陳嬌，李濤，宋佳芮，楊漢豐

【提要】 胰腺癌是一種起病隱匿，惡性程度較高的一種腫瘤性疾病。臨床上大多數(shù)病人在確診時(shí)已處于不可手術(shù)切除的階段。局部治療，控制腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間是這階段治療的主要目的。不可逆電穿孔作為腫瘤的一種微創(chuàng)消融技術(shù)，引起消融區(qū)細(xì)胞凋亡，同時(shí)可以很好的保護(hù)周?chē)堋⒛懝芗耙裙艿燃?xì)胞基質(zhì)的完整性，在治療進(jìn)展期胰腺癌方面逐漸顯示出優(yōu)勢(shì)。本文就影像學(xué)引導(dǎo)下不可逆電穿孔治療局部進(jìn)展期胰腺癌進(jìn)行綜述。

胰腺是人體的腹膜后位器官，起病隱匿，早期檢出困難。在腫瘤確診時(shí)，只有10%～20%的患者可獲得根治性手術(shù)的機(jī)會(huì)，30%～40%的患者處于腫瘤局部晚期狀態(tài)，而50%～60%的患者已發(fā)生腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[1]。據(jù)2018年的全球癌癥統(tǒng)計(jì)報(bào)告[2]顯示近30年來(lái)胰腺癌的總體生存率無(wú)明顯提高，5年生存率甚至低于7%，但發(fā)病率卻在不斷的上升。近年來(lái)針對(duì)局部進(jìn)展期胰腺癌提出了多種治療方法，不可逆電穿孔(irreversible electroporation，IRE)消融治療法就是其中一種[3]。不可逆電穿孔(IRE)又稱(chēng)為納米刀(NanoKnife)是一種新型非熱能性的物理消融技術(shù)。本文就IRE的基本原理及其在不同的影像學(xué)引導(dǎo)方式下行局部進(jìn)展期胰腺癌消融治療展開(kāi)綜述。

1 IRE的基本原理

當(dāng)細(xì)胞處于脈沖電場(chǎng)中時(shí)，細(xì)胞膜上的磷脂雙分子層在電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生納米級(jí)孔洞[4]，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大到一定程度時(shí)，細(xì)胞膜上產(chǎn)生的空洞將不會(huì)恢復(fù)，從而引起細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的破壞，導(dǎo)致細(xì)胞死亡[5]。IRE就是基于這樣的原理，在用特殊材料制成的兩個(gè)電極之間施加短而高的脈沖電壓，讓細(xì)胞原有的膜電位改變，在膜的脂質(zhì)雙分子層中產(chǎn)生不可逆的納米級(jí)孔洞，使細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)遭到破壞，從而引起細(xì)胞的死亡[6]。這種消融方式只引起特定區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞死亡，同時(shí)可以保留細(xì)胞的組織支架、纖維結(jié)構(gòu)等的完整性[7]，而消融區(qū)臨近的組織(如血管或周邊正常的組織)不被損傷[8]，避免了消融區(qū)的“熱沉效應(yīng)”，有利于機(jī)體的修復(fù)。IRE是通過(guò)破壞細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)局部病灶消融，從而消滅腫瘤或控制腫瘤的生長(zhǎng)。在IRE治療后，自體腫瘤細(xì)胞抗原大量流向細(xì)胞外，抗原刺激機(jī)體的免疫應(yīng)答，可以提高機(jī)體的抗腫瘤療效[9]。

2 IRE治療胰腺癌的實(shí)驗(yàn)研究

在2011年，國(guó)外學(xué)者在活豬胰腺中行超聲引導(dǎo)下IRE消融，消融區(qū)域有出血壞死的表現(xiàn)，并在兩周后出現(xiàn)纖維化，但是消融區(qū)內(nèi)的血管和胰管沒(méi)有受到破壞，實(shí)驗(yàn)豬沒(méi)有出現(xiàn)胰漏和大出血等并發(fā)癥[10]。初步證實(shí)了IRE在活體中應(yīng)用的可能性。José等[11]對(duì)原位異體種植的胰腺癌小鼠行IRE治療，消融區(qū)廣泛的腫瘤細(xì)胞壞死，腫瘤細(xì)胞增殖明顯減少且沒(méi)有血管的破壞，所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物轉(zhuǎn)氨酶、淀粉酶和脂肪酶在輕度升高后均恢復(fù)正常水平。這表明IRE對(duì)機(jī)體的正常代謝影響較小。蘇俊俊等[12]對(duì)22只胰腺原位癌裸鼠行IRE術(shù)后，超聲圖像上消融區(qū)回聲增強(qiáng)。病理切片上的消融區(qū)為急性、廣泛的腫瘤細(xì)胞死亡，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，消融區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)顯示清楚，周邊組織結(jié)構(gòu)完整， 消融區(qū)組織內(nèi)Ki67、cleaved caspase-3陽(yáng)性表達(dá)率明顯增高。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了IRE在胰腺消融對(duì)機(jī)體影響較小但腫瘤消融效果較好且具有較高的安全性，讓IRE在胰腺腫瘤的消融而成為可能。

Li等[13]對(duì)骨肉瘤大鼠行IRE治療后，分析術(shù)前和術(shù)后血液中免疫成分的變化時(shí)發(fā)現(xiàn)IRE組表現(xiàn)出更強(qiáng)的細(xì)胞免疫反應(yīng)，其外周血中特別是CD3+和CD4+細(xì)胞顯著增加，CD4+/CD8+增加，IFN-γ陽(yáng)性的脾細(xì)胞百分比增加，而sIL-2R水平不斷下降。Zhao等[14]于免疫治療的背景下對(duì)胰腺癌小鼠進(jìn)行IRE治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IRE可以激活樹(shù)突狀細(xì)胞誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡，并減輕基質(zhì)誘導(dǎo)的免疫抑制，而不會(huì)耗盡抑制腫瘤的膠原蛋白。IRE和抗程序性細(xì)胞死亡蛋白1(anti-PD1)免疫檢查點(diǎn)結(jié)合封鎖可促進(jìn)CD8+細(xì)胞對(duì)腫瘤的選擇性浸潤(rùn)T細(xì)胞產(chǎn)生長(zhǎng)期記憶性免疫反應(yīng)。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)34例局部晚期胰腺癌患者行IRE治療后，也有同樣的發(fā)現(xiàn)，治療后的患者體內(nèi)細(xì)胞因子、補(bǔ)體和免疫球蛋白水平穩(wěn)定增加，并且發(fā)現(xiàn)IRE術(shù)后CD8+T細(xì)胞的變化可能作為IRE療效的監(jiān)測(cè)[15]。IRE不僅可以直接破壞腫瘤細(xì)胞，還可以改變機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)功能，從免疫角度治療腫瘤。

3 影像學(xué)引導(dǎo)的IRE治療局部進(jìn)展期胰腺癌的臨床研究

3.1 超聲引導(dǎo)的IRE

超聲不管是在疾病的診斷中還是在輔助治療中都有著重要的地位。超聲圖像具有實(shí)時(shí)性和易獲得性，在介入手術(shù)過(guò)程中可以對(duì)手術(shù)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，且其獨(dú)特的多普勒成像技術(shù)可以識(shí)別手術(shù)路徑中的脈管系統(tǒng)，確保手術(shù)的順利進(jìn)行。劉少朋等[16]采用開(kāi)腹結(jié)合超聲引導(dǎo)對(duì)30例局部進(jìn)展期胰腺癌患者進(jìn)行IRE消融治療，其中20例為胰頭部病變，10例胰尾部病變，所有患者均在開(kāi)腹?fàn)顟B(tài)下充分暴露病灶，制定布針?lè)桨?，在超聲?shí)時(shí)引導(dǎo)下選取最佳進(jìn)針點(diǎn)和進(jìn)針角度，在每次消融完成后用超聲及時(shí)判定消融的完全性，若有效果不理想的消融區(qū)，可及時(shí)追加消融。所有患者術(shù)后均未出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，腫瘤標(biāo)記物均不同程度的下降，疼痛程度減輕，且術(shù)后的CT隨訪掃描發(fā)現(xiàn)大部分消融區(qū)出現(xiàn)液化壞死并吸收(有效率為86.7%)。蘇麗婭等[17]同樣采用開(kāi)腹結(jié)合超聲引導(dǎo)下納米刀局部進(jìn)展期胰腺癌，所有患者術(shù)后1 d行胰腺超聲造影檢查顯示所有腫瘤均完全消融，未見(jiàn)腫瘤周邊的胰管、膽管、腸道等組織出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷，部分患者術(shù)后僅出現(xiàn)輕度發(fā)熱、胃腸道不適等輕度并發(fā)癥，患者總體生存時(shí)間延長(zhǎng)。

也有學(xué)者采用腹腔鏡聯(lián)合經(jīng)皮超聲引導(dǎo)納米刀消融技術(shù)(laparoscopically assisted percutaneous IRE, LAP-IRE)治療局部進(jìn)展期胰腺癌[18]。利用腹腔鏡探查腹腔后，將消融區(qū)充分暴露。隨后消除氣腹，用超聲評(píng)估腫瘤的大小，制定消融方案。在進(jìn)針過(guò)程中采用超聲實(shí)時(shí)引導(dǎo)，之后重新建立氣腹確認(rèn)消融針的位置，逐步進(jìn)行消融。所有患者術(shù)中出血量少，未出現(xiàn)腹腔感染、膽漏等并發(fā)癥，術(shù)后一般生活狀態(tài)良好。開(kāi)腹手術(shù)使腫瘤組織得以充分暴露，同時(shí)通過(guò)術(shù)中B超引導(dǎo)可以避開(kāi)腫瘤周?chē)难?、腸管、膽管及胰管的組織，以確保手術(shù)的安全性和準(zhǔn)確性[19]。

3.2 經(jīng)皮CT引導(dǎo)的IRE

CT掃描操作簡(jiǎn)單，圖像直觀且穩(wěn)定，不受腸氣和呼吸的影響，在手術(shù)過(guò)程中用CT引導(dǎo)可以增加對(duì)操作結(jié)果的可視性，確保介入手術(shù)的安全性和準(zhǔn)確性。Ruaru等[20]進(jìn)行了多中心、前瞻性經(jīng)皮CT引導(dǎo)下局部晚期和復(fù)發(fā)性胰腺癌IRE治療的研究，其中大部分患者為局部進(jìn)展期胰腺癌，但腫瘤的最大直徑不超過(guò)5 cm，在手術(shù)開(kāi)始時(shí)先行CT造影明確腫瘤的分期，確定所需要的電極數(shù)量和配置，術(shù)中根據(jù)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)CT引導(dǎo)下插針，電極間距12～24 cm，有效針尖長(zhǎng)度15 mm，然后對(duì)所有電極輸送脈沖電壓。消融完成后立即對(duì)消融區(qū)進(jìn)行CT造影，確認(rèn)消融的完整性。大部分患者術(shù)后僅表現(xiàn)輕微的不良反應(yīng)，總體生存時(shí)間延長(zhǎng)。

魏穎恬等[21]同樣在CT引導(dǎo)下對(duì)20例局部晚期胰腺癌患者進(jìn)行IRE消融，術(shù)前用CT對(duì)腫瘤定位，確定進(jìn)針路線(xiàn)和電極數(shù)量；術(shù)中采用19 G的單極消融針，電極針保持兩兩平行，并盡量包繞全部病灶，貼近血管布針時(shí)，則電極針盡量與血管長(zhǎng)軸平行，進(jìn)針完成后，用CT多方位掃描確定電極針的位置和路徑，每次消融15～30 min，1組完成后退針1 cm，直到整個(gè)病灶完全消融，術(shù)后對(duì)病灶區(qū)進(jìn)行增強(qiáng)CT掃描。所有患者術(shù)后未出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，19名患者術(shù)后CA19-9水平下降，術(shù)后中位生存期為329.5 d(10.9個(gè)月)。

4 IRE治療胰腺癌的優(yōu)缺點(diǎn)

IRE相對(duì)于射頻、冷凍及微波等傳統(tǒng)的消融方式有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：①消融區(qū)與非消融區(qū)之間界限清楚，在消融區(qū)內(nèi)的細(xì)胞被破壞死亡，但對(duì)消融區(qū)外的組織沒(méi)有損傷[22]；②精準(zhǔn)控制，在術(shù)中根據(jù)電流波形實(shí)時(shí)判斷消融的程度，確保消融的完全性[21]，同時(shí)也避免過(guò)度的消融；③消融術(shù)持續(xù)時(shí)間短，有利于術(shù)后快速康復(fù)，減少了患者的住院時(shí)間[23]。④對(duì)消融的組織和細(xì)胞選擇性強(qiáng)，對(duì)消融區(qū)內(nèi)的彈性纖維、膠原纖維及細(xì)胞基質(zhì)基本無(wú)影響，可以有效的保護(hù)周?chē)难?、膽管等重要組織[24]；⑤IRE可引起消融區(qū)細(xì)胞生理性死亡[25],避免了一次性大量的組織同時(shí)壞死，加重機(jī)體的免疫負(fù)擔(dān)；⑥IRE消融后腫瘤的特異性抗原流出，可以激活機(jī)體的免疫系統(tǒng)，有助于機(jī)體對(duì)腫瘤的控制。

胰腺癌IRE術(shù)后的并發(fā)癥包括感染[26]、心律失常[26-29]、血管并發(fā)癥(血栓形成、血管狹窄/壓迫或閉塞)[27-28]、胰腺炎及胰漏[29]、惡心嘔吐[28]、出血[29]及腹水[30]等。其中并發(fā)心率失常的主要原因是IRE中使用的高壓直流電脈沖引起骨骼肌和心肌的興奮。對(duì)于有心率不齊的病人慎用IRE，且在手術(shù)治療過(guò)程中一定要注意患者心率的變化。并發(fā)出血多是由于病變位于胰頭部，消融區(qū)靠近十二指腸，引起十二指腸潰瘍而導(dǎo)致的消化道出血，經(jīng)過(guò)對(duì)癥治療多可緩解。

2019年發(fā)表的一項(xiàng)系統(tǒng)性評(píng)估，回顧了691例不可切除的局部進(jìn)展期胰腺癌患者接受IRE治療的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其并發(fā)癥發(fā)生率在30%左右，且均可通過(guò)術(shù)后積極治療得到緩解；IRE術(shù)后的累計(jì)死亡率為3.4%，生存的中位時(shí)間為27個(gè)月；另外，IRE還可以有效的控制疼痛[31]。

國(guó)內(nèi)學(xué)者分析了200例IRE治療的腫瘤患者的圍術(shù)期并發(fā)癥，多為常見(jiàn)的輕度并發(fā)癥，只有5例出現(xiàn)較嚴(yán)重的并發(fā)癥(消化道出血和膽道系統(tǒng)感染)，通過(guò)對(duì)癥治療后，所有患者并發(fā)癥狀都緩解[32]。

綜上所述，影像學(xué)引導(dǎo)的IRE消融作為腫瘤的一種局部治療方案，利用脈沖電壓增加細(xì)胞膜的通透性誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，在動(dòng)物模型中顯示出了很好的消融效果。在近幾年來(lái)不斷的在人體的實(shí)體腫瘤中得以應(yīng)用，尤其是在局部進(jìn)展期胰腺癌中顯示出了廣闊的應(yīng)用前景，給進(jìn)展期胰腺癌患者帶來(lái)了希望。盡管在治療后可能出現(xiàn)一些并發(fā)癥，但總體上可以延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間，提高患者的生活質(zhì)量。