介入热化疗治疗肝癌的临床应用

陈 健 王艳梅 孙志强 管恩磊 (吉林省肿瘤医院介入中心，吉林 长春 300)

介入性肝动脉化疗栓塞术(TACE)是治疗中晚期肝癌的首选方法，它在抑制肿瘤生长、提高患者生存率等方面取得明显疗效。但因反复TACE治疗后引起肿瘤细胞对化疗药产生耐药性，多次应用化疗药引起机体免疫功能下降，栓塞术后残存肿瘤细胞因缺氧分泌大量血管内皮生长因子(VEGF)〔1〕，导致肿瘤新生血管再生，肿瘤细胞对化疗药物不敏感、机体免疫功能的下降、肿瘤新生血管再生，是其总体疗效欠佳中几个最主要的因素。热疗与TACE联合能够明显提高抗癌疗效，改善患者生活质量，延长患者生存期〔2〕。现就目前肝癌介入性热化疗的研究进展作一综述。

1 介入热化疗抗癌机制

目前，大量体外和体内实验研究证实，温热提高肿瘤组织的药物浓度及增加某些化疗药物的细胞毒性，提高抗癌效果。介入化疗能选择肿瘤靶血管，热疗与介入性化疗栓塞联合应用正是充分利用了二者优势，具有协同抗癌作用。介入热化疗是利用介入方法选择性地使肿瘤组织内温度升高，利用热效应而发挥治疗肿瘤的作用〔3〕。

1.1 热疗有利于化疗药物进入癌细胞内，能够提高化疗疗效

热疗能使化疗药更好地溶解，使化疗药有效浓度增加，同时热使肿瘤供血动脉扩张，可促进肿瘤细胞的新陈代谢，使更多的化疗药物进入肿瘤细胞内，充分发挥药效，增强了化疗抗癌作用。温热状态下，肿瘤血管通透性增高，癌细胞膜流动性增加，能够促进细胞膜对化疗药的转运，使化疗药更有效地渗透进肿瘤细胞内，并蓄积于癌细胞内〔4〕，促进化疗药物与癌细胞充分结合，并增强化疗药药物活性，在不增加药物剂量情况下能够提高肿瘤细胞对药物的摄取;通过观察临床实践及动物实验结果表明：在一定的温度范围内(≤42℃)热疗可减弱某些癌细胞排泄化疗药物的调控力，造成热化疗后癌细胞内化疗药物排泄减少，癌细胞内蓄积药物浓度增加。更重要的是这种热化疗的协同作用不仅对活跃的癌细胞有效，对静息状态的癌细胞也有效。正是由于恶性肿瘤细胞对热的敏感性和热疗对化疗药物的增敏作用，使介入热化疗疗效优于传统的介入治疗。

1.2 介入热化疗能够诱导更多瘤细胞凋亡 由于肿瘤细胞处于局部缺氧状态、酸性环境使其对温热的耐受性降低，介入性热疗能够使肿瘤组织中心部位达到较高的温度，肿瘤组织中心部位酸性环境下热化疗更易诱发肿瘤细胞凋亡〔5〕。大量实验研究显示在同样的时间、浓度条件下对肝癌介入热化疗，发现热化疗疗效明显地高于单纯热疗与单纯化疗栓塞之和，机制考虑为热化疗是通过加强凋亡相关基因的表达来完成的。

1.3 介入热化疗能够增强化疗药的细胞毒性 热疗通过抑制肿瘤细胞的DNA多聚酶、连接酶活性，导致DNA、RNA合成障碍抑制肿瘤生长，热疗能够增强某些化疗药物(如蒽环类、铂类等)的细胞毒性〔6〕，使化疗药物与癌细胞DNA、RNA交联增强，致肿瘤细胞DNA、RNA的修复受到明显抑制。

1.4 介入热化疗能够逆转肿瘤细胞耐药性 反复化疗后肿瘤细胞产生的多药耐药性(MDR)〔7〕容易使化疗疗效减退并导致化疗失败。肿瘤细胞对化疗的耐药是一个多基因、多因素的复杂过程。临床研究已证明MDR相关蛋白(MRP)高表达与MDR和P-糖蛋白(P-gp)有关。P-糖蛋白是一种ATP酶活性的跨膜泵，能够将进入细胞内的化疗药物主动泵出到细胞外，并促进化疗药外流，使细胞内化疗药物的浓度保持较低水平，导致肿瘤细胞对多种化疗药产生耐药性。MDR相关蛋白能隔离细胞毒性物质或将其转运至细胞外，导致化疗药物及其代谢产物的细胞毒性降低，MRP〔8〕多分布于细胞膜外，高尔基复合体网状结构的点状区域以及细胞核内。实验研究证明介入热化疗可以抑制MRP和P-糖蛋白的表达，逆转肿瘤细胞的MDR发生，进一步增强诱导肿瘤细胞凋亡。实验还证实，把肿瘤细胞加热至42℃以上，持续2 h左右，能够增强一些化疗药疗效10～100倍。此外，高热通过抑制DNA/RNA复制，阻止癌细胞修复，从而增加化疗疗效。

1.5 介入热化疗能够增强机体的免疫反应 近来研究结果证实，热疗不仅具有增强抗肿瘤的疗效，还具有增强免疫功能，作用机制考虑为热疗后肿瘤细胞产生变性坏死，其分解产物作为一种抗原刺激机体免疫系统产生抗肿瘤免疫反应，介入热化疗能增加癌细胞膜流动性，使镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的抗原决定簇暴露，从而增加肿瘤细胞的抗原性。另外，热疗增加免疫细胞的免疫活性，实验研究证明体温升高至40℃以上时，体液中的淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、自然杀伤细胞(NK)、T淋巴细胞以及巨噬细胞的免疫活性明显增强，淋巴细胞增殖明显提高〔9〕。通过观察热疗实验，发现外周血中白细胞介素-6(IL-6)、IL-8和肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子升高，这些细胞因子可能刺激肿瘤产生免疫〔10〕。

1.6 介入热化疗能够抑制肿瘤血管的增生 VEGF是一种特异促进血管内皮细胞增殖的细胞因子，研究表明，它与肿瘤的生长、转移密切相关。它能促进肿瘤血管内皮细胞分裂增殖;调节内皮细胞凋亡信号的传导路径，对抗其凋亡过程。介入热化疗能降低肿瘤VEGF合成与分泌〔11〕，破坏与减少肿瘤血管再生，抑制肿瘤血管形成阻止肿瘤生长〔12〕。

2 介入热化疗的应用现状

介入热化疗疗效与肿瘤组织中心温度和加热的时间密切相关〔13〕，在一定温度范围内，肿块中心温度越高，肿瘤坏死越完全，但温度过高又可造成正常肝细胞损伤。当肿瘤中心温度达到39℃以上时，温热便会对化疗药物发挥增敏作用，但要达到温热对癌细胞的直接杀伤作用，局部温度一般要在41℃以上并维持30 min以上。动物实验及临床实践证明癌细胞凋亡的阈值温度为41.5～43.5℃，需要持续30 min左右，当局部温度升高到50℃时需持续为6～10 min。当局部温度升高到60～105℃时，癌细胞瞬间会发生凝固性坏死。吴良浩等〔14〕动物实验中发现以43℃左右的温度持续加热20 min左右血管扩张血流加快。30 min后血管收缩血流减慢。单纯灌注时间长于30 min，而同时做栓塞时，因为考虑到肿瘤血管收缩会令栓塞剂进入困难，所以时间不应超过30 min。为了探讨最佳的灌注温度，张家兴等〔15〕通过动物实验证明：肝动脉灌注温度55℃时能引起正常肝组织点灶状热凝固坏死，60℃可致靶区肝组织发生大片热凝固坏死。为保证安全，又能达到温热的有效治疗温度并能增进化疗药药效，并考虑到灌注过程中热量损失，认为控制导管流出的温度在45～50℃之间，对正常肝组织不产生明显的损伤，临床上行介入性热化疗治疗肝癌的疗效确切，且安全、微创〔16〕。

3 介入热化疗应用的药物

大量动物实验和临床实践证明，加热可以提高化疗药物的疗效。其中包括常用于肝脏肿瘤治疗的药物如奥沙利铂(LOHP)、丝裂霉素(MMC)、平阳霉素(PYM)、表阿霉素(EPI)、足叶乙甙(VP-16)等〔17〕。药物抗癌机制不同，与温热协同作用的机制也不一致。温热对S期瘤细胞有较强的杀伤作用，对G1期细胞也可造成一定的热损伤，L-OHP对G1期较有效，MMC对晚G1期及早S期较敏感，而PYM主要作用于M期和G2期，并对S-G边界及G2期有延缓作用，EPI对细胞周期的各个阶段均有作用。VP-16可以使细胞周期阻滞于G2和M期，热疗可以明显促进这一过程。L-OHP可插入DNA链中，通过与DNA链上的碱基交叉联接，在DNA分子内形成铂架桥，从而损害DNA复制功能使细胞死亡，温热可增强这种分子内架桥作用。有实验发现L-OHP在温度达到37℃以上时，随着温度的升高，其杀伤癌细胞的能力也显著增加〔18〕。MMC在组织中活化后，主要通过与DNA链发生交叉联接，破坏DNA的结构，温热可促进MMC在细胞内的活化反应，增进其细胞毒性作用。PYM利用氧分子配对作用与DNA结合，引起细胞DNA断裂，但PYM引起的细胞损害一般可以修复，如加以温热则可阻碍这种修复功能。EPI主要是插入DNA碱基之间与氨糖呈静电结合，阻碍DNA的转录和复制功能，温热不仅可以改变细胞膜对这类药物的通透性，还可降低耐EPI细胞株耐药基因MDR的表达水平〔19〕。因此，恰当地选择化疗药与温热合用可增强对各期瘤细胞的杀伤效果。

4 存在问题及展望

TACE与以往的手术、放疗、化疗和免疫并列成为癌症治疗的新疗法而受到医学界的高度重视。TACE不仅用于无法手术切除的中晚期肝癌患者，而且还能够治疗肝癌切除术后微小癌灶及隐形病灶，预防术后转移，提供了新的解决方法，在治疗学领域开辟了新的天地〔20〕。另外TACE还可与放疗免疫等多种治疗方法联合，从而进一步提高肝癌的治疗效果〔21〕。由于加温设备及技术的不断研发更新，热与化疗药、栓塞物间相互影响、相互协同作用的机制不断被阐明，新型化疗药物及改良栓塞材的相继研发更新，TACE具有良好的应用前景〔22〕，在肝癌及其他肿瘤治疗方面，其地位将越来越突出。TACE的优势决定其逐渐会成为一项重要的肝癌新辅助治疗方法〔23〕。目前对于介入热化疗治疗有效温度，热疗时间，化疗药应用顺序，疗程问题还没有成熟的经验，对TACE的应用顺序、治疗时间、化疗药剂量合理组合有待于进一步总结探索，随着温热与化疗药及栓塞剂间相互影响、协同作用的机制不断被阐明，以及无创测温方法、新型化疗药物及热增敏剂的进一步开发应用，无疑将为温热化疗药经动脉灌注治疗肝脏肿瘤在临床应用创造更好的条件。

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