李向南 張曉菊
2021年2月4日發(fā)表的全球癌癥統(tǒng)計(jì)報(bào)告,肺癌仍是導(dǎo)致癌癥死亡的主要原因,肺癌占癌癥死亡總數(shù)的18.0%,中國(guó)也是全球癌癥發(fā)病和死亡第一大國(guó)[1]。根治性手術(shù)切除仍是早期肺癌患者的首選,但很多患者因各種原因無(wú)法通過(guò)手術(shù)切除治療,腫瘤消融治療可以使這類(lèi)患者獲益。消融治療的適應(yīng)證包括[2]:不耐受手術(shù)或拒絕手術(shù)的Ⅰ期周?chē)头切〖?xì)胞肺癌患者;單側(cè)肺或局部治療后復(fù)發(fā)的單發(fā)病灶;多原發(fā)肺癌;原發(fā)腫瘤有效控制,肺轉(zhuǎn)移瘤的消融(單側(cè)病灶≤3個(gè),雙側(cè)肺≤5個(gè));姑息性消融減輕腫瘤負(fù)荷等;消融治療的禁忌證包括[2]:病灶周?chē)装Y未控制;嚴(yán)重的肺纖維化;嚴(yán)重的出血風(fēng)險(xiǎn);一般狀況較差,ECOG評(píng)分>3分,預(yù)期生存期<3個(gè)月等。筆者就各種消融方式的原理及相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
RFA是第一個(gè)在肺部應(yīng)用的熱消融技術(shù),也是目前實(shí)體瘤應(yīng)用最廣泛的熱消融治療,其原理為射頻發(fā)生器的電流通過(guò)電極傳入組織,經(jīng)組織流向彌散電極形成回路,通過(guò)射頻電流(輻射頻率460~480 kHz)使腫瘤組織內(nèi)極性分子發(fā)生高速震蕩、互相摩擦,將射頻電流轉(zhuǎn)化為熱能,使腫瘤組織發(fā)生凝固性壞死[3]。RFA電流傳導(dǎo)產(chǎn)熱,肺組織低導(dǎo)電性和高阻抗性使腫瘤周?chē)纬伞翱鞠湫?yīng)”,使熱量在腫瘤內(nèi)沉積,消融范圍相對(duì)精準(zhǔn)、可控,同時(shí)限制消融范圍,對(duì)于直徑小于3 cm的腫瘤效果較好,但大于5 cm的腫瘤殘存率高[4];射頻消融升溫較慢,最高溫度偏低,治療時(shí)間較長(zhǎng);RFA熱沉降效應(yīng)明顯,可減少周?chē)M織的損傷,但靠近較大血管和氣道的病變可能消融不完全,易發(fā)生局部復(fù)發(fā),對(duì)于肺門(mén)、縱隔、尤其鄰近食管、支氣管的腫瘤不建議選用多針伸展型射頻電極[5]。
2000年Dupuy等[6]開(kāi)始應(yīng)用RFA治療肺癌。Lencioni等[7]報(bào)道經(jīng)皮RFA治療肺癌的前瞻性多中心研究,射頻消融治療1年以上的完全消融率為88%,1年和2年的生存率分別為70%和48%,其中13例Ⅰ期非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)的2年生存率為75%,無(wú)一例與手術(shù)相關(guān)的死亡,主要并發(fā)癥為氣胸、胸腔積液,提示RFA治療具有較高的局部控制率和耐受性。2015年Dupuy等[8]的前瞻性多中心研究顯示2年生存率與立體定向放療(stereotactic body radiation therapy,SBRT)相當(dāng),第一秒用力呼氣容積(FEV1)和一氧化碳彌散量(DLCO)會(huì)暫時(shí)性下降,恢復(fù)后與基線差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明熱消融治療是一種保留肺實(shí)質(zhì)的技術(shù)。
有研究顯示,RFA治療不能手術(shù)的Ⅰa期NSCLC患者1年、2年、3年、5年的總生存率和無(wú)進(jìn)展生存率分別為96.0%和94.0%、86.5%和77.5%、67.1%和43.5%、36.3%和10.8%[9-10]。在原發(fā)性NSCLC中,無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期與腫瘤大小顯著相關(guān),但在復(fù)發(fā)NSCLC、轉(zhuǎn)移性肺癌中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。最常見(jiàn)的復(fù)發(fā)模式是局部復(fù)發(fā),腫瘤直徑小于3 cm和無(wú)肺外轉(zhuǎn)移是射頻消融術(shù)后生存的積極預(yù)后因素。Iguchi等[11]回顧RFA對(duì)以磨玻璃結(jié)節(jié)(GGO)表現(xiàn)的肺癌治療,中位隨訪時(shí)間為61.5個(gè)月,初次和再次消融的有效率在1年、2年、3年時(shí)分別為100.0%和100.0%、93.3%和100.0%、78.3%和92.3%,5年總生存率為93.3%,表明以磨玻璃結(jié)節(jié)為主的肺癌消融遠(yuǎn)期療效不遜于手術(shù)切除,且復(fù)發(fā)后再次消融仍能獲益。研究證實(shí)在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肺癌患者中的RFA的有效性和安全性[12-13]。一項(xiàng)循證醫(yī)學(xué)研究顯示,射頻消融治療的并發(fā)癥平均發(fā)生率為24.6%,氣胸是最常見(jiàn)的并發(fā)癥,發(fā)生率為28.3%,胸腔積液發(fā)生率為14.8%,操作相關(guān)病亡率為0.21%,13個(gè)月時(shí)平均局部復(fù)發(fā)率為12.2%,腫瘤特異性生存率為82.6%(58%~100%,隨訪90個(gè)月),總的趨勢(shì)是清醒鎮(zhèn)靜麻醉逐漸取代全麻,多針伸展型射頻電極逐漸增多[14]。
關(guān)于RFA和外科手術(shù)治療早期肺癌的臨床研究,手術(shù)組1年、3年生存率均優(yōu)于射頻組[15-17]。其中一項(xiàng)研究顯示手術(shù)組和RFA組局部復(fù)發(fā)率分別為2%和23%,兩組1、2、5年生存率分別為100%和93%、96%和72%、52%和35%[17]。一項(xiàng)關(guān)于RFA與SBRT對(duì)比的研究顯示(射頻消融術(shù)191例,SBRT治療6004例),RFA組和SBRT組的1年、3年、5年生存率分別為83.3%、48.5%、29.1%和83.8%、48.3%、27.4%,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[18]。
MWA指微波電磁場(chǎng)作用于腫瘤組織,使極性分子產(chǎn)生高速振動(dòng),短時(shí)間產(chǎn)生60~150 ℃的高溫,細(xì)胞發(fā)生凝固性壞死[19-20]。與射頻相比,微波不是電流傳導(dǎo),其為頻率更高的電磁輻射(一般采用915 MHz或2450 MHz兩種頻率),不受碳化或干燥組織的影響,產(chǎn)熱快,消融時(shí)間短,MWA對(duì)電導(dǎo)較差的組織(如肺組織)有更高的對(duì)流性和更低的熱沉降效應(yīng),可同時(shí)使用多根微波消融天線,且相互不干擾,對(duì)于較大的腫瘤使用多根微波消融天線可增大消融范圍,另外不需要皮膚電極,減少皮膚灼傷,微波消融天線對(duì)心臟起搏器的電極工作影響較小[20-23]。MWA容易消融過(guò)度,空洞易繼發(fā)感染,消融參數(shù)目前仍是經(jīng)驗(yàn)參數(shù),缺乏大數(shù)據(jù)指導(dǎo)下的合理參數(shù)選擇。
文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)不耐受手術(shù)的早期NSCLC患者或以多發(fā)磨玻璃結(jié)節(jié)為表現(xiàn)的肺癌患者進(jìn)行MWA治療是安全有效的,并可延長(zhǎng)生存期,所有局部復(fù)發(fā)的患者再次行MWA治療仍能獲益,重復(fù)MWA治療耐受性好,主要并發(fā)癥包括氣胸、胸腔積液、肺炎、咯血等[24-27]。一項(xiàng)前瞻性多中心研究評(píng)估MWA治療不能切除的原發(fā)性和繼發(fā)性肺部腫瘤的可重復(fù)性、安全性和有效性,隨訪2年,總體局部進(jìn)展率為24.7%,平均局部進(jìn)展時(shí)間為8.1個(gè)月,1年和2年的生存率分別為98.0%和71.3%[28]。另有研究表明,腫瘤≥4 cm是腫瘤局部進(jìn)展的顯著獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[29]。對(duì)于單側(cè)肺肺癌及80歲及以上的肺癌患者進(jìn)行MWA治療,無(wú)患者在手術(shù)過(guò)程中或術(shù)后30 d死亡[30-31],表明微波消融是一種可重復(fù)、安全有效的治療肺部惡性腫瘤的方法。
比較高危肺癌患者M(jìn)WA和肺葉切除術(shù)的研究,顯示MWA組局部復(fù)發(fā)率較高[32]。目前沒(méi)有直接比較MWA和SBRT的研究,然而MWA與SBTR的最佳可用證據(jù)比較,MWA和SBRT的3年生存率分別為29.2~84.7%和42.7~63.5%,MWA和SBTR的PFS分別為35~60個(gè)月和32.6~48個(gè)月,表明這兩種技術(shù)有相似的臨床效果[33]。對(duì)于MWA與RFA治療肺癌的比較,納入研究的MWA的復(fù)發(fā)率在16%和44%之間,RFA的復(fù)發(fā)率在9%和58%之間,兩者的復(fù)發(fā)率有重疊,目前的證據(jù)沒(méi)有證明MWA在實(shí)現(xiàn)原發(fā)性肺癌局部控制方面優(yōu)于RFA,但MWA比RFA有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):減少手術(shù)時(shí)間、消融范圍較大、較低組織阻抗和同時(shí)使用多根天線,對(duì)于>3 cm的病變,特別是>5 cm的病變,MWA明顯優(yōu)于RFA[34-36]。隨機(jī)對(duì)照前瞻性多中心研究表明,MWA組與RFA組存活時(shí)間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而MWA組的疼痛程度明顯低于RFA組[37]。一項(xiàng)薈萃分析評(píng)估RFA與MWA治療肺癌的臨床效果,結(jié)果顯示中位生存期、中位無(wú)進(jìn)展生存期、完全消融率和不良事件均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[38]。
冷凍消融是通過(guò)快速降溫破壞組織細(xì)胞,引起細(xì)胞凋亡或死亡,導(dǎo)致組織變性及壞死(蛋白質(zhì)變性、滲透壓改變導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂和微血管血栓形成)的原位滅活的方法,并能刺激機(jī)體產(chǎn)生一定程度的免疫應(yīng)答[39]。目前應(yīng)用廣泛的冷凍消融技術(shù)主要有兩種,一種是基于Joule-Thomson效應(yīng)的節(jié)流制冷方式(高壓向低壓的熱力學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程實(shí)現(xiàn)節(jié)流制冷),如“氬氦刀”;另一種是利用冷媒的相變吸熱效應(yīng)來(lái)進(jìn)行制冷,如利用液氮制冷的“康博刀”。進(jìn)行冷凍消融后,CT掃描或MRI檢查顯示冰球大小形狀與實(shí)際冰球一致,可以將消融區(qū)域與腫瘤邊界進(jìn)行區(qū)分,對(duì)臨近肺門(mén)、縱隔等結(jié)構(gòu)的腫瘤有一定的優(yōu)勢(shì)[40]。冷凍消融疼痛不明顯,甚至無(wú)痛,在距離胸膜≤1 cm或骨轉(zhuǎn)移引起骨質(zhì)破壞的患者,優(yōu)于RFA和MWA;可同時(shí)使用多個(gè)探針,消融體積較射頻大,不需要皮膚電極,減少皮膚灼傷;冷凍-復(fù)溫多個(gè)循環(huán),消融時(shí)間明顯長(zhǎng)于RFA和MWA;可能出現(xiàn)低血壓、心律失常,甚至心臟驟停、哮喘發(fā)作、消耗血小板等特殊并發(fā)癥[41]。
Nomori等[42]發(fā)表液氮冷凍消融治療Ⅰ期NSCLC研究,中位隨訪時(shí)間35個(gè)月,腫瘤大小在1.2 cm以下組未出現(xiàn)復(fù)發(fā),1.3~1.7 cm組復(fù)發(fā)1例(4%),1.8 cm以上組復(fù)發(fā)9例(33%),沒(méi)有出現(xiàn)與治療相關(guān)的死亡,最常見(jiàn)的并發(fā)癥是氣胸?;仡櫺匝芯繉?duì)于肺GGO患者行冷凍消融,所有患者均無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥,1個(gè)月后肺功能恢復(fù)至術(shù)前的 95%以上,隨訪24個(gè)月均未出現(xiàn)進(jìn)展[43]。一項(xiàng)前瞻性多中心研究評(píng)價(jià)冷凍消融的安全性和有效性,12個(gè)月時(shí)局部腫瘤控制率為94.2%,1年生存率為97.5%[44]。另有研究表明,初次冷凍消融后12個(gè)月、24個(gè)月時(shí)腫瘤的局部無(wú)復(fù)發(fā)率分別為85.1%、77.2%,對(duì)復(fù)發(fā)腫瘤進(jìn)行兩次冷凍消融治療后,12個(gè)月、24個(gè)月時(shí)局部無(wú)復(fù)發(fā)率為91.1%、84.4%,12個(gè)月和24個(gè)月的生存率分別為97.6%和86.6%,需要置管引流的氣胸發(fā)生率為26%,表明經(jīng)皮冷凍消融是一種安全有效的方法[45]。
有研究表明,三重冷凍方案對(duì)肺部腫瘤消融復(fù)發(fā)率低,平均隨訪11個(gè)月,<1.0 cm的結(jié)節(jié)未見(jiàn)局部腫瘤復(fù)發(fā),與>1.0 cm的結(jié)節(jié)復(fù)發(fā)率(14.3%)相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,消融后1年、2年和3年局部邊緣復(fù)發(fā)率分別為11.4%、11.4%和38.1%,3個(gè)或3個(gè)以上冷凍探針的患者發(fā)生氣胸的幾率增加[46]。關(guān)于冷凍消融與微波消融治療Ⅲb/Ⅳ期NSCLC的比較,對(duì)于>3 cm的腫瘤,MWA治療的患者生存期更長(zhǎng)(MWA,24.5個(gè)月;冷凍,14.5個(gè)月,P=0.04)[47]。有Meta分析結(jié)果顯示,從局部進(jìn)展率來(lái)看,RFA和MWA比冷凍消融術(shù)更有效,但RFA和MWA之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[48]。
激光消融是使用激光作為能量源,使組織加熱、蒸發(fā)以及凝固性壞死,激光消融范圍具有可控性強(qiáng),對(duì)周?chē)M織損傷小等優(yōu)勢(shì),應(yīng)用最廣泛的是波長(zhǎng)為1064 nm的Nd:YAG激光[49]。經(jīng)皮激光消融關(guān)于動(dòng)物試驗(yàn)及體外研究相對(duì)較多[50-53],但用于肺癌的臨床研究相對(duì)較少,尚未取得較好的臨床效果,大規(guī)模的隨機(jī)多中心臨床實(shí)驗(yàn)尚未開(kāi)展, 同時(shí)缺乏治療后的長(zhǎng)期隨訪。
Rosenberg等[54]對(duì)64例肺轉(zhuǎn)移瘤患者108個(gè)病灶進(jìn)行激光消融治療,中位生存期為23.1個(gè)月,1、2、3、5年的生存率分別為69%、48%、30%、18%;31例完全消融的中位生存期為32.4個(gè)月,1、2、3、5年的生存率分別為81%、59%、44%、27%,中位復(fù)發(fā)時(shí)間7.4個(gè)月。關(guān)于激光治療肺轉(zhuǎn)移癌的回顧性研究顯示,首次手術(shù)后2年的死亡率約20%,第3年增加到45%[55]。
回顧性研究對(duì)比激光消融、RFA和MWA治療在非結(jié)直腸癌肺轉(zhuǎn)移患者的效果,入組109例患者(激光消融17例,RFA 29例,MWA 63例),其1年、2年、3年和4年的生存率,RFA組為81.5%、50.0%、45.5%和24.2%,MWA組為97.6%、79.9%、62.3%和45.4%,激光消融組為93.8%、56.3%、50.0%和31.3%,MWA組、RFA組、激光消融組平均生存期分別為34.14個(gè)月、34.79個(gè)月、35.32個(gè)月,MWA組的病灶復(fù)發(fā)率最低(7.7%),其次是RFA(20.4%),最后是激光消融(27.3%)[56]。
HIFU是利用超聲的可匯聚性,在組織中形成高強(qiáng)度聲場(chǎng)(100~10 000 W/cm2),高強(qiáng)度聲場(chǎng)與生物組織作用產(chǎn)生熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng),從而引起一系列生物效應(yīng),如細(xì)胞壞死、凋亡、溶解及細(xì)胞膜的通透性改變[57]。高強(qiáng)度聚焦超聲是腫瘤熱消融中唯一無(wú)創(chuàng)的方式,目前HIFU已應(yīng)用于肝、腎、胰腺、前列腺、子宮等器官腫瘤的治療,其優(yōu)點(diǎn)是不需穿刺,但高強(qiáng)度的超聲波會(huì)發(fā)生散射和反射,這可能導(dǎo)致目標(biāo)區(qū)域附近的組織損傷,另外組織凝血、干燥和蒸汽的形成也不利于超聲波能量的傳播[58],但對(duì)肺癌的相關(guān)治療報(bào)道目前主要是動(dòng)物試驗(yàn)及體外研究探索階段[59-62]。
IRE是腫瘤消融治療最新的一種,它以一種幾乎非熱的方式進(jìn)行,通過(guò)直針狀電極傳輸?shù)碾娏髅}沖(高達(dá)3 kV/cm,持續(xù)幾微秒到毫秒)來(lái)改變跨膜電位,對(duì)細(xì)胞膜造成不可逆的損傷,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[63-64]。血液流動(dòng)對(duì)IRE的影響很小,并且不會(huì)通過(guò)“吸熱效應(yīng)”來(lái)降低與血管相鄰的燒蝕效果,IRE對(duì)于肝臟、胰腺和前列腺腫瘤消融的初步結(jié)果療效適中[65-67]。不可逆電穿孔在肺部的應(yīng)用到目前還未能證明其有效性,目前對(duì)于人體的臨床研究較少,主要是進(jìn)行相關(guān)動(dòng)物試驗(yàn)及體外研究[68-69]。
Ricke等[70]進(jìn)行一項(xiàng)前瞻性多中心研究(ALICE研究)評(píng)估IRE的安全性和有效性,36例原發(fā)性和繼發(fā)性肺惡性腫瘤受試者,中位隨訪12個(gè)月,中期分析未達(dá)到預(yù)期療效,23例患者試驗(yàn)提前終止,其中14例患者顯示疾病進(jìn)展,1例患者病情穩(wěn)定,1例患者部分緩解,7例患者完全緩解,3例患者出現(xiàn)針道播散,表明IRE對(duì)肺部惡性腫瘤的治療效果較差。
腫瘤消融治療主要經(jīng)皮進(jìn)行,而經(jīng)皮消融治療可能引起如支氣管胸膜瘺、胸腔積液、氣胸、針道播散等并發(fā)癥,而經(jīng)自然腔道在氣管鏡引導(dǎo)下對(duì)于外周惡性腫瘤行消融治療或許可減少此類(lèi)并發(fā)癥的發(fā)生[70-72]。目前經(jīng)支氣管鏡下消融治療多用于惡性腫瘤所致的中心氣道病變,而經(jīng)支氣管鏡下消融治療外周惡性病變目前處于早期研究階段,經(jīng)支氣管鏡下射頻消融治療也是目前唯一有臨床研究經(jīng)驗(yàn)的模式,它似乎有良好的安全性,但相關(guān)文獻(xiàn)較少。而經(jīng)支氣管鏡微波消融、冷凍消融、HIFU、激光消融等,目前處于動(dòng)物研究階段[73-78]。
Tanabe等[79]首次報(bào)道經(jīng)支氣管鏡引導(dǎo)下RFA對(duì)于早期肺癌消融后手術(shù)切除病變觀察射頻消融效果,術(shù)中無(wú)出血、氣胸等并發(fā)癥,消融區(qū)域可隨射頻電極長(zhǎng)度及消融時(shí)間的延長(zhǎng)而擴(kuò)大,但部分患者術(shù)后標(biāo)本顯示腫瘤細(xì)胞仍保留在消融區(qū)的外圍。對(duì)于無(wú)法手術(shù)或拒絕手術(shù)的T1-2N0M0 NSCLC患者進(jìn)行經(jīng)支氣管鏡引導(dǎo)的射頻消融治療的報(bào)道,局部控制率為82.6%,中位PFS為35個(gè)月,5年生存率為61.5%,3例患者出現(xiàn)急性消融相關(guān)反應(yīng)(發(fā)熱、胸痛),經(jīng)治療后均改善,無(wú)其他不良事件[80]。Xie等[81]報(bào)道了2例不能手術(shù)Ⅰa期周?chē)头伟┖?例肺轉(zhuǎn)移患者接受了導(dǎo)航支氣管鏡下柔性導(dǎo)管RFA治療,3例患者均未出現(xiàn)明顯并發(fā)癥,表明經(jīng)支氣管鏡引導(dǎo)下射頻消融術(shù)是一種安全可行的方法,未來(lái)需要更多的臨床研究證實(shí)。
腫瘤消融治療具有局部控制率較高,住院時(shí)間短、創(chuàng)傷小、耐受性好、能最大程度保留肺功能等優(yōu)勢(shì),且腫瘤消融治療具有可重復(fù)性,局部進(jìn)展的患者再次消融治療仍能獲益,可為不能耐受手術(shù)的肺癌患者提供一種替代治療方案。
對(duì)于多發(fā)的磨玻璃結(jié)節(jié)為表現(xiàn)的早期肺癌,熱消融技術(shù)提供了較廣的應(yīng)用前景。對(duì)于如何提高局部完全消融率,降低局部復(fù)發(fā),以及姑息消融在肺癌綜合治療的位置仍需進(jìn)一步研究探討。目前射頻消融、微波消融、冷凍消融臨床應(yīng)用相對(duì)較多,微波消融可以治療射頻消融所覆蓋的腫瘤,且在高阻抗組織(如肺組織和骨組織)、較大直徑腫瘤等方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì),但療效差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。冷凍消融可有較好的止痛效果,但冷凍時(shí)間長(zhǎng),可能導(dǎo)致心律失常、冷凍休克等并發(fā)癥。IRE提供了非熱替代方案,HIFU提供了無(wú)創(chuàng)消融方案,經(jīng)皮激光消融及HIFU、IRE需要進(jìn)一步驗(yàn)證其在肺癌中的作用。經(jīng)氣管鏡引導(dǎo)消融僅射頻消融有較少的臨床經(jīng)驗(yàn),經(jīng)氣管鏡其他消融方式目前主要處于體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究階段,未來(lái)需要進(jìn)一步驗(yàn)證療效及安全性。每一種治療模式的優(yōu)劣,都需要未來(lái)大規(guī)模、前瞻性、多中心、隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)以證實(shí),期待更多高級(jí)別的臨床證據(jù)來(lái)指導(dǎo)臨床。