氩氦冷冻消融技术在不可切除胰腺癌中的应用进展

金铨，赵江生综述 祁付珍审校

胰腺癌是相对常见的消化道肿瘤，但是其具有起病隐匿、进展迅速、早期转移和不良预后的临床特点，5年生存率仅为2%～9%[1]。根治性手术切除是胰腺癌患者获得治愈的惟一方法，但胰腺癌患者确诊时大多已发生远处转移，适合手术切除的患者不超过20%[2]。目前，约40%的胰腺癌患者确诊时已发生转移，其余40%由于侵袭腹腔干或肠系膜上动脉受累而不能切除[3]。氩氦冷冻消融技术是一种新兴消融疗法，已运用于肝癌、前列腺癌、肾癌和乳腺癌，且治疗效果明显[4-5]。近年来该技术逐渐运用于不可切除胰腺癌，并取得极大进展。因此，文章结合国内外关于冷冻消融技术治疗不可切除胰腺癌的最新进展，对该技术的临床使用、治疗进展等进行综述。

1 氩氦冷冻消融技术的概况与机制

氩氦冷冻消融技术由工作系统、控制系统、治疗计划系统、冷冻探针、测温探针及其他附属设施组成。其主要原理为当穿刺针插入肿瘤组织时用氩气、氦气分别作为冷媒和热媒，当高压力区气体通过微小的孔道进入低压区域时，会发生节流；氩气经过节流后温度迅速下降，氦气经过节流温度上升(即焦耳—汤普逊原理)，两种气体交替节流。氩气经过节流后温度可下降至-140℃；而氦气经过节流后温度可上升至20～40℃。此两者交替即可完成对组织细胞的“温度过低—冰晶形成—解冻复温”过程。氩氦冷冻消融技术杀伤肿瘤组织的机制在于：(1)溶解效应，温度变化导致细胞内冰晶形成引起细胞膜破裂，这是导致细胞死亡的主要原因[6]。(2)凋亡效应，温度急剧变化导致细胞内外微环境的变化，如pH改变、ATP酶异常、细胞器及细胞核破裂或溶解[7-8]。(3)微血管血栓形成，氩氦冷冻消融使微血管内皮细胞受损、血管通透性增加、血小板聚集黏附，最终导致血栓形成阻断肿瘤组织血供[9]。(4)调节免疫作用，肿瘤细胞坏死后大量抗原释放入血，促使机体产生大量抗肿瘤因子及抗体。

2 氩氦冷冻消融技术治疗不可切除胰腺癌临床现状

2.1 经皮氩氦冷冻消融技术 所有接受冷冻消融治疗的患者术前必须通过细针穿刺或经腹活检明确胰腺癌病理诊断，并通过增强CT或MR评估胰腺肿瘤可切除性。对于可切除的胰腺癌患者，根治性手术切除仍是其治愈的惟一方法。1991年Patiutko等[10]最先将氩氦冷冻消融技术运用于30例局部进展胰腺癌的治疗，患者的疼痛症状获得明显改善，生存时间获得延长。一般认为冷冻消融针的有效范围在针尖2 cm内。为了覆盖肿瘤的各个维度，直径2～5 cm的肿块需使用1～4根消融针，较大的肿瘤则需使用5～8根[11]。使用多根冷冻消融针时彼此间距应≤1 cm。当探针穿刺入肿瘤时，应在超声或CT引导下持续观测形成的“冰球”。冰球在超声和CT上分别表现为低回声和低密度。手术过程中“冰球”逐渐增大，直至完全包住肿瘤，边缘至少超过肿瘤边缘0.5 cm[12]。根据Niu等[13]研究32例患者经皮冷冻消融的病例资料，患者术后6、12、24个月生存率分别为82.8%、54.7%和27.3%，且疼痛等症状获得明显缓解。牛立志等[14]前瞻性研究59例冷冻消融局部进展期胰腺癌患者，冷冻探针插入肿块中心，做2次循环冷冻，每次冷冻5 min。59例患者部分缓解或完全缓解率高达42.4%，其3、6、12个月存活率分别为89.7%、61.1%和34.5%。对于胰腺癌侵犯腹腔神经丛引起剧烈腹痛患者，周亮等[15]研究表明，35例氩氦冷冻消融联合腹腔神经丛阻滞术患者中，17例患者中重度腹痛显著减轻，且随访8周无复发；不论进展期或者已经转移的胰腺癌患者癌痛也获得一定程度减轻。

2.2 姑息性手术术中氩氦冷冻消融技术 经皮氩氦冷冻消融技术的优势在于操作简单、创伤小；但胰腺为腹膜后器官，且邻近肝脏、十二指肠等器官，穿刺难度较大。相关资料显示，胰腺癌患者中相当一部分患者以梗阻性黄疸或十二指肠梗阻为首发表现；特别对于胰头癌，其发生率高达70%[16-17]。对于不可切除胰腺癌合并梗阻性黄疸或消化道梗阻患者，姑息性胆肠吻合或胃肠吻合术是必要的；这也为术中氩氦冷冻消融进一步推广奠定基础。Kovach等[4]对9例不可切除切除胰腺癌患者进行10次术中冷冻消融，未出现严重并发症及死亡，且部分患者肿瘤相关性疼痛获得一定缓解。与此同时，易峰涛等[18]对8例胰腺癌患者进行术中冷冻消融治疗后，所有患者肿瘤相关性疼痛均获得减轻，因此认为氩氦冷冻消融是一种有效的胰腺癌姑息性治疗方法。在延长患者生存率方面，研究显示[19]，44例接受氩氦冷冻消融患者(其中28例联合胆肠或胃肠吻合引流术)的中位生存期为14个月,术后1年生存率达到57.8%，且有3例患者存活3年以上。近年来随着氩氦冷冻消融技术的运用推广及流程操作的规范化，患者的生存质量与预后也取得极大提高。张彬等[20]最新研究表明，30例接受术中冷冻消融患者术后6个月、12个月及18个月生存率分别为88.9%、58.8%及42.9%。该研究中术后患者血清CA-199水平明显下降、免疫学指标上升，甚至肿瘤也出现不同程度缩小。在合并胆道或消化道梗阻的胰腺癌患者，术中氩氦冷冻消融技术对肿瘤的控制也有一定效果。根据王坤等[21]研究，15例行胆肠吻合加胃肠吻合手术联合胰头癌冷冻消融治疗患者的肿瘤部分缓解或完全缓解率明显高于单纯解除梗阻手术患者，且免疫学指标也优于单纯手术组。由于开腹手术中肿瘤暴露更加彻底，更能充分保护周围组织器官，其在延长患者生存方面可能更具有优势。Li等[22]研究发现，68例消化道引流联合术中冷冻消融患者的中位生存时间为350 d(单纯手术组中位生存时间为257 d)。该研究同时表明冷冻消融组的CA-199水平明显低于单纯手术组(P<0.01)，而血清CA-199是反映胰腺癌预后的可靠指标[23-24]。

2.3 氩氦冷冻消融联合术中125I放射性粒子植入 放射性粒子植入治疗恶性肿瘤性疾病已有百年历史。由于疗效更佳、环境污染更小，放射性125I粒子近十余年来成为我国使用最多的的放射性同位素[25]。目前125I放射性粒子被广泛运用于前列腺癌、肺癌、肝癌、胰腺癌及各种复发转移恶性肿瘤的治疗中[26-28]。放射性125I粒子杀伤肿瘤细胞的机制为持续作用于肿瘤细胞各细胞周期的DNA，抑制肿瘤细胞增殖生长、诱导肿瘤细胞凋亡，同时降低微血管密度，有效抑制肿瘤血管生成并增强机体免疫[29-30]。因此，125I放射性粒子植入被认为是冷冻消融治疗的有效补充[12]。根据Xu等[31]研究49例经皮射频消融联合125I放射性粒子植入的治疗，经18个月的中位随访后，总生存期的中位数为16.2个月；6、12、24和36个月的总生存率分别为94.9%、63.1%、22.8%和9.5%，这与仅接受冷冻消融手术患者相比，生存率与中位生存时间存在差异。由于125I放射性粒子释放的伽马射线半衰期为59.4～60.2 d，穿透力17 mm，在植入尤其是经皮植入时存在一定困难。在植入放射性粒子之前，必须有影像学确切评估肿瘤的大小及位置。利用CT或MR图像的进行三维重建，并勾勒出肿瘤的精确边缘。术中所植入放射性125I粒子的数目取决于肿瘤的体积大小，相邻的粒子间距应在0.5 cm左右，主要植入的部位应在血管附近及肿瘤边界[32]。随着吉西他滨等相关化疗药物在不可切除胰腺癌中的广泛使用，氩氦冷冻消融联合125I放射性粒子植入同时辅助化疗治疗晚期胰腺癌也取得一定进展。牛立志等[33]回顾性研究67例晚期胰腺癌接受经皮冷消融与125I粒子植入联合化疗治疗患者的临床资料，6个月总生存率为84.8%，12个月总生存率为33.4%，中位无进展生存时间为5.5个月，中位生存时间为11.0个月；其中Ⅲ期和Ⅳ期患者的中位无进展生存时间分别为6.3个月和5.5个月，中位生存时间分别为9.1和11.0个月。该研究同时表明该疗法在降低患者疼痛、减少镇痛药物使用、改善患者一般状况具有良好效果。

2.4 氩氦冷冻消融联合免疫治疗 氩氦冷冻消融技术能全面有效地促进自体抗原释放到血液循环，由主要组织相容性复合体Ⅰ类分子(MHC-Ⅰ)处理并递呈，激活CD8+T淋巴细胞，产生抗肿瘤免疫作用[34]。Sabel等[35]研究发现，乳腺癌小鼠行手术切除后肿瘤复发率为86%，与此同时接受氩氦冷冻消融后肿瘤复发率仅为16%。肿瘤的免疫治疗是利用自身的主动和被动免疫来抑制肿瘤。目前主流的免疫策略为使用肿瘤疫苗、过继细胞免疫治疗、溶瘤病毒、抗体或重组蛋白等。当前氩氦冷冻消融联合免疫治疗在小鼠肾细胞癌及前列腺癌方面已取得极大进展[36]，但针对胰腺癌的研究相对罕见。目前只有Niu等[37]利用细胞因子诱导的杀伤细胞(树突状细胞—细胞因子诱导的杀伤细胞，DC-CIK)作为免疫治疗联合氩氦冷冻消融对不可切除胰腺癌的治疗进行探索，该研究显示31例接受冷冻消融联合免疫治疗患者的中位生存时间为13个月，明显长于单纯冷冻消融组(7个月)、单纯化疗组(3.5个月)、单纯免疫治疗组(5个月)，差异具有统计学意义。总体来说，免疫治疗联合氩氦冷冻消融目前尚在研究阶段，尚需更多病例验证。

3 氩氦冷冻消融技术治疗不可切除胰腺癌的并发症与处理

曾健滢等[38]研究不同功率氩氦冷冻消融对猪胰腺病理变化及周围组织损伤显示，冷冻消融中心坏死区、炎性反应区和肉芽区的胰腺组织完全坏死，严重和轻度凋亡区含有多少不等的存活腺泡组织，邻近胰头冷冻消融区的胃、肠壁浆膜层局部增厚，可见小灶状坏死出血区。由于穿刺手术具有一定的盲目性及冷冻消融过程中温度的快速交替，该技术在使用过程中不可避免会引起一系列并发症。氩氦冷冻消融技术在治疗不可切除胰腺癌临床运用过程中最常见的并发症为胃肠道排空障碍，发现率为25.0%～40.9%[18-19]。其他术后并发症包括胰瘘(6.8%)、胆瘘(0.8%)、脏器出血(12.7%)、急性胰腺炎(3.7%)等[14,20,39]。术后发热也是重要的并发症，发生原因可能是冷冻坏死的肿瘤组织碎片吸收进入血液，严重时可发生多器官衰竭。为减少出血、胰腺炎等并发症的发生，术后应常规使用止血、抑制胃酸、抑制胰酶等药物。为减少胆瘘、胰瘘的发生，可以术前使用影像学三维立体精准定位。对于离胆道、血管太近者，可运用开腹手术联合氩氦冷冻消融治疗。实施冷冻消融手术者应具备良好的影像学及介入穿刺能力，切不可盲目进针或启动冷冻消融程序。对于新引进氩氦冷冻消融技术的胰腺中心，最好在经腹手术过程中充分暴露和保护周围组织器官前提下，开展冷冻消融手术积累经验。在经皮冷冻消融手术过程中应根据肿瘤位置、大小、侵袭部位，采取不同的手术穿刺入路。肿瘤位于胰头时，可选择经胃、经肝入路；当肿瘤位于胰腺体尾部时，甚至可以选择患者俯卧经背侧入路[13]。

4 小 结

胰腺癌起病隐匿、早期易转移，大多数患者一经发现便丧失手术机会。随着冷冻消融、影像学成像及计算机融合技术的发展，氩氦冷冻消融技术为不可切除胰腺癌患者提供一种新的治疗选择。综合现有文献报道，氩氦冷冻消融不论是单独使用，还是联合放射性粒子植入或免疫疗法都具有一定的有效性和安全性。与其他方式相比，冷冻消融技术具有精确定位肿瘤、杀伤肿瘤细胞彻底、并发症相对较少等优点。总体来说，氩氦冷冻消融技术是治疗不可切除胰腺癌的可靠方法，但需要更大的数据样本资料来进一步验证。