腹腔镜肿瘤术后肿瘤种植转移的研究进展
【关键词】 肿瘤种植；肿瘤转移；腹腔镜；二氧化碳气腹；综述
以腹腔镜为代表的微创外科是２１世纪外科的方向之一,它在肿瘤外科方面的运用也引起了广大外科医师的浓厚兴趣。但腹腔镜术后肿瘤腹腔扩散和穿刺点转移(Portsitemetastasis,PSM)有较高的发病率，使此项技术在肿瘤外科方面的推广受到质疑。目前针对此问题的研究取得了一些进展，但尚有较大争议,现综述如下。
1 腹腔镜手术后肿瘤种植转移的发病率
据１998年Sochaeff等［１］的统计,有９0篇文献报道１９４例内窥镜手术后ＰＳＭ病例中１４１例为腹腔镜术后转移病例,其中108例为腹腔镜消化道手术,29例为腹腔镜妇科手术,4例为腹腔镜泌尿外科手术；另有23例为胸腔镜手术后转移。临床复发时间平均为6个月。Stocchi等［２］观察了2 858例腹腔镜结肠癌切除术患者，发现仅20例发生PSM(0７％）。在妇产科方面,Canis等［３］对来自6个已存数据库和他们自己记录的l 545例Ⅰ期卵巢癌病例进行回顾性分析，他们认为,肿瘤破裂是一个独立且强力的预后因素,应该尽可能地避免,腹腔镜应谨慎选择。Nadeem等［４］对１９９１～2003年２ ５９３例进行了腹腔镜操作的妇科恶性肿瘤病例作了回顾性调查，结论是PSM的发病率为0.97%,并且他们认为，孤立的PSM是稀见事件,往往与腹腔广泛扩散有关,以往报道的高发病率与样本量太少及手术技巧有关。在动物实验方面,Ｖolz等［５］建立了裸鼠腹腔内间皮瘤模型后,腹腔内分别注入He、ＣＯ２、加热ＣＯ２，监测动物存活率。ＣＯ２气腹组大鼠存活率明显低于He组及加热ＣＯ２组,间接反应了ＣＯ２刺激肿瘤细胞生长高于Ｈe及加热ＣＯ２气体。Neuhaus等［６］用大鼠建立结肠腺癌模型,分别作ＣＯ２、Ｎ２Ｏ、Ｈe、空气４种类型的气体气腹对比研究,腹腔镜术后PSM发生率He组最低,而ＣＯ２、Ｎ２Ｏ及空气对ＰＳＭ发生率的影响无统计学差异。所以,恶性肿瘤腹腔镜术后PSM的发病率现在很难估计,但腹腔扩散的风险似乎很高。恶性肿瘤的腹腔镜手术在技术上是可行的,但其疗效仍有争议,应进行一些前瞻性的随机临床对照实验。
2 腹腔镜手术影响肿瘤种植转移的相关因素
目前认为，作为腹腔镜手术常用的气腹介质ＣＯ２可能是促进肿瘤细胞生长与转移的主要原因,其机制可能涉及以下几个方面。
21 理化因素的影响
研究表明,腹膜创伤与肿瘤在腹膜表面的生长有关。Ｖolz等［７］对Ｃ５７黑鼠行ＣＯ２气腹后1、2、6、12、24、48、72、96h电镜观察与分析了肿瘤细胞在腹膜表面生长的形态,建立了ＣＯ２气腹促肿瘤生长与种植的病理依据，强调腹膜完整性被破坏是重要原因之一。尽管腹腔镜操作似乎创伤较小,但６mm Hg的ＣＯ２气腹3０min即可导致小鼠的腹膜严重损伤,这种损伤促进了肿瘤细胞在腹膜基底层粘附。腹腔镜操作过程中气腹使腹壁过度紧张,可能增加炎症介质如ＴＮＦα等的释放，也可能促进肿瘤细胞的增殖。Volz等［7］在分析腹膜的超微结构后,指出ＣＯ２对腹膜间皮细胞的机械高压与化学损伤(酸中毒)致基底膜暴露,底层结缔组织剥脱,表面负电荷变性等使肿瘤细胞易于粘附生长与种植转移。Kuntz等［８］比较了大鼠用不同气体（空气、笑气、He、ＣＯ２)，在不同压力腹腔镜皮下、腹腔内、血液pH值的变化,结果ＣＯ２组腹膜pＨ值由7３５降至６８１，血液pH由737降至７１７，腹腔内pH值由73５降至624,其它气体则影响甚微。他还认为，酸性环境可损害机体的局部防御机制,如“杀瘤细胞”巨噬细胞数量的减少,其分泌的因子TNFα、ＩＬ6、ILl减少,腹膜的系膜细胞透明质酸、内毒素、GFα分泌增加,抑制了机体对肿瘤细胞的免疫反应,从而导致ＣＯ２气腹后肿瘤细胞生长加速。Ｊacobi等［９］在一组体外试管实验中证实充入的ＣＯ２改变了癌细胞的内外Ｈ＋浓度,pH值从75降到66,将需氧代谢转变为厌氧代谢从而处于酸中毒状态,有利于激活与细胞有丝分裂相关酶,促肿瘤生长,细胞内NADH/NAD+比值不变,从而保护细胞免除氧自由基的破坏。吴步初等［１０］通过观察静脉推注５％ＮaHCO３的ＣＯ２气腹组、ＣＯ２气腹组及对照组带瘤Wister大鼠的肿瘤生长及穿刺点转移情况。结果静脉推注5％ＮaHCO３的ＣＯ２气腹组、ＣＯ２气腹组及对照组肿瘤的重量、体积和腹水体积有差异,但无统计学意义,穿刺点转移率无明显差异。他认为，ＣＯ２气腹影响肿瘤细胞生长和播散的机制复杂不能完全以ＣＯ２引起机体酸中毒解释。
22 免疫因素的影响
单核巨噬系统中巨噬细胞作为抗原吞噬及提呈细胞,介导细胞及体液免疫,抑制肿瘤生长、转移及侵袭。研究表明［１１］，ＣＯ２气腹后腹膜巨噬细胞激活和ＴＮＦ的产生低于开腹手术,He气腹、无气腹腹腔镜,这种腹膜细胞介导免疫抑制增加了肿瘤细胞的扩散和种植。Evrard等［12］证明，气腹后,第１天外周血中淋巴细胞绝对计数及Ｔ３、Ｔ４分类计数下降,第２天恢复原值,炎症介导因子IL1β，ＩＬ6和ＴＮＦα气腹术后亦有下降,尤其是ＩＬ６在术后２d持续下调，而ＮＫ细胞、Ｔ８、Ｔ４／Ｔ８、Ｔ４＋／Ｔ８计数正常。上述细胞因子形成的作用，从４个方面抑制肿瘤细胞生长：（１）直接杀伤，溶解肿瘤细胞；（２）抑制肿瘤血管生成，切断肿瘤营养；（３）细胞因子间相互免疫增强作用；（４）上调ＭＨＣ以便肿瘤抗原提呈，气腹后免疫功能下调促进了脱落细胞在正常组织的种植生长。West等［１３］通过体外不同气体培养下腹腔巨噬细胞分泌ＴＮＦα、ＩＬ1及细胞内pＨ值变化的研究，小鼠体内腹膜组织pＨ值变化及巨噬细胞分泌ＴＮＦα的检测，认为不论体内外ＣＯ２的暴露均可显著减弱ＩＰＳ（脂多糖）介导的细胞因子释放。在体外，ＣＯ２培养下巨噬细胞分泌ＴＮＦα、ＩＬ1显著减弱，细胞内pＨ值显著下降，并认为巨噬细胞胞质酸化，pＨ值降低明显抑制其功能，特别是ＴＮＦα有显著抗肿瘤的作用，局部免疫功能下降将导致肿瘤细胞的粘附增殖。体内的变化类似。Neuhaus等［１４］随机将１８只同基因同免疫能力的小鼠分成３组，并腹腔灌注相同的腺癌细胞，建立ＣＯ２气腹，１８h后３组分别经腹腔镜给予环孢菌素（免疫抑制剂）、内毒素（免疫增强剂）、空白对照。７d后处死全部小鼠观察，发现环孢菌素组较其它两组明显发生肿瘤种植转移，作者认为，免疫下调与肿瘤细胞种植关系密切。Yoshida等［１５］比较了ＣＯ２气腹与空气气腹免疫指标的变化，在腹腔镜结肠切除后，外周血中淋巴细胞绝对计数均下降，血ＴＮＦα、ＩＬ6、ＩＬ１β等ＣＯ２组较空气组下降显著，提示ＣＯ２有免疫下调作用。但Ｃosta等［１6］比较了Ｃ５６７ＢＬ／６雌性荷瘤小鼠剖腹手术和腹腔镜手术后肿瘤生长情况和ＮＫ、ＬＡＫ细胞的细胞毒性，认为腹膜外的肿瘤生长至少在剖腹术后４d明显增强，并认为与ＮＫ、ＬＡＫ细胞的细胞毒性被明显抑制有关，而腹腔镜手术对肿瘤生长和免疫功能的影响时间更短，程度更轻。从现有的研究结果可以认为，腹腔镜手术使机体的系统免疫功能得到更好的保护，但ＣＯ２气腹改变了腹腔的局部免疫环境，可能导致一些相反的结果，因而需进一步研究和确认。
２３ 分子生物学方面的因素影响
Gutt等［１７］运用人ＤＡＮＧ胰腺癌细胞、ＣＸ２结肠腺癌细胞进行体外实验，探讨不同浓度和压力的ＣＯ２人工气腹对其生长的影响。实验测定细胞内蛋白质合成、参与ＤＮＡ合成的ＨTdＲ摄入量以及细胞周期Ｓ期ＤＡＮ含量，结果表明，短暂抑制生长后，ＣＯ２刺激上述两种癌细胞生长。有学者［１８］认为，ＣＯ２人工气腹后细胞内外缺氧，细胞增殖时游离Ｃa２＋浓度显著下降，引起细胞内、外调节的基本功能参数如ＡＴＰ氧化磷酸化作用、细胞增殖或凋亡等发生显著变化。Ｇutt等［１９］随机将３０只ＷＡＧ／ＲＩＪ鼠分为ＣＯ２气腹组、无气腹组、剖腹组，并在均为９０min的手术过程中向门静脉注射等量ＣＣ５３１结肠癌细胞，２８d后用免疫组织化学和图像分析技术检测肝脏转移癌中ＣＤ４４Ｖ５，ＣＤ４４Ｖ６的表达，发现ＣＯ２气腹组的表达明显高于无气腹组，而ＣＤ４４Ｖ是一种与肿瘤转移潜能相关的白细胞粘附分子。此研究提示，ＣＯ２气腹可能通过分子生物学方面的机制影响肿瘤的转移。
３ 腹腔镜肿瘤手术种植转移的预防
３１ 一般预防
动物实验表明，腹腔镜术后仔细完整地将关闭切口的腹膜、筋膜、皮肤层和穿刺点周围组织切除可以明显降低穿刺部位的种植转移。无气腹腹腔镜技术和He气腹可能降低种植转移的发生，但无气腹增加了手术的难度和时间，He则价格昂贵且不易获得。目前生产了一种可将手术标本在密闭的腔内绞碎后吸出的标本拔出器，这对恶性肿瘤显著不可取，因为病资料对于恶性肿瘤的是必须的。熟练掌握手术技巧，缩短ＣＯ２气腹存留时间；避免接触肿瘤，塑料袋保持切口取出肿瘤；手术结束时先放气再拔套管防止烟囱效应；采用加热湿化的ＣＯ２降低肿瘤细胞的雾化状态；无瘤原则的执行；完善规范的术前检查和诊断,严格掌握腹腔镜肿瘤手术的指征等是降低肿瘤种植转移的有效措施。
32 药物预防
滔罗定（taurolidine），聚维酮碘（povidoneiodine),５氟尿嘧啶，(5FU)甲氨蝶呤，肝素的腹腔注射或腹腔冲洗均有可抑制肿瘤的生长,减少腹膜扩散和切口种植转移。Jacobi等［２０］随机将６０只小鼠分为４组，分别经腹腔灌注肿瘤细胞(DHD/K12/TRb)、肿瘤细胞+肝素、肿瘤细胞+滔罗定,肿瘤细胞+滔罗定+肝素并建立气腹,4周后处死小鼠观察并称量,肝素组与滔罗定组抑制肿瘤细胞生长差异无显著性,但高于对照组；而滔罗定+肝素组则肿瘤细胞受到强烈抑制,差异有显著性。他还在小鼠体内外比较了滔罗定、肝素、聚维酮腆的预防效果,并检测了腹膜巨噬细胞分泌IL１β的能力,结果还是以滔罗定与滔罗定/肝素的效果最好,单用肝素最差,同时还表明，滔罗定是唯一能抑制腹膜巨噬细胞分泌细胞因子的药物。Jacobi等［２０］认为，肝素只在体内起作用，其机制主要是与腹膜表面纤维连接蛋白结合后阻断肿瘤细胞与细胞外基质结合,使瘤细胞不易粘附。而滔罗定则不论体内外均有强大的抗肿瘤作用,其机制主要是抑制血单核细胞对ＩＬ1的释放(因为IＬ1是强大促细胞生长因子)及显著的抗病原体粘附能力,同时还认为，滔罗定,因能释放“甲基醇”，可能有直接杀伤肿瘤细胞作用。
4 问题与展望
虽然腹腔镜手术具有许多优势,但目前恶性肿瘤腹腔镜术后种植转移的发病率和发病机制尚不能肯定,对其预防，治疗和预后也缺乏深入的了解,对恶性肿瘤的根治性和远期疗效也缺乏有说服力的认证，腹腔镜手术目前尚不能作为治疗恶性肿瘤的金标准术式，还需要进行更深入的基础研究和多中心前瞻性临床实验以对其可行性,有效性,可重复性等作出全面的评估。上述的各项研究对于解决这些问题是必须的。根据现有的研究结果,我们可以设想改变腹腔镜手术时腹腔内的环境以减少肿瘤种植转移。腹腔内的各种因素(压力,气体,湿度等)对肿瘤转移是很重要的并互相影响,例如,聚维酮腆的抗肿瘤作用就依赖于制造气腹的气体。我们可以通过改变一个或几个参数设定几种腹腔内环境以满足各种不同的恶性肿瘤腹腔镜手术的需要,以减少肿瘤种植转移,这通过与ＣＯ2充气机相连的管道是可行的。随着研究的深入,肿瘤种植转移的潜在风险得到很好的控制，腹腔镜在肿瘤外科方面的应用将具有非常诱人的前景。
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