陳志明,丁登峰
暨南大學第二臨床醫(yī)學院、深圳市人民醫(yī)院麻醉科(廣東深圳 518020)
肺癌的發(fā)病率與病死率均位于惡性腫瘤首位,手術(shù)切除是其主要的治療方式[1]。肺癌手術(shù)創(chuàng)傷大,疼痛劇烈,使得術(shù)后急性疼痛高發(fā)。疼痛抑制自然殺傷細胞(natural killer cells,NK cell)活性,誘導免疫抑制[2]。完善的術(shù)后鎮(zhèn)痛不僅減少肺癌患者不愉快的主觀感受和情感體驗,還可以保護患者免疫的功能,在降低腫瘤轉(zhuǎn)移及復發(fā)風險方面有重要意義[3]。既往單一的鎮(zhèn)痛藥物及鎮(zhèn)痛方式常出現(xiàn)鎮(zhèn)痛不足、呼吸抑制、惡心嘔吐等不良反應,而且抑制肺癌患者免疫功能。隨著麻醉藥物和麻醉技術(shù)的發(fā)展,不同的鎮(zhèn)痛藥物及鎮(zhèn)痛方式用于臨床,在減少不良反應的同時,改善患者的免疫功能。本文就不同鎮(zhèn)痛藥物及鎮(zhèn)痛方式對肺癌患者免疫功能的影響進行綜述。
NK細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞均參與調(diào)控腫瘤免疫,其中NK細胞、輔助T細胞1(T helper cells1,Th1 cell)以及 CD8+細胞毒性T細胞(cytotoxic T-lymphocyte,CTL)發(fā)揮抗腫瘤作用,抑制腫瘤生長,而輔助T細胞2(T helper cells2,Th2 cell)、調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Tregs)、腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)則抑制抗腫瘤作用,促進腫瘤生長[4]。
不同種類免疫細胞影響腫瘤免疫機制不一,NK細胞分泌γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α),直接殺傷腫瘤細胞[5]。研究表明,肺癌根治術(shù)后NK細胞數(shù)量減少,且對腫瘤細胞的殺傷能力減弱[6]。Th1細胞分泌白細胞介素(interleukin,IL)-2、IFN-γ等細胞因子,激活NK細胞與巨噬細胞活性,并增強CTL的殺傷能力。CD8+CTL可通過主要組織相容性復合體Ⅰ類(major histocompatibility complexⅠ,MHCⅠ)肽復合物途徑直接識別和殺傷腫瘤細胞。Th2細胞通過分泌IL-4、IL-5、IL-10等細胞因子抑制機體抗腫瘤效應。機體Th1/Th2是相互制約的平衡關(guān)系,Th1/Th2失衡將影響患者的免疫功能,增加腫瘤的發(fā)生率[7]。與健康人相比,肺癌患者Th1相關(guān)細胞因子水平下降,而Th1相關(guān)細胞因子水平上升,Th1/Th2明顯失衡[8]。TAMs不僅能抑制腫瘤微環(huán)境CTL活性,還能釋放血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF),并產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloprotein-9,MMP-9),促進腫瘤血管的生長[9]。在肺癌的進展過程中,TAMs可能誘導腫瘤細胞侵襲和增殖,導致患者預后不良[10]。Tregs通過分泌轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、IL-10、IL-35等細胞因子抑制CTL對腫瘤細胞的殺傷作用,導致腫瘤的轉(zhuǎn)移、侵襲[11]。Phillips等[12]比較肺癌患者與健康人外周血免疫細胞數(shù)量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)肺癌患者外周血Tregs顯著增加,且分離出的Tregs對原始T細胞有抑制作用。
由此可見,肺癌患者術(shù)前已經(jīng)存在免疫抑制,肺癌術(shù)后患者疼痛劇烈,而術(shù)后疼痛進一步抑制患者免疫功能,增加術(shù)后腫瘤復發(fā)或轉(zhuǎn)移的風險,因此肺癌患者應做好術(shù)后鎮(zhèn)痛。
2.1 阿片類鎮(zhèn)痛藥 嗎啡是經(jīng)典的阿片類鎮(zhèn)痛藥,可激活μ阿片受體(Mu-opioid receptor,MOR),刺激原始T細胞蛋白激酶C-θ(protein kinase C-θ,PKC-θ)蛋白磷酸化和轉(zhuǎn)錄因子GATA3表達,誘導T細胞向Th2細胞分化,降低Th1/Th2比值,抑制免疫功能[13]。嗎啡還可抑制核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信號通路,降低免疫細胞微小RNAs的表達,且這種抑制作用呈時間和濃度依賴性[14]。除了MOR,κ-阿片受體(kappa opioid receptor,KOR)亦通過抑制NK細胞的細胞溶解功能參與細胞免疫[15]。動物模型中,不同種類阿片類藥物作用于巨噬細胞表面阿片受體,從而呈現(xiàn)出不同程度的免疫抑制效應(嗎啡>羥考酮>丁丙諾啡)[16]。芬太尼類藥物是人工合成的阿片類鎮(zhèn)痛藥,Ma等[17]等發(fā)現(xiàn)芬太尼劑量依賴性下調(diào)NF-κB的活性,抑制T淋巴細胞活性,但臨床劑量芬太尼用于術(shù)后鎮(zhèn)痛不影響患者NK細胞毒性。并非所有阿片類藥物對機體免疫都有抑制作用,研究顯示,阿片受體激動-拮抗劑地佐辛通過提高CD8+細胞增殖和細胞毒性,抑制腫瘤轉(zhuǎn)移[18]。
阿片類藥物對機體免疫系統(tǒng)隨著藥物種類、劑量及給藥方式不同而產(chǎn)生不同影響,一項回顧性研究發(fā)現(xiàn),術(shù)后96 h內(nèi)阿片類藥物的劑量增加與5年內(nèi)肺癌復發(fā)率增高相關(guān)[19],因此,肺癌患者術(shù)后鎮(zhèn)痛需謹慎選擇阿片類藥物。
2.2 非甾體類抗炎藥 炎癥在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用,使用抗炎藥可降低腫瘤的發(fā)病率和復發(fā)率,抗炎藥可能是一種新的腫瘤治療策略[20]。非甾體類抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)是一類主要抑制環(huán)氧化酶(cyclooxigenase,COX)活性從而減少前列腺素(prostaglandin,PG)合成的化合物,這類藥物通過減少細胞遷移、抑制血管生成、誘導細胞凋亡、增強細胞免疫應答等作用機制,發(fā)揮抗腫瘤作用,降低腫瘤復發(fā)[21]。
上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化程序的異常激活使癌細胞具有轉(zhuǎn)移性,非選擇性NSAIDs阿司匹林通過抑制上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化程序的激活,阻滯高侵襲性K-ras表達肺癌細胞的轉(zhuǎn)移[22]。阿司匹林還通過下調(diào)血小板源性COX-1/血栓素A2途徑,阻止轉(zhuǎn)移性血管內(nèi)環(huán)境形成,使癌細胞保持在血管內(nèi),減少肺轉(zhuǎn)移[23]。程序性死亡-1(programmed death 1,PD-1)是一種活化T細胞表達的小分子,抑制T細胞介導的抗腫瘤免疫。臨床研究顯示,肺癌術(shù)后PD-1升高,而非選擇性NSAIDs氟比洛芬酯在術(shù)后72 h內(nèi)抑制CD8+T細胞術(shù)后PD-1水平升高,改善肺癌患者術(shù)后免疫功能[24]。另一項臨床研究發(fā)現(xiàn),氟比洛芬酯提高肺癌患者術(shù)后長期生存率[25]。
研究顯示,COX-2在肺癌中高表達,其水平高低與預后有關(guān)[26]。COX-2抑制劑塞來昔布不僅通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激誘導肺癌細胞凋亡[27],還誘導肺癌細胞細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule 1,ICAM-1)上調(diào),增加腫瘤殺傷細胞對癌細胞的溶解,發(fā)揮抗腫瘤作用[28]。另一種COX-2抑制劑帕瑞昔布降低吞噬和細胞運動3(engulfment and cell motility 3,ELMO3)的表達,抑制肺癌的生長和轉(zhuǎn)移[29]。由于COX-2抑制劑提高機體對腫瘤的反應性和生存率,減少癌細胞的增殖和誘導癌細胞凋亡,因而有學者指出,有必要進行更多的臨床試驗,評價選擇性COX-2抑制劑在肺癌防治中的作用[30]。
NSAIDs主要通過COX依賴機制參與抗腫瘤作用[31],COX-1、COX-2在致癌過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,肺癌患者選擇NSAIDs用于術(shù)后鎮(zhèn)痛,需綜合考慮COX-1、COX-2抑制劑的抗腫瘤作用及其所致的并發(fā)癥。盡管COX-2抑制劑選擇性更強,但其他分子靶點是否具有同樣的效果,也需進一步研究。
2.3 α2腎上腺素受體激動劑 右美托咪定是一種高選擇性α2腎上腺素受體激動劑,它對α2受體的親和力是可樂定的8倍。右美托咪定可抑制炎癥反應、減輕應激反應、減少麻醉藥物用量、提高術(shù)后鎮(zhèn)痛質(zhì)量,而炎癥、兒茶酚胺釋放、麻醉藥物及疼痛對抗腫瘤免疫產(chǎn)生不利影響,因而圍術(shù)期使用右美托咪被認為對腫瘤切除的患者特別有益[32]。一項系統(tǒng)性回顧研究顯示,與對照相比,圍術(shù)期使用右美托咪定的患者NK細胞、B細胞和CD4+T細胞數(shù)量以及CD4+/CD8+和Th1/Th2的比例明顯升高,CD8+T細胞數(shù)量減少,可保護手術(shù)患者的免疫功能,提高臨床療效[33]。研究發(fā)現(xiàn),右美托咪定用于胸腔鏡手術(shù),可減輕圍術(shù)期的免疫抑制[34]。
雖然右美托咪定通過間接作用改善肺癌患者圍術(shù)期的免疫功能,但其直接作用的效果可能與此相反。體外實驗顯示,右美托咪定通過肺癌細胞中α2腎上腺素受體的信號傳導促進腫瘤細胞的存活[35]。體內(nèi)實驗也發(fā)現(xiàn),右美托咪定增加肺癌小鼠體內(nèi)腫瘤細胞的存活和轉(zhuǎn)移生長,這種作用也通過腎上腺素受體實現(xiàn)[36]。臨床研究發(fā)現(xiàn),右美托咪定通過誘導肺癌患者術(shù)后單核髓源性抑制細胞促進腫瘤轉(zhuǎn)移,該細胞群具有較強的促血管生成能力,對患者遠期療效產(chǎn)生不利影響[37]。由于基礎研究缺乏可靠實驗模型模擬人類肺癌,且右美托咪定用量遠大于臨床用藥,難以為右美托咪定對肺癌患者遠期療效的影響提供明確依據(jù)。目前臨床研究集中于右美托咪定對圍術(shù)期肺癌患者免疫功能狀態(tài)的影響,雖然其間接作用有利于肺癌患者免疫功能的恢復,但其直接作用促進肺癌細胞存活和轉(zhuǎn)移仍不容忽視,因而未來的研究有必要明確右美托咪定肺癌患者長期預后的影響。
2.4 非阿片類中樞鎮(zhèn)痛藥物 曲馬多是一種非典型的阿片類藥物,除作用于阿片類受體外,它還能阻止5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)和去甲腎上腺素的再攝取,主要用于中重度疼痛的治療。由于曲馬多對阿片受體作用弱,因而其所致的不良反應比經(jīng)典阿片類藥物少[38]。曲馬多在急慢性疼痛治療后均未引起免疫抑制,急性給藥還對正常動物的NK細胞、淋巴細胞增殖和細胞因子產(chǎn)生等免疫指標有明顯的增強作用,這種作用與其所致的5-HT活性增強有關(guān)[39]。研究發(fā)現(xiàn),曲馬多可激活NK細胞活性,防止手術(shù)引起的NK細胞活性抑制,明顯抑制肺癌術(shù)后轉(zhuǎn)移,而同等劑量的嗎啡則無此作用[40]。因此,曲馬多對肺癌患者圍術(shù)期的免疫保護無疑起到正向作用,但肺癌術(shù)后疼痛劇烈,曲馬多鎮(zhèn)痛作用有限,劑量過大容易導致惡心嘔吐,因而在選擇時需充分評估。
3.1 患者自控靜脈鎮(zhèn)痛(patient-controlled intravenous analgesia,PCIA) PICA是治療術(shù)后疼痛的有效方法之一,以阿片類藥物為主的PCIA在臨床應用廣泛。但阿片類藥物不良反應多,其抑制免疫功能的作用對癌癥患者產(chǎn)生負面影響,目前針對肺癌患者的PCIA多聯(lián)合應用其他藥物,在減少不良反應的同時,保護患者免疫功能,延緩腫瘤術(shù)后復發(fā)[41]。
3.2 胸段硬膜外鎮(zhèn)痛(thoracic epidural analgesia,TEA) TEA是公認有效的胸科術(shù)后鎮(zhèn)痛方式。研究顯示,與靜脈鎮(zhèn)痛相比,TEA可減緩圍術(shù)期CD3+、CD4+、CD4+/CD8+比值和NK細胞下降,使患者術(shù)后72 h各項指標恢復至麻醉前水平,對免疫系統(tǒng)干擾小,患者恢復快[42]。但一項回顧性研究發(fā)現(xiàn),肺癌術(shù)后2年和5年無復發(fā)生存率與TEA或PCIA的鎮(zhèn)痛方式無關(guān)[43]。
3.3 區(qū)域神經(jīng)阻滯 椎旁神經(jīng)阻滯(paravertebral block,PVB)是一種與TEA鎮(zhèn)痛效果相似而并發(fā)癥較少的神經(jīng)阻滯[44]。PVB抑制肺葉切除術(shù)后血漿MMP-9水平升高,有利于患者術(shù)后迅速康復,減少術(shù)后腫瘤復發(fā)[45]。但也有研究認為,與PCIA和TEA相比,PVB不降低腫瘤復發(fā)率,但增加術(shù)后總體存活率[46]。近年來,隨著超聲技術(shù)的發(fā)展,肋間神經(jīng)阻滯(intercostal nerve block,ICNB)、前鋸肌平面阻滯(serratus anterior plane block,SAPB)、豎脊肌平面阻滯(erector spinae plane block,ESPB)等區(qū)域神經(jīng)阻滯相繼用于胸部手術(shù)的術(shù)后鎮(zhèn)痛,在減少麻醉藥物用量、改善術(shù)后鎮(zhèn)痛質(zhì)量、減少術(shù)后并發(fā)癥方面取得良好效果[47],但目前有關(guān)區(qū)域神經(jīng)阻滯對肺癌患者免疫功能影響的研究較少,尚無研究觀察這些神經(jīng)阻滯對肺癌患者遠期復發(fā)率和生存率的影響。
3.4 多模式鎮(zhèn)痛 多模式鎮(zhèn)痛是一種采用不同麻醉藥物和麻醉技術(shù),作用于疼痛傳導的不同靶位,減少單一藥物和技術(shù)的不良反應,以達到完善鎮(zhèn)痛質(zhì)量的鎮(zhèn)痛方法。對肺葉切除術(shù)患者,多模式鎮(zhèn)痛限制阿片類藥物的不良反應,改善疼痛治療,促進患者快速恢復[48],理論上有利于肺癌患者免疫功能的保護。但手術(shù)方式、患者病情、麻醉醫(yī)生的選擇及治療費用等因素限制了多模式鎮(zhèn)痛標準流程的制定[49],使得多模式鎮(zhèn)痛的組合種類繁多,因此多模式鎮(zhèn)痛能否提高患者免疫功能,減少術(shù)后腫瘤復發(fā),不同研究結(jié)論不一[50]。
圍術(shù)期免疫功能的抑制,將促進肺癌術(shù)后微小殘留病灶和循環(huán)腫瘤細胞生長,導致腫瘤復發(fā)和轉(zhuǎn)移。如何改善肺癌患者圍術(shù)期的免疫功能,降低腫瘤復發(fā)和轉(zhuǎn)移風險,一直是臨床研究的重點。諸多研究表明,良好的術(shù)后鎮(zhèn)痛能提高患者圍術(shù)期免疫功能。以往肺癌術(shù)后鎮(zhèn)痛方式單一,PCIA是主要的鎮(zhèn)痛方式,因而相關(guān)研究多觀察不同鎮(zhèn)痛藥物對肺癌患者免疫功能的影響,但很多鎮(zhèn)痛藥物存在缺陷,如阿片類藥物和右美托咪定直接抑制患者免疫功能、NSAIDs使用禁忌多、曲馬多鎮(zhèn)痛作用弱等,對臨床指導作用有限。近年來,隨著超聲技術(shù)的發(fā)展,不同方式的神經(jīng)阻滯被用于肺癌手術(shù),使肺癌術(shù)后鎮(zhèn)痛方式有了多種選擇。神經(jīng)阻滯所用局麻藥吸收入血緩慢,且局麻藥可抑制腫瘤細胞生長,因此今后的研究可著眼于不同術(shù)后鎮(zhèn)痛方式對肺癌患者免疫功能的影響。此外,肺癌術(shù)后復發(fā)率和生存率是反映腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移及治療效果最直觀的指標,但目前研究主要觀察圍術(shù)期患者免疫功能變化,缺乏對遠期療效的評價,未來的研究需彌補這方面缺陷,為肺癌術(shù)后鎮(zhèn)痛方案的制定提供更有力的臨床證據(jù)。最后,圍術(shù)期免疫功能受麻醉、手術(shù)、護理等多方面因素影響,設計有關(guān)術(shù)后鎮(zhèn)痛對肺癌患者免疫功能影響的臨床研究時,需要制定嚴謹?shù)脑囼灧桨?,排除其他干擾因素。