虞喜豪
將熱療用于現(xiàn)代腫瘤治療中已有近百年歷史。熱療屬于物理治療范疇,它是通過物理方法將電能或其他能量轉(zhuǎn)化為熱能,以熱效應(yīng)對(duì)機(jī)體組織產(chǎn)生生物學(xué)變化達(dá)到治療疾病目的。熱療按治療范圍可分為局部、區(qū)域性及全身性熱療三大類;按溫度區(qū)分為亞高溫(39 ~41℃)、常規(guī)高溫(41 ~45℃)、固化高溫(熱凝固,70 ~100℃)熱療[1];按產(chǎn)熱設(shè)備及方式則分為微波熱療、射頻治療、紅外線及超聲波(海扶刀)等熱療。在臨床實(shí)際應(yīng)用中面對(duì)中晚期腫瘤患者居多,單純熱療往往難以取得整體治療效果,故將熱療與化療、放療等治療方法相結(jié)合的聯(lián)合治療方式,成為中晚期腫瘤的常用治療方法,而熱化療是目前臨床上聯(lián)合熱療最常見的治療方式。總體而言,目前國內(nèi)缺乏熱化療應(yīng)用的規(guī)范性指導(dǎo)意見,使用適應(yīng)證、方法及療效等均存在較大差異。筆者就現(xiàn)階段國內(nèi)外最常用高頻微波全身熱療聯(lián)合化療臨床現(xiàn)狀及存在問題,并結(jié)合筆者近20 年熱化療工作經(jīng)驗(yàn)淺談分析相關(guān)知識(shí),旨在與廣大同行進(jìn)一步交流此項(xiàng)研究工作。
微波治療腫瘤依據(jù)輻射器設(shè)計(jì)目前主要分3類[1]。①外照射(透熱)型:如半球形、矩形、柱形等,適用于肢體軀干體表及全身加熱;②接觸式輻射,如杵狀形、平面波導(dǎo)類儀器等,適用于皮膚表面皮腔道表面腫瘤;③插入式型:如各類穿刺針、桿形器等,用于臟器微創(chuàng)定位、局部腫瘤灶熱凝固治療。目前全身性熱療主要為外照射型,加熱程度與微波功率相關(guān),高功率微波穿透深度可達(dá)5 ~6cm,體表層下及體腔內(nèi)組織及體液持續(xù)性受輻射作用,分子振蕩產(chǎn)熱后,通過血管網(wǎng)尤其大中血管傳導(dǎo)熱能至全身,致機(jī)體體溫逐漸升高,而達(dá)到受控預(yù)設(shè)溫度產(chǎn)生熱療效應(yīng)。目前此類體外微波全身熱療設(shè)置有全密閉太空艙型、水浴型、平面床型及腹部半球探頭照射型等。從患者接受度及方便依從性上,以后者應(yīng)用較多。
1.熱療對(duì)細(xì)胞的影響:主要表現(xiàn)為高溫致細(xì)胞膜通透性、流動(dòng)性增加,膜蛋白變性,代謝物質(zhì)分子交換性增大,膜內(nèi)外pH 值改變?cè)斐杉?xì)胞膜損傷。高溫影響細(xì)胞核內(nèi)DNA 及RNA 相關(guān)代謝合成酶的功能,從而影響細(xì)胞增生[2,3]。由于腫瘤細(xì)胞過度異常增生性,其胞膜穩(wěn)定性及完整性較正常細(xì)胞差,且部分代謝酶熱穩(wěn)定欠缺,故一定高溫條件下(41 ~43℃)較正常細(xì)胞更易受到熱損傷。近年來有更多研究提出,細(xì)胞加熱將促發(fā)凋亡機(jī)制啟動(dòng),表現(xiàn)為抑癌基因P53上調(diào)及凋亡抑制因子Bcl-2 下降[4,5]。
2.熱療對(duì)組織血流及血管的影響:機(jī)體組織中血管床隨溫度升高,管腔擴(kuò)張血流量加大。正常組織中血管具有相對(duì)完善調(diào)節(jié)機(jī)制,通過神經(jīng)及活性物質(zhì)合理分布血流量。而異常增生腫瘤組織血管床結(jié)構(gòu)紊亂,毛細(xì)血管壁發(fā)育成熟度差,易積聚熱量致組織水腫、細(xì)胞損傷。另有研究表明:癌細(xì)胞受熱培養(yǎng)(42℃)所表達(dá)VEGF 多亞類分子表達(dá)水平下降,從而抑制血管形成[6]。
3.熱療對(duì)免疫機(jī)制的影響:已有較多研究報(bào)道[1],影響主要為熱增加腫瘤細(xì)胞抗原性,并參與抗原處理、遞呈,增強(qiáng)抗腫瘤抗原特異性CTL 細(xì)胞反應(yīng)[7];促進(jìn)熱休克蛋白HSP 合成,此可使正常細(xì)胞對(duì)熱有一定抵抗,起免疫保護(hù)并保持胞內(nèi)其他蛋白穩(wěn)定;促進(jìn)細(xì)胞因子分泌及降低循環(huán)血中可溶性白介素-2 受體(免疫封閉因子),此外熱療可增進(jìn)非特異性免疫細(xì)胞NK 及巨噬細(xì)胞活力發(fā)揮免疫效應(yīng)。
4.細(xì)胞毒藥物(化療)與熱療協(xié)同機(jī)制:加溫可提高化療藥物對(duì)細(xì)胞滲透性,有利于發(fā)揮藥物對(duì)胞內(nèi)蛋白及核酸代謝的影響作用;另外,熱療促進(jìn)局部腫瘤組織細(xì)胞間血流動(dòng)力學(xué)改變,供氧增加,局部乏氧環(huán)境減少,而乏氧細(xì)胞常對(duì)化療藥耐受,因而熱化療可起到互補(bǔ)增效作用[8,9]。常用藥物中烷化劑如氮芥、環(huán)磷酰胺等在溫度高于37℃即有增效作用;而鉑類藥物,常常溶解滲透性差,熱療則可明顯增加其滲透距離,使藥效提高。
1.惡性漿膜腔積液:惡性胸腹腔積液是眾多中晚期腫瘤最為常見的并發(fā)癥之一,發(fā)生率在60%以上。一般常用治療方式如胸腹腔內(nèi)置管液體引流,配合腔內(nèi)化療藥物及黏附劑(如四環(huán)素、滑石粉等)、生物制劑類等可起到一定作用,但常有部分患者效果欠佳,尤其治療后,胸膜腔分隔包裹、粘連及腹腔內(nèi)粘連繼發(fā)腸梗阻等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,因此常影響總體治療效果。有研究者收集了國內(nèi)針對(duì)胸腔積液熱化療相關(guān)的19 項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究數(shù)據(jù)共1134 例患者資料,進(jìn)行Meta 分析顯示[10],與單純胸腔灌注化療比較,胸腔內(nèi)化療聯(lián)合熱療可明顯提高此類患者惡性胸腔積液緩解率(OR = 3. 89 ,95% CI:2. 89 ~5. 05,P =0.000);可明顯提高生活質(zhì)量改善率(OR =3. 14,95%CI:2.39 ~4.18,P =0.000)。治療相關(guān)不良反應(yīng)如胃腸道反應(yīng)、骨髓抑制及胸痛等并未明顯增加。筆者也曾收集42 例高功率微波腹部透熱聯(lián)合化療治療惡性腹腔積液患者資料,回顧性分析結(jié)果顯示,幾種常見腫瘤惡性腹腔積液治療總有效率為77.8%,對(duì)照組為41.7%。
2.晚期播散、轉(zhuǎn)移實(shí)體瘤:此類腫瘤在腫瘤內(nèi)科中占大多數(shù)。(1)對(duì)于難以手術(shù)或不愿手術(shù)者,或曾行多次一線、二線系統(tǒng)化療進(jìn)展者,全身熱療或區(qū)域性加熱與化療結(jié)合用于手術(shù)前或手術(shù)后輔助化療,以及姑息性化療,可一定程度提高手術(shù)切除率及腫瘤局部控制率,尤其在針對(duì)某些軟組織肉瘤等對(duì)化療欠敏感及藥物耐藥患者,可起到良好效果[11]。(2)對(duì)于臨床最為常見的肺癌患者,約60% ~70%就診時(shí)已屬晚期,熱療后可明顯提高療效。筆者曾有報(bào)道,在幾類非手術(shù)治療晚期肺癌中,進(jìn)行熱化療者相比較其他方式有療效優(yōu)勢[12]。(3)對(duì)于腹腔播散、種植侵襲的腸癌、盆腔腫瘤及婦科腫瘤,在手術(shù)或減滅手術(shù)后配合行熱化療,均有良好效果。有報(bào)道77 例闌尾黏液癌腹腔轉(zhuǎn)移術(shù)后再行熱化療,平均CEA 值由31.2降至6.9 (P =0.000)、MST 可達(dá)28 個(gè)月[1]。另有研究顯示,126 例晚期實(shí)體瘤(包括肺、腸癌和乳腺癌等),熱化療總有效率(oRR)20.63%,與對(duì)照組(單化)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.01),并且隨熱療次數(shù)適當(dāng)增多療效更好,即4 次者優(yōu)于2 次者[14]。(4)對(duì)于多種晚期骨轉(zhuǎn)移瘤,化療同時(shí)加內(nèi)生場全身熱療與對(duì)照組(同病種同化療方案)比較,骨痛緩解率82.8% vs 60.0%;骨質(zhì)病灶緩解率為83.3% vs 60.1%[15]。一項(xiàng)來自美國等多個(gè)國家國際多中心臨床研究證實(shí),中晚期宮頸癌(Ⅱb、Ⅲ及Ⅳa 期)放化療聯(lián)合熱療,完全緩解率(CR)可達(dá)90%,且參與實(shí)驗(yàn)的不同國家臨床中心的數(shù)據(jù)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[16]。此外更多研究表明,全身熱療配合化療除提高瘤灶緩解率外,更為明顯的在于改善晚期腫瘤患者的生存及生活質(zhì)量[17]。
采用高溫或各種致機(jī)體發(fā)熱治療腫瘤理念及實(shí)際應(yīng)用已有近百年歷史。20 世紀(jì)初就曾發(fā)現(xiàn)有腫瘤患者在感染某重病或受輻射致高熱后,腫瘤出現(xiàn)消退及受到控制的現(xiàn)象。近代研究認(rèn)為,除致病菌感染誘生諸如腫瘤壞死因子(TNF)等免疫因子作用外,高熱本身使瘤細(xì)胞或其組織損傷則為更主要作用因素。雖然目前熱療在臨床有較廣泛應(yīng)用,但至今仍僅主要作為晚期腫瘤姑息治療的輔助手段之一。究其原因主要為:(1)在臨床實(shí)際治療實(shí)施過程中,諸多因素不一致(方法、溫控、時(shí)間及療程等),缺乏統(tǒng)一規(guī)范指導(dǎo)原則。(2)在全身熱療中,在如何深部精確測溫方面,實(shí)時(shí)反映治療范圍或體腔內(nèi)病灶局部溫度尚為難點(diǎn)。因腋下、肛門或口腔電極板等全身性體溫測值,未必完全代表病灶部溫度。(3)熱耐受問題值得關(guān)注。熱療后熱休克蛋白表達(dá)增多,將會(huì)產(chǎn)生對(duì)組織細(xì)胞熱保護(hù)作用,故反復(fù)多次或連續(xù)性熱療是否科學(xué)[13]。(4)熱療與化療配合中,化療劑量配比及使用時(shí)效問題。難確定,并且意見不一?,F(xiàn)主要有3 種方式:①化療后熱療,化療藥物達(dá)瘤組織最佳濃度后再輔加熱療,可使?jié)舛刃?yīng)最佳;②先熱療后化療,組織細(xì)胞受熱效應(yīng)作用后再化療,可強(qiáng)化病灶組織細(xì)胞損傷,可起到化療劑量減量增效作用;③二者同時(shí)進(jìn)行,對(duì)患者而言臨床實(shí)際依從性似乎更好。筆者單位多年來所進(jìn)行的全身熱化療均基本采用此方式。此外熱化療中化療劑量是否必要減量、減量幅度是多少,熱與化療結(jié)合是否增加毒性不良反應(yīng)等,尚無定論。
隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,全身性熱化療的進(jìn)一步研究及發(fā)展必將根基于腫瘤分子生物學(xué),尤其是生物熱力學(xué)及機(jī)電物理學(xué)等學(xué)科發(fā)展。目前相關(guān)性研究已有較多報(bào)道,歸納如下:(1)磁感應(yīng)納米粒子介導(dǎo)熱化療:有報(bào)道將磁感應(yīng)納米材料與細(xì)胞毒藥物(如MTX)結(jié)合,在全身熱療作用下,對(duì)高侵襲性乳腺癌細(xì)胞作用,顯示出較常規(guī)熱化療更強(qiáng)大殺傷力,且明顯優(yōu)于單一治療[18]。(2)化療藥物與金屬粒子混合后熱療:有研究將還原型金屬鐵粉做為載體與藥物順鉑及甘油制成混懸液,在微波加熱作用下,進(jìn)行機(jī)體熱效觀察,結(jié)果提示該方法短時(shí)間內(nèi)可使組織局部有更高溫度提升效率,10min 左右局部藥液溫度即可由26℃升至40. 2℃,而且易于體內(nèi)分解代謝[19]。(3)全身熱療與介入栓塞化療結(jié)合:此類方法應(yīng)用報(bào)道現(xiàn)較多,全身熱療可一定程度減少因介入化療栓塞(尤其多次)所造成化療耐藥、免疫功能減退以及因栓塞后局部組織缺氧致VEGF 升高,而使腫瘤易復(fù)發(fā)的情況。總體具有良好協(xié)同效果[20]。TACE聯(lián)合體外高頻微波熱療在中晚期肝癌治療中,總有效率77.8%,而對(duì)照者(僅介入治療)為55.3%(P <0.05);1 年生存率分別為72.2% 與60.5%,且不良反應(yīng)發(fā)生率沒有增加[21]。
熱療在臨床中應(yīng)用已逐漸廣泛,而對(duì)眾多復(fù)發(fā)、全身多發(fā)轉(zhuǎn)移晚期腫瘤患者采用全身性熱療,尤其體外微波透熱方式治療,較常見且易被患者接受。熱療與化療的結(jié)合,可更好發(fā)揮各自作用特點(diǎn),總體上可起到互補(bǔ)增效作用。但目前此類治療尚需進(jìn)一步統(tǒng)一規(guī)范。另外,更深層的作用機(jī)制、對(duì)機(jī)體整體影響等以及新型熱化療治療理念、方式及材料等,也將進(jìn)一步深入研究。
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