吳儀 ,呂弋 ,劉睿 ,*
1四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院,成都 610064
2四川大學(xué)分析測試中心,成都 610064
原發(fā)性肝癌(主要指肝細(xì)胞癌,HCC)是臨床上最常見的惡性腫瘤之一,在我國發(fā)病人數(shù)高達(dá)全球55%,是目前我國第4位常見惡性腫瘤及第2位腫瘤致死病因,嚴(yán)重威脅我國人民的生命和健康[1]。近年來,我國的肝癌診療技術(shù)不斷進(jìn)步,但患者總體5年凈生存率僅由2000-2004年間的11.7%提高到2010-2014年間的14.1%,未見顯著提高。不過,接受根治性治療的早期肝癌患者5年總生存率可高達(dá)69.0%-89.2%,手術(shù)切除患者的5年總生存率為56.9%,說明在肝癌早期的治療效果遠(yuǎn)好于中晚期,早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是提高肝癌總體生存率的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[2]。
為了提高HCC早期檢出率,最新版《原發(fā)性肝癌的分層篩查與監(jiān)測指南》[2](以下簡稱《指南》)明確劃分出一批“HCC高危人群”,對其提出了詳細(xì)的定期診斷方案?!案呶H巳骸卑ǎ阂倚透窝撞《?HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)感染、過度飲酒、慢性病毒性肝炎、長期食用被黃曲霉毒素污染的食物、酒精性及非酒精性肝炎、肝硬化、有肝癌家族史的人[1,2],符合其中任一條件均應(yīng)配合《指南》要求進(jìn)行定期肝癌早期篩查。
《指南》中指出,肝癌早期篩查包括肝臟超聲檢查(US)和血清甲胎蛋白(AFP)檢測,如果均有癌癥風(fēng)險,須根據(jù)結(jié)節(jié)大小與動態(tài)增強(qiáng)MRI、動態(tài)增強(qiáng)CT等影像學(xué)資料進(jìn)行進(jìn)一步診斷。上述各項(xiàng)檢測究竟有怎樣的原理和作用呢?怎樣的檢測順序更加合理?且聽咱們“人體城”的城管講一段驚險的故事……
US (Ultrasonic Testing,也寫作UT),全名肝臟超聲檢查,在這座人體城的肝臟社區(qū)擔(dān)任城管已經(jīng)很久了。自從城市在一次“肝功五項(xiàng)”檢查中意外地查出乙型肝炎病毒感染,他便每6個月巡查一次這里。只見他左手一把超聲波警棍,右手一支帶探頭的探測器,連續(xù)用超聲波掃描著社區(qū)的某一斷面,用探頭捕捉超聲波回聲的延遲信號,在實(shí)時“波-電-數(shù)字信號”成像屏里監(jiān)測社區(qū)的犯罪風(fēng)向(圖1)。他果斷、敏捷又不會破壞社區(qū)秩序,是肝臟社區(qū)名副其實(shí)的名牌城管。
可上一次社區(qū)檢查結(jié)束后,US城管便嗅到了一絲危險的氣息:他發(fā)現(xiàn)監(jiān)控攝像頭捕捉到一個直徑1.7 cm的陌生黑色影像,像是一個小個頭的軟組織腫塊的剖面?!俺霈F(xiàn)了肝臟結(jié)節(jié)可不得了,這可能是肝癌殺人狂出現(xiàn)的標(biāo)志呀!”US城管絲毫不敢怠慢,卻又不敢隨便上報給檢測局的警官——要知道請來病理活檢警官可得花一筆不小的費(fèi)用,要是到頭來那是個良民腫塊,豈不是鬧了個大笑話!思來想去,趁著黑影暫時還沒發(fā)生轉(zhuǎn)移,US城管決定先請自己的老朋友“血生化”偵探來探探底,如果那個黑影是肝癌殺人狂,再上報給檢測局的大人物們。
正在US城管焦頭爛額地等待結(jié)果時,血生化偵探一臉愁容地進(jìn)了門。
要說這位血生化偵探,他可是在各個領(lǐng)域均有涉足的老字號偵探,獲得了全城認(rèn)證的“廣譜”勛章。這得歸功于他獨(dú)特的查證工具:血生化分析儀。這是一臺大塊頭的儀器,能運(yùn)用光電比色原理,根據(jù)有色反應(yīng)物溶液的濃度與其透光率的關(guān)系,在微量體液中測量特定化學(xué)成分的含量,幫助血生化偵探收集血清中的各種證據(jù),如肌酐、尿素氮、膽固醇等,用于推斷人體城是否處于亞健康狀態(tài)。
不過,US城管私底下總管他叫“AFP”偵探,因?yàn)樗麄儌z的主要合作范圍離不開肝臟,而血清甲胎蛋白(AFP)是原發(fā)性肝癌敏感的血清學(xué)標(biāo)志物。作為能夠增強(qiáng)和抑制細(xì)胞生長的雙向調(diào)節(jié)因子,AFP不僅能結(jié)合大量參與信息傳遞的配體,還能調(diào)控B細(xì)胞和T細(xì)胞的免疫反應(yīng)強(qiáng)度,抑制其對腫瘤的攻擊。根據(jù)日本的肝癌追蹤偵探的研究筆記顯示,AFP在原發(fā)性肝癌的檢測中敏感性(準(zhǔn)確鎖定犯人)為79%,特異性(避免誤傷良民)為78%[3],是優(yōu)秀的血清學(xué)標(biāo)志物。
對于這類明確的搜查目標(biāo),血生化偵探還有更具針對性的工具——酶聯(lián)免疫吸附分析(ELISA)試劑盒,用“雙抗體夾心法”的秘密方法考證單個嫌疑對象[4]。試劑盒中有一塊聚苯乙烯的微量反應(yīng)板,每一個反應(yīng)孔都固定了一種或兩種AFP抗體。血生化偵探會向反應(yīng)孔中依次加入稀釋后的血清樣品,培育一小時左右,利用抗原-抗體間的特異性反應(yīng)捕捉血清中的AFP抗原線索;再加入使用酶標(biāo)記過的抗體。這些抗體與被抓住的抗體連接,在反應(yīng)板表面形成(反應(yīng)板-)AFP抗體-樣品中AFP-溶液中酶標(biāo)AFP抗體的“三明治”夾心結(jié)構(gòu)(圖2),在不同濃度的AFP線索中呈現(xiàn)正相關(guān)的酶的強(qiáng)度。因?yàn)榭乖?抗體的免疫反應(yīng)精度極高,故免疫分析及其衍生方法至今仍是搜索血清疾病標(biāo)志物的優(yōu)秀途徑。不過最后依然離不開偵探先生的血生化分析儀,標(biāo)記酶在可見光條件下便可呈現(xiàn)靈敏的吸收曲線,使用吸光率間接表示AFP的含量。
圖2 AFP的酶標(biāo)雙夾心檢測
不過,AFP并不是唯一的血清肝癌標(biāo)志物。維生素K缺乏癥或拮抗劑II誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)(DCP或PIVKA-II)和AFP的巖藻糖基化變異體AFP-L3 (慢性肝癌患者檢測標(biāo)志物應(yīng)更替為AFP-L1)也是血生化偵探的搜索對象。無論是使用血生化分析儀還是使用改進(jìn)后的雙抗體夾心法,血生化偵探都能聯(lián)合三個標(biāo)志物含量判斷患病幾率,進(jìn)一步提高早期肝癌的檢出率。
血生化偵探把記錄本攤在工作桌上,用筆尖在幾個被加粗的數(shù)據(jù)上圈圈點(diǎn)點(diǎn)。US城管馬上緊張地湊上前來看,發(fā)現(xiàn)AFP的濃度果然上升了。“我發(fā)現(xiàn)肝臟社區(qū)水源中的平均社區(qū)AFP密度已達(dá)到460 μg·L?1,這是一個很危險的信號,只要AFP ≥ 400 μg·L?1[2]存在肝癌的可能性便大大提升?!毖瘋商叫÷曊f。
“咱們合作這么久了,第一次遇到這種情況吶!能不能確定肝臟社區(qū)有肝癌出沒呢?”US城管小心地問。
“不能。”血生化偵探沉下聲音,“AFP檢測在小肝癌(直徑≤ 2 cm)中的敏感性較低, 而且原發(fā)性肝癌和慢性肝病的患者血清AFP水平重疊很常見[5],這不過是增大了肝癌殺人狂出沒的嫌疑罷了。來自美國的肝癌搜查官網(wǎng)也表示,AFP檢測對乙肝(HBV)患者肝癌診斷最敏感,而對肝硬化患者的肝癌診斷就效果平平,因此被不能作為確診的決定性方法[6]。更何況作為聯(lián)合檢測的AFP-L3、DCP這些數(shù)據(jù)都沒有明顯提升。為了進(jìn)一步確定有無肝癌殺人犯的出沒,還需要更充分的證據(jù)才行。對此我感到十分抱歉,是我能力不足,不能直接給出結(jié)論。”
聽聞血生化偵探的報道,US城管聲音一下子變得無力起來:“沒事……至少疾病存在的可能性增大了。我趕緊去通知其他偵探朋友加快進(jìn)度……”
通知到另外兩位“大神”之后,時間一分一秒過去。就在US城管面露難色時,CT偵探拿著報告走了進(jìn)來。
US城管忽地又燃燒起希望,因?yàn)镃T偵探是肝癌搜查領(lǐng)域最權(quán)威的專家之一,年輕有為,這下肯定有更確切的結(jié)論了。
CT偵探一進(jìn)門便自帶閃光特效,仔細(xì)一看,是他的防護(hù)大衣閃爍著若隱若現(xiàn)的藍(lán)色熒光,上面用小顆粒碘結(jié)晶鑲成一個諾大的“X”字母,特別惹人注目。
也不怪CT偵探驕傲,增強(qiáng)CT是目前臨床檢測肝癌標(biāo)志物最常用的影像學(xué)方法之一。 這CT偵探和US城管的成像結(jié)果看起來很像,其實(shí)大相徑庭,因?yàn)樗墓ぞ哂沙暡ㄉ壋闪薠線束,具有一定放射性,從而衍生出了完全不同的搜索方法。CT偵探全名“電子計算機(jī)斷層掃描”,會根據(jù)X光在人體城不同深度衰減程度進(jìn)行模擬運(yùn)算,在連續(xù)平面成像(被US城管吐槽為“切面包”)后依據(jù)成像的深度前后拼合,對人體城具有一定厚度的部位進(jìn)行三維掃面成像。聽說為了應(yīng)對搜索制造腫瘤的疑難嫌犯,他還開發(fā)了“動態(tài)增強(qiáng)CT”技術(shù),向人體城的運(yùn)輸(血液循環(huán))系統(tǒng)注入含放射性I的造影劑,根據(jù)全城放射性聚集程度分析血液流向與供血量等信息[7]。因?yàn)榘┘?xì)胞殺人犯會在組織中造成混亂,大量繁殖形成豐富的動脈血管,使得腫瘤內(nèi)部及周邊供血量遠(yuǎn)超正常量,所以動態(tài)增強(qiáng)CT能有效地突出異常部位。
“CT啊,我一直想問,你在人體城使用具有輻射的X光,還放出放射性元素標(biāo)志,不會對城市的正常生活造成影響嗎?” US城管不服氣地說。
CT偵探聳聳肩:“放射造影又不是化療,理論上不會造成太大傷害。根據(jù)《X射線計算機(jī)斷層攝影成年人診斷參考水平》(表1),國家衛(wèi)生健康委員會對成年患者常見CT檢查項(xiàng)目的輻射劑量和診斷標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格的控制。
表1 成年患者常見CT檢查項(xiàng)目的輻射劑量和診斷參考水平[8]
“在醫(yī)學(xué)上,我們通常用單位mSv來衡量輻射危害性,它與反應(yīng)輻射總劑量的單位mGy有線性關(guān)系:mSv = mGy ×k,其中k為輻射劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)。對于成人,胸腔檢測中k= 0.014,腹部檢查中k=0.015,可以據(jù)此推算輻射危害性。一次正常的腹腔增強(qiáng)CT掃描大約13 mSv,并沒有超過我國放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的個人醫(yī)學(xué)檢查輻射年劑量上限20 mSv[8]。可以說,檢查是否有早期腫瘤的風(fēng)險當(dāng)然更重要。”
“掃描結(jié)果如何呢?”血生化偵探也緊張地湊上前來。
“這……有點(diǎn)難說”,CT一副難得地碰了壁的樣子,“我的主要調(diào)查對象是人體城的血液流動情況。這次成像盡管也產(chǎn)生了明顯強(qiáng)化(局部血流密度明顯增大),在肝臟社區(qū)的血管收費(fèi)站處,血液的‘強(qiáng)進(jìn)強(qiáng)出’現(xiàn)象也很典型,但肝癌病灶不夠明顯(即沒有生成明顯且密集的腫瘤小血管),動脈血血供也不豐富。這很可能是因?yàn)槟壳爸惶幱趩谓Y(jié)節(jié)的小肝癌階段,X光束穿過人體城時, 一些低能量單光子被光電吸收濾掉,產(chǎn)生線束硬化偽影[7],影響了我的判斷。不過結(jié)塊很小也正說明肝癌殺人犯可能沒有大范圍作惡,還處于早期犯罪水平。不得不說,能發(fā)現(xiàn)肝癌殺人犯潛在的可能,US啊US,你可算是立大功啦!”
“哪有、哪有,都該歸功于這座城市的主人堅(jiān)持聘請我定期檢查的意識到位才對……”US城管一臉尷尬地笑著擺手,一邊心里直嘀咕:最后一位偵探怎么這么慢,難道越搜查越精細(xì)過程越長?
“沒錯,我的成像工具要慢一點(diǎn),因?yàn)槲視槍Σ煌课缓筒∽冾愋瓦x擇不同編程算法(序列),一一對應(yīng)地進(jìn)行梯度定位、射頻發(fā)射、線圈接收、信號傳輸?shù)炔襟E,使得成像處理繁瑣;而且線圈的梯度使得人體城各部分信號頻率略有差異,也需要機(jī)器處理:為了歸一化不同位置(頻率)的信號強(qiáng)度,我得先要進(jìn)行傅立葉變換,同時限定信號采集的頻率和長度,所以相較X光投影成像的時間更長……”
盡管US城管聽得暈頭轉(zhuǎn)向,MRI偵探繼續(xù)笑容滿面地說道:“我的搜查方法和其他偵探不一樣。我的全名叫磁共振成像,靠外加強(qiáng)電磁場引起磁性核共振,從而激發(fā)與產(chǎn)生信號。我能根據(jù)水分子中氫原子的核能級躍遷快慢(弛豫時間)來判定組織的化學(xué)環(huán)境[9](圖3),并區(qū)分其在人體城的相對坐標(biāo)。
圖3 核磁共振氫譜原理
“因?yàn)闅湓雍税l(fā)出紅外光譜的時間不同,不同時間信號高低不同,反映在成像中的明暗程度便不同。雖然我和CT一樣是斷層成像,同樣通過檢測血液流向與血供來判斷人體城中器官內(nèi)血管狀況,從而搜查疾病;但比起他,我在軟組織中結(jié)構(gòu)成像可清晰多了,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的搜查效果都明顯更好[1],還顯著地在肝硬化患者的肝癌診斷中保有優(yōu)勢[2]!要是以后想追查那邊的嫌犯,盡管我出場費(fèi)高一點(diǎn),還是推薦你來找我,還無輻射、無創(chuàng)……”
“打住打??!”US城管的笑容快要繃不住了,這MRI偵探也太熱情了。沒等US城管詢問結(jié)果,他又向CT偵探?jīng)_了上去:“喂!老搭檔!結(jié)果怎么樣?”
“誰和你是……”CT偵探話沒說完,報告就被扯了過去。
“確診!”他發(fā)出充滿自信的聲音,“雖然在人流密集的動脈區(qū)明顯強(qiáng)化很不均勻,顯影直徑只有1.7 cm,也只在一處出現(xiàn)結(jié)塊——也難怪你不能確定,檢測直徑≤ 2 cm的小肝癌時我的成像精度更勝一籌[1]——但我可以更準(zhǔn)確地分辨組織異常的水分布情況,證實(shí)你對這個社區(qū)新陳代謝紊亂的判斷。咱倆的影像學(xué)診斷結(jié)合上血清學(xué)的AFP檢測數(shù)據(jù),基本可以確定,這里一定存在犯罪早期的肝癌殺人犯!可以考慮聯(lián)系手術(shù)科特警切除了!”
“不行,手術(shù)的事大意不得。”血生化偵探突然開口,在這群聒噪的年輕人中一副穩(wěn)重老道的樣子,“還是上交檢測局比較好,讓行業(yè)‘金標(biāo)準(zhǔn)’穿刺活檢警官來看一看?!?/p>
4人火急火燎趕到檢測局說明情況后,穿刺活檢警官一臉鄭重地轉(zhuǎn)過身。
“你們能想到來找我很不錯,但是這次的犯人不用我出手?!贝嗽捯怀?,4人都面露驚訝,穿刺活檢警官繼續(xù)說,“對影像學(xué)特征符合肝癌臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)的犯人,通常不需要在手術(shù)前進(jìn)行以診斷為目的的肝病灶穿刺活檢,以減少肝腫瘤播散風(fēng)險[1]。雖然癌細(xì)胞在穿刺道的轉(zhuǎn)移的概率比較小,手術(shù)前也必須進(jìn)行病理檢測,但接下來還需要醫(yī)生們詳細(xì)地擬定治療方案,所以我認(rèn)為先進(jìn)行全面的醫(yī)學(xué)治療更好。
大伙兒面面相覷,乖乖聽從長者的勸告。
“這次搜查同時符合:
(1) 肝癌高發(fā)人群;
(2) 例行超聲及血清AFP檢測異常;
(3) 發(fā)現(xiàn)肝內(nèi)直徑≤ 2 cm結(jié)節(jié);
(4) 動態(tài)增強(qiáng)MRI、動態(tài)增強(qiáng)CT、超聲造影或肝細(xì)胞特異性對比劑Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI 4項(xiàng)檢查中至少有2項(xiàng)顯示肝癌典型特征[1]。
所以已經(jīng)可診斷肝癌罪犯的存在了(圖4)。更復(fù)雜的情況可以參照這張圖進(jìn)一步分診。”
圖4 肝癌高發(fā)人群專項(xiàng)體檢示意圖[1]
“不過,”他話鋒一轉(zhuǎn),“很感謝你們?yōu)樗巡楦伟⑷朔缸龀龅呐ΑH绻麤]有US和血生化作為前期大面積排查患者,CT檢測和MRI成像輔助判定結(jié)果,是很難找出沒有疾病基礎(chǔ)、尚處于萌芽階段的腫瘤的。肝癌殺人犯是我們最容易遇上的惡徒之一,只有具有防范意識,積極、定期搜查,才能及時發(fā)現(xiàn)病情,提高存活率。我希望你們把這個故事告訴更多的人,鼓勵他們像這座人體城的主人一樣定期專項(xiàng)體檢,珍愛生命……”
回到辦公室,US城管緊繃了一整天的神經(jīng)才得以放松一下,舉起筆記錄今天不平凡的工作經(jīng)歷,準(zhǔn)備整理一下各位偵探的檢測方法,方便下次合作和聯(lián)系(圖5)。他腦海里不斷回響起穿刺活檢警官最后的肺腑之言,不由感嘆偵探們醫(yī)學(xué)檢測與儀器分析技術(shù)的強(qiáng)大,能夠利用不同原理、尋找不同證據(jù),彼此彌補(bǔ)缺點(diǎn),鎖定同一個目標(biāo)?!耙舱且?yàn)榇蠹业墓餐?,人體城才能渡過這次健康危機(jī)?!盪S城管欣慰地看著筆記中每一個字,喃喃自語道,“城市的主人,我多希望你能看到這份筆記,聽我講講今天的故事;我也希望你能提醒和自己一樣的肝病人群定期檢查,早日把肝癌殺人犯繩之以法;最重要的是,希望你通過我們的工作正確認(rèn)識自己的病情,積極就診,聽從醫(yī)囑,保持健康的生活習(xí)慣。我們會一直守衛(wèi)人體城的安全……”
圖5 US城管的工作筆記
聽了“人體城”的此次“肝癌危機(jī)”,我們對肝癌高發(fā)人群的專項(xiàng)體檢流程有了更詳細(xì)的了解。自2010年以來,癌癥便成為我國第一大死亡原因;與其他高致死率的消化道癌癥及呼吸道癌癥相比,肝癌因其前期癥狀不明顯而具有更大的風(fēng)險,未來患病人數(shù)可能呈上升趨勢[10,11]。在5年凈生存率并未明顯增長的今天,早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療,是提高肝癌治療效果的關(guān)鍵。從個人角度看,為了提升早期肝癌檢出率,HCC高危人群應(yīng)當(dāng)按圖4所示的要求定期專項(xiàng)體檢、分階段復(fù)診,切勿諱疾忌醫(yī);非高危人群應(yīng)當(dāng)了解高危人群的標(biāo)準(zhǔn),調(diào)整飲食與生活習(xí)慣,積極配合醫(yī)院和社區(qū)的肝癌風(fēng)險篩查。從集體角度看,醫(yī)院和社區(qū)應(yīng)做好慢性肝病與肝癌癥狀的科普,組織全民每年一度肝病篩查,及時向當(dāng)?shù)匦l(wèi)生局上報數(shù)據(jù)以便統(tǒng)計;同時也應(yīng)當(dāng)監(jiān)督HCC高危人群與乙肝、丙肝病毒易感人群定期檢查。