甲基丙烯酸羥乙酯共聚物液體栓塞劑栓塞治療兔VX2肝腫瘤

張 強(qiáng)，李 彬，李曉光*，高 毅

(1.河南安陽(yáng)地區(qū)醫(yī)院介入科，河南 安陽(yáng) 455000；2.北京醫(yī)院腫瘤微創(chuàng)治療中心，北京 100730)

以碘油為載體的TACE是治療肝腫瘤的重要方法之一，但碘油密度高，易產(chǎn)生偽影，影響術(shù)后觀察病灶[1-2]。近年來(lái)，各類型顆粒栓塞劑在肝腫瘤栓塞治療領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多[3]，但有其缺點(diǎn)。液體栓塞劑均質(zhì)，易通過(guò)微導(dǎo)管，可隨血流進(jìn)入腫瘤血管內(nèi)并沉積，徹底栓塞腫瘤毛細(xì)血管床。目前常用的液體栓塞劑為α-氰基丙烯酸正丁酯(N-butyl-2-cyanoacrylate, NBCA)和乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer, Onyx)，多用于栓塞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、頭頸部及脊柱的富血供腫瘤[4-5]。甲基丙烯酸羥乙酯共聚物(poly-2-hydroxymethyl methacrylate-co-methyl methacrylate, HEMA-MMA)為非黏附性液體栓塞劑，已用于治療腦及脊髓動(dòng)靜脈畸形[6-7]，而國(guó)產(chǎn)HEMA-MMA栓塞劑的應(yīng)用已有相關(guān)研究[8-9]。本研究應(yīng)用國(guó)產(chǎn)HEMA-MMA栓塞治療兔VX2肝腫瘤模型，觀察其可行性及有效性。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 新西蘭大白兔12只(北京協(xié)和醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，雌雄不限，3個(gè)月齡左右，體質(zhì)量3.0～3.5 kg。液體栓塞劑HEMA-MMA(浙江歐貝特醫(yī)療器械有限公司，批號(hào)：120501，包裝劑量：2 ml)，穿刺系統(tǒng)(Terumo 4F及5F穿刺鞘套裝)，微導(dǎo)管套裝(Progreat Terumo，Cook，ASAHI 3種微導(dǎo)管)，羰基鐵粉(ISP公司)，Siemens Artis Zeego DSA機(jī)及Siemens Prospective 2013A CT機(jī)。

1.2 動(dòng)物模型制作 采用CT引導(dǎo)下“體外預(yù)裝示蹤一步植入技術(shù)”[9-10]于兔肝左葉外側(cè)段種植肝腫瘤。2周后行增強(qiáng)CT掃描，電壓80 kV，電流120 mA，經(jīng)耳緣靜脈注射對(duì)比劑碘海醇(350 mgI/ml)，劑量1.5 ml/kg體質(zhì)量；若腫瘤種植成功，21天后行栓塞治療。

1.3 肝腫瘤栓塞 將兔全身麻醉后保定于治療床，于隱動(dòng)脈置管[11]，以微導(dǎo)管超選擇至肝左動(dòng)脈。栓塞前注入20%乙醇0.30 ml置換微導(dǎo)管內(nèi)對(duì)比劑及生理鹽水，栓塞劑推注速度0.30 ml/min。根據(jù)栓塞終點(diǎn)不同分為A、B兩組。A組：栓塞終點(diǎn)為門靜脈顯影(肝亞段栓塞)，B組：栓塞終點(diǎn)為腫瘤染色消失，腫瘤供血?jiǎng)用}主干通暢。記錄2組栓塞劑用量。

檢測(cè)栓塞血管水平：取1只荷瘤兔，將HEMA-MMA與0.5 mg羰基鐵粉混合振蕩30 min，之后進(jìn)行栓塞操作。術(shù)后即刻CT掃描，并處死動(dòng)物進(jìn)行取材。

圖1 栓塞劑用于栓塞兔VX2肝腫瘤時(shí)進(jìn)入血管水平的檢測(cè) A.栓塞血管內(nèi)徑約100 μm(亞甲藍(lán),×100); B.栓塞血管內(nèi)徑約30 μm(HE,×400)

將標(biāo)本采用4%多聚甲醛固定、石蠟包埋，行亞甲藍(lán)及HE染色，于光學(xué)顯微鏡(Olmpus BX40)下觀察，測(cè)量有栓塞劑進(jìn)入的血管的內(nèi)徑。

1.4 隨訪及療效評(píng)價(jià) 術(shù)前1天和術(shù)后第3、7、10、14天分別取耳緣靜脈血，檢測(cè)轉(zhuǎn)氨酶及膽紅素。

術(shù)后即刻及第1、3天行CT平掃，術(shù)后第7、14、28、42天行增強(qiáng)CT掃描，采用Siemens Syngo系統(tǒng)分析圖像。

術(shù)后增強(qiáng)CT掃描示密度均勻一致、邊界清楚的無(wú)強(qiáng)化區(qū)為腫瘤完全壞死；若完全壞死區(qū)周圍出現(xiàn)延遲強(qiáng)化，則為腫瘤未完全壞死，存在殘余活性腫瘤(殘余瘤)。

若CT發(fā)現(xiàn)殘余存活腫瘤或腫瘤轉(zhuǎn)移，繼續(xù)隨訪7天，之后處死實(shí)驗(yàn)兔取材。若術(shù)后42天無(wú)殘余瘤及轉(zhuǎn)移，則為完全栓塞，處死實(shí)驗(yàn)兔取材。

2 結(jié)果

11只實(shí)驗(yàn)兔造模成功。CT平掃腫瘤為低密度，增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期呈“環(huán)狀”強(qiáng)化，延遲掃描呈“向心性強(qiáng)化”。A組和B組各5只。

羰基鐵粉示蹤的栓塞劑亞甲藍(lán)染色呈深藍(lán)色，HE染色為褐色或棕黃色。檢測(cè)栓塞血管水平發(fā)現(xiàn)，栓塞劑可進(jìn)入內(nèi)徑30～300 μm的動(dòng)脈內(nèi)(圖1)。

A組腫瘤最大徑(1.76±0.35)cm，栓塞劑用量0.21～0.46 ml，平均(0.35±0.05)ml；術(shù)后即刻CT掃描，栓塞劑沉積于腫瘤周邊，呈高密度，中心區(qū)相對(duì)低密度；術(shù)后第1天CT平掃，腫瘤周圍區(qū)密度減低，中心密度升高；術(shù)后第3天腫瘤腫脹，密度均勻，但較正常肝組織低，術(shù)后第7天增強(qiáng)CT掃描，腫瘤區(qū)為低密度的無(wú)強(qiáng)化區(qū)；術(shù)后第42天隨訪無(wú)殘余瘤及轉(zhuǎn)移。大體標(biāo)本見(jiàn)壞死腫瘤與正常肝組織分界清楚；病理示完全壞死區(qū)、周圍機(jī)化組織及正常肝組織分界清楚；完全壞死區(qū)表現(xiàn)為紅染無(wú)結(jié)構(gòu)，包裹的機(jī)化組織顯示為層狀分布的纖維組織及纖維細(xì)胞(圖2、3)。

B組腫瘤最大徑(1.89±0.38)cm，栓塞劑用量0.23～0.45 ml，平均(0.28±0.06)ml。術(shù)后平掃及增強(qiáng)CT表現(xiàn)與A組相似。術(shù)后第14天4只兔肝內(nèi)存在殘余瘤，位于腫瘤周邊，壞死區(qū)為凝固性壞死；1只肝內(nèi)病變壞死無(wú)強(qiáng)化，但肺及肝內(nèi)均見(jiàn)多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤。壞死區(qū)為凝固性壞死，仍可見(jiàn)壞死腫瘤細(xì)胞及瘤團(tuán)輪廓；殘余存活腫瘤細(xì)胞大小不等，核大深染，呈粗顆粒狀(圖4)。

A、B組實(shí)驗(yàn)兔術(shù)后均出現(xiàn)食欲差、活動(dòng)少，3～5天緩解，術(shù)后轉(zhuǎn)氨酶及膽紅素逐漸升高，第3天達(dá)高峰，7天后逐漸好轉(zhuǎn)，14天基本恢復(fù)至術(shù)前水平(表1)。

圖2 肝亞段栓塞治療兔VX2肝腫瘤 A.術(shù)前CT示肝左葉環(huán)狀強(qiáng)化，約1.98 cm×1.69 cm; B.超選擇肝左動(dòng)脈栓塞; C.術(shù)后第42天增強(qiáng)CT掃描示病變縮小，約1.01 cm×0.86 cm

圖4 保留腫瘤供血?jiǎng)用}主干栓塞兔VX2肝腫瘤 A.微導(dǎo)管進(jìn)入肝左動(dòng)脈造影示腫瘤呈類圓形染色; B.術(shù)后染色消失，肝左動(dòng)脈主干通暢; C.術(shù)后第1天CT平掃示腫瘤周圍區(qū)密度減低，中心區(qū)域密度升高; D.病理示腫瘤部分凝固性壞死，可見(jiàn)細(xì)胞輪廓及壞死的瘤細(xì)胞團(tuán)，殘余腫瘤核大深染(HE，×400)

表1 栓塞前后VX2肝腫瘤兔肝功能改變(±s)

表1 栓塞前后VX2肝腫瘤兔肝功能改變(±s)

時(shí)間 谷丙轉(zhuǎn)氨酶(U/L)谷草轉(zhuǎn)氨酶(U/L)栓塞前1天29.35±6.0625.95±7.76栓塞后 第3天148.43±21.72213.50±29.76 第7天85.23±8.9860.48±6.36 第10天50.30±6.2329.70±2.19 第14天27.90±3.9328.60±1.46

圖3 術(shù)后病理 A.大體標(biāo)本見(jiàn)病變與周圍組織分界清楚； B.腫瘤完全壞死區(qū)、包裹的纖維機(jī)化組織及正常肝組織間分界清楚(HE,×100)

3 討論

本實(shí)驗(yàn)采用國(guó)產(chǎn)HEMA-MMA栓塞兔VX2肝腫瘤模型，結(jié)果顯示該栓塞劑可進(jìn)入內(nèi)徑30～300 μm的腫瘤血管，采用該栓塞劑對(duì)肝腫瘤模型進(jìn)行亞段栓塞，可使腫瘤完全壞死；在保留供血?jiǎng)用}主干通暢的情況下，也可使腫瘤部分壞死。筆者既往嘗試以該栓塞劑栓塞腎腫瘤模型，將腎動(dòng)脈及腎包膜動(dòng)脈完全栓塞，發(fā)現(xiàn)可使腎腫瘤完全壞死[9]。肝臟由肝動(dòng)脈及門靜脈雙重供血，肝腫瘤主要由肝動(dòng)脈供血，但位于腫瘤周圍區(qū)域的病變門靜脈可能參與供血，故本研究采用亞段栓塞法和保留供血?jiǎng)用}主干通暢的方法觀察HEMA-MMA栓塞腫瘤的有效性和安全性。

HEMA-MMA為非黏附性液體，由HEMA-MMA、20%乙醇、碘海醇及注射用水組成，遇生理鹽水或血液時(shí)聚合物從溶液中析出而形成凝膠，達(dá)到栓塞目的。HEMA-MMA不透X線、黏度低，可通過(guò)微導(dǎo)管反復(fù)栓塞，流動(dòng)性好，聚合時(shí)間3～5 min，聚合前可隨血流進(jìn)入血管遠(yuǎn)端，聚合物栓塞持久，且對(duì)血管壁無(wú)損害，生物相容性良好。Nakakuma等[12]報(bào)道，碘油可進(jìn)入20～200 μm的腫瘤供血?jiǎng)用}，HEMA-MMA與之相當(dāng)，故可作為栓塞劑，栓塞腫瘤血管。

碘油進(jìn)入人體后始終為液態(tài)，若病變存在動(dòng)靜脈瘺，易通過(guò)瘺口發(fā)生異位栓塞；而HEMA-MMA兼具固體栓塞劑的特點(diǎn)，出導(dǎo)管與血液接觸后，隨血液流動(dòng)而逐漸凝固，異位栓塞風(fēng)險(xiǎn)較碘油更低。另外，HEMA-MMA對(duì)兔肝功能的影響為一過(guò)性，不予保肝藥的情況下，肝功能多于術(shù)后1周恢復(fù)。

其他液體栓塞劑如NBCA、Onyx已用于栓塞治療神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，如腦膜瘤、腦富血供轉(zhuǎn)移瘤、副神經(jīng)節(jié)瘤及脊柱轉(zhuǎn)移瘤的術(shù)前栓塞或姑息性栓塞[4-5]。也有學(xué)者[13]應(yīng)用熱碘油進(jìn)行肝腫瘤栓塞實(shí)驗(yàn)，但會(huì)損傷腫瘤供血?jiǎng)用}主干，難以在臨床應(yīng)用。為預(yù)防導(dǎo)管堵塞，以HEMA-MMA為栓塞劑時(shí)，需要以20%乙醇進(jìn)行沖管，目前認(rèn)為濃度<30%的乙醇不會(huì)引起嚴(yán)重血管損害[14]。

本研究的不足：①樣本量較??；②受兔VX2腫瘤模型自身限制，兔肝動(dòng)脈細(xì)小，且易痙攣，盡管使用2.2F、甚至1.9F微導(dǎo)管，仍難以完全超選擇栓塞；給予硝酸甘油后血管痙攣有時(shí)仍難以解除，對(duì)載瘤動(dòng)脈遠(yuǎn)端血流產(chǎn)生影響，而栓塞劑需血流為載體，故影響栓塞效果；③未設(shè)置栓塞劑對(duì)照組。

總之，HEMA-MMA可用于栓塞兔VX2肝腫瘤，其可進(jìn)入內(nèi)徑為30～300 μm的腫瘤血管；采用該栓塞劑進(jìn)行肝亞段栓塞，可使腫瘤完全壞死。