黏膜下注射溶液在內(nèi)鏡切除術(shù)中的應用研究進展

姚荔嘉,江銀蒜,柳剛,王雯

【提要】 近年來，逐步改進的內(nèi)鏡切除技術(shù)在消化道早期腫瘤及癌前病變的診療中發(fā)揮日益重要的作用。黏膜下注射溶液可使病灶及其周圍更大范圍的黏膜和黏膜下層與固有肌層充分分離，有助于提高病灶完整切除率，還可降低內(nèi)鏡切除術(shù)中出血、穿孔、透壁熱損傷等并發(fā)癥。本文系統(tǒng)總結(jié)了傳統(tǒng)及新型的黏膜下注射溶液，并基于病變的部位、大小和特征，結(jié)合臨床的相關(guān)指南和實踐經(jīng)驗，著重討論了不同類型的內(nèi)鏡切除術(shù)中黏膜下注射溶液的選擇，并進一步闡述了近年來新興的黏膜下注射溶液的研究進展，為優(yōu)化內(nèi)鏡下消化道疾病的診療技術(shù)提供新策略。

近幾十年，消化內(nèi)鏡技術(shù)迅猛發(fā)展，以內(nèi)鏡下治療為特征的微創(chuàng)技術(shù)在消化道早癌及癌前病變的診療中發(fā)揮日益重要的作用[1-2]。內(nèi)鏡切除技術(shù)包括圈套切除術(shù)、內(nèi)鏡黏膜切除術(shù)(endoscopic mucosal resection，EMR)和內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(endoscopic submucosal dissection, ESD)等。在內(nèi)鏡切除術(shù)中，黏膜下注射溶液可使病灶抬起與固有肌層充分分離，有助于提高病灶的完整切除率，并降低出血、穿孔、透壁熱損傷等并發(fā)癥的發(fā)生[3-4]。理想的黏膜下注射溶液應具備以下特征：①形成明顯的黏膜下水墊；②維持足夠長的黏膜隆起時間；③盡可能保證切除標本的完整性，便于對病灶進行精確的病理分期；④安全無毒，容易注射；⑤價格合理，容易獲取，便于保存[5-6]。黏膜下注射在內(nèi)鏡切除手術(shù)中至關(guān)重要。本文綜合分析了傳統(tǒng)及新型的黏膜下注射溶液的優(yōu)缺點，就近年相關(guān)研究進展系統(tǒng)總結(jié)了針對不同類型病灶的內(nèi)鏡切除術(shù)中黏膜下注射溶液的選擇，并闡述了一些新興的黏膜下注射溶液的最新進展，以期更好地改善消化內(nèi)鏡手術(shù)效果。

1 黏膜下注射溶液

黏膜下注射溶液主要由溶劑和滲透劑組成，更復雜的溶液中還包含油劑、乳劑和對比染色劑等。經(jīng)典的黏膜下注射溶液包括生理鹽水(normal saline，NS)、透明質(zhì)酸(hyaluronic acid，HA)、葡萄糖溶液(dextrose water，DW)、甘油果糖(Glycerol)等。近些年來，新型的黏膜下注射溶液層出不窮，主要包括羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose，HPMC)、羥乙基淀粉(hydroxyethyl starch，HES)、纖維蛋白原混合物、Eleview?凝膠等，但目前臨床上仍沒有相關(guān)的指南或共識指出哪一種溶液為內(nèi)鏡切除術(shù)中的最佳選擇[4]。

1.1 經(jīng)典的黏膜下注射溶液

(1)生理鹽水 NS為目前臨床上應用最早最廣泛的黏膜下注射等滲溶液，具有安全無毒、容易獲取、價格便宜等特點，但進行黏膜下注射時容易被周邊組織吸收，維持黏膜隆起高度不足及時間較短。對較小病變(直徑<20 mm)切除影響不大，但針對較大的或切除難度系數(shù)較高的病灶而言，過多重復的黏膜下注射NS可使內(nèi)鏡手術(shù)時間延長，理論上會增加不良事件的發(fā)生率[4]。然而，近期Ferreira等[7]發(fā)表的一篇關(guān)于內(nèi)鏡切除術(shù)中黏膜下注射溶液的系統(tǒng)回顧和薈萃分析表明，與NS相比，HA、50% DW、HES、琥珀酰明膠和纖維蛋白原在病灶的完整切除率方面均未見明顯優(yōu)勢；同時在人體和動物模型中進行了溶液的安全性評估，發(fā)現(xiàn)上述溶液在息肉切除術(shù)后出血或穿孔發(fā)生率方面，也未明顯優(yōu)于NS。未來，需要更大樣本量的隨機對照試驗(randomized controlled trials，RCTs)對不同的黏膜下注射溶液間的細微差異進行進一步研究。

(2)透明質(zhì)酸 HA為動物和人體結(jié)締組織中發(fā)現(xiàn)的一種大分子直鏈聚糖，具有高粘度和保水能力，在人體中使用未見組織毒性及抗原—抗體反應。經(jīng)典的黏膜下注射用HA為0.4%的透明質(zhì)酸鈉溶液。大量研究表明，與NS相比，黏膜下注射HA在黏膜隆起高度、邊界以及維持時間上具有顯著優(yōu)勢，在內(nèi)鏡切除術(shù)中更易于病變的剝離，有助于提高病灶的完整切除率并減少術(shù)中出血、穿孔等并發(fā)癥，尤其在腸道病變的ESD手術(shù)中[5,8-9]。HA的不足在于其費用昂貴；此外，據(jù)報道，在小鼠動物實驗中，HA可通過增強腫瘤細胞受體CD44的表達促進腫瘤生長，該結(jié)果表明在內(nèi)鏡下黏膜分片切除術(shù)(endoscopic piecemeal mucosal resection，EPMR)中使用HA可能刺激創(chuàng)面局部殘留的腫瘤細胞增殖[10]。綜上，HA可作為ESD手術(shù)的一個不錯的選擇，但對于EPMR而言，HA可能增加腫瘤病灶復發(fā)風險。

(3)葡萄糖溶液 DW價格便宜，容易獲取，較NS可維持更長的黏膜隆起時間。高滲性DW進行黏膜下注射的主要問題在于其潛在的組織損傷。有研究證實，在小型豬的胃中分別使用不同濃度的高滲DW(15%、20%、30%、40%和50%)進行黏膜下注射，內(nèi)鏡下及術(shù)后組織標本中可觀察到不同程度的胃黏膜炎癥反應和組織損傷[5]。鑒于DW濃度≥15%時作為黏膜下注射溶液可影響EMR切除標本的質(zhì)量、組織病理學評估及術(shù)后潰瘍創(chuàng)面的修復，因此，不推薦濃度為15%及以上的DW作為黏膜下注射溶液。

(4)甘油果糖 Glycerol為含有10%的甘油和5%的果糖溶于NS中配制而成一種高滲溶液，該濃度配比所形成的滲透壓差不會破壞細胞，對全身各系統(tǒng)無毒副作用[11]。果糖具有的粘彈性可以增加藥物在組織中的滯留時間，其在病變部位的黏膜下層形成保護性水墊可維持至少7 min[6,12]，有利于縮短內(nèi)鏡手術(shù)時間，減少重復注射次數(shù)，減少液體的用量[13]。2005年日本Toshio等[14]人通過EMR治療結(jié)直腸側(cè)向發(fā)育型腫瘤(laterally spreading tumors，LST)的回顧性研究，比較了黏膜下注射Glycerol和NS的有效性和安全性，對于最大直徑為10～19 mm的病灶，Glycerol組病灶的整塊切除率和完全切除率明顯優(yōu)于NS，但二者在穿孔、術(shù)后延遲性出血方面未見明顯差異，表明Glycerol作為黏膜下注射液在提高EMR療效方面優(yōu)于NS。Glycerol的另一優(yōu)勢在于該溶液并不破壞切除標本的完整性，便于對病灶進行精確的病理分期[15]。在日本，Glycerol價格相對便宜且容易獲取，被推薦為腸道EMR的優(yōu)選黏膜下注射溶液。其不足在于術(shù)中電凝過程中可產(chǎn)生較多煙霧，影響手術(shù)操作視野。

1.2 新型的黏膜下注射溶液

(1)羥丙基甲基纖維素 HPMC為一種具有粘彈性的纖維素衍生物，臨床上主要應用于白內(nèi)障手術(shù)及制造人工眼淚等[16]。通過活體豬動物模型和體外實驗表明，HPMC與HA類似，其在黏膜的隆起高度、邊界及隆起維持時間方面具有顯著優(yōu)勢，而價格卻比HA便宜[17-19]。但HPMC作為合成產(chǎn)品，存在抗原—抗體反應風險[6]。2003年Feitoza等[17]在活體豬食管中進行黏膜下注射HPMC效果的研究，12只豬進行36次黏膜下注射，平均黏膜下水墊維持時間約36 min，1周后組織病理學切片顯示36處注射位置中33處僅有輕微變化，3處有局限性的輕度炎癥反應，結(jié)合其成本效益，可以考慮它為黏膜下注射的一個不錯的選擇。但在HPMC應用于臨床內(nèi)鏡切除術(shù)前，還需要在合適的動物模型中進行更詳細的毒性試驗。

(2)羥乙基淀粉 HES相對安全，價格中等，在臨床方面主要用于血容量過低時進行液體擴容。雖然在危重病人中使用6% HES進行液體復蘇與患者的死亡率、急性腎損傷和透析率增加相關(guān)，但在人體中進行黏膜下注射低劑量HES被認為是安全的[20]。Mehta等[20]人在離體的豬胃模型中發(fā)現(xiàn)，與NS相比，黏膜下注射6% HES在病灶的抬舉高度和黏膜隆起維持時間方面具有顯著優(yōu)勢，可媲美HA；另較之HPMC，黏膜下注射6% HES使ESD更高效、易行。

(3)Eleview?凝膠 專門為結(jié)直腸病灶行內(nèi)鏡切除手術(shù)設(shè)計合成的黏膜下注射溶液。本產(chǎn)品以5個10 mL無菌預混的即用安培組成[成分包括水、氯化鈉、水球石188(膨脹和結(jié)構(gòu)劑)、聚氧-15-羥基乙酸酯(乳化劑)、中鏈甘油三酯(油成分)][21]。該溶液混有亞甲藍，以提高病變和黏膜下層的可見性。最重要的是，Eleview?黏膜水墊維持時間長達45 min，可減少黏膜下注射次數(shù)，大大縮短了內(nèi)鏡操作時間[22]。綜合以上優(yōu)點，Eleview?在實現(xiàn)病灶切除完整性、高效性和安全性方面更具優(yōu)勢。除了價格昂貴，其為目前FDA唯一批準使用的胃腸道內(nèi)鏡手術(shù)的黏膜下注射溶液[4]。

(4)其他新型黏膜下注射液 纖維蛋白原混合物在黏膜抬舉方面可媲美HA、HPMC，并具備微血管止血效應，有助于術(shù)中保持清晰視野[23]，但由于纖維蛋白原由人血清中的凝固蛋白產(chǎn)生，可被肝炎或其他病毒污染并存在潛在的傳播風險限制了其廣泛使用[6]。此外，自體血液作為新型的注射材料，已應用于人體的EMR和ESD術(shù)中，其鈍性分離的特點有助于提高手術(shù)效率并減少相關(guān)并發(fā)癥[24]。

2 黏膜下注射溶液的選擇

2.1 息肉圈套切除術(shù)

常規(guī)腸鏡檢查中，大部分結(jié)直腸息肉直徑<5 mm，≥9 mm的息肉僅占10%～15%[25]。參照2017年最新ESGE臨床指南[26]，強烈推薦對微小息肉(≤5 mm)行冷圈套切除術(shù)(cold sare polypectomy, CSP)；針對6～9 mm 的無蒂小息肉，仍建議行CSP治療。上述CSP可不需要進行黏膜下注射。但我科近期發(fā)表的一篇關(guān)于探究冷圈套息肉切除術(shù)聯(lián)合黏膜下注射(cold snare polypectomy with injection，CSPI)1∶10 0000亞甲基腎上腺素美蘭溶液治療結(jié)直腸息肉(直徑≤10 mm)的可行性和有效性研究發(fā)現(xiàn)，與單純冷圈套治療組相比，盡管CSPI組治療時間長，但CSPI組的息肉完整切除率顯著增加，且明顯減少術(shù)中出血，是一種安全、有效的息肉切除術(shù)[27]。對于10～19 mm 的無蒂大息肉，為減少深度熱損傷的風險，建議行熱圈套切除術(shù)(hot snare polypectomy, HSP)前可考慮行黏膜下注射NS；對帶蒂息肉行HSP治療，為預防息肉頭部直徑≥20 mm 或蒂部≥10 mm 的帶蒂結(jié)直腸息肉治療過程中的出血，建議治療前在息肉跟部注射NS稀釋的腎上腺素[26]。近期一篇Meta分析發(fā)現(xiàn)，對于≥20 mm的息肉切除，黏膜下注射溶液中加入腎上腺素有助于減少早期息肉切除術(shù)后出血，但對于息肉切除遲發(fā)性術(shù)后出血無益[28]。

2.2 EMR

EMR主要應用于胃腸道表淺腫瘤的診療，其對整塊切除的病變有大小限制且僅能切除黏膜層病灶。據(jù)ESGE指南建議，病灶進行EMR治療時，生物惰性藍色染料應加入黏膜下注射溶液中以便于識別病灶邊緣并減少深層組織損傷[26]。對于≤20 mm的平坦型病變，EMR可完整切除整塊病灶，手術(shù)時間較短，黏膜下注射溶液的選擇建議為NS亞甲藍溶液，加入或不加入腎上腺素均可；而EPMR適用于>20 mm的巨大平坦型或腸道LST病變，其手術(shù)時間較長，除HA可能促進局部殘留腫瘤細胞增殖復發(fā)，該術(shù)式黏膜下注射建議選擇黏膜水墊維持時間長、不易被吸收的溶液為主(如甘油果糖等)[26]。但EPMR本身存在標本拼接困難，難以評估根治效果和易導致病變局部殘留及復發(fā)等問題，有條件的醫(yī)院建議直接實施ESD進行病灶切除。

2.3 ESD

相比EMR，ESD可切除更大、深達SM1層的病灶。對于要求更高、手術(shù)時間更長的ESD，黏膜切開前選擇維持足夠的黏膜隆起高度和時間的溶液(如HA、甘油果糖、HES或HPMC等)并混有亞甲藍及腎上腺素作為黏膜下注射溶液為最佳選擇方案。鑒于HA價格昂貴，有學者通過混合1 900 KDa HA和甘油果糖溶液以優(yōu)化黏膜下注射溶液，通過病灶的整體切除率和并發(fā)癥方面進行評估，該混合液在胃腸道腫瘤的ESD術(shù)中作用良好，具有可行性[9]。此外，2015年一篇發(fā)表在中華消化內(nèi)鏡雜志的臨床RCT表明，在運用ESD治療消化道早期癌及癌前病變時，黏膜下注射溶液中不加入腎上腺素組(n=54)可達到與加入腎上腺素組(n=47)類似的效果，且不會明顯增加各類并發(fā)癥的發(fā)生率[29]。未來需要有更大樣本量的RCT對ESD中黏膜下注射溶液加用腎上腺素的必要性進行評估。

3 新興產(chǎn)品

據(jù)報道，有學者致力于開發(fā)具有切割特性的生物相容性溶液，并將這種凝膠應用于活體豬模型的ESD中。在黏膜切開后，將具有切割特性的凝膠注入先前形成的黏膜下液墊中，可觀察到黏膜下層自動切割、分離，繼而用熱圈套器將分離的黏膜去除，而無需進一步使用電切刀切除，30 mm病變的平均操作時間為7.5 min[30]；Khashab MA團隊[31]還將該凝膠運用于POEM手術(shù)中，以期在未來的臨床中具有革新ESD和POEM手術(shù)的潛力。另有學者通過開展一項RCT研究黏膜下注射mesna對胃ESD的化學輔助作用，這種稱之為mesna的硫醇化合物可化學軟化結(jié)締組織，結(jié)果發(fā)現(xiàn)mesna組和對照組之間的ESD操作時間沒有顯著差異，但多變量分析表明黏膜下注射mesna化合物使病變剝離更為容易，可減少與ESD相關(guān)的手術(shù)挑戰(zhàn)[32]。除此之外，聚乳酸-羥基乙酸共聚物—聚乙二醇—聚乳酸-羥基乙酸共聚(PLGA-PEG-PLGA)是一種新興合成的溫度敏感可逆的水凝膠溶液，該溶液在室溫時為流動液體狀態(tài)，當注射至機體黏膜下層后，因接觸到體溫可自發(fā)轉(zhuǎn)變成半固體凝膠狀態(tài)。這種熱致水凝膠甚至在離體豬胃中注射一周之后，黏膜抬舉仍然存在，且未見明顯組織損傷，優(yōu)于目前常用的黏膜下注射物質(zhì)[33]。因此，PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠適合作為一個理想的黏膜下注射材料，有利于ESD手術(shù)的普及和應用。

綜上所述，尋找并選擇合適的黏膜下注射溶液可使內(nèi)鏡切除術(shù)更簡單、安全、高效地進行。臨床上，我們需綜合考慮病變特征、使用的內(nèi)窺鏡切除技術(shù)、內(nèi)鏡醫(yī)師的操作水平、黏膜下注射溶液的特性和性價比等因素，權(quán)衡利弊，選擇合適的黏膜下注射溶液，以促進內(nèi)鏡切除術(shù)的順利進行。近年來，黏膜下注射溶液雖有所發(fā)展，但進展相對緩慢，鼓勵黏膜下注射藥物的研發(fā)和創(chuàng)新，并對其做進一步探索和提升以促進內(nèi)鏡切除技術(shù)的革新和傳播。