曹昕彤,朱帥,羅庚求,林嘉晏,寧彩虹,李嘉榮,申鼎成,王曦滔,黃耿文
(中南大學(xué)湘雅醫(yī)院 1.普通外科 2.胰腺外科 3.病理科,湖南 長(zhǎng)沙 410008)
隨著外科技術(shù)的提高以及圍術(shù)期管理的日趨完善,胰十二指腸切除術(shù)(pancreaticoduodenectomy,PD)的病死率已降至5%以下,但術(shù)后胰瘺(postoperative pancreatic fistula,POPF)的發(fā)生率仍高達(dá)20%~40%[1-4],嚴(yán)重影響患者的術(shù)后恢復(fù),甚至影響遠(yuǎn)期生存率。研究[5]表明,質(zhì)軟胰腺是發(fā)生POPF的重要的危險(xiǎn)因素之一。然而,胰腺質(zhì)地的判斷往往憑借醫(yī)生的主觀感受,缺乏客觀的評(píng)價(jià)依據(jù)。胰腺星狀細(xì)胞(pancreatic stellate cells,PSC)與胰腺的纖維化密切相關(guān)[6-7]。PSC的活躍度能否用來預(yù)測(cè)POPF,目前尚無研究報(bào)道。本研究前瞻性收集中南大學(xué)湘雅醫(yī)院2017年 12月—2019年9月間101例PD術(shù)患者資料,通過分析胰腺切緣組織中PSC的活躍度,探討PSC的活躍度在PD術(shù)后POPF中的預(yù)測(cè)價(jià)值。
前瞻性收集2017年12月—2019年9月間中南大學(xué)湘雅醫(yī)院連續(xù)收治的101例行PD術(shù)的患者,其中男55例(54.5%),女46例(45.5%);年 齡27 ~81歲,中位年齡56 歲;開腹手術(shù)96例(95.0%),腹腔鏡手術(shù)5例(5.0%);經(jīng)典PD 95例(94.0%),保留幽門的PD(pyloruspreserving PD,PPPD)6例(6.0%);病理類型包括十二指腸乳頭癌36例(35.6%),胰腺癌 28例(27.6%),膽總管下段癌11例(10.8%),胰腺囊性腫瘤7例(7.0%),壺腹癌6例(6.0%),慢性胰腺炎6例(6.0%),十二指腸或胰腺間葉源性腫瘤5例(5.0%),胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤1例(1.0%),膽總管炎性狹窄1例(1.0%)。
取PD 手術(shù)中胰腺頸部切緣處胰腺組織行α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)免疫組化染色。取該處胰腺組織石蠟塊予以切片、脫蠟后,將其置于檸檬酸鈉緩沖溶液(0.01 mol/L,pH6.0)中高壓環(huán)境(125 ℃, 131 kPa)約15 min以修復(fù)抗原。3%H2O2溶液消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性。一抗(鼠抗人單克隆平滑肌肌動(dòng)蛋白抗體1A4,稀釋濃度1∶50),濕盒持續(xù)4 ℃孵育過夜。二抗(羊抗鼠單克隆抗體)濕盒孵育,在4 ℃下放置約20~30 min,二氨基聯(lián)苯胺和蘇木精分別進(jìn)行顯色和復(fù)染,完成染色。
參考Tanaka等[8]的分級(jí)方法,由胰腺病理專家盲法閱片,將α-SMA 免疫組化染色強(qiáng)度分為陰性(-)、弱陽性(+)、中陽性(++)和強(qiáng)陽性(+++)4個(gè)等級(jí),分別對(duì)應(yīng)0級(jí)(S0)、1級(jí)(S1)、2級(jí)(S2)、3級(jí)(S3)對(duì)PSC活躍度進(jìn)行量化,其具體評(píng)判細(xì)則如表1所示。
表1 PSC 活躍度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The grading criteria for PSC activity
本研究中所有的臨床數(shù)據(jù)、標(biāo)本的收集均獲得患者的知情同意,并簽署書面同意書。本研究獲得中南大學(xué)湘雅醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)進(jìn)行(項(xiàng)目編號(hào):201707777)。
術(shù)后常規(guī)預(yù)防性使用抗生素以及營(yíng)養(yǎng)支持等治療。PD患者術(shù)后的腹腔引流管均采用延遲性拔管策略(留置時(shí)間≥7 d),并常規(guī)于術(shù)后第1、3、7天動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腹腔引流液淀粉酶(drainage fluid amylase,DFA)情況。對(duì)于術(shù)后7 d或以后的DFA處于正常范圍,且引流管引流量<10 m L/d 的患者,考慮拔除腹腔引流管。所有患者均采取快速康復(fù)外科模式促進(jìn)患者早期恢復(fù)[9]。
臨床相關(guān)性胰瘺(clinically relevant POPF,C R-POPF)的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2016年版胰腺外科國(guó)際研究小組[10](International Study Group of Pancreatic Surgery,ISGPS)的定義:術(shù)后>3 d時(shí),DFA大于血清淀粉酶正常值上限的3倍,且與臨床治療及預(yù)后相關(guān)。在此前提下,僅包括B級(jí)和C級(jí)CR-POPF,而生化漏(biochemical leakage)不包括在內(nèi)。生化漏:僅術(shù)后第3天或以后腹腔引流液淀粉酶升高達(dá)正常值上限3倍,而對(duì)臨床結(jié)局無任何影響。B級(jí)CR-POPF:(1) 腹腔引流管留置時(shí)間>3周;(2) POPF相關(guān)性臨床治療方案變更(加用生長(zhǎng)抑素、抗生素升級(jí)、腸內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)支持、輸血等);(3) 需經(jīng)皮或內(nèi)鏡下穿刺引流的POPF繼發(fā)性胰周積液;(4) 需血管造影介入止血的POPF相關(guān)性出血;(5) POPF繼發(fā)性感染,但無臟器功能衰竭。滿足以上5種情況中的任意1種。C級(jí)CRPOPF:(1) 需再次開放手術(shù)處理的POPF相關(guān)并發(fā)癥(如假性動(dòng)脈瘤破裂出血、腹腔膿腫形成、吻合口破裂等);(2) POPF繼發(fā)性器官功能衰竭;(3) POPF相關(guān)性死亡。滿足以上3種情況中的任意 1種。
計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分比)[n(%)]表示,其比較采用χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料中符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,其比較采用t檢驗(yàn);符合偏態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)(M)表示,其比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。多因素分析采用Logistic回歸模型,并應(yīng)用受試者操作特性曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)進(jìn)行分析。以上均通過SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
全組101例患者中,41例術(shù)后出現(xiàn)CR-POPF,CR-POPF發(fā)生率為40.6%,包括B級(jí)36例,C 級(jí) 5例。無CR-POPF者共60例,包括19例生化漏和41例無胰瘺者。中位手術(shù)時(shí)長(zhǎng)與術(shù)中出血量分別為340 min和400 mL。術(shù)后總的并發(fā)癥率為46.5%(47/101),除C R-POPF 外,包括術(shù)后膽汁漏 7例(7.0%),延遲性胃排空障礙4例(4.0%),術(shù)后出血(包括消化道出血和腹腔內(nèi)出血)16例(15.8%)和肺部并發(fā)癥(包括胸腔積液、肺部感染、肺不張及呼吸功能衰竭等)46例(45.5%)。術(shù)后中位住院時(shí)長(zhǎng)為15 d,再入院率為6.0%(6/101),術(shù)后90 d內(nèi)病死率為4.0%(4/101)。
本研究中,切緣處胰腺免疫組化染色的鏡下表現(xiàn)及分級(jí)如圖1 所示。依照評(píng)判規(guī)則,全組被分級(jí)為S0、S1、S2、S3的病例分別為9、49、24、19例,各活躍度等級(jí)中的CR-POPF率分別為88.9%(8/9)、57.1%(28/49)、16.7%(4/24)和5.3%(1/19) ,呈逐漸遞減趨勢(shì),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。PSC等級(jí)與胰腺質(zhì)地之間的關(guān)系如表2所示。在不同的胰腺質(zhì)地之間,PSC等級(jí)的分布具有明顯差異性(P<0.001)。其中,在柔軟胰腺中占比最高的PSC等級(jí)為S1(60.6%),而在質(zhì)硬胰腺中為S2(40.0%)。經(jīng)Spearman相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示,PSC活躍度與胰腺質(zhì)地的硬度之間存在明顯正相關(guān)性(r=0.456,P<0.001),而與CR-POPF之間則存在明顯負(fù)相關(guān)性(r=-0.539,P<0.001)。
圖1 α-SMA 免疫組化染色所反映的PSC 的活躍度 A:S0;B:S1;C:S2;D:S3Figure 1 The PSC activity shown by immunohistochemical staining of α-SMA A: S0; B: S1; C: S2; D: S3
表2 PSC 等級(jí)與胰腺質(zhì)地之間的關(guān)系[n(%)]Table 2 Relationship between the PSC activity grade and pancreatic texture [n (%)]
單因素分析顯示,胰腺質(zhì)地、腫塊病理、PSC活躍度分級(jí)、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、胰管直徑、術(shù)前總膽紅素、術(shù)后第1 天引流液中淀粉酶含量(DFA1)均與CR-POPF的發(fā)生有關(guān)(均P<0.05)(表3)。多元回歸分析顯示,僅PSC活躍度分級(jí)(OR=0.24,95%CI=0.10~0.56,P<0.001)和術(shù)前總膽紅素水平(OR=1.01,95%CI=1.00~1.01,P=0.008)是預(yù)測(cè)CR-POPF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(表4)。
PSC活躍度分級(jí)預(yù)測(cè)CR-POPF的ROC曲線如圖2 所示。當(dāng)截?cái)嘀等?.5 時(shí),其曲線下面積(area under curve,AUC)為0.795(95%CI=0.708~0.881),相應(yīng)的敏感度和特異度分別為63.3%和87.8%,提示其對(duì)CR-POPF具有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值。
表3 臨床病理因素與CR-POPF 關(guān)系的單因素分析Table 3 Univariate analysis of relationship between clinicopathologic factors and CR-POPF
表4 臨床病理因素與CR-POPF 關(guān)系多因素Logistic 回歸分析Table 4 Multivariate Logistic regression analysis of relationship between clinicopathologic factors and CR-POPF
圖2 PSC 等級(jí)預(yù)測(cè)PD 術(shù)后CR-POPF 的ROC 曲線Figure 2 ROC curve of PSC activity for predicting CR-POPF following PD
POPF是PD術(shù)后的嚴(yán)重并發(fā)癥之一,可繼發(fā)引起術(shù)后出血、腹腔感染、延遲性胃排空障礙等一系列并發(fā)癥,甚至導(dǎo)致患者死亡[11-15]。胰腺質(zhì)地與POPF的發(fā)生密切相關(guān)[5,16]。然而,僅靠外科醫(yī)生的觸感判斷胰腺質(zhì)地較為主觀。因此,國(guó)內(nèi)外均有研究采用其它較為客觀的方法來評(píng)判胰腺質(zhì)地,如MRI、胰腺?gòu)椓x等,取得一定效果,但實(shí)用性不高[17-21]。PSC作為胰腺實(shí)質(zhì)中的基質(zhì)細(xì)胞,活化后可分泌大量纖維組織,從而參與胰腺組織的纖維化,理論上可能與胰腺質(zhì)地變硬密切相關(guān)[6-7,21-22]。本研究采用免疫組化檢測(cè)胰腺切緣組織中的α-SMA蛋白反映PSC的活躍度,前瞻性研究101例PD患者的臨床資料,發(fā)現(xiàn)PSC活躍度是預(yù)測(cè)CR-POPF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=0.24,95%CI=0.10~0.56,P<0.001)。此外,ROC曲線分析顯示PSC活躍度的預(yù)測(cè)效能良好(AUC=0.795),從而進(jìn)一步證實(shí) PSC活躍度是預(yù)測(cè)PD術(shù)后胰瘺的重要的客觀指標(biāo)。
PSC是一種外形類似星形的胰腺基質(zhì)細(xì)胞,最初于1998年被發(fā)現(xiàn)并分離培養(yǎng)[23-24]。它存在于胰腺腺泡細(xì)胞、微血管及微胰管周圍。在大多數(shù)情況下,PSC處于靜止態(tài),具有免疫調(diào)節(jié)、吞噬、儲(chǔ)存脂質(zhì)、維持胰腺組織基礎(chǔ)內(nèi)外分泌以及其基本結(jié)構(gòu)等功能[25-26]。然而,在缺氧、酒精、吸煙等惡劣條件刺激下,PSC可轉(zhuǎn)為活化態(tài)并獲得成纖維細(xì)胞樣表型[27-30],分泌大量細(xì)胞因子(如TNF-α,TGF-β、PDGF等)以及細(xì)胞外基質(zhì),促進(jìn)胰腺組織的纖維化進(jìn)程[7,31]。較為特殊的是,慢性胰腺炎的胰腺組織中有大量單核細(xì)胞浸潤(rùn),后者通過產(chǎn)生TNF-α促進(jìn)PSC活化[32];胰腺癌細(xì)胞與PSC存在纖維化/缺氧循環(huán)機(jī)制[33],通過正反饋放大作用致使組織持續(xù)性的缺氧、缺血、纖維化。以上可能是PSC介導(dǎo)胰腺纖維化的主要機(jī)制。然而,其更具體的分子信號(hào)通路仍有待于進(jìn)一步探究。
從組織病理學(xué)角度來看,胰腺質(zhì)地取決于組織中的纖維化程度,它與胰腺的外分泌功能呈負(fù)相關(guān)性[22,34]。然而究其根本,胰腺纖維組織的蓄積是PSC活躍的結(jié)果,故后者更能反映胰腺質(zhì)地變化的本質(zhì)。遺憾的是,目前的研究主要集中于探索胰腺纖維化與胰瘺的聯(lián)系[35-37],而鮮有關(guān)于PSC活躍度和POPF關(guān)聯(lián)性的研究。Erkan等[38]認(rèn)為胰腺癌中的PSC是導(dǎo)致胰腺纖維化的主要原因,可影響外科醫(yī)生對(duì)質(zhì)地的判斷。Tanaka等[8]通過將不同活躍程度的PSC進(jìn)行分級(jí)并對(duì)CR-POPF進(jìn)行預(yù)測(cè),率先證實(shí)PSC等級(jí)在發(fā)生POPF與無POPF的患者之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.035)。在此基礎(chǔ)上,本研究發(fā)現(xiàn)隨著PSC活躍度提高,CR-POPF率明顯降低,這與前述的理論基本契合。而且,在本研究中,PSC活躍度被證實(shí)是發(fā)生CR-POPF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而胰腺質(zhì)地并不是獨(dú)立的危險(xiǎn)因素,從而證實(shí)了PSC活躍度在預(yù)測(cè)CR-POPF方面更具有客觀性與優(yōu)越性。因此,PSC活躍度可代替胰腺質(zhì)地,作為評(píng)估CR-POPF風(fēng)險(xiǎn)的全新預(yù)測(cè)指標(biāo)。
本研究存在一定的局限性。首先,本研究所涵蓋的樣本量不大,且為單中心研究;其次,PSC活躍時(shí)分泌或活化的蛋白種類繁多,其特征性蛋白除α-SMA外[39],還包括成纖維細(xì)胞活化蛋白-α,潛在轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白等[40-41]。本研究中的標(biāo)記蛋白較為單一,其客觀度稍顯不足,有待于在今后的實(shí)驗(yàn)中予以完善。
綜上所述,PSC的活躍度對(duì)CR-POPF的預(yù)測(cè)具有重要意義,可作為臨床指導(dǎo)預(yù)測(cè)CR-POPF發(fā)生的重要參考指標(biāo)之一。