毛海,萬曉紅
(昆明醫科大學第二附屬醫院重癥醫學科,云南 昆明)
原發性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)是常見的惡性腫瘤之一。據統計,到2018 年末,全世界每年新增肝癌患者約84.1 萬,死亡人數達78.2 萬[1],這也是我國第4 位常見惡性腫瘤及第2 位腫瘤致死病因[2],對全人類的生命與健康均造成了極大威脅。80-90%的原發性肝癌患者是由肝硬化發展而來,每年將會有3-5%肝硬化病人進展為肝癌[3],而導致肝硬化的病因除了最常見的病毒、酒精之外,肥胖與Ⅱ型糖尿病作為新的主要致病因子也呈現出逐年上升趨勢[4]。大部分肝癌患者需根據腫瘤分期行手術治療,目前肝臟切除術后出血發生率1-8%,輕者需要輸血治療,嚴重的需要再次外科手術止血甚至導致死亡,患者的住院死亡率與肝臟切除術后出血等級呈正相關[5]。因此,恰當的凝血管理是減少術后非外科因素出血的重要因素。
而傳統凝血指標(如PT、APTT)無法精確、動態地反應肝臟切除術后患者的纖溶狀態,本綜述擬通過進一步認識原發性肝癌患者行肝臟切除術后的纖溶系統變化規律、相關監測指標及方法,為圍術期合理抗纖溶治療提供依據。
正常生理情況下,人體內的出凝血過程是一個由多因素參與的對立統一、動態平衡的過程,包括一期止血(血管收縮和血小板血栓形成)、二期止血(凝血酶激活和纖維蛋白單體聚合)及纖維蛋白(原)降解。凝血系統一旦被激活,抗凝和纖溶系統也相繼被激活,這樣才能保證機體在有效止血的情況下,把凝血反應局限在損傷局部,維持全身血液的正常流動。
纖溶系統主要包括:纖溶酶原、纖溶酶原激活物(plasminogen activator,PA)、纖溶酶、纖溶抑制物等。纖溶酶原除了在肝臟合成外,骨髓、嗜酸性粒細胞、腎臟也均有合成。在組織型纖溶酶 原 激 活 物(tissue-type plasminogen activators,t-PA) 或 尿源型纖溶酶原激活物(urinary-type plasminogen activators,u-PA)作用下,纖溶酶原水解為纖溶酶,從而進一步降解纖維蛋白(原)。纖溶酶還能水解凝血酶、FV、FⅧ、FⅫ等,參與抗凝作用,它是纖溶系統的核心物質,但因半衰期很短,且生成后可迅速按照1:1 的比例結合特異性抑制劑形成相關復合物,故臨床測定存在一定難度。纖溶抑制物主要包括:纖溶酶原激活物抑制物-1(plasminogen activator inhibitor type-1,PAI-1)、α2- 抗 纖 溶 酶(α2-plasminogen inhibitor,α2-PI)、補體C1 抑制物和凝血酶激活的纖溶抑制物(thrombin activatable fibrinolysis inhibitor,TAFI)等。PAI 屬于PA 的特異性抑制劑,主要由血管內皮細胞合成并釋放入血,其半衰期約13 分鐘,通常可被肝臟迅速清除。t-PA 主要由血管內皮細胞產生,u-PA 主要由腎小管和集合管上皮細胞產生,目前對t-PA 的測定包括: 含量(t-PAAg) 和活性(t-PAA) 兩種,二者同時下降表示由于血管內皮細胞受損導致合成t-PA 減少,表現出低纖溶狀態;若僅有t-PAAg 下降,則說明是由于PAI-1 生成增加所帶來的纖溶活性抑制。纖溶酶-抗纖溶酶復合物(plasmin-antiplasmin complex,PAP 或PIC)是纖溶酶與α2-PI 以1 ∶1 特異性結合的復合物,半衰期約6h,可通過測定其血漿含量反應纖溶系統的激活程度。
在凝血過程中,凝血酶使纖維蛋白原轉變為纖維蛋白單體,最終形成不溶于水的交聯纖維蛋白多聚體。當纖溶系統被激活后,纖維蛋白(原)在纖溶酶作用下開始裂解,產生的各種片段統稱為纖維蛋白(原)降解產物(fibrin degradation product,FDP),是反應纖溶亢進的敏感指標。目前臨床常用的檢查片段還包括D-二聚體(D-dimer,DD),它是已交聯纖維蛋白的降解產物,但其升高容易受到底物量、血液循環、炎癥、代謝等多因素的影響,很多情況下都處于較高水平,特異性較差。在原發性纖溶亢進時,因沒有形成纖維蛋白多聚體,DD 不會升高;當出現繼發性纖溶亢進時,FDP 與DD 的水平均會升高。
與纖溶系統有關的機制還包括蛋白質C(protein C,PC)系統,這是一種維生素K 依賴的糖蛋白,在肝臟中合成,儲存于血液。血栓調節蛋白(thrombomodulin,TM)則是在血管內皮細胞表面表達的一種膜蛋白,其水平與血管內皮細胞損傷程度呈正相關。當TM 與凝血酶特異性結合后,可形成凝血酶-血栓調節蛋白復合物(thrombin-thrombomodulin,T-TM),該復合物可正反饋促進PC 活化,而活化蛋白質C(activated protein C,APC)可通過滅活PAI-1 對纖溶系統去抑制,并促進纖溶酶原激活物釋放,進一步促進纖維蛋白溶解。當出現內皮細胞損傷時,凝血酶通過結合TM,進一步激活蛋白質C,使其對纖溶系統的去抑制效應更加明顯,使機體的纖溶活性增強。
血小板也與調節纖溶系統活性相關。Moore[6]等人研究發現,在體外用血小板裂解液混合全血后,經血栓彈力圖(thromboelastography,TEG)證實可以減少t-PA 介導的纖溶活動,這可能與PAI-1 生成后部分儲存于血小板內有關。血小板還可以通過釋放α2-PI、TAFI 進一步影響纖溶活性。
此外,激肽系統也參與了纖溶系統的激活。當FⅫ被激活,內源性凝血途徑啟動的同時,激肽系統也被激活,產生大量激肽釋放酶,可使纖溶酶原轉變成纖溶酶,進一步激活纖溶系統。
肝臟參與合成大多數凝血因子,也是纖溶抑制物與纖維蛋白溶解物滅活的場所,在有效維持纖溶系統和凝血系統之間的動態平衡中發揮著重要作用。在患有肝臟疾病時,因肝纖維化、肝功能受損以及肝實質病變,一些免疫損傷物質的大量釋放或血管內皮系統在炎癥因子作用下,內外源凝血途徑被激活,釋放大量纖溶激活物,加上肝臟對纖溶抑制物的清除能力下降,上述平衡被打破,因此也呈現出不同程度的纖溶亢進。
1914 年Goodpasture 首次提出肝硬化患者表現為纖溶活性升高。kazuhiko[7]等通過對比不同類型的416 名肝病患者(其中包括急性肝炎、慢性肝炎、慢性非活動性及活動性肝炎、代償期及失代償期肝硬化、肝細胞肝癌、肝癌晚期)發現,患者血漿中t-PA 含量隨著肝病的進展或晚期肝病的發生而顯著升高,這可能與肝臟清除能力下降有關。而從慢性乙型病毒性肝炎到肝硬化的這一病程發展中,孫艷虹[8]等人的研究也發現肝硬化病人纖維蛋白原的下降程度較慢性乙型病毒性肝炎病人明顯,且與肝功能Child 分級呈正相關,其PT 和APTT 也表現出逐漸延長趨勢,表明了肝細胞的進一步損傷和功能降低,也進一步闡明了上述觀點。Thiel[9]等人研究發現慢性肝病患者血漿中TAFI 值明顯低于健康人,這主要是因為TAFI 基本由肝細胞產生,肝細胞的損傷和壞死導致其合成減少,因此,其抑制纖溶的效果也相應下降。
而肝癌患者由于血管內皮細胞損傷及腫瘤細胞在機體的轉移、侵襲等,對其自身凝血功能也會產生較大影響,血液常呈現出高凝狀態,極易導致血栓類疾病的發生。Panova[10]等人通過一個多變量回歸模型發現,長期癌癥幸存患者(癌癥診斷≥5 年)表現出較高的纖維蛋白原水平和抗凝血酶活性。目前,PAI-1 已被證明在惡性腫瘤細胞中高表達,其血漿含量升高會導致纖溶活性降低,進一步增加腫瘤患者血栓形成的風險[11]。在如此高凝狀態和血栓形成基礎上,體內會形成一個高效的纖溶激活系統。早在90 年代初,就有學者提出u-PA及其受體系統與惡性腫瘤生長和預后有關,這可能與癌細胞對周圍組織的浸潤有關,至今也在多種腫瘤患者中證實血漿中u-PA 水平增高[12],從而進一步激活纖溶系統。
較大的外科手術本身也會對纖溶系統帶來影響。首先,由于術中大量失血造成血小板、纖維蛋白原、凝血因子的直接丟失;以及復蘇輸入大量的晶體液,及不含凝血因子的懸浮紅細胞導致內源性PAI-1、α2-PI、TAFI 等抗纖溶因子的進一步稀釋。而低體溫、酸中毒、凝血功能障礙作為經典的“死亡三角”,三者相互影響、相互促進、互為因果、形成惡性循環。在麻醉狀態下,機體的體溫調節受到抑制,術中的快速大量液體復蘇會進一步導致體溫下降,長時間手術則使熱量經腹腔進一步丟失,從而加重了低體溫的發生。而低溫作為一種全身性因素,對凝血過程的影響是方方面面的。體溫每下降1℃,血漿凝血因子反應速率將下降5%左右,進一步加重凝血功能障礙。同時,低體溫還可抑制凝血酶產生及纖維蛋白原合成,進一步使血液處于低凝狀態,容易出血。Martini[13-14]等人通過給動物分別注入稀釋鹽酸和冷水后發現,酸中毒會加快纖維蛋白原的降解,而低體溫則降低了纖維蛋白原的合成速度。Darlington[15]等人的另一項動物實驗則通過模擬失血性休克和低通氣導致酸中毒后,同樣觀察到纖維蛋白原濃度的下降。此外,肝臟切除術中常常需要進行多次或長時間肝門阻斷,所帶來的肝臟缺血再灌注損傷,或因大量失血導致其他一些富含纖溶酶原激活物的器官缺血缺氧時,也可釋放出大量纖溶酶原激活物。應激所致的交感-腎上腺髓質系統興奮,也可促進血管內皮細胞合成、釋放纖溶酶原激活物,激活纖溶系統。在正常情況下,這些釋放出的纖溶酶原激活物本可以很快被肝臟所清除,但此時肝臟因為疾病本身及手術等多因素的影響,清除功能下降,纖溶活性增加,進一步加重出血風險。趙華[16]等人的研究發現,原發性肝癌患行肝臟切除術后早期即可表現出纖溶亢進。
凝血與纖溶是一個動態平衡的過程,而傳統凝血指標(如PT、APTT)對于纖溶系統活性和功能監測的臨床價值非常有限,比如重癥肝病患者常常表現出DD 和FDPs 的顯著升高,這常與纖溶亢進有關,但也可能是由于肝臟對其代謝能力下降導致的。因此,除了上述的FIB、DD、FDPs 等單項指標外,人們開始尋找一些更為靈敏和特異的纖溶標志物及監測技術。
1948 年Hertert 博士首次提出了TEG 的概念[17],并于20 世紀80 年代開始廣泛應用于臨床[18]。TEG 曲線包括兩個部分:凝血曲線與纖溶曲線,主要監測參數包括凝血反應時間(reaction time,R),指從凝血因子激活后至纖維蛋白開始形成的過程;血塊形成時間(coagulation time,K),指從血凝塊開始形成到血凝塊達到一定強度的時間,反映了纖維蛋白沉積和交聯的速度,與纖維蛋白原的活性和濃度相關;α角(Angle 角度),指從血凝塊開始形成點到血凝塊形成達到最大速率點連線和橫坐標成的角,與K 值共同反應纖維蛋白原的活性和濃度;最大振幅(maximum amplitude,MA),對應形成血凝塊的最大強度,與血小板功能數量、及與纖維蛋白的互相作用有關;此外還有LY30 及LY60,是指達到最大振幅后30min 和60min 振幅減少的百分率,反應纖溶酶溶解血凝塊的程度。TEG 通過模擬人體內環境從凝血開始至血凝塊形成及纖維蛋白溶解的全過程,即可對凝血及纖溶狀態做出全面評估,15~20 分鐘出結果且帶有自動診斷功能[19],較傳統凝血檢測技術快,且不受肝素類物質的影響。當然,TEG 的使用也存在相關的一些局限性:如TEG 的檢測溫度為37℃,因此對于低溫血液標本可能無法反應其真實凝血狀態;目前廠家提供的TEG 參考范圍主要基于國外的研究,而全球范圍內不同地區健康人群的正常范圍存在差異,近年來國內多個地區也開展了對TEG 參考范圍的建立,如北京[20,23]、上海[21]、武漢[22]等,這些地區人群的TEG 參考區間均與廠家給出的正常范圍有明顯差異,也進一步證明了建立中國地區健康人群的TEG 參考范圍的必要性;此外,TEG 檢測價格較貴,無法作為常規檢查及隨訪使用。隨著技術發展,目前還誕生了新一代TEG(TEG-6s),其性能更加穩定,溫度及震動等對其影響也較小[24]。Neal[25]等人的研究也證實,TEG-6s 與傳統TEG 具有顯著的相關性和一致性,而TEG-6s 使用更加方便、快捷、精準,對于提供有效診斷及個體化治療來說很有前景,但其全球標準化目前仍尚未統一。
此外,還有由TEG 演變而來的旋轉血栓彈力圖(rotational thromboelastometry,ROTEM),主要監測參數包括:凝血時間(clotting time,CT),指纖維蛋白形成前的時間;凝血塊形成時間(α 角),代表纖維蛋白形成和血栓形成的動態過程;最大凝血塊穩固性(maximum clot firmness,MCF),指最終形成的纖維蛋白凝塊的強度和穩定性;以及凝血塊的裂解。ROTEM與TEG 原理和圖形曲線相似,各參數意義也相同,差別在于TEG 是通過機電傳導信號,而ROTEM 為光信號傳導,以及各參數的參考范圍不同。Ziegler[26]等人通過對67 位創傷患者同時進行TEG-6s 和ROTEM 的血液樣本分析后,發現兩者參數之間有非常強的相關性,但部分數據仍具有差異性。因此,在臨床工作中并不能將ROTEM 和TEG 混為一談。
對臨床上的緊急情況,如嚴重創傷、手術大出血、凝血異常狀態的評估、抗凝藥物的治療監測等,血栓彈力圖較傳統凝血指標可對凝血及纖溶系統做出更為全面的評估。Wikkelso[27]等人通過系統性的回顧了1493 例涉及因擇期行心臟手術、燒傷和肝移植而發生術中大出血的患者,從中發現通過TEG 或ROTEM 指導輸血降低了48%的死亡率。近年來也有越來越多的指南推薦使用TEG 來評估全身凝血狀態及指導創傷的輸血和復蘇。歐洲麻醉學會圍術期嚴重出血管理指南中推薦應用TEG 來監測凝血指標及輸血的靶向管理[28]。但正如上述所說,由于目前TEG 相關指標參考范圍的差異等多因素影響,目前尚無國際通用的TEG 指導的創傷輸血方案標準,還需要更多研究提供更準確的范圍和實施方案。
研究者們也開始尋找一些更為靈敏和特異的纖溶標志物及監測技術。Raza[29]等人研究發現,通過酶聯免疫吸附實驗(ELISA)檢測t-PA 和PAP 復合物聯合纖溶抑制物(PAI-1、α-2PI 和TAFI)也可對纖溶系統作出全面評估。但因為該檢測方法對標本的檢測時間要求較高,因此目前這種評估方法僅限于實驗室內使用。近年來,也有更多的學者推薦使用特異性纖溶標志物聯合血栓彈力圖儀來綜合評估纖溶活性[30]。
綜上所述,大部分行肝臟切除術的原發性肝癌患者圍術期均存在凝血及纖溶功能異常,通過綜合評估TEG 及纖溶標志物有助于我們全面、動態評估凝血及纖溶過程,具有很好的指導輸血、抗纖溶作用,可以大大減少術后出血等不良事件的發生。當然,這些結論仍需更多的數據來證實和支持。我們也相信,隨著技術的不斷改進和完善,會有越來越多更加高效、實用的纖溶活性監測技術在臨床中發揮作用。