介入熱化療治療肝癌的臨床應用

陳 健 王艷梅 孫志強 管恩磊 (吉林省腫瘤醫(yī)院介入中心，吉林 長春 300)

介入性肝動脈化療栓塞術(TACE)是治療中晚期肝癌的首選方法，它在抑制腫瘤生長、提高患者生存率等方面取得明顯療效。但因反復TACE治療后引起腫瘤細胞對化療藥產生耐藥性，多次應用化療藥引起機體免疫功能下降，栓塞術后殘存腫瘤細胞因缺氧分泌大量血管內皮生長因子(VEGF)〔1〕，導致腫瘤新生血管再生，腫瘤細胞對化療藥物不敏感、機體免疫功能的下降、腫瘤新生血管再生，是其總體療效欠佳中幾個最主要的因素。熱療與TACE聯(lián)合能夠明顯提高抗癌療效，改善患者生活質量，延長患者生存期〔2〕?，F(xiàn)就目前肝癌介入性熱化療的研究進展作一綜述。

1 介入熱化療抗癌機制

目前，大量體外和體內實驗研究證實，溫熱提高腫瘤組織的藥物濃度及增加某些化療藥物的細胞毒性，提高抗癌效果。介入化療能選擇腫瘤靶血管，熱療與介入性化療栓塞聯(lián)合應用正是充分利用了二者優(yōu)勢，具有協(xié)同抗癌作用。介入熱化療是利用介入方法選擇性地使腫瘤組織內溫度升高，利用熱效應而發(fā)揮治療腫瘤的作用〔3〕。

1.1 熱療有利于化療藥物進入癌細胞內，能夠提高化療療效

熱療能使化療藥更好地溶解，使化療藥有效濃度增加，同時熱使腫瘤供血動脈擴張，可促進腫瘤細胞的新陳代謝，使更多的化療藥物進入腫瘤細胞內，充分發(fā)揮藥效，增強了化療抗癌作用。溫熱狀態(tài)下，腫瘤血管通透性增高，癌細胞膜流動性增加，能夠促進細胞膜對化療藥的轉運，使化療藥更有效地滲透進腫瘤細胞內，并蓄積于癌細胞內〔4〕，促進化療藥物與癌細胞充分結合，并增強化療藥藥物活性，在不增加藥物劑量情況下能夠提高腫瘤細胞對藥物的攝取;通過觀察臨床實踐及動物實驗結果表明：在一定的溫度范圍內(≤42℃)熱療可減弱某些癌細胞排泄化療藥物的調控力，造成熱化療后癌細胞內化療藥物排泄減少，癌細胞內蓄積藥物濃度增加。更重要的是這種熱化療的協(xié)同作用不僅對活躍的癌細胞有效，對靜息狀態(tài)的癌細胞也有效。正是由于惡性腫瘤細胞對熱的敏感性和熱療對化療藥物的增敏作用，使介入熱化療療效優(yōu)于傳統(tǒng)的介入治療。

1.2 介入熱化療能夠誘導更多瘤細胞凋亡 由于腫瘤細胞處于局部缺氧狀態(tài)、酸性環(huán)境使其對溫熱的耐受性降低，介入性熱療能夠使腫瘤組織中心部位達到較高的溫度，腫瘤組織中心部位酸性環(huán)境下熱化療更易誘發(fā)腫瘤細胞凋亡〔5〕。大量實驗研究顯示在同樣的時間、濃度條件下對肝癌介入熱化療，發(fā)現(xiàn)熱化療療效明顯地高于單純熱療與單純化療栓塞之和，機制考慮為熱化療是通過加強凋亡相關基因的表達來完成的。

1.3 介入熱化療能夠增強化療藥的細胞毒性 熱療通過抑制腫瘤細胞的DNA多聚酶、連接酶活性，導致DNA、RNA合成障礙抑制腫瘤生長，熱療能夠增強某些化療藥物(如蒽環(huán)類、鉑類等)的細胞毒性〔6〕，使化療藥物與癌細胞DNA、RNA交聯(lián)增強，致腫瘤細胞DNA、RNA的修復受到明顯抑制。

1.4 介入熱化療能夠逆轉腫瘤細胞耐藥性 反復化療后腫瘤細胞產生的多藥耐藥性(MDR)〔7〕容易使化療療效減退并導致化療失敗。腫瘤細胞對化療的耐藥是一個多基因、多因素的復雜過程。臨床研究已證明MDR相關蛋白(MRP)高表達與MDR和P-糖蛋白(P-gp)有關。P-糖蛋白是一種ATP酶活性的跨膜泵，能夠將進入細胞內的化療藥物主動泵出到細胞外，并促進化療藥外流，使細胞內化療藥物的濃度保持較低水平，導致腫瘤細胞對多種化療藥產生耐藥性。MDR相關蛋白能隔離細胞毒性物質或將其轉運至細胞外，導致化療藥物及其代謝產物的細胞毒性降低，MRP〔8〕多分布于細胞膜外，高爾基復合體網狀結構的點狀區(qū)域以及細胞核內。實驗研究證明介入熱化療可以抑制MRP和P-糖蛋白的表達，逆轉腫瘤細胞的MDR發(fā)生，進一步增強誘導腫瘤細胞凋亡。實驗還證實，把腫瘤細胞加熱至42℃以上，持續(xù)2 h左右，能夠增強一些化療藥療效10～100倍。此外，高熱通過抑制DNA/RNA復制，阻止癌細胞修復，從而增加化療療效。

1.5 介入熱化療能夠增強機體的免疫反應 近來研究結果證實，熱療不僅具有增強抗腫瘤的療效，還具有增強免疫功能，作用機制考慮為熱療后腫瘤細胞產生變性壞死，其分解產物作為一種抗原刺激機體免疫系統(tǒng)產生抗腫瘤免疫反應，介入熱化療能增加癌細胞膜流動性，使鑲嵌在細胞膜脂質雙分子層中的抗原決定簇暴露，從而增加腫瘤細胞的抗原性。另外，熱療增加免疫細胞的免疫活性，實驗研究證明體溫升高至40℃以上時，體液中的淋巴因子激活的殺傷細胞(LAK)、自然殺傷細胞(NK)、T淋巴細胞以及巨噬細胞的免疫活性明顯增強，淋巴細胞增殖明顯提高〔9〕。通過觀察熱療實驗，發(fā)現(xiàn)外周血中白細胞介素-6(IL-6)、IL-8和腫瘤壞死因子(TNF)等細胞因子升高，這些細胞因子可能刺激腫瘤產生免疫〔10〕。

1.6 介入熱化療能夠抑制腫瘤血管的增生 VEGF是一種特異促進血管內皮細胞增殖的細胞因子，研究表明，它與腫瘤的生長、轉移密切相關。它能促進腫瘤血管內皮細胞分裂增殖;調節(jié)內皮細胞凋亡信號的傳導路徑，對抗其凋亡過程。介入熱化療能降低腫瘤VEGF合成與分泌〔11〕，破壞與減少腫瘤血管再生，抑制腫瘤血管形成阻止腫瘤生長〔12〕。

2 介入熱化療的應用現(xiàn)狀

介入熱化療療效與腫瘤組織中心溫度和加熱的時間密切相關〔13〕，在一定溫度范圍內，腫塊中心溫度越高，腫瘤壞死越完全，但溫度過高又可造成正常肝細胞損傷。當腫瘤中心溫度達到39℃以上時，溫熱便會對化療藥物發(fā)揮增敏作用，但要達到溫熱對癌細胞的直接殺傷作用，局部溫度一般要在41℃以上并維持30 min以上。動物實驗及臨床實踐證明癌細胞凋亡的閾值溫度為41.5～43.5℃，需要持續(xù)30 min左右，當局部溫度升高到50℃時需持續(xù)為6～10 min。當局部溫度升高到60～105℃時，癌細胞瞬間會發(fā)生凝固性壞死。吳良浩等〔14〕動物實驗中發(fā)現(xiàn)以43℃左右的溫度持續(xù)加熱20 min左右血管擴張血流加快。30 min后血管收縮血流減慢。單純灌注時間長于30 min，而同時做栓塞時，因為考慮到腫瘤血管收縮會令栓塞劑進入困難，所以時間不應超過30 min。為了探討最佳的灌注溫度，張家興等〔15〕通過動物實驗證明：肝動脈灌注溫度55℃時能引起正常肝組織點灶狀熱凝固壞死，60℃可致靶區(qū)肝組織發(fā)生大片熱凝固壞死。為保證安全，又能達到溫熱的有效治療溫度并能增進化療藥藥效，并考慮到灌注過程中熱量損失，認為控制導管流出的溫度在45～50℃之間，對正常肝組織不產生明顯的損傷，臨床上行介入性熱化療治療肝癌的療效確切，且安全、微創(chuàng)〔16〕。

3 介入熱化療應用的藥物

大量動物實驗和臨床實踐證明，加熱可以提高化療藥物的療效。其中包括常用于肝臟腫瘤治療的藥物如奧沙利鉑(LOHP)、絲裂霉素(MMC)、平陽霉素(PYM)、表阿霉素(EPI)、足葉乙甙(VP-16)等〔17〕。藥物抗癌機制不同，與溫熱協(xié)同作用的機制也不一致。溫熱對S期瘤細胞有較強的殺傷作用，對G1期細胞也可造成一定的熱損傷，L-OHP對G1期較有效，MMC對晚G1期及早S期較敏感，而PYM主要作用于M期和G2期，并對S-G邊界及G2期有延緩作用，EPI對細胞周期的各個階段均有作用。VP-16可以使細胞周期阻滯于G2和M期，熱療可以明顯促進這一過程。L-OHP可插入DNA鏈中，通過與DNA鏈上的堿基交叉聯(lián)接，在DNA分子內形成鉑架橋，從而損害DNA復制功能使細胞死亡，溫熱可增強這種分子內架橋作用。有實驗發(fā)現(xiàn)L-OHP在溫度達到37℃以上時，隨著溫度的升高，其殺傷癌細胞的能力也顯著增加〔18〕。MMC在組織中活化后，主要通過與DNA鏈發(fā)生交叉聯(lián)接，破壞DNA的結構，溫熱可促進MMC在細胞內的活化反應，增進其細胞毒性作用。PYM利用氧分子配對作用與DNA結合，引起細胞DNA斷裂，但PYM引起的細胞損害一般可以修復，如加以溫熱則可阻礙這種修復功能。EPI主要是插入DNA堿基之間與氨糖呈靜電結合，阻礙DNA的轉錄和復制功能，溫熱不僅可以改變細胞膜對這類藥物的通透性，還可降低耐EPI細胞株耐藥基因MDR的表達水平〔19〕。因此，恰當?shù)剡x擇化療藥與溫熱合用可增強對各期瘤細胞的殺傷效果。

4 存在問題及展望

TACE與以往的手術、放療、化療和免疫并列成為癌癥治療的新療法而受到醫(yī)學界的高度重視。TACE不僅用于無法手術切除的中晚期肝癌患者，而且還能夠治療肝癌切除術后微小癌灶及隱形病灶，預防術后轉移，提供了新的解決方法，在治療學領域開辟了新的天地〔20〕。另外TACE還可與放療免疫等多種治療方法聯(lián)合，從而進一步提高肝癌的治療效果〔21〕。由于加溫設備及技術的不斷研發(fā)更新，熱與化療藥、栓塞物間相互影響、相互協(xié)同作用的機制不斷被闡明，新型化療藥物及改良栓塞材的相繼研發(fā)更新，TACE具有良好的應用前景〔22〕，在肝癌及其他腫瘤治療方面，其地位將越來越突出。TACE的優(yōu)勢決定其逐漸會成為一項重要的肝癌新輔助治療方法〔23〕。目前對于介入熱化療治療有效溫度，熱療時間，化療藥應用順序，療程問題還沒有成熟的經驗，對TACE的應用順序、治療時間、化療藥劑量合理組合有待于進一步總結探索，隨著溫熱與化療藥及栓塞劑間相互影響、協(xié)同作用的機制不斷被闡明，以及無創(chuàng)測溫方法、新型化療藥物及熱增敏劑的進一步開發(fā)應用，無疑將為溫熱化療藥經動脈灌注治療肝臟腫瘤在臨床應用創(chuàng)造更好的條件。

1 蔣道榮，姚登福，祝 勇，等.肝癌組織血管內皮因子表達及其臨床意義〔J〕. 中國醫(yī)師雜志，2004;6(2)：158-60.

2 劉楠楠，王 楊，閆秀欣，等.熱療結合介入化療栓塞術治療中晚期肝癌的療效觀察〔J〕.中華放射醫(yī)學與防護雜志，2006;26(2)：161-3.

3 Maeda T，Kuramoto S，Hino Y，et al.Basic studies intra arterial hyperthermic treatment〔J〕.Gan To Kagaku Ryoho，1992;19：1667-70.

4 Gnant MF，Noll LA，Terrill RE，et al.Isolated hepatic perfusion for lapine liver metastases：impact of hyperthermia on permeability of tumor neovasculature〔J〕.Surgery，2007;126(5)：890-9.

5 Ohtsubo T，Park HJ，Lyons JC，et al.Effect of acidic environment and p53 on apoptosis induction by hyperthermia〔J〕.Int J Hyperthermia，2006;16(6)：481-91.

6 Zhang HX，Liu Y，Li WX，et al.Cytotoxic effect of adriamycin hyperthermia on rabbit carcinoma cell line VX-2 in vitro〔J〕.Fourth Mil Med Univ(Chinese)，2000;21(12)：1457-60.

7 Brozovic A，Simaga S，Osmak M.Induction of heat shock protein 70 in drug resistant cells by anticancer drugs and hyperthermia〔J〕.Neoplasma，2001;48(2)：99-103.

8 徐 崗，王遠東.全身熱化療的作用機理〔J〕.中國腫瘤，2004;13(9)：569-72.

9 王 徽，張北光，金 剛，等.介入熱化療對肝癌患者淋巴細胞免疫功能的影響〔J〕. 腫瘤，2007;27(11)：920-2.

10 Schueller G，Stift A，F(xiàn)riedl J，et al.Hyperthermia improves cellular immune response to human hepatocellular carcinoma subsequent to coculture with tumor lysate pulsed dendritic cells〔J〕.Int J Oncol，2003;22(6)：1397-402.

11 Sawaji Y，Sato T，Takeuehi A，et al.Antiangiogenic action of hypether-mia by suppressing gene expression and production of tumour derived vascular endothelial growth factor in vivo and in vitro〔J〕.Cancer，2002;86(10)：1597-603.

12 Kuo NT，Benhayon D，Przybylski RJ，et al.Prolonged hypoxia increases vascular endothelial growth factor mRNA and protein in adult mouse brain〔J〕.Appl Physiol，1999;86(26)：260-4.

13 Masunaga S，Ono K，Mitsumori M，et al.Clinical usefulness of determining the rate of thermal clearance within heated tumors〔J〕.Jpn J Clin Oncol，1996;26(6)：428-37.

14 吳良浩，陳新龍，蔣紅良.家犬肝動脈熱化療的實驗研究〔J〕.介入放射學雜志，2001;10(6)：351-3.

15 張家興，樊樹峰，鄭家平，等.肝癌的介入性熱化療最佳灌注溫度的探討〔J〕. 介入放射學雜志，2004;13(5)：450-2.

16 楊繼金，孔慶德，田建明，等.經動脈熱化療治療肝癌的臨床應用〔J〕. 中華消化雜志，1999;19(3)：401-2.

17 Urano M，Kuroda M，Nishimura Y.For the clinical application of thermochemotherapy given at mild temperatures〔J〕.Int J Hyperthermia，1999;15：79-107.

18 劉毅勇，王執(zhí)民，曹 瑋，等.經動脈間歇性熱灌注化療方法的實驗研究〔J〕.臨床放射學雜志，2003;22(2)：158-60.

19 楊 利，王執(zhí)民，吳道澄，等.加熱處理阿霉素碘油制劑臨床意義的實驗研究〔J〕.實用放射學雜志，2004;20(4)：293-7.

20 賈朝江，楊 建，李志光，等.熱化療栓塞術治療中晚期原發(fā)性肝癌的療效觀察〔J〕. 介入放射學，2008;24(1)：93-6.

21 Kampinga H，Dikomey E.Hyperthermic radiosensitization mode of action and clinical relevance〔J〕.Int J Radiat Biol，2005;77(4)：399-408.

22 張中華，楊仁杰.放射介入聯(lián)合射頻治療肝癌進展〔J〕.實用腫瘤學雜志，2004;12(3)：83-5.

23 曹 瑋，王執(zhí)民，梁志會，等.動脈熱灌注化療治療中晚期肝癌的療效評價〔J〕. 臨床放射學雜志，2001;20(7)：531-2.