腹腔镜手术与肿瘤转移研究现状

【关键词】  腹腔镜 人工气腹 肿瘤转移

　　腹腔镜手术与肿瘤转移的相关研究已延续多年，其起因在于早年腹腔镜术后穿刺孔道发生肿瘤转移率的报道高达21％. 腹腔镜手术能否促进肿瘤转移；气腹环境能否影响肿瘤的生物学行为存在争议，现对这一领域的研究情况进行简要综述.

　　1腹腔镜器械孔道转移的发病机制至今尚不明确，显然trocar通道内的肿瘤转移需要其内有活性肿瘤细胞. 对直接种植的研究以小鼠胆囊肿瘤非细胞悬液作模型，计数了腹腔镜术后拖出孔道的活细胞数予以确认，同期许多实验也证明器械操作是腹腔镜手术肿瘤转移的主要因素. 但是腹腔内肿瘤细胞的脱落不止在腹腔镜手术存在，开放手术同样有这个问题. 在猪模型上研究了结肠肿瘤细胞在腹腔及肠腔内的运动，腹腔镜组与开放组在腹腔、肠腔、trocar,手套上均发现有肿瘤细胞扩散，并且两组之间无差别. 随腹腔镜技术的成熟，新近临床研究报道腹腔镜术后切口转移发生率低于1％［1］，已经与开放手术无区别. 早期报道的高发转移率可能因为技术不成熟及腹腔镜“陡峭”的学习曲线原因.

　　2气腹除了取出肿瘤时的直接种植，术野脱落的活性细胞也可能种植在trocar通道. 有人认为气腹的气体吹入可以导致肿瘤细胞扩散入troca通道内，增加孔道转移. 于是提出了比较特殊的“肿瘤细胞雾化状态”“烟冲管效应”等理论. 该类研究采用细胞悬液腹腔注射作为主要模型. 发现无气腹腹腔镜手术trocar道内无肿瘤细胞，而CO2气腹手术trocar道内有肿瘤生长，Wittich等［2］证实CO2气腹可以导致肿瘤细胞雾化，但是需要腹腔内有极高数量的肿瘤细胞才能通过这个机制转移. 被称为“烟冲管效应”的情况发现在腹腔注入肿瘤细胞的小鼠腹腔镜模型中，在有trocar气体泄漏时该点肿瘤明显增殖，但该试验的泄漏trocar直径是对照组直径的2倍，所以肿瘤增殖可能是因为伤口直径的影响. 在小鼠腹腔镜模型上应用5 mm伤口观察无气腹腹腔镜术，CO2气腹，空气气腹对肿瘤转移的影响，发现3组无差异. 实验不能证实存在烟冲管效应. 所以有无烟冲管效应尚不清楚. 肿瘤细胞悬液实验能否推论临床情况是个问题，因为注入腹腔的肿瘤细胞浓度远高于临床情况. 同时解释这些实验结果也是困难的，因为应用了不同的细胞系及不同的细胞数量，并且精确判断腹膜腔内肿瘤的生长情况也是困难的. 所以进一步研究应集中在固体肿瘤模型，这可以更好的代表临床肿瘤切除的情况.

　　2.1不同气体CO2相对于氦，能明显促进肿瘤生长. 这和许多证实CO2气腹与port?site转移有关的实验一致. 在气体种类的影响中，有较多争论，在鼠模型上，肿瘤大小在CO2气腹组与空气组之间无区别，并且比较了假开腹组，提示假开腹组肿瘤体积大于前2组. Hopkins等［3］也证实，CO2气腹与其他气体（氦气、笑气）比较不能增加肿瘤增殖.

　　2.2气腹的损伤在腹腔镜和开放手术中，不同的温度及湿度变化也可能造成肿瘤细胞生长的不同. Nduka等［4］发现未加温CO2组与正常体温CO2组相比，肿瘤生长明显增加. Neuhaus等［5］临床和实验室相关研究显示，电镜可以观察到标准CO2气腹导致腹膜表层间皮结构改变，如细胞间隙增宽等；腹膜酸中毒深达下层组织，导致表面电荷改变及免疫介质（如内毒素）的释放；Erikoglu等［6］比较标准CO2气腹（21℃，2％相对湿度），和湿热CO2气腹（40℃，98％相对湿度），结果湿热气腹腹膜细胞反应明显低于标准气腹，间皮细胞只是膨胀和突出，没有暴露基底层. 认为湿热CO2气腹更适宜腹腔镜手术. 但是该研究无开放手术的对照. 相反的，剖腹术过程中腹膜表面干燥可导致细胞损伤和坏死，这可以解释手术切口越大，外科损伤越明显. 在小鼠模型证实，暖湿环境下的剖腹术较之空气环境下有较少的术后肿瘤生长，并且肿瘤坏死因子表达升高. 这样看腹腔镜手术提供了一个暖湿，封闭的环境对于肿瘤是有益处的. 开腹与腹腔镜究竟哪个损伤更大没有严格的对照.

　　3CO2促进肿瘤进展许多不同动物模型中显示CO2有促进肿瘤生长作用. 促使人们研究CO2对肿瘤细胞生物学行为的影响. 初期体外实验证实CO2导致肿瘤进展. 但是确切的病理机制还不明确，可能是因为气腹环境下肿瘤细胞的粘附及侵袭力的变化. Leister等［7］研究SCID鼠的KI67，细胞黏附分子钙粘连蛋白，α，β连环蛋白，胞外基质黏附分子CD44，V5，V6，结果腹腔镜组肿瘤总体积明显大于开腹组，免疫组化显示α连环蛋白表达降低、β连环蛋白，CD44，V5表达增加. 认为腹腔镜手术增加了肿瘤进展. Kim等［8］的体外细胞实验应用流式细胞仪分析E?cadherin,ICAM?1,CD44,发现在模拟气腹后E?cadherin,ICAM?1,CD44表达均上升. 但是CO2对肿瘤生长的影响研究也有相反结论. Condon等［9］应用流式细胞分析鼠内皮祖细胞（EPC）在股骨及循环中的变化，证实腹腔镜在各时点均较开腹导致EPC下降，从而可以遏制肿瘤细胞转移. Annika等［10］考察了CO2，氦气对儿童肿瘤细胞的影响，体外培养的成神经细胞瘤，淋巴瘤，肝癌在模拟气腹后，均发现细胞增殖率较正常培养对照组下降，提示气腹对儿童肿瘤细胞有抑制作用. Belizon等［11］在IGFBP?3转基因鼠上进行对照实验，发现假开腹组导致IGFBP?3下降和MMP?9升高，提示开腹可能通过基质金属蛋白酶途径促进肿瘤转移，而CO2气腹无此效应. Leng等［12］证实CO2气腹对体外培养卵巢肿瘤细胞有抑制作用.

　　在CO2对肿瘤细胞生物学行为的影响研究中，CO2本身如何具有影响肿瘤生长与转移的特性是尚未被进一步探讨的问题. 肿瘤转移的多元调控体系认为肿瘤转移的始动环节在于癌基因与抑癌基因的变化，但是二氧化碳能否导致癌基因过表达或抑癌基因失活尚无证据. 分析了气腹影响肿瘤细胞的因素后，认为气腹导致低氧，低氧较之压力更为影响肿瘤细胞行为. 所以，结合不同的结论，气腹对肿瘤生长转移的影响也可能是缺氧而不是CO2导致.

　　4实验室与临床的不同方法面对互相不同的实验结论，多数试验得出，气腹对肿瘤有影响的实验应用了细胞悬液模型，虽然该模型能模拟腹腔镜手术腹腔肿瘤泄漏，但是临床上患者手术后脱落细胞的具体数量是未知的. 细胞悬液模型的问题被多位研究者讨论过，Wittich等［13］证实，在所谓“细胞种植模型”里，不同时点的样本和细胞重新悬浮能明显影响注入细胞的活力和数量，这样，腹腔内肿瘤的生长和port?site转移的不同可能是因为其本身为不同的组而与腹腔镜不同气体无关. 并且，注入不同数量的细胞肯定能影响肿瘤重量和port?site转移. 试验发现，2×106结肠癌细胞注入仓鼠腹腔，CO2气腹组与对照组相比能明显增加肿瘤重量和port?site转移，然而用减量细胞重复实验，所得结果再无统计学差异. 不同的细胞系及不同的生物学特性当然是另外一个影响实验结果的因素. 所以目前的动物实验结论尚不能确立.

　　与实验室研究同步，临床研究也作出了大量工作. 腹腔镜外科临床实用指南采用循证医学方法，集中相关专家分析了323篇相关，认为得出了“里程碑”式的结论［14］. 对于腹腔镜与肿瘤关系他们认为，除个案报道外没有强有力的临床证据显示腹腔镜气腹有促进腹腔肿瘤播散的危险. 只要采用了恰当的外科技术，腹腔镜对恶性肿瘤患者没有禁忌. 虽然动物研究显示在小动物模型注入高剂量肿瘤细胞后腹腔镜手术较之开腹及无气腹腹腔镜有高的穿刺孔道复发，但是与这些发现相反，开腹术较之腹腔镜及单纯麻醉更易促进腹腔肿瘤生长. 前瞻性的临床实验没有发现腹腔镜较之开腹有高的皮肤切口复发率及腹腔细胞脱落. 系统回顾临床实验发现在腹腔镜及开腹术后，总存活率、无瘤存活率、肿瘤相关死亡率、局部复发、切口转移、远处转移并无差别.

　　在细胞及动物层次的许多研究显示了CO2气腹对肿瘤的增殖、侵袭、转移有影响，但是临床研究没有证实这些影响，可能因为人体内有更多对抗这些影响的机制. 但是这种争论一定仍将在未来继续. 我们也并不能因此不重视那些基础研究，毕竟它们提供了许多重要发现，正常的生命过程往往是通过对非正常生命过程的研究而被搞清楚的，有关气腹对肿瘤生长及转移的影响应该进一步研究，以利于揭示癌细胞转移进程的秘密.

【文献】
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　　［4］ Nduka CC, Puttick M, Coates P, et al. Intraperitoneal hypothermia during surgery enhances postoperative tumor growth［J］. Surg Endosc, 2002,16(4):611-615.

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　　［12］ Leng J, Lang J, Jiang Y, et al. Impact of different pressures and exposure times of a simulated carbon dioxide pneumoperitoneum environment on proliferation and apoptosis of human ovarian cancer cell lines［J］. Surg Endosc, 2006,20(10):1556-1559.

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