中国胃癌外科发展的机遇与挑战
2019-01-06
目前,中国胃癌发病率仍然居高不下,据统计[1-2],2014年全国新确诊胃癌病例数为410 400例,占全部癌症发病的11%,发病率为3 000/10万;因胃癌死亡病例数293 800例,死亡率为21.48/10万,死亡人数接近世界胃癌死亡人数的50%。并且中国胃癌患者的预后较日韩两国仍有一定差距。据此,中国胃癌的预防及诊疗工作仍有较大的提高空间。外科手术在胃癌的治疗中发挥重要的作用。伴随着人工智能与大数据时代的来临,基因组学的发展,及影像技术的更新,中国胃癌外科在腔镜外科技术、加速康复外科、多学科综合治疗协作、精准医疗等方面面临着不同的机遇与挑战。如何全方位完成从经验医学向循证医学的转变,促进胃癌治疗的个体化、精准化、标准化和规范化,为患者提供综合性诊疗,成为当前胃癌外科发展的方向。
1 加速康复外科理念在胃癌外科的综合应用
加速康复外科是采用有循证医学证据的一系列围手术期优化措施,以减轻病患的应激反应,促进病患快速康复,减少患者住院时间,降低患者住院费用。其核心是减少围手术期患者的应激。1997年由丹麦学者Kehlet[3]阐述了加速康复的概念,随后在结直肠外科开展,并逐渐规范化,现于骨科、心胸外科、肝胆外科等学科均有稳步发展。目前,胃癌胃切除围手术期开展的加速康复外科循证依据仍不充分,但临床仍然在积极扩展与探索,并且中国于2017年推出首个胃癌胃切除加速康复外科专家共识。在2018年更新的加速康复外科中国专家共识及路径管理指南中指出目前的共识多由外科医师参与,而麻醉、护理等其他相关专业参与的比例较低,提示临床未来需加强在多学科综合协作诊疗的模式下,收集更多的循证医学证据,进一步完善和修改相关措施[4-5]。通过人工智能与大数据等新技术的应用,进一步优化围手术期处理,制定相应的预防措施,降低术后并发症的发生率。
2 微创技术在胃癌外科的发展及趋势
随着人类科学技术的发展,医学设备及技术也在不断推陈出新,目前腹腔镜胃切除术已成为东亚各国家常见的胃癌外科治疗方法。2018年发表的第5版日本胃癌治疗指南中,对于肿瘤临床分期Ⅰ期的胃癌行远端胃切除术,腹腔镜手术方式能够作为常规选择。日本一项Ⅱ期研究[6]纳入2007年11月至2008年9月176例患者,其中病理分期ⅠA为140例,Ⅰb为23例,Ⅱ期为9例,Ⅲa期为4例,随访期间死亡3例,5年生存率为98.2%,5年无复发生存率为98.2%。该研究表明Ⅰ期胃癌患者接受腹腔镜胃切除术治疗的长期结果与开放手术的患者相当。
当下,对于临床分期Ⅱ期以上的胃癌是否可行腹腔镜远端切除术,还缺少循证证据支持。目前国内一项正在进行的Ⅲ期临床研究已证实腹腔镜下远端胃大部分切除+D2淋巴结清扫是安全的,而远期生存结果仍有待公布[7]。
2000年美国食品药品监督管理局(FDA)批准达芬奇手术系统(DVSS)在临床中使用,但由于其设备昂贵,技术要求高,临床推广进展缓慢,机器人胃切除术(robotic gastrectomy,RG)治疗胃癌的研究已进行十多年,尚缺乏证据表明其可作为一种标准治疗手段。胃癌外科医师期望RG的应用能够克服传统腹腔镜胃切除术(conventional laparoscopic gastrectomy,LG)的一些缺点,提高其安全性、重复性和长期疗效[8]。然而,目前唯一的一项大型非随机前瞻性研究(NCT 01309256),比较DVSS与LG的结果表明,DVSS的使用增加了手术时间和使用成本,且未降低胃切除术后并发症的发生[9],提示该手术系统在胃切除手术中的全面使用仍存在争议。
随着中国外科医师在手术经验上的积累,腔镜技术及腔镜下器械的综合发展,使得全腹腔镜胃癌根治术的发展逐渐被重视。类比结直肠腔镜外科的发展,可以寻找到胃癌外科发展的轨迹:结直肠手术方面,美国国立综合癌症网络(NCCN)指南经历了从不推荐,到临床试验中应用,再到最后成为标准术式的过程,可以看到一方面是先进技术的探索与实践,另一方面是临床循证医学与科研创新相辅相成,互相制约和发展。
纵观胃癌外科的发展,胃癌的手术范围经历了“由小到大,再从大到小”的过程。在认识初期,如何将肿瘤清除彻底成为临床上一味把手术“做大”的误区,淋巴结清扫从D1到D2,再从D2到D3,甚至联合多器官脏器切除,忽略了对患者机体的创伤,不仅未提高生存率,在一定程度上还使术后并发症的发生率增加。
对于进展期胃癌,手术范围的选择仍需进一步思考和研究。如近端胃癌行根治性全胃切除术联合脾切除术,其术后死亡率较高,并发症较多,其长期生存获益尚不明确。日本的一项RCT研究[10],纳入进展期近端胃癌505例,旨在评价近端胃癌行根治性全胃切除术中联合脾切除是否必要。患者被随机分为脾切除组或脾保留组,研究的主要终点为总生存期,次要终点为无复发生存率、手术时间和失血量。结果显示脾切除组出血量大,但手术时间较接近,脾切除组和脾保留组5年生存率分别为75.1%和76.4%。结果表明,在不侵犯胃大弯的近端胃癌全胃切除术中,应避免脾切除术。
当前,随着微创技术的发展以及精准医学的提出,胃癌外科手术操作的理念改变主要体现为:在确保肿瘤组织完整清除的基础上,合理选择术式及切除范围,尽可能多的保留消化道的功能,降低对机体的损伤,减轻患者痛苦[11]。
在淋巴结清扫范围上,D2淋巴结清扫在日本自20世纪60年代以来一直被推荐为标准术式,亚洲胃癌外科医生已经常规并且规范开展此项操作,并且手术效果较好[12-13]。而欧美外科医生通常进行更有限的淋巴结清扫,而这可能导致肿瘤切除的不够充分,在一定程度上这也是造成东西方胃癌生存率差异的原因。虽然未明确表明扩大淋巴结清扫比局限的淋巴结清扫术有更长期的生存率,但多项单中心及多中心的数据表明,对于进展期胃癌和淋巴结转移阳性的胃癌,D2淋巴结清扫是最为有效的手术方法[14-15]。
3 变革中的进展期胃癌术前治疗及围术期化疗
对于胃食管腺癌的患者,现阶段手术基本是治愈的唯一可能;并且胃癌及胃食管癌又是少数在全球尚缺乏统一治疗模式的实体肿瘤之一,单纯手术仅使极少数患者得到根治。在过去的几十年中,辅助治疗改善了可手术胃食管腺癌患者的生存(新辅助化/放疗+手术+辅助化/放疗)[16-17];如何将新的治疗方法纳入治疗标准中,进而改善这部分患者的生存预后是临床研究的重要课题。
2017年,Al-Batran等[18]的研究证实在化疗方案中采用一种更有效的化疗药物(FLOT方案:多西他赛、5-Fu、亚叶酸钙和奥沙利铂)可能改善患者的预后,该研究使得FLOT成为合适的可切除胃癌和胃食管癌患者围手术期化疗的新标准,并且证实在胃食管癌患者的治疗中,紫杉类药物优于蒽环类药物。采用评估根治性治疗的ESMO-临床效益量表(1.1版)进行评测,FLOT达到满分(A),在国际指南中被列为推荐治疗方案[19]。
2017年,抗PD-1抗体pembrolizumab和nivolumab分别在美国和日本被批准用于对化疗耐药的胃食管癌患者的治疗。然而,抗PD-1抗体在未经PD-L1筛选的患者中单药治疗的有效率不足12%,因此单药抗PD-1治疗不能作为可手术胃食管癌患者的必要治疗[20-21]。
目前,全球尚缺乏“金标准”的治疗辅助手段,但对于合适的人群,新辅助化/放疗+手术+辅助化/放疗,是可以应用的。未来基于PET、R1状态、淋巴结转移情况和微卫星不稳定(MSI)的危险分层[22],可能有助于患者个体化治疗的选择,从而使患者得到最大获益。
4 人工智能和大数据时代中精准医学在胃癌外科的应用及展望
近年,精准医学作为主流医学的一个研究热点得到了大力的推广。精准医学是一种新兴的治疗疾病的方法,其考虑到遗传和环境因素的个体差异,针对从目标干预中获益最多的人预防性或治疗性采取干预措施,从而最大限度地提高效益,最大限度地降低成本和并发症。精准医学正得到临床医生、医疗系统、医药公司、患者和政府等越来越多的认可。随着下一代基因测序技术的开发及应用,分子靶向药物的广泛开发,影像学的快速发展,随着时间推移,精准医学有极大可能改善医学实践。遗传学已经被用于指导临床决策,为加速进步,需要对数据收集、存储和共享的机制进行根本性的改变。亟需要创建一个不断创新的系统性工程,从而进一步促进精准医学的发展[23]。
在人工智能与大数据时代下,精准医学在胃癌外科的应用基础仍是规范化诊疗。应用人工智能与大数据对规范化诊疗的病例与病例标本进行数据处理,以及解读其中异质性的数据和对特异病例的特异性治疗,均为精准医学在胃癌外科数据收集、处理、应用中必不可缺少的内容[24]。在国际上逐渐出现基于超过万例的临床数据研究,通过上述数据的分析得出适用于中国乃至国际上诊疗的规范。而国内虽然很多医疗中心均已建立信息系统,但这些系统数据缺乏统一标准,因此基于这些数据的研究,存在研究样本较少、治疗策略不同等问题,缺乏普遍性,也在一定程度造成了资源的浪费[25]。
2016年9月,中国胃肠肿瘤外科联盟正式成立,期望以数据交流为基础,开展地区之间,以及全国范围内的合作项目,以达到相互沟通、求同存异、共同发展的目的,这标志着中国胃肠外科的合作与交流进入新时代。在2018年举办的第十三届全国胃癌学术会议上,正式建立胃肠肿瘤外科联盟大数据科研平台,希望在后续的发展过程中,通过“数据”的规范、更广泛深度的交流推动诊疗的进一步规范化,并促进数据质量的提升,形成良性循环[26]。
最早的医学人工智能工作可以追溯到1970年,而广义的人工智能概念,最早是在1956年达特茅斯学院会议上第一次发布的[27]。人工智能的基础是深度学习,但其在现实世界中的实际作用将取决于多环境下的联合应用,这种环境允许将基于医学知识的工具与其他应用程序结合起来,包括医疗记录系统、结果报告系统、电子处方系统,以及在生物学方面用于基因组/蛋白质组数据的管理和分析的工具。上述要求给研究者带来新挑战,因为这需要不同的专业跨学科的知识和合作,以及跨医学类的复合人才[28]。人工智能已逐渐参与到疾病的诊断、治疗以及药品的研发等。
Kanesaka等[29]报道了一种识别早期胃癌的计算机辅助系统,其诊断性能较好(准确率为96.3%),表明计算机辅助诊断早期胃癌的巨大潜力,尤其是在胃癌发病率较高但早期胃癌检出率较低的国家。中国每年有60多万胃癌患者确诊,且80%以上患者为晚期,预后不良。而计算机辅助方法有望在检测早期胃癌中发挥重要作用。
病理学为目前人工智能应用的热点。基于深度学习,统计学、信息学的统一,人工智能在胃癌外科领域主要应用于肿瘤良恶性的病理诊断、染色分析以及癌症的早筛等方面,自动图像分析为外科病理领域的研究热点[30]。人工智能较人脑显现出更好的重复性和准确性。随着国内外相关研究的不断深入,以及社会资本进入及商业化的运作,人工智能在医学上的应用将会飞速发展。
5 结语
在精准医学时代,伴随着人工智能与大数据的兴起,胃癌外科的诊疗策略也越来越精细,对于不同分期、病理类型、分子类型的患者,制定个性化的诊疗方案为胃癌外科的发展方向。党的十九大“健康中国”战略对每位胃癌外科的医疗工作者提出了更高的要求与挑战。必须时刻做好准备,牢牢抓住历史赋予的机遇,紧跟当代科学技术的发展,积极完成从经验医学向循证医学的转变,促进胃癌治疗的规范化和标准化、个体化,为患者提供更加精准的诊疗。