張笑天 陳欣菊
【摘要】 原發(fā)性肝癌早期缺乏臨床表現(xiàn),確診時多處于中晚期,臨床治療手段包括手術、肝動脈化療栓塞術、射頻消融術、微波消融術、放射性粒子植入術等等,但術后易復發(fā)轉移,生存期短,生存質量差。為探究肝動脈化療栓塞(transarterial chemoembolization,TACE)術后復發(fā)進展的影響因素,筆者從術式、血流動力學、血管生成、免疫、上皮間充質化等方面做一綜述。
【關鍵詞】 原發(fā)性肝癌 TACE 復發(fā) 作用機制
[Abstract] The early stage of primary liver cancer lacks clinical manifestations. Most of the cases are diagnosed at mid-to-late stage. Clinical treatments include surgery, transcatheter arterial chemoembolization, radiofrequency ablation, microwave ablation, radioactive seed implantation, etc., but postoperative recurrence and metastasis The survival time is short and the quality of life is poor. In order to explore the influencing factors of postoperative recurrence of transarterial chemoembolization (TACE), the authors reviewed the aspects of surgery, hemodynamics, angiogenesis, immunity, and epithelial mesenchylysis.
[Key words] Primary liver cancer TACE Recurrence Mechanism of action
First-authors address: Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450000, China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2019.31.040
原發(fā)性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)起源于肝細胞或肝內膽管上皮細胞,是世界范圍內常見的難治性惡性腫瘤之一,其中90%為肝細胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC),其具有高發(fā)病率、高致死率、早期難以發(fā)現(xiàn),確診時大多處于中晚期難以使用有效手段治愈的特點。在我國,肝癌的發(fā)病率、致死率分別居惡性腫瘤第4位、第3位,且有不斷上升趨勢[1]。早期肝癌腫瘤局限,肝硬化較輕,可行手術切除,但由于大多數(shù)患者確診時已處于進展期,多伴有黃疸、腹水、下肢水腫、遠處轉移等不適于手術,且術后易復發(fā),累計2年復發(fā)率約占52.5%[2]。針對不能手術切除的中晚期肝癌患者,介入治療因其具有微創(chuàng)、疼痛輕、損傷小、安全簡單、成本不高等特點[3],是首選治療方法,而肝動脈化療栓塞(transarterial chemoembolization,TACE)是介入治療中最常使用的治療手段之一。
1 TACE的作用機制和發(fā)展
肝癌介入栓塞治療的機制原理基于肝臟及肝癌血供的特點:肝臟具有雙重血供,正常肝臟肝動脈供血約占1/4而門靜脈供血約占3/4,而肝癌中肝動脈供血約占90%,門靜脈供血極少。肝動脈化療栓塞是利用肝癌血供的特點,選擇性地阻斷肝癌血供,致使肝癌細胞缺血缺氧壞死,同時化療藥物能提高腫瘤組織局部藥物濃度,并以緩釋或控釋原理延長藥物作用時間,相對于全身化療,具有療效高、持續(xù)時間長,整體副作用低等優(yōu)勢[4]。但TACE亦有不足,腫瘤大小和數(shù)目、包膜的有無、門脈癌栓的形成以及TACE后殘癌的留存等,均會影響肝癌的預后,促進肝癌的復發(fā)和轉移[5]。肝臟血供的變化,癌周組織微環(huán)境的改變,栓塞對正常肝組織的損傷等,最終導致肝癌的復發(fā)和轉移,正常肝功能儲備衰竭,病人預后差,晚期生存質量差。筆者從以下幾個方面探討TACE后易復發(fā)的幾個因素。
2 TACE技術與復發(fā)的關系
TACE是將導管插至靶向肝固有動脈,尤其是通過微導管超選擇插管可實現(xiàn)亞段的精準栓塞,精確提高腫瘤周邊化療藥物濃度及最大程度地使目標癌細胞缺血、缺氧以殺死癌細胞,并降低對正常肝組織的損傷[6-7]。梁忠喜等對比術后精準序灌組與常規(guī)治療組,精準序灌組1、2、3年復發(fā)率分別為15.0%、22.5%、25.0%,常規(guī)治療組分別為35%、45%、47.5%,精準序灌組復發(fā)率更低,這在于采用超微導管的精準序灌介入治療可避免血管損傷,到達腫瘤血管造成更高的藥物濃度和更高的栓塞效果,且能避開對正常肝組織的損傷[8]。動脈栓塞療法中廣泛應用的栓塞劑有碘化油乳劑、吸收性明膠海綿、彈簧栓子、藥物微球等,栓塞劑的不同亦會影響TACE的療效。楊占輝通過回顧性分析比較微球與碘油栓塞治療大肝癌的療效,海藻酸鈉微球比碘油栓塞具有腫瘤完全壞死率高、腫瘤栓塞完全率高、中遠期生存率高,術后12個月新發(fā)肝外轉移率分別為40%和24%,這是由于相比于碘油的易被沖刷、沉積不足、不易流向微小動脈,海藻酸鈉微球可供選擇直徑大小多,易到達末梢微小動脈且不易代謝掉,能長期阻斷供應的腫瘤動脈,防止側支循環(huán)的形成,進而抑制腫瘤的復發(fā)和轉移[9]。王金良對2013-2016年106例接受cTACE、DEM-TACE和DSM-TACE肝癌患者進行病例對照研究,結果顯示:24個月三組出現(xiàn)腫瘤進展分別為72.09%、45.71%、53.57%,DEM-TACE組和DSM-TACE組均比cTACE組腫瘤進展時間延長,這可能是微球能將更高濃度化療藥物達到病變組織,并停留更長時間[10]?;熕幬锓矫嬷饕禽飙h(huán)類和鉑類化療藥物,包括吡柔比星、表柔比星、阿霉素、順鉑、奧沙利鉑、絲裂霉素、氟尿嘧啶等[11]。介入化療用藥應遵循腫瘤高敏感性、有針對選擇性、首選濃度依賴性的原則,并在臨床中多聯(lián)合應用以突出協(xié)同作用、提高療效并降低耐受性、毒性[12]。多種化療藥物療效差異多有爭議,宋磊[13]對107例患者的回顧性病例對照研究顯示CPT-11的無進展生存期顯著優(yōu)于阿霉素組及吉西他濱組(生存期分別為11.4、8.2、9.5個月)。許科英[14]通過不同的化療藥物對肝癌細胞體外實驗,得出羥基喜樹堿治療有效率最高,其次是蓋諾,最后是阿霉素(90.7%、78.2%、59.3%)。
3 TACE后血流動力學改變與復發(fā)的關系
TACE后血流動力學發(fā)生改變,栓塞可使血流阻斷或減少,進而使動脈遠端與近端的壓力差增加,促成側支供血形成及潛在交通支開放,致使肝癌栓塞不全,殘癌的復發(fā)和轉移。側支供血尤其是肝外側支供血,給TACE治療效果大打折扣,且隨著TACE次數(shù)的增加肝癌患者的預后較差[15]。呂江分析350例原發(fā)性肝癌患者中發(fā)生肝外側支血供73例,經(jīng)1次介入治療,肝外側支血供動脈的發(fā)現(xiàn)率為6.86%,經(jīng)多次介入治療其發(fā)現(xiàn)率為14.00%,隨著介入治療次數(shù)的增多,肝外側支血供動脈的發(fā)現(xiàn)率升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)[16]。TACE次數(shù)的增加可對腫瘤供血動脈造成一定損傷,進而使供血動脈主干發(fā)生狹窄或閉塞,尤其是肝動脈一級分支,促使側支血供的形成[17]。李志[18]分析368例肝癌患者,發(fā)現(xiàn)有17例患者出現(xiàn)了肝動脈狹窄閉塞,主要由操作不當和重復導管化療導致,進而促成肝外側支血管的形成,包括胃左動脈血管和右膈下動脈血管,此外胃十二指腸動脈、胰十二指腸下動脈以及腸系膜上動脈均參與了肝外側支血管的形成。
此外,肝動脈血流在進入肝竇之前通過各種潛在的交通支路與門靜脈想通,TACE使相應肝動脈壓力增加,迫使部分動靜脈交通支擴大開放,殘存的癌細胞通過終末小動脈和終末前小動脈水平與門靜脈的交通支溢入門靜脈小分支,導致門脈癌栓的形成。門脈癌栓形成后會伴隨著渦流的產(chǎn)生,易將門靜脈上的癌栓沖刷脫落,脫落的癌細胞隨血流種植在肝內正常組織,導致腫瘤的復發(fā)和轉移。有部分患者TACE的療效不佳,原因之一是肝癌的雙重供血特征,越靠近腫瘤的邊緣,門靜脈參與供血的比例越大,周凡等[19]通過mate分析國內外關于原發(fā)性肝癌合并門靜脈癌栓應用TACE聯(lián)合125I放射性粒子植入門靜脈治療與單純TACE治療的隨機對照試驗,得出(1)TACE聯(lián)合125I粒子植入組治療腫瘤病灶及PVTT有效率、控制率高于單純TACE組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);(2)TACE聯(lián)合125I粒子植入組0.5、1、2年生存率優(yōu)于單純TACE組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。故TACE聯(lián)合門靜脈栓塞治療原發(fā)性肝癌,相對單純TACE治療,能明顯提高患者的療效,延長患者的存活時間,并在一定程度上增加了患者接受擴大根治術的機會。
4 TACE后血管的生成
TACE通過栓塞目標肝動脈,造成缺血缺氧狀態(tài)使癌細胞死亡,但殘癌及其周圍組織相應的會調節(jié)血管生成因子的表達促使新生血管的生成,導致肝癌的復發(fā)及轉移。缺氧反應誘發(fā)缺氧誘導因子(HIF-1)的表達,HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β亞單位組成的異源二聚體,而HIF-1α作為關鍵轉錄激活因子與調節(jié)腫瘤細胞適應低氧密切相關。增加HIF-1的表達導致VEGF表達增加,進而調節(jié)腫瘤血管新生,另外HIF-1α能調控基質金屬蛋白酶(MMP)的表達,降解細胞外基質。這些一系列的反應促使了復發(fā)和轉移。新的研究表明TACE對HCC的化學治療損傷也會促進腫瘤血管生成。Dong等[20]證明TACE對HCC的化學損傷通過生長分化因子15(GDF15)的釋放促進腫瘤血管生成。GDF15是細胞應激相關的在各種條件下生產(chǎn)的蛋白質。在相關研究中,GDF15在HCV感染相關HCC細胞中顯著上調,并聯(lián)合多基因的表達通過EGFR-ERK信號促進血管生成[21]。Wang等[22]通過轉染含GDF15的載體于人肝癌細胞系HepG2中,發(fā)現(xiàn)GDF15的高表達可上調Z-Cadherin,Vimentin和Twist1的蛋白表達,并下調E-Cadherin下調,進而誘導遷移,侵襲和血管生成。
5 TACE后免疫逃逸的影響
HCC的發(fā)生多有長期慢性炎癥基礎,大多患有乙肝、丙肝等病毒的感染,酒精損傷,肥胖等基礎病,在這些因素的作用下,肝臟產(chǎn)生應激反應,致使活性氧等自由基的積累,損傷肝細胞,促使炎癥細胞的募集和活化,最終使細胞凋不斷亡、壞死。在危險因素的長期反復影響下,免疫系統(tǒng)不斷被活化,肝組織不斷壞死、增生,在這個過程中,基因發(fā)生突變,產(chǎn)生癌細胞,同時肝組織的免疫功能不斷抑制,防止過度活化損傷正常肝細胞。故TACE后殘癌可利用免疫抑制逃逸,最終復發(fā)和轉移。白細胞介素-27(IL27)是IL6 / IL12家族的I型細胞因子,主要由活化的巨噬細胞和樹突細胞分泌。Rolvering等[23]顯示IL27在不同組織來源的癌細胞系中誘導STAT因子磷酸化。IL27導致STAT1磷酸化并在微陣列分析中重現(xiàn)IFN-γ樣反應,其中涉及抗病毒防御,抗原呈遞和免疫抑制的基因的上調。與IFN-α一樣,IL27導致TAP2和MHC-I蛋白的上調,這些蛋白介導增加的腫瘤免疫清除率。然而,這兩種細胞因子也上調了PD-L1(CD274)和IDO-1等蛋白質,這些蛋白質與癌癥的免疫相關。在治療上,IL27的抗腫瘤作用(例如通過增加的抗原呈遞介導)可能通過將IL27與對抗PD-L1或/和IL6-趨異因子的阻斷抗體結合而增加,從而通過調節(jié)免疫來促使肝癌細胞的死亡。
6 TACE后微小RNA的異常表達
微小RNA(microRNA,miRNA)是一類內源性單鏈非編碼小分子RNA,具有靶向降解mRNA或抑制mRNA表達,從而沉默基因的作用。據(jù)多種研究報道,在肝癌細胞中有多種miRNA的異常表達與肝癌的增殖、侵襲、轉移有密切關系。Kim等[24]對198例HCC患者TACE的耐受性及預后與miRNA組合(miRNA-21,-26a和-29a-3p)的相關性進行分析,118例出現(xiàn)TACE耐受性的患者的血清中miRNA-21、miRNA-26a高表達,而miRNA-29a-3p是低表達,這些TACE耐受性患者多出現(xiàn)新病灶、血管侵犯增加、肝外擴散、預后差,故可利用該miRNA組合預測TACE后的耐受性。Lu等[25]回顧性分析411例HCC術后聯(lián)合TACE的預后,抑制microRNA-1268a的表達可增強阿霉素誘導癌細胞死亡,故可通過降低microRNA-1268a的表達增強TACE的作用。Cui等[26]對125例HCC患者TACE前后30 d血清mir-335進行測定,發(fā)現(xiàn)較低水平mir-335的患者有更高的AFP表達,更多的血管侵入,肝硬化和更大的腫瘤大小,更易復發(fā)轉移,預后差。多種研究表明miRNA分為抑制HCC發(fā)生發(fā)展的miRNA和促進miRNA發(fā)生發(fā)展的miRNA,并通過調控HBV、HCV、EMT、腫瘤轉移及HCC干細胞來影響肝癌的發(fā)生發(fā)展[27]。
7 TACE后上皮間充質化的發(fā)生
上皮間充質轉化(epithelial mesenchymal transition,EMT)是指上皮細胞在特定條件下轉化為具有間質表型的細胞的過程,從而獲得遷移、侵襲的能力,是多種惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展、復發(fā)、轉移的重要原因之一。據(jù)報道,TACE造成的缺氧環(huán)境誘導HIF-1α的表達,進而促進EMT的發(fā)生,是TACE術后復發(fā)轉移的重要機制之一。Huang等[28]對112例HCC患者腫瘤標本研究分析,發(fā)現(xiàn)TACE手術后患者HCC組織中HIF-1α的蛋白水平顯著高于未接受TACE手術的HCC患者的正常肝組織和癌組織,并通過建立由CoCl2處理誘導的體外缺氧細胞模型,發(fā)現(xiàn)HIF-1α與Snail和Vimentin表達呈正相關,而與E-cadherin表達呈負相關,表明HIF-1α表達可能促進癌細胞EMT,調節(jié)細胞運動和遷移,從而影響TACE手術后HCC患者的復發(fā)轉移。TACE中化療藥物未能徹底殺死的肝癌細胞產(chǎn)生耐藥性并表現(xiàn)出更高的上皮間質化水平。Buschauer等[29]通過模擬體外TACE環(huán)境,發(fā)現(xiàn)阿霉素處理后存活的HCC細胞中EMT標記物SNAIL的表達增加和間充質細胞形態(tài)的形態(tài)學變化,這可能與TACE期間施用阿霉素后存活的HCC細胞中促進更惡性的表型有關。
8 TACE后自噬的異常
自噬是機體維持內環(huán)境穩(wěn)定,實現(xiàn)新陳代謝的重要過程。自噬的異常在腫瘤中可見,有研究表明TACE造成的缺氧與自噬的異常相關,可使腫瘤細胞逃避凋亡,促進肝癌的復發(fā)轉移。Fu等[30]研究發(fā)現(xiàn),通過模擬TACE中化療藥奧沙利鉑在體內外與腫瘤巨噬細胞共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞對奧沙利鉑的抵抗性增強,而在用來干擾HCC細胞中的自噬的ATG5 siRNA轉染的HCC細胞中可觀察到奧沙利鉑細胞毒性增強,表明巨噬細胞誘導的化療抵抗影響TACE的效果及預后。Savic等[31]研究了TAE期間自噬在HCC中的作用,缺氧誘導自噬相關基因在異位條件下孵育的HCC細胞中特別上調,使用氯喹和Lys05作為自噬抑制劑證實了缺氧中的自噬依賴性。在缺氧條件下,當自噬相關基因的表達上調時,氯喹的施用導致顯著的細胞死亡并增加自噬中介的積累(例如,p62,LC3),且與常氧培養(yǎng)的細胞相比,缺氧條件下與氯喹一起培養(yǎng)的細胞的可培養(yǎng)細胞部分減少1.6倍至3.5倍。
9 TACE后腸道微環(huán)境的影響。
肝臟中四分之三的血供來自腸道的回流血,其中包含有腸道中的細菌產(chǎn)物、環(huán)境毒素和食物抗原等。腸道微環(huán)境的破壞會導致微生物的比例失衡,腸道中的微生物代謝產(chǎn)物包括一些內毒素如 LPS 等會隨著血液流通從門靜脈進入肝臟,打破肝臟的免疫耐受,引發(fā)炎癥反應[32]。肝癌患者多有HBV或HCV感染基礎,致使肝臟長期處于炎癥反應狀態(tài),并激活或抑制多種通路,促進肝癌的發(fā)展。TACE術后多有腫瘤供血血管栓塞不完全、己栓塞的血管部分再通、腫瘤部分由門脈供血、側支循環(huán)形成及潛在的交通支開放等[17],導致帶有微生物代謝物質的血流匯聚于殘癌,加劇了炎癥反應,促使了TACE后的復發(fā)轉移。
由于栓塞技術、材料的多樣性、腫瘤血供的復雜性、腫瘤血管的再生、免疫逃逸、自噬的異常、腸道微環(huán)境的改變等,使肝癌TACE的療效有很大的差異性。因此,一方面加強肝癌介入治療的規(guī)范,另一方面要明確栓塞后肝癌生理病理變化,加強對肝癌復發(fā)轉移分子機制的研究,從而為病人提供合理的選擇,為科學的治療方案設計提供依據(jù),這是目前肝癌介入治療深入研究的關鍵。
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