全身麻醉不同通氣策略對腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)患者細(xì)胞免疫的影響

葉克平 葉琦剛 李梅 王以瑞 王文偉

[摘要] 目的 探討腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)患者術(shù)中采用不同的通氣策略對其細(xì)胞免疫的影響，為腫瘤患者預(yù)后提供參考。 方法 選擇我院2017年8月～2018年12月?lián)衿跀M行腹腔鏡結(jié)直腸惡性腫瘤根治術(shù)患者75例，ASA分級Ⅰ或Ⅱ級，采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為3組：低PaCO2組（L組），術(shù)中維持PaCO2（25±5）mmHg;正常PaCO2組（N組），術(shù)中維持PaCO2（40±5）mmHg和高PaCO2組（H組），術(shù)中維持PaCO2（55±5）mmHg，每組25例。各組患者均采用相同的麻醉誘導(dǎo)及維持方法。分別于手術(shù)前一天清晨（T0）、手術(shù)結(jié)束離開麻醉復(fù)蘇室前5 min（T1）、術(shù)后24 h（T2）、72 h（T3）四個(gè)時(shí)點(diǎn)采血標(biāo)本，流式細(xì)胞儀檢測血液TH1/TH2值、MTT法檢測NK細(xì)胞活性水平，ELISA檢測IL-2及IFN濃度。 結(jié)果 與T0時(shí)點(diǎn)比較，三組患者T1～3 時(shí)的TH1/TH2值、NK細(xì)胞活性、IL-2和IFN濃度均降低（P<0.05）;與L組比較，N組T1～3 時(shí)點(diǎn)TH1/TH2值、NK細(xì)胞活性、IL-2和IFN濃度均顯著降低（P<0.05）;與L組和N組相比，H組T1～3 時(shí)TH1/TH2值、NK細(xì)胞活性、IL-2和IFN濃度均明顯降低（P<0.05）。 結(jié)論 腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)術(shù)中采用適度過度通氣對患者細(xì)胞免疫功能具有一定保護(hù)作用。

[關(guān)鍵詞] 腹腔鏡;機(jī)械通氣;策略;腫瘤;細(xì)胞免疫

[中圖分類號] R614.2 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701（2019）29-0113-05

Effect of different ventilation strategies of general anesthesia on cellular immunity in patients undergoing laparoscopic radical resection of colorectal cancer

YE Keping ? YE Qigang ? LI Mei ? WANG Yirui ? WANG Wenwei

Department of Anesthesiology， Taizhou First People's Hospital in Zhejiang Province， Taizhou ? 318020， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of different ventilation strategies on the cellular immunity of patients undergoing laparoscopic radical resection of colorectal cancer， and to provide a reference for the prognosis of patients with cancer. Methods 75 patients who underwent elective laparoscopic radical mastectomy for radical malignancy were enrolled in our hospital from August 2017 to December 2018， with the ASA grade Ⅰ or Ⅱ. They were randomly divided into three groups： low PaCO2 group（group L） in which PaCO2 was maintained at（25±5） mmHg during operation， normal PaCO2 group（group N） in which PaCO2 was maintained at（40±5） mmHg， and high PaCO2 group（group H） in which PaCO2 was maintained at（55±5） mmHg ， with 25 cases per group. The same anesthesia induction and maintenance methods were used in each group of patients. Blood samples were taken at 4 o'clock in the morning（T0） before the operation， 5 min（T1） before leaving the anesthesia resuscitation room， 24 h（T2） and 72 h（T3） after surgery. Flow cytometry was used to detect blood TH1/TH2 value. MTT assay was used to detect NK cell activity levels， and ELISA was used to detect IL-2 and IFN concentrations. Results Compared with those at the T0 time point， the TH1/TH2 values， NK cell activity， IL-2 and IFN concentrations in the three groups at T1 to T3 were decreased（P<0.05）. Compared with those of the group L， the TH1/TH2 value， NK cell activity， IL-2 and IFN concentrations in the group N were significantly decreased at T1-3（P<0.05）. Compared with those of the group L and group N， the TH1/TH2 value， NK cell activity， IL-2 and IFN concentrations in group H were significantly lower（P<0.05）. Conclusion Moderate hyperventilation during laparoscopic radical resection of colorectal cancer has a protective effect on cellular immune function.

[Key words] Laparoscopy; Mechanical ventilation; Strategy; Tumor; Cellular immunity

腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)具有創(chuàng)傷小、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，成為目前主流手術(shù)方式。癌癥患者免疫功能大幅降低，手術(shù)創(chuàng)傷、麻醉方式和麻醉藥物對患者免疫功能造成不同程度的抑制[1-6];此外腹腔鏡術(shù)中CO2氣腹也會對患者免疫功能產(chǎn)生抑制[7]，均影響患者預(yù)后。資料顯示在偏堿性環(huán)境下LAK細(xì)胞（淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞）利于增殖，且LAK細(xì)胞及IFN對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用最佳[8]。但腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)中長時(shí)間CO2氣腹?fàn)顟B(tài)下，采用不同的通氣策略，維持不同水平PaCO2 對患者術(shù)后細(xì)胞免疫功能有何影響尚不明確。本試驗(yàn)擬比較全身麻醉不同通氣策略對腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)患者細(xì)胞免疫的影響，為臨床麻醉提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本試驗(yàn)經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。選擇2017年8月～2018年12月在我院準(zhǔn)備擇期行腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)患者75例。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡40～85歲，體重指數(shù)（BMI）≤35 kg/m2，性別不限，ASA分級Ⅰ或Ⅱ級，術(shù)前無嚴(yán)重重要臟器疾病、無影響免疫功能的內(nèi)分泌或代謝性疾病，如皮質(zhì)醇增多癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病等。剔除標(biāo)準(zhǔn)：手術(shù)中大量出血（出血量>500 mL）、氣道壓力過高（氣道壓>30 cmH2O）、CO2氣腹總時(shí)間<2 h、術(shù)后認(rèn)知功能障礙及試驗(yàn)觀察期內(nèi)再次接受手術(shù)等?；颊卟捎秒S機(jī)數(shù)字表法分為3組：低PaCO2組（L組），術(shù)中維持PaCO2（25±5）mmHg;正常PaCO2組（N組），術(shù)中維持PaCO2（40±5）mmHg和高PaCO2組（H組），術(shù)中維持PaCO2（55±5）mmHg，每組25例。

1.2 麻醉方法

患者常規(guī)術(shù)前準(zhǔn)備，無術(shù)前麻醉用藥。患者進(jìn)入手術(shù)室后，常規(guī)吸氧、監(jiān)測無創(chuàng)動脈血壓、脈搏血氧飽和度、心電圖及腦電雙頻指數(shù)（BIS）值;局部麻醉下行頸內(nèi)靜脈穿刺置管，監(jiān)測中心靜脈壓。全麻氣管插管后行橈動脈穿刺置管，監(jiān)測有創(chuàng)動脈血壓及抽取動脈血行血?dú)夥治觥?/p>

各組患者均接受全憑靜脈復(fù)合腹橫肌平面阻滯（TAP）麻醉方案：給純氧去氮3 min，快速靜脈誘導(dǎo)：順序給予舒芬太尼（Eurocept BV Trapgans 5 1244 BL Ankeveen）0.5 μg/kg、丙泊酚（批號：171258，國藥準(zhǔn)字J20110058，北京費(fèi)森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司）2.0 mg/kg和順式阿曲庫銨（國藥準(zhǔn)字H20060869，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司）0.2 mg/kg，氣管插管，采用容量控制間歇正壓通氣模式機(jī)控呼吸。麻醉維持：丙泊酚4.0～9.0 mg/（kg·h），瑞芬太尼（國藥準(zhǔn)字H20030199，宜昌人福醫(yī)藥股份有限公司）0.3～0.6 μg/（kg·min），間斷靜脈注射舒芬太尼，順式阿曲庫銨，麻醉深度根據(jù)BIS值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其維持于（50±10）。患者全麻氣管插管后行超聲引導(dǎo)下側(cè)方入路雙側(cè)TAP阻滯[9，10]：患者仰臥位，消毒、鋪巾，將高頻超聲探頭垂直于腋中線，放置于肋緣和髂嵴之間，超聲圖像顯示出腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌和腹橫肌，采用水分離法將局麻藥注入腹橫肌平面。左右兩側(cè)腹橫肌平面各給予0.5% 羅哌卡因（國藥準(zhǔn)字H20060137，江蘇恒瑞醫(yī)藥有限公司）20 mL。

各患者橈動脈穿刺置管成功即刻及每間隔30 min均行血?dú)夥治觯ㄟ^調(diào)節(jié)潮氣量、呼吸頻率及吸呼比等調(diào)整通氣策略，使各組患者PaCO2維持于目標(biāo)值。

由同一位技術(shù)熟練的麻醉醫(yī)生完成以上所有操作。手術(shù)結(jié)束給予靜脈自控鎮(zhèn)痛（PCIA）。PCIA配方：布托啡諾（國藥準(zhǔn)字H20020454，江蘇恒瑞醫(yī)藥有限公司）0.2 mg/kg、托烷司瓊10 mg，生理鹽水稀釋至100 mL。負(fù)荷量4 mL，背景量2.0 mL/h，單次按壓劑量1.5 mL，鎖定時(shí)間15 min。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察并記錄各組患者手術(shù)總時(shí)間、術(shù)中總失血量、手術(shù)類型和術(shù)中血?dú)夥治鯬aCO2、pH均值。于手術(shù)前一天清晨（T0）、手術(shù)結(jié)束離開麻醉復(fù)蘇室前5 min（T1）、術(shù)后24 h（T2）、72 h（T3）四個(gè)時(shí)點(diǎn)，分別自中心靜脈抽取血標(biāo)本10 mL，應(yīng)用HeLa細(xì)胞作為靶細(xì)胞，MTT法測定血液NK細(xì)胞活性水平、流式細(xì)胞儀檢測TH1/TH2值，ELISA檢測血清中IL-2、IFN濃度。各指標(biāo)均由同一位不知情檢驗(yàn)技師完成檢測。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，組內(nèi)資料比較采用重復(fù)測量方差分析。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或百分率表示，采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組患者一般資料比較

本試驗(yàn)共納入75例患者，直腸癌32例、結(jié)腸癌43例。其中L組有3例、N組有1例氣道壓過高，N組和H組各有1例因解剖不清改開腹手術(shù)（CO2氣腹總時(shí)間<2 h），H組有1例術(shù)后第3天發(fā)生腸吻合口瘺再次手術(shù)，故剔除該7例患者。剩余68例患者均順利完成本試驗(yàn)項(xiàng)目。各組患者一般資料比較無顯著差異（P>0.05）。見表1。

2.2 各組患者手術(shù)總時(shí)間、術(shù)中總出血量、手術(shù)類型和術(shù)中血?dú)夥治霰容^

各組患者手術(shù)總時(shí)間、術(shù)中總出血量和手術(shù)類型比較無明顯差異（P>0.05）。術(shù)中各組患者血?dú)夥治鰌H值及PaCO2組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

2.3 各組患者各時(shí)點(diǎn)血TH1/TH2值、NK細(xì)胞活性水平及血清IL-2、IFN水平比較

與T0時(shí)點(diǎn)比較，三組患者T1～3 時(shí)點(diǎn)TH1/TH2值、NK細(xì)胞活性水平、IL-2和IFN濃度均降低（P<0.05）;與L組和N組分別相比，H組T1～3 時(shí)點(diǎn)各指標(biāo)均顯著下降（P<0.05）;L組與N組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表3～6。

3 討論

目前，結(jié)直腸癌發(fā)病率高居惡性腫瘤第四位，手術(shù)根治術(shù)還是最主要的治療手段。隨著微創(chuàng)理念的不斷深入人心，腹腔鏡結(jié)直腸癌手術(shù)（laparoscopic colorectal surgery，LCS）在臨床上也得到推廣。但是，LCS時(shí)間長，長時(shí)間CO2氣腹引起的機(jī)體內(nèi)環(huán)境的變化會對免疫產(chǎn)生抑制，加之惡性腫瘤患者免疫功能普遍下降，這將影響患者手術(shù)的預(yù)后和結(jié)局[11]。有資料顯示腹腔鏡子宮頸癌根治術(shù)患者術(shù)后復(fù)發(fā)率、死亡率分別是傳統(tǒng)開腹手術(shù)的4倍和6倍，這可能與CO2在癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移中的促進(jìn)作用密切相關(guān)[12，13]。雖然這項(xiàng)回顧性研究局限于腹腔鏡子宮頸癌手術(shù)患者，但這提示CO2對腫瘤患者的免疫抑制作用不容忽視。因此，在完全替代CO2人工氣腹的微創(chuàng)技術(shù)出現(xiàn)之前，術(shù)中采用適當(dāng)?shù)姆椒ń档虲O2對患者的免疫抑制十分必要。全身麻醉下機(jī)械通氣對患者內(nèi)環(huán)境變化是控制性較強(qiáng)的一項(xiàng)技術(shù)方法，但LCS術(shù)中采用不同通氣策略對患者細(xì)胞免疫的影響如何尚不明確。

目前認(rèn)為腫瘤免疫的核心是細(xì)胞免疫，其效應(yīng)細(xì)胞主要是T淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）和細(xì)胞因子等。NK細(xì)胞是一種具有廣譜作用的殺傷細(xì)胞，它對體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞具有高度細(xì)胞毒作用，對阻止腫瘤生長起重要作用。T淋巴細(xì)胞的兩個(gè)亞群，1型輔助型T淋巴細(xì)胞（Th1）和2型輔助型T淋巴細(xì)胞（Th2）保持穩(wěn)定的動態(tài)平衡，發(fā)揮機(jī)體防御和免疫監(jiān)視作用。干擾素（IFN）是淋巴細(xì)胞分泌的一類細(xì)胞因子，它能夠提高NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的免疫活性，也可以激活一些效應(yīng)細(xì)胞，在腫瘤免疫中扮演著十分重要的角色。另一種細(xì)胞因子白介素-2（IL-2）是受IL-1刺激從淋巴細(xì)胞釋放并激活效應(yīng)細(xì)胞增殖，是各種免疫應(yīng)答的核心，在腫瘤細(xì)胞免疫中發(fā)揮關(guān)鍵性作用[14]。然而，免疫細(xì)胞要發(fā)揮正常的抗腫瘤效應(yīng)，需要穩(wěn)定的酸堿微環(huán)境。有離體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在pH值為7.6的偏堿性環(huán)境下，IL-2、IFN和LAK細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用最強(qiáng)，而其在pH值為6.8的酸性環(huán)境對腫瘤細(xì)胞無殺傷作用[8]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，各組患者術(shù)后各時(shí)點(diǎn)與術(shù)前相比，NK細(xì)胞活性水平、TH1/TH2值、IL-2和IFN濃度均明顯降低。

由于影響腫瘤患者圍手術(shù)期免疫功能的因素較多，如麻醉藥物和麻醉方式、手術(shù)創(chuàng)傷等。為了探求患者細(xì)胞免疫水平與術(shù)中長時(shí)間CO2氣腹的相關(guān)性，本研究各組均采用目前臨床適用較廣的全憑靜脈復(fù)合腹橫肌平面阻滯麻醉方式，盡可能的減輕手術(shù)創(chuàng)傷應(yīng)激反應(yīng)及麻醉藥物對機(jī)體免疫功能的抑制[15-17];本試驗(yàn)將各組患者分別采取不同的通氣策略，結(jié)果顯示，維持高PaCO2、低血pH值組患者較低PaCO2、高血pH 值組患者，各時(shí)點(diǎn)的NK細(xì)胞活性水平、TH1/TH2值、IL-2和IFN濃度均明顯降低，且維持正常PaCO2、血pH值組患者較低PaCO2、高血pH值組患者各免疫指標(biāo)也顯著降低。表明在LCS術(shù)中長時(shí)間CO2氣腹引起的機(jī)體微環(huán)境的酸堿平衡變化與患者細(xì)胞免疫水平密切相關(guān)。其機(jī)制可能是CO2引起的酸堿變化影響了細(xì)胞免疫關(guān)鍵酶的活性，也可能CO2氣腹影響了線粒體能量代謝及其介導(dǎo)的細(xì)胞免疫相關(guān)。有研究證實(shí)線粒體不僅僅是產(chǎn)生ATP的能量工廠，也是抗病毒和抗腫瘤先天免疫反應(yīng)的關(guān)鍵中心：當(dāng)線粒體適度應(yīng)激時(shí)，通過激發(fā)應(yīng)激通道，提高干擾素刺激的基因表達(dá)、增強(qiáng)干擾素反應(yīng)，產(chǎn)生廣譜抗病毒、抗腫瘤作用[18];定位于線粒體外膜的線粒體抗病毒蛋白（MAVS）可以通過RIG-1信號通路的下游和NF-κB、IRF-3信號通路的上游發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[19];另外，最近還發(fā)現(xiàn)作為線粒體能量代謝關(guān)鍵因子NAD+/NADH中的NAD+（腺嘌呤二核苷酸）是一種新的調(diào)控CD4+ T細(xì)胞反應(yīng)的細(xì)胞信號分子，它能夠減弱巨噬細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞激活T細(xì)胞的能力[20，21]。因此我們推測可能LCS術(shù)中長時(shí)間 CO2 氣腹造成了免疫細(xì)胞線粒體過度應(yīng)激，影響了其正常的能量代謝，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞免疫功能降低。本研究結(jié)果表明，在全身麻醉中通過適當(dāng)調(diào)控通氣策略，可以降低長時(shí)間CO2氣腹對患者細(xì)胞免疫的抑制。但具體機(jī)制有待于進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)術(shù)中采用適度過度通氣，維持血 pH 值偏堿性狀態(tài)對患者細(xì)胞免疫功能具有一定保護(hù)作用，有利于改善患者預(yù)后。

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（收稿日期：2019-06-03）