肖建生
(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院,江西省南昌市 330006)
肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是原發(fā)性肝癌最主要的類型,被列為全球第六大常見腫瘤和第四大常見癌癥相關(guān)死亡原因[1]。肝切除術(shù)是HCC患者獲得長(zhǎng)期生存的最重要的方法。肝切除術(shù)的發(fā)展最早要追溯到1888年Langerbuch教授成功完成的世界首例肝臟切除手術(shù),隨后肝切除手術(shù)經(jīng)歷了不斷的改進(jìn)與發(fā)展,安全性和手術(shù)效果也有了明顯的提高,其圍術(shù)期死亡率從20世紀(jì)70年代的20%下降到20世紀(jì)90年代的3%以下,5年生存率從16%提高到40%~50%[2-4]。但由于肝臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜,肝門膽管的血管分布和解剖結(jié)構(gòu)容易發(fā)生變化,傳統(tǒng)肝切除術(shù)在操作上精確度較低,容易出現(xiàn)原發(fā)病灶切除不完全(陽(yáng)性切緣)或切除時(shí)不能將肝臟內(nèi)已有的腫瘤全部切除(隱匿性、多灶性)的情況,導(dǎo)致多達(dá)70%的患者在5年內(nèi)出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)[5-7]。因此,在術(shù)前實(shí)現(xiàn)肝癌的準(zhǔn)確定位,完整切除腫瘤,最大限度保留肝組織成為外科醫(yī)師面臨的新挑戰(zhàn)。隨著對(duì)肝臟解剖學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷加深及3D可視化、3D打印、熒光導(dǎo)航等技術(shù)的發(fā)展,肝臟外科手術(shù)逐漸向精準(zhǔn)、微創(chuàng)方向發(fā)展,肝臟外科由傳統(tǒng)粗獷模式發(fā)展為精準(zhǔn)模式。董家鴻院士提出了精準(zhǔn)肝臟外科的策略:最大化清除目標(biāo)病灶、最大化保留肝臟功能性體積、最小化手術(shù)創(chuàng)傷侵襲,以此實(shí)現(xiàn)患者最佳康復(fù)的終極目標(biāo)[8]。本文就肝臟外科精準(zhǔn)治療的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以進(jìn)一步推廣其理念。
目前,肝癌肝內(nèi)轉(zhuǎn)移的主要方式是腫瘤細(xì)胞侵犯門靜脈分支并隨門靜脈血流在荷瘤肝段播散,進(jìn)而導(dǎo)致肝內(nèi)多發(fā)轉(zhuǎn)移。肝切除術(shù)是肝癌患者首選及最有效的治療方式,其中,與傳統(tǒng)肝切除術(shù)相比,以門靜脈為主的Glisson蒂血供范圍和肝靜脈引流區(qū)域?yàn)榻馄式缦薜慕馄市愿吻谐g(shù)具有手術(shù)更精準(zhǔn),可徹底清除肝內(nèi)微小轉(zhuǎn)移灶,避免殘肝缺血,降低腫瘤復(fù)發(fā)率,提高術(shù)后遠(yuǎn)期生存率等多重優(yōu)勢(shì),目前已在我國(guó)及世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
解剖性肝切除的發(fā)展離不開對(duì)肝臟解剖學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入及影像學(xué)等技術(shù)的進(jìn)步。1957年Couinaud提出基于肝內(nèi)Glisson系統(tǒng)的肝臟五葉八段劃分法,將肝臟分為功能及解剖結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立的八段[9],開啟了肝臟解剖學(xué)新的大門,奠定了解剖性肝切除的理論基礎(chǔ)。1985年Makuuchi率先通過術(shù)中超聲輔助門靜脈注射亞甲藍(lán)完成第一臺(tái)解剖性肝切除手術(shù)并提出解剖性肝切除的定義:以目標(biāo)肝段主肝蒂的離斷和主肝靜脈的顯露為標(biāo)準(zhǔn)的肝段切除[10]。解剖性肝切除概念提出后,因其手術(shù)復(fù)雜性以及當(dāng)時(shí)技術(shù)手段的限制而受到質(zhì)疑,發(fā)展相對(duì)緩慢。近年來,隨著影像學(xué)、外科學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展,解剖性肝切除在肝臟外科中的應(yīng)用發(fā)展迅速,且手術(shù)操作更加精準(zhǔn)、安全。
肝段立體界限的精準(zhǔn)確定是精準(zhǔn)解剖性肝切除的關(guān)鍵技術(shù)。目前臨床常用的方法包括門靜脈穿刺染色法、目標(biāo)肝段血流阻斷法、門靜脈射頻消融法等。門靜脈穿刺染色法是通過超聲引導(dǎo)下穿刺門靜脈注射亞甲藍(lán),使相應(yīng)的肝段表面染色來識(shí)別目標(biāo)肝段,進(jìn)而顯示出擬切除肝段的界限,其最早由Makuuchi于1985年在肝癌肝切除患者中成功實(shí)施,而后得到了臨床的廣泛應(yīng)用。近年來,隨著吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)以及熒光腹腔鏡的出現(xiàn),ICG亦被作為染色劑常規(guī)應(yīng)用于解剖性肝切除中肝段邊界的識(shí)別。但門靜脈穿刺染色法對(duì)術(shù)者術(shù)中超聲定位水平及穿刺技術(shù)的要求極高,需要對(duì)毫米級(jí)肝段或亞肝段血管進(jìn)行準(zhǔn)確穿刺,技術(shù)難度較大[10]。目標(biāo)肝段血流阻斷法則需要解剖出相應(yīng)肝蒂并進(jìn)行阻斷,使肝臟表面出現(xiàn)缺血線,然后根據(jù)缺血線及肝臟表面定位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解剖性肝切除。該方法需對(duì)第一肝門進(jìn)行精細(xì)解剖,增加了術(shù)中副損傷風(fēng)險(xiǎn)及手術(shù)時(shí)間。此外,此方法多應(yīng)用于左右半肝切除或肝葉切除術(shù),而在一些特定肝段切除過程中,如肝中葉切除(4、5、8段),因門脈分支主干很早即分成了多個(gè)分支,行目標(biāo)肝段的血流阻斷技術(shù)難度較大[11]。門靜脈射頻消融法是在超聲引導(dǎo)下采用射頻消融術(shù)對(duì)目標(biāo)肝段的肝蒂進(jìn)行熱損毀,進(jìn)而確定擬切除門脈流域的缺血邊界,但由于射頻消融過程中的熱量難以精確控制,可能對(duì)臨近肝段的肝蒂組織造成不可逆的熱損傷,且會(huì)引起相關(guān)肝實(shí)質(zhì)組織的凝固性壞死,目前該技術(shù)的臨床應(yīng)用仍存在爭(zhēng)議[12-13]。如今隨著腹腔鏡及手術(shù)機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,臨床開始將腔鏡手術(shù)結(jié)合染色法用于治療原發(fā)性肝癌,其效果顯著優(yōu)于普通肝切除術(shù)[14]。
解剖性肝切除有其嚴(yán)格的適應(yīng)證,并不適用于所有的肝癌患者。研究顯示,接受解剖性肝切除的小肝癌(腫瘤直徑<2 cm)患者的術(shù)后局部復(fù)發(fā)率、術(shù)后生存時(shí)間等均優(yōu)于非解剖性肝切除患者;但對(duì)于直徑>5 cm的原發(fā)性肝癌,解剖性肝切除與非解剖性肝切除術(shù)后整體生存率無明顯差別[15-18]。而解剖性肝切除在轉(zhuǎn)移性肝癌中的應(yīng)用仍存在爭(zhēng)議,Tang等[19]針對(duì)結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移患者進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn),接受解剖性肝切除患者的術(shù)后總生存率及無病生存率與傳統(tǒng)肝切除術(shù)均無顯著差異,但其手術(shù)時(shí)間、術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率及死亡率均顯著長(zhǎng)/高于傳統(tǒng)肝切除術(shù),提示在轉(zhuǎn)移性肝癌的外科治療中,解剖性肝切除術(shù)并無顯著優(yōu)勢(shì)。綜上,解剖性肝切除主要適用于腫瘤直徑<2 cm的小肝癌及腫瘤直徑在2~5 cm的原發(fā)性肝癌。對(duì)于腫瘤直徑>5 cm的原發(fā)性肝癌及轉(zhuǎn)移性肝癌,其外科治療方式的選擇需根據(jù)腫瘤大小、位置及肝臟功能儲(chǔ)備情況、肝硬化程度等多方面綜合考慮。
目前,肝臟腫瘤的診斷主要依靠B超、CT和/或MRI等影像學(xué)檢查方法。傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查只能得到2D圖像,需要外科醫(yī)生在2D圖像的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象的3D圖像重建,但由于術(shù)者立體空間感及經(jīng)驗(yàn)的局限性和不確定性,其對(duì)疾病的診斷也存在不確定性,尤其是對(duì)復(fù)雜的肝臟腫瘤的診斷和術(shù)前規(guī)劃評(píng)估不夠精準(zhǔn)和精細(xì),導(dǎo)致術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率較高。3D可視化技術(shù)是基于患者的CT或MRI增強(qiáng)影像,通過計(jì)算機(jī)處理、分割后再3D重建,得到患者肝臟血管、膽道空間走行及個(gè)體化變異的精準(zhǔn)復(fù)制,然后將腫瘤等病灶的區(qū)域解剖結(jié)構(gòu)、周圍血管侵犯情況進(jìn)行精準(zhǔn)顯示,其能夠直觀、準(zhǔn)確地分離感興趣的目標(biāo),為準(zhǔn)確的術(shù)前診斷、個(gè)體化的手術(shù)方案和手術(shù)入路提供決策[20-21]。3D打印是3D可視化到3D物理模型的跨越式過渡,其能較好地顯示腫瘤的確切位置、大小、形狀及腫瘤與血管的關(guān)系,而且可提供直觀的手術(shù)導(dǎo)航,有助于快速識(shí)別和定位關(guān)鍵部位。術(shù)者術(shù)前通過應(yīng)用3D打印技術(shù)進(jìn)行手術(shù)模擬,可準(zhǔn)確評(píng)估病變的可切除性,指導(dǎo)重要解剖結(jié)構(gòu)的分離,從而避免術(shù)中損傷重要解剖結(jié)構(gòu),降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[2]。Erbay等[22]發(fā)現(xiàn)肝內(nèi)血管變異度高達(dá)70%,術(shù)前應(yīng)用3D重建系統(tǒng)可以顯示全尺寸肝臟立體信息,準(zhǔn)確估算殘肝體積,避免術(shù)中對(duì)血管的損傷,進(jìn)而減少出血、縮短操作時(shí)間。在小兒活體肝移植中,對(duì)成人的供肝進(jìn)行修整需要在保留肝體積的前提下不損傷脈管系統(tǒng),并且供肝體積過小易造成小肝綜合征,過大時(shí)容易形成門靜脈血栓,影響血流動(dòng)力學(xué),導(dǎo)致局部血流低灌注。3D打印物理模型可以充分展示供體與受體的腹腔內(nèi)情況及肝臟體積,準(zhǔn)確評(píng)估肝臟體積和劃定切除平面,將其用于術(shù)前及術(shù)中指導(dǎo)還可以縮短冷缺血時(shí)間[23]。此外,3D打印模型還可用于現(xiàn)代肝臟外科的教學(xué)中,其具有直觀性及可重復(fù)性,并且可以避免尸體解剖等倫理問題[24]。
ICG是一種三碳菁染料,具有良好的水溶性。靜脈注射后,ICG迅速與血漿蛋白結(jié)合,在注射后約8 min即被肝細(xì)胞攝取,并幾乎完全由肝臟以原始形態(tài)排出,其排泄速度與其體內(nèi)的正常肝細(xì)胞數(shù)量有著密切聯(lián)系[25]。ICG可被波長(zhǎng)805 nm的近紅外光激發(fā)而發(fā)出熒光,該反射光可被特殊的攝像系統(tǒng)實(shí)時(shí)捕捉,在屏幕上呈現(xiàn)熒光圖像。正常肝細(xì)胞和肝腫瘤細(xì)胞對(duì)ICG的代謝能力存在差異,肝腫瘤細(xì)胞會(huì)殘余大量的ICG,通過激光激發(fā)可清晰地觀察到腫瘤邊界,以此明確手術(shù)切除范圍。因此ICG被廣泛應(yīng)用于肝臟外科手術(shù)的術(shù)前評(píng)估,特別是HCC的精準(zhǔn)切除。在高分化的HCC細(xì)胞中,有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(organic anion-transporting polypeptide,OATP)和?;悄懰徕c共轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(sodium-taurocholate co-transporting polypeptide,NTCP) 高表達(dá),并與ICG競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合血漿蛋白,使ICG因無法與血漿蛋白結(jié)合而殘留于高分化HCC細(xì)胞中,無法通過膽汁排泄,因此高分化HCC呈現(xiàn)典型的均勻熒光模式。而低分化的HCC中由于OATP和NTCP的門脈攝取受限,同時(shí)膽汁排泄也受到干擾,因此其呈現(xiàn)的是一種不均勻的甚至是邊緣型的熒光圖案[26]。這一特殊的染色方式有助于外科醫(yī)生對(duì)肝臟腫瘤的淺表、微衛(wèi)星病灶進(jìn)行準(zhǔn)確定位和劃定。
Ishizawa等[25]進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性研究,旨在證明ICG熒光成像可以更好地可視化診斷HCC,結(jié)果顯示ICG熒光成像識(shí)別了63例經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)的HCC,并且發(fā)現(xiàn)了8例術(shù)前檢查漏診的患者。Gotoh等[27]收集了10例單發(fā)HCC患者的臨床資料進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)ICG熒光成像可識(shí)別出4個(gè)術(shù)前未發(fā)現(xiàn)的結(jié)節(jié),所有新檢出的結(jié)節(jié)大小均<6 mm。Aoki等[28]將ICG熒光成像技術(shù)用于解剖性肝切除術(shù)中肝段和亞段的識(shí)別,發(fā)現(xiàn)即使在肝硬化的背景下,這種方法也能清晰地描繪出肝臟的各個(gè)節(jié)段。Inoue等[29]也報(bào)道了ICG熒光成像技術(shù)在解剖性肝切除三維識(shí)別肝臟區(qū)域中的應(yīng)用效果:可以更準(zhǔn)確、更清晰地獲得肝臟解剖結(jié)構(gòu)及腫瘤邊界,提高手術(shù)的安全性及最大限度切除腫瘤。
肝臟外科手術(shù)常涉及膽道系統(tǒng),染料的膽汁分泌可以使膽管可視化,從而精確地識(shí)別需要保存或切除的結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),ICG熒光成像技術(shù)的使用顯著提高了膽管識(shí)別的準(zhǔn)確性,降低了醫(yī)源性膽管損傷的發(fā)生率[30]。同時(shí),ICG還可檢測(cè)到從肝臟斷面流出的膽汁,從而降低術(shù)后膽漏的發(fā)生率[31]。此外,測(cè)定ICG染料的血漿消失率還可以作為肝移植患者術(shù)后早期評(píng)估肝功能的一種簡(jiǎn)單有效的工具[32]。
血清甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)檢測(cè)和影像學(xué)檢查是HCC的主要診斷方式。AFP水平升高與腫瘤體積增大、門靜脈血栓形成及肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[33-34]。然而,AFP在HCC中的診斷靈敏度較低,僅為50%,診斷價(jià)值有限[34]。為了提高診斷的靈敏度和特異度,為個(gè)體化HCC診斷和預(yù)后評(píng)估提供更準(zhǔn)確和有價(jià)值的信息,單一生物標(biāo)志物檢測(cè)逐漸向多種生物標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)[35],AFP異質(zhì)體和異常凝血酶原等其他標(biāo)志物與AFP聯(lián)合使用時(shí)可提高診斷效能。此外,磷脂酰肌醇聚糖3、高爾基體蛋白73、骨橋蛋白、鱗狀細(xì)胞癌抗原和膜聯(lián)蛋白A2也在HCC的診斷和預(yù)后評(píng)估中發(fā)揮一定作用,但它們尚未被充分證實(shí)可臨床常規(guī)應(yīng)用。因此,臨床上迫切需要能夠有效診斷HCC和監(jiān)測(cè)預(yù)后的技術(shù)和手段。
液體活檢是一種非侵入性方式,其在早期診斷、微小殘留病灶的檢測(cè)和不同類型癌癥的全身治療方面顯示出良好的效果。在所有的液體活檢分析中,循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)及ctDNA在HCC的診斷及預(yù)后評(píng)估中發(fā)揮重要作用[36]。隨著惡性腫瘤的增殖及其對(duì)鄰近組織的侵襲,腫瘤細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP),MMP打破基底膜,使腫瘤細(xì)胞直接進(jìn)入鄰近的血管和淋巴管。腫瘤細(xì)胞一旦進(jìn)入血流,就變成了CTC,其可以繼續(xù)循環(huán),直至到達(dá)身體的不同組織并侵襲它們。但大多數(shù)進(jìn)入循環(huán)的CTC會(huì)被諸如失巢凋亡、免疫攻擊或剪切應(yīng)力等迅速殺死[37]。因此,CTC為了在惡劣的新環(huán)境中生存,經(jīng)歷了一系列的改變,一個(gè)關(guān)鍵的過程是上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition,EMT),在此過程中,CTC失去上皮型表面標(biāo)志物而獲得間充質(zhì)標(biāo)志物,從而表現(xiàn)得像間充質(zhì)細(xì)胞。經(jīng)EMT處理的CTC可以很容易地脫離原發(fā)腫瘤組織,侵入毛細(xì)血管,其生存和轉(zhuǎn)移能力顯著提高。此外,CTC可能與成纖維細(xì)胞、白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞或血小板形成CTC簇,從而具有比單個(gè)CTC更高的轉(zhuǎn)移潛力和更強(qiáng)的生存能力[38]。值得注意的是,CTC不是彼此完全相同的克隆,而是代表了來自不同腫瘤病灶的異質(zhì)細(xì)胞群體,其能夠在選擇性微環(huán)境和治療壓力下改變表型和分子特征[39]。研究表明[39],在原發(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移部位的腫瘤細(xì)胞之間存在著顯著的異質(zhì)性。因此,液體活檢不應(yīng)僅僅被認(rèn)為是一種微創(chuàng)的替代活檢方法,而是一種全面了解全身異質(zhì)性腫瘤細(xì)胞的新方法。通過檢測(cè)和分離CTC,可以揭示腫瘤的分子特征,識(shí)別靶向治療的標(biāo)志物,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療。Shi等[40]使用CTC作為標(biāo)志物來評(píng)估冷凍手術(shù)治療不可切除的HCC的療效,發(fā)現(xiàn)其可以很好地預(yù)測(cè)治療效果。Li等[41]檢測(cè)HCC患者CTC中pERK和pAkt的表達(dá)狀態(tài),發(fā)現(xiàn)pERK+/pAkt-的表達(dá)與較長(zhǎng)的無進(jìn)展生存時(shí)間、對(duì)索拉非尼具有較高的應(yīng)答率相關(guān)。Winograd等[42]評(píng)估了HCC患者中表達(dá)程序性死亡配體1(programmed death-ligand 1,PD-L1)的CTC,發(fā)現(xiàn)HCC患者體內(nèi)PD-L1+CTC可用于區(qū)分早期或晚期轉(zhuǎn)移性疾病。在6例接受抗程序性死亡蛋白1治療的患者中,CTC中PD-L1+對(duì)抗程序性死亡蛋白1治療均有效果,而PD-L1-的患者對(duì)抗程序性死亡蛋白1治療僅1/3有效,結(jié)果提示PD-L1+CTC可能是免疫治療反應(yīng)的預(yù)測(cè)因子。
ctDNA是液體活檢的另一個(gè)基石,它是死亡腫瘤細(xì)胞或吞噬腫瘤細(xì)胞的巨噬細(xì)胞的游離DNA 的一部分[43]。由于ctDNA包含與原始腫瘤細(xì)胞相同的基因突變,可用于識(shí)別異質(zhì)性腫瘤特異性突變和表觀遺傳學(xué)變化,并監(jiān)測(cè)正在接受治療或早期復(fù)發(fā)患者的腫瘤動(dòng)態(tài)[44-46]。另外,ctDNA與匹配腫瘤組織中存在的基因組特征相同,可以對(duì)體液中的突變負(fù)荷進(jìn)行定量和定性評(píng)估[47]。因此,ctDNA被認(rèn)為是一種良好的生物標(biāo)志物,可用于疾病監(jiān)測(cè)。ctDNA的數(shù)據(jù)包括定量變化(ctDNA濃度的差異)及定性變化(基因突變、DNA拷貝數(shù)變化和DNA甲基化)[48]。在HCC患者中檢測(cè)ctDNA發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞單核苷酸突變和甲基化變化與腫瘤負(fù)荷密切相關(guān),可用于預(yù)測(cè)術(shù)后復(fù)發(fā)[49]。研究顯示[50],92%的HCC患者的血漿/血清中可檢測(cè)到ctDNA p15和p16甲基化。在另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)[51],結(jié)合2個(gè)異常甲基化基因(APC和COX2)和1個(gè)miRNA (miR-203)建立預(yù)測(cè)模型,近75%的HCC患者可被早期診斷,但這部分患者不能通過AFP水平來診斷。
數(shù)字化技術(shù)的不斷進(jìn)步為肝臟外科的精準(zhǔn)治療奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。解剖性肝切除術(shù)是治療HCC的重要手段,術(shù)前熟悉患者的解剖結(jié)構(gòu)對(duì)制訂相應(yīng)的手術(shù)計(jì)劃、減少正常結(jié)構(gòu)損傷和徹底清除惡性組織尤為重要。術(shù)前3D成像和重建、3D打印技術(shù)有助于外科醫(yī)生個(gè)體化了解患者肝臟的解剖結(jié)構(gòu),ICG 熒光染色可有效指導(dǎo)術(shù)前評(píng)估、術(shù)中引導(dǎo)、術(shù)后并發(fā)癥預(yù)防及預(yù)后評(píng)估,這些技術(shù)的應(yīng)用有助于臨床個(gè)性化制訂手術(shù)方案,進(jìn)而最大限度地減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生,確保手術(shù)安全性和腫瘤學(xué)上良好的切除。此外,CTC及ctDNA在HCC患者中的臨床應(yīng)用也取得了顯著的進(jìn)步,其作為一種液體活檢形式,可整合患者獨(dú)特的基因組信息和臨床病理特征,為患者提供個(gè)體化的治療,真正實(shí)現(xiàn)HCC的精準(zhǔn)醫(yī)療。