肝癌患者,給予HIFU聯(lián)合3D-CRT治療,其中3D-CRT的中位劑量為52 Gy,治療4~5周,HIFU平均治療6次。結(jié)果顯示,總有效率為70.73%(完全緩解及部分緩解病例),患者的1年和2年生存率分別為75.6%(31/41例)和53.6.2/41例),中位至疾病進(jìn)展時(shí)間為14.6個(gè)月;治療后,患者的疼痛癥狀及KPS評(píng)分情況均有改善。金成兵等[24]入組16例肝癌病灶放療后行HIFU治療的患者,旨在探討MRI評(píng)估HIFU治療放療后肝癌的早期療效的可行性。結(jié)果顯示,與HIFU治療前相比,HIFU治療2周后有57.9%的病灶存在T2WI信號(hào)減弱,63.2%的病灶存在T1WI信號(hào)增強(qiáng),84.2%的病灶表現(xiàn)為腫瘤血液灌注現(xiàn)象消失。
2.2..3 3 HI FU聯(lián)合微泡造影劑 肝癌豐富的血流可降低靶組織區(qū)內(nèi)的熱沉積,同時(shí),肋骨遮擋、呼吸起伏等因素導(dǎo)致靶點(diǎn)定位可能存在偏差。生物學(xué)焦域的存在限制了聲波強(qiáng)度的增強(qiáng)。Ferrara等[25]發(fā)現(xiàn),利用微泡作為顯影劑,可加速升溫速度、提高超聲波在靶組織區(qū)域的聚集程度。同時(shí),超聲激勵(lì)微泡“空化效應(yīng)”可介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)染、栓塞腫瘤血管、增加細(xì)胞膜通透性、阻礙腫瘤生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移[26]。Gao等[27]發(fā)現(xiàn),微泡增強(qiáng)的高壓振幅聚焦超聲可引起肝臟微血管破裂等急性微血管損傷。沙衛(wèi)紅等[28]使用全氟顯(白蛋白包裹的含全氟丙烷的氣體微泡)對(duì)兔VX2肝癌進(jìn)行HIFU治療,發(fā)現(xiàn)靶區(qū)域癌細(xì)胞胞質(zhì)空化泡增大且增多。研究者認(rèn)為,全氟顯對(duì)HIFU的這種增效機(jī)制可能與微泡破裂致空化作用的增強(qiáng)有關(guān)。
2.2..4 4 HI FU聯(lián)合PEI PEI經(jīng)皮肝穿刺瘤內(nèi)注射無(wú)水乙醇(percutaneous ethanol injection,PEI)使腫瘤細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞脫水、蛋白凝固,使腫瘤組織發(fā)生缺血、纖維化及壞死。但當(dāng)瘤體較大或結(jié)節(jié)數(shù)量較多時(shí),由于肝腫瘤不均質(zhì)、纖維分隔阻斷了無(wú)水乙醇的彌散、肝癌血供豐富等原因,無(wú)水乙醇易被血流稀釋而降低療效。HIFU可以破壞間隔和血管,有利于無(wú)水乙醇的彌散,延緩無(wú)水乙醇在瘤體內(nèi)的停留時(shí)間,避免大劑量注射無(wú)水乙醇所致的肝實(shí)質(zhì)損傷。李佩希等[29]采用PEI治療83例HIFU治療后有肝癌殘留灶的患者,發(fā)現(xiàn)79例患者的臨床癥狀明顯改善;彩色多普勒超聲血流顯像隨訪發(fā)現(xiàn)所有患者治療區(qū)病灶的回聲增強(qiáng),血供減少或消失,77例患者的病灶體積縮小。
2.2..5 5 HI FU聯(lián)合中醫(yī)藥 中醫(yī)學(xué)將原發(fā)性肝癌的發(fā)生歸因?yàn)楦螝獠皇妗嬍硟?nèi)傷、感受濕熱毒邪導(dǎo)致肝脾失和,氣血痰毒瘀于胸脅積聚成塊,屬“積聚”、“黃疸”、“脅痛”、“鼓脹”等范疇。張玉田等[30]利用中藥辨證施治配合HIFU治療中晚期原發(fā)性肝癌119例,其中中藥湯劑主要成分包括益氣固表、托毒生肌的黃芪和清熱燥濕的苦參。結(jié)果顯示,患者的臨床癥狀及肝功能等均得到明顯改善,臨床獲益率為62.92%,表明中藥辨證施治配合HIFU安全有效。
目前廣泛應(yīng)用于臨床的中藥提取注射劑,例如華蟾素、復(fù)方苦參、艾迪注射液(組成包括斑蝥、人參、黃芪、刺五加),具有益氣活血、解毒軟堅(jiān)、扶正培本的功效。馬春曦等[31]認(rèn)為,中晚期肝癌絕大部分屬于氣陰兩虛、疫毒蘊(yùn)結(jié);HIFU聯(lián)合中藥艾迪注射液治療原發(fā)性肝癌后,患者的肝區(qū)疼痛、黃疸等癥狀明顯改善,T細(xì)胞亞群水平顯著提高(p<0.01);說(shuō)明HIFU聯(lián)合艾迪注射液不僅能有效消滅腫瘤細(xì)胞,且在增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫方面有協(xié)同作用。
門靜脈癌栓(portal veintumor thrombus,PVTT)是肝癌細(xì)胞入侵門靜脈形成的栓子,由于門靜脈微環(huán)境利于肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng),晚期肝癌患者PVTT發(fā)生率高達(dá)90%[32]。PVTT臨床上被分為孤立型、彌漫型和混合型,HIFU通過(guò)超聲監(jiān)控根據(jù)癌栓的類型以手動(dòng)點(diǎn)射法治療PVTT[33]。于龍等[34]對(duì)50例原發(fā)性肝癌合并PVTT患者行HIFU治療,發(fā)現(xiàn)癌栓均有不同程度地縮小,原本阻塞的門靜脈有血流充盈。
總體來(lái)說(shuō),HIFU作為局部減瘤的姑息治療手段,主要適用于腫瘤無(wú)法手術(shù)切除的實(shí)體腫瘤患者,既能緩解疼痛,又可聯(lián)合其他治療一同起到減毒增效的作用,有助于提高患者的生活質(zhì)量,具有廣闊的應(yīng)用前景。有關(guān)HIFU在肝惡性腫瘤綜合治療領(lǐng)域的文獻(xiàn)報(bào)道提示,HIFU技術(shù)的療效確切,但其在臨床中的應(yīng)用尚處起步階段,其療效亟須相關(guān)的多中心、大樣本、隨機(jī)對(duì)照臨床研究進(jìn)一步驗(yàn)證,并需建立完善的療效評(píng)價(jià)和安全監(jiān)測(cè)體系。此外,HIFU在臨床使用中還存在許多難題,例如超聲劑量、定位高清成像、靶區(qū)域溫度測(cè)定等技術(shù)仍有待突破。
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