胃肠道癌瘤术后腹膜复发的机制 IPCH的发展概况和作用机制

胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率均居各类肿瘤的前列，术后复发率高，其中尤以腹膜复发最为多见，弥漫型、低分化型和Borrman Ⅳ型胃癌术后的腹膜复发率高达60～70 ；肠型和高分化型胃癌术后的腹膜复发率略低一些，约为20～30 。总的进展期胃癌术后的腹膜复发率为50 。由于传统治疗方法，手术、放疗、化疗等对腹膜转移灶的疗效不显着。

故如何采取积极有效的措施，以达到防治胃癌腹膜转移复发已成为当今肿瘤外科急待解决的一个重要课题。近年发展起来的腹腔内温热化疗技术（Intraperitoneal chemo- hyperthermia, IPCH）是目前颇受重视的治疗手段，它综合了区域性化疗、热疗的抗癌作用，并充分利用了热疗与化疗的协同作用。 无论在预防或治疗进展期胃肠道癌瘤术后腹膜的转移或复发中，均具有显着疗效，且毒副反应小，操作简便，已成为一种比较理想的外科辅助疗法。

一、胃肠道癌瘤术后腹膜复发的机制 目前得到广泛认同的造成胃肠道癌瘤术后腹膜复发的主要机制为 种子-土壤 学说，首先系癌细胞脱落入腹腔内，形成复发的 种子 腹膜为间皮组织，由扁平间皮细胞和结缔组织组成，间皮细胞间的连接为桥粒和疏松组织，表面有丰富的微绒毛，向下依次为基底膜和由大量胶原纤维构成的间质组织，其间包含有纤维母细胞、少量巨噬细胞和淋巴细胞。腹膜表面由于受到手术解剖等机械性损伤，使腹膜间皮下结缔组织裸露，形成了癌细胞易于种植的 土壤 。

目前已证实在腹腔内的游离癌细胞有能力存活。同时，手术的创伤和创面愈合过程可以促进癌细胞种植于腹膜。在创面愈合的早期、血浆纤维蛋白大量外渗，形成所谓 诱捕肿瘤细胞沉淀 （deposit that trap tumor cells），纤维蛋白样渗出液包裹肿瘤细胞形成 保护隔离层 ，阻止机体免疫活性细胞的吞噬作用。在该过程中由于癌细胞表面存在多种粘附分子，进一步促进着床于腹膜并进而增殖，整合素（整合蛋白，integrine）可促进肿瘤细胞对蛋白的依附；炎性细胞浸润以及生长因子的刺激易使肿瘤细胞种植于腹膜、生长增殖。

创面愈合所形成的瘢痕组织进一步包裹和保护了肿瘤细胞。上述因素造成了常规的腹腔内灌洗并不能清除这些癌细胞。 癌细胞脱落入腹腔内的主要途径包括：（1）癌瘤侵犯至浆膜层，即有可能脱落入腹腔内。Mikarni等依据国际胃癌TNM新分期法，发现限于粘膜层（T1）、肌层（T2）的胃癌121例中无1例发现腹腔内游离癌细胞；而癌瘤侵及浆膜层（T3），腹腔内游离癌细胞检出率为17.7 ，一旦癌瘤穿透至浆膜外（T4），则该检出率即升至75％。所以，浆膜面脱落癌细胞应是“种子”的主要来源。

Kainara等发现，脱落入腹腔内癌细胞的数量与胃浆膜受侵范围、肿瘤的生物学行为等有关。胃浆膜受浸润面积20cm2组则高达72％；（2）膈腹膜和大网膜富含淋巴管，手术进程中，被切断组织中的淋巴管及血管内癌栓细胞可随淋巴液和血液溢大腹腔内，随着肿瘤的进展，淋巴管及血管内癌细胞增多，故术中溢人腹腔内的机会亦明显增加。临床上发现某些胃癌并未侵及及浆膜，日后也发生腹膜的种植性复发，显然与此因素有关；（3）术中随胃肠液溢入腹腔内。

二、IPCH的发展概况和作用机制 肿瘤热疗是指用各种方法提高全身和/或肿瘤组织（局部）的温度，利用热作用及其继发效应来治疗恶性肿瘤。这是一个大家既熟悉又陌生的名词。几千年前，古希腊、埃及、中国和日本都有使用热水浴治疗各种疾病的记载。众所周知，感染性疾病在发热后机体会产生免疫。直到在抗生素诞生前，热疗一直是治疗各种感染性疾病的常用方法。

奥地利医生Jauregg曾给一些病人接种疟疾患者的血液，造成其疟疾感染，诱发高热，用以治疗中枢神经系统的梅毒感染，后来此方法成为当时治疗中枢神经系统梅毒感染的标准疗法，挽救了不少患者的生命。Jauregg也因此而获得了1927年的诺贝尔医学及生理学奖。上世纪初用Coley毒素注射使肿瘤患者发热对部分患者起了治疗作用。回顾医学史记载肿瘤自然消退的病例常发生于细菌感染高热之后。但近百年来，肿瘤的治疗仍然以手术、放疗和化疗为主，在众多教科书中很少见到“肿瘤热疗”这个陌生的词汇。经历了默默无闻的百余年的发展，它已渐渐走上医学舞台，成为一项值得关注的肿瘤治疗技术。

近年来热疗基础研究更新了许多概念，填补了一些空白，热疗与免疫、热疗与热休克蛋白（Hsp）等细胞素的产生、肿瘤特异性抗原等之间的关系正在不断被揭示。1988年Fujimoto利用热疗能增加抗癌药疗效，综合地把热疗和化疗相结合，首次利用手术加腹腔持续热灌注化疗技术治疗胃肠恶性肿瘤，打破了传统的肿瘤热疗只作为放化疗增敏剂的概念，使腹腔内温热化疗技术（Intraperitoneal chemohyperthermia, IPCH）逐渐发展为预防和治疗胃肠道肿瘤腹膜复发和转移的一种重要要综合疗法。

胃癌术后腹膜转移复发的主要机制乃腹腔内游离癌细胞种植于腹膜表面，并进而增殖成癌性结节。通过静脉途径的全身性化疗对防治腹膜转移复发的疗效不甚理想，主要原因有二： 1） 血液中的化疗药物不能直接作用于腹腔内游离癌细胞； 2） 种植于腹膜表面的细小癌灶内因缺乏新生血管，故难以形成有效的药物浓度环境。Yonemura等用CDDP,MMC和VP-16的全身性联合化疗方案治疗进展期胃癌，发现原发癌灶、肝转移灶、淋巴结转移灶都有较高的反应率，分别达到75％，81％和71％，而对腹膜转移灶的反应率最低，仅为18％，且无论采用何种全身性化疗方案，均不能延长腹膜转移病人的生存期。

另有研究发现应用常规动脉内化疗治疗腹膜转移复发，也难以达到满意的疗效。腹膜系经多重动脉供血营养，其中脏层腹膜的血供主要来源于腹腔动脉、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉，而壁层腹膜则由膈下动脉、腰动脉、腹下动脉和解动脉等供血。通常采用的动脉内介人化疗主要系选择性地将导管插人至原发癌灶的营养动脉内并注入化疗药物，直接作用于腹膜的面积极为有限。Ohoyama等报道联合应用5-FU,CDDP与VP-16经腹腔动脉或胃左动脉介人治疗一组进展期胃癌。

结果发现原发肿瘤、淋巴结转移灶、肝转移灶的反应率分别为32％，54％和33％，而腹膜转移灶仅为14％，且经该方案化疗后，所有10名腹膜转移者均在13个月内死亡，故应用动脉内介入治疗腹膜转移复发灶同样具有较大的局限性。 近几年Spratt首次开展腹腔灌注化疗，目的就是为了解决腹腔种植癌灶，但疗效并不理想。随着“腹膜切除术”、“体腔内免疫治疗”等新的技术手段的出现，腹腔内温热化疗技术（Intraperitoneal chemohyperthermia, IPCH）也在上世纪八十年代应运而生，IPCH是应用腹腔内机械性灌洗，温热效应及化疗药物的一种综合疗法。

它的作用机制主要是基于温热对癌细胞的多重效应。在分子水平，温热效应能促使癌细胞膜上的蛋白质变性，使得维持细胞内自稳状态的某些分子复合物如受体、转导或转录酶的功能失调，干扰蛋白质、DNA和RNA合成；在细胞水平，温热效应能激活溶酶体、破坏胞浆和胞核，且由于癌细胞分裂过程中的S期和M期对温热特别敏感，故温热效应可直接导致S期或M期癌细胞死亡；在组织水平，温热效应能干扰肿瘤组织内糖的无氧酵解，造成氧分压和pH值下降，导致瘤内酸环境。

此外，癌组织受温热效应作用后，不能像正常组织那样通过扩张血管来散热，造成肿瘤组织内微小血管内栓塞，进而加重了癌细胞缺氧、酸中毒和营养摄人障碍，最终亦可导致肿瘤细胞变性、坏死。 另一方面，由于存在着 腹膜-血浆屏障 作用，经腹腔内使用化疗药物可以在局部达到较高的药物浓度，而在外周血管内保持着较低浓度，依据化疗药物分子量和亲脂性的不同，腹腔内与血浆中的化疗药物浓度可相差数倍至数十倍不等。Fujimura等用3OOmg顺铂（CDDP）作腹腔内温热化疗术，术毕时腹腔内药物总浓度和游离药物浓度分别为12.2ug/ml和10.1ug/ml，而血浆中则分别为2.1ug/ml和1.0ug/ml;

用30ug丝裂霉素（MMC）灌洗后，腹腔内和血浆中的药物浓度分别为1.0和0.05ug/ml，由于存在这样一个药物浓度梯度差，腹腔内注人的温热化疗药物不仅可直接增强杀瘤效应，且又不会导致严重的全身性毒副反应。此外，温热效应还可大大提高肿瘤细胞对某些化疗药物的敏感性，由此产生的效果不是单纯的累加作用，而是倍增关系。例如在43℃条件下，肿瘤细胞对MMC的摄取量可增加至78 ，药物的细胞毒作用也从30 提高至50 左右。 温热效应还可以刺激机体免疫系统的功能。

热疗时产生的热休克蛋白在细胞坏死时可被释放入血，可全面激活机体免疫系统以消除体内肿瘤细胞。热休克蛋白本身不具有抗原性，但可以作为抗原多肽伴侣，抗原递呈细胞（APC）的成熟，而产生肿瘤特异性免疫反应。这些免疫反应包括：自然杀伤细胞、CD4和CD8细胞的激活，IL-12等细胞因子的释放等等，从而对体内同时存在的肿瘤细胞起到强烈的杀伤作用。

热疗可以增强T淋巴细胞、B淋巴细胞以及NK细胞的抗肿瘤活性从而增强机体免疫监视功能。肿瘤细胞进入血液循环系统后要面临机体内的各种淋巴细胞的免疫反应，NK细胞作为第一线的免疫反应细胞，不需激活即可发挥非特异性杀伤效应，所以血液中NK细胞的活性是决定肿瘤细胞发生血行转移的重要因素之一。实验证实，发热样的全身热疗（Fever-Like WBH，39.8±0.2℃）能使肿瘤组织内部内源性或外源性NK细胞的数量增加，诱发细胞凋亡。全身热疗还能促使机体白细胞进行重新分布。

淋巴细胞需要通过高内皮静脉（High endothelial venues）进入二级淋巴器官（淋巴结、脾脏和派伊尔小结）。实验表明，热疗通过刺激淋巴细胞内L-选择蛋白增加、刺激整合素依赖性（Integrin－dependent）淋巴细胞与高内皮静脉的粘附作用，促进淋巴细胞向二级淋巴器官移动，从而增强机体免疫监视作用。 热疗对抑制肿瘤转移同样具有疗效。

恶性肿瘤的转移和种植播散有赖于癌细胞分解细胞外基质、突破肿瘤基底膜。癌细胞分泌的基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases ,MMP）是肿瘤侵袭转移过程中降解细胞外基质的重要酶类，基质金属酶的活性与肿瘤的侵袭转移密切相关。实验证实，把肿瘤细胞加温至42℃/3小时能降低肿瘤细胞内部cAMP浓度，因而明显抑制肿瘤细胞I型基质金属蛋白酶的基因表达和蛋白质合成，进一步抑制明胶酶原A的激活。