【关键词】 腹腔镜 肿瘤
1901年德国Kelling 医生首先用膀胱镜和气腹的方法对狗行腹腔检查，从此开创了腔镜外科学(Endoscopic Surgery)。1924年Zollikofer 首先选用二氧化碳作膨腹气体原。实践证明气腹是腔镜手术成功的关键［1］。20世纪下半叶，腔镜外科发展更加迅速，其广泛应用在肿瘤的诊断和治疗。与此同时，外科学者开始关注在腔镜手术时，气腹是否会对恶性肿瘤的生长和转移产生影响。他们期待对腔镜在恶性肿瘤的诊治中的可行性与安全性有一个完整的评估。为此，学者们选用移植性肿瘤动物模型和体外细胞培养(In Vitro) 技术探讨腔镜气腹对恶性肿瘤的生长与转移的影响。现将相关研究结果综述如下。
1 腔镜气腹对手术穿刺孔肿瘤转移的影响
B rundell［2，3］ 用锝99 (99m Tc) 标记的人直肠癌细胞L IM 1215腹腔接种到猪体内，在1.6 kPa 的CO2气腹压力下，当接种细胞数量超过2.5×106时，在穿刺卡(trocar) 及穿刺孔 (portsite) 处均发现有癌细胞黏附，且接种的细胞数量与黏附的癌细胞数量成Kendall 等级显著性相关(Kendall’ s rank correlation)、同时在1.07 kPa 及1.6 kPa 的CO2气腹压力下，腹膜血流较建立气腹前显著性增加。这一实验，模拟临床上所见的早期肿瘤，即原发病灶没有广泛转移时，因为手术操作而使癌细胞脱落，腹腔内游离癌细胞增多，膨腹气体混和癌细胞，癌细胞直接黏附穿刺孔，造成穿刺孔转移； 另一方面，腹膜的血流改变、癌细胞趋向于生长在损伤组织即高度细胞增殖的地方、腹膜局部的免疫抑制等非脱落癌细胞的作用因素也影响穿刺孔转移，这便是即使肿瘤的包膜完整，但也有可能发生穿刺孔转移的原因［4，5］。虽然穿刺孔转移是腔镜恶性肿瘤手术后的一个并发症，但是其发生率较低，近期文献报道为1%～ 2%［6］、更有大宗前瞻性腹腔镜结直肠癌手术的研究提示穿刺孔转移率为0.85%、这与开腹手术的转移率0.6%～ 1.6% 相似［7］； 而且，随着对穿刺孔转移的实验研究进展，认识到手术者的操作技术是影响转移的重要因素，因此，提高操作技术并采用一系列预防措施，包括固定穿刺卡以防止气体漏出、灌洗腹腔、保护切除的标本和选择病例等，都可以降低穿刺孔的转移率［6］。
2 腔镜气腹对肿瘤生长、转移的影响
Gutt［8］在体外( In Vitro) 0、018、116 kPa 的CO2环境中，培养人直肠腺癌细胞株CX22及人胰腺癌细胞株DAN 2G4h。之后15 d 内连续用DNA 荧光染色、荧光光度计定量的方法 测定细胞的增殖，以空气生长组为对照，发现前1～ 4 d，两种 细胞株生长均比对照组明显降低(P&<0.01)。第5天起，DAN 2G 的增殖比对照组明显增加，但与CO2压力的改变无关。而CX22的增殖比对照组明显增加，并且随CO2压力的增强而显著增加。Leister［9 ］以重症联合免疫缺陷的鼠(SC ID)为模型，分别 开腹及在0.667 kPa CO2气腹的条件下经腔镜腹腔内接种 1×107人直肠癌细胞株(HCT116)、持续20 min。14d 后处死鼠，发现腔镜组的肿瘤质量大于开腹组(P=0.005)。Ish ida［10］用放射性元素铟111 (111 In) 标记直肠癌细胞，门静脉注射(2×104只) 到BALBc 鼠，之后建立0.667、1.33、2.0 kPa 的CO2气腹，持续60 m in。另一组2.0 kPa 气腹只 持续30 m in。14 d 后处死鼠，取出肝脏计算转移灶的面积，以单纯接种组为对照，结果显示转移灶的面积随气腹压力的增加而显著增加(P&<0.05)、但是与气腹持续的时间无关。Gutt［11］观察不同压力气腹对门静脉血流的影响，发现气腹压力的增高与鼠的门静脉血流减少相关(r=0.9895)。Lecura［12］将两种人卵巢癌细胞株IGR2OV1(27×106) 和 NIH：OVCAR23 (36×106) 接种到裸鼠腹腔，建立腔镜实验研 究的人卵巢癌裸鼠模型。之后，L ecura［13］用IGR2OV模型，于接种后第7 天分别建立CO2气腹组(1.07 kPa 持续60 min)、开腹组(开腹切除一段肠管后敞开伤口60 min) 和无气腹组(用气囊牵拉腹壁持续60 min)。10 d 后处死鼠，称量网膜的重量。结果，气腹组、开腹组及无气腹组的网膜重量增加差异无统计学意义。NIH：OVCAR23模型，于接种后14 d 以同样的方法建立气腹组、开腹组及无气腹组，35 d 后处死鼠，其网膜重量增加差异也无统计学意义。Tom ita［14 ］用2×106的WB2054M 5肿瘤细胞接种在WFBNF1鼠盲肠壁，2周后随机分入CO2气腹组(0.8 kPa 持续30 min) 和开腹组，6周后处死鼠，发现两组盲肠的肿瘤生长无差异，肝、肺、淋巴结、手术伤口的转移差异均无统计学意义。这类实验，在模拟气腹的条件下，观察体外培养细胞的生长情况［8］； 或者建立移植性肿瘤动物模型或实验性转移模型，观察气腹对癌细胞生长及转移的影响［10～13］。结果一部分研究者支持CO2气腹在体内、体外的实验中能促进癌细胞生长，而且气腹压力的增高，也能促进癌细胞生长及转移。其机制考虑与CO2刺激癌细胞的生长及较高的气腹压力造成免疫抑制有关。例如：气腹压力增高造成直肠癌细胞肝转移增加的实验就能用门静脉血流减少造成肝脏巨噬细胞的吞噬功能受抑制的观点来解释［11，15］。而另一部分研究者不支持CO2气腹能促进肿瘤生长及转移，尤其是对比开腹手术，并对CO2气腹能抑制巨噬细胞的功能持否定态度［13～14，16］。
3 不同的膨腹气体的对肿瘤生长、转移的影响
由于CO2气腹可能促进癌细胞生长和转移，研究人员转而寻找其他膨腹气体，这使得对比不同的膨腹气体与肿瘤生长、转移成了近期的研究焦点。Dahn［17］ 建立原位移植的鼠肝癌模型，2×106的Morris肝癌细胞株3294A 被接种于鼠的肝脏包膜下，对比CO2、6u氦气(He)、氙气(xenon) 及空气气腹对肿瘤细胞生长的影响。单纯接种组为对照，结果发现术后第10天肿瘤的平均体积为：氦气组19 mm3、CO2组67 mm3、氙气组72 mm3、空气组67mm3、对照组44 mm3。显而易见，氦气组肿瘤生长明显小于其他各组。Gup ta［18］ 用豚鼠作模型，腹腔内接种鼠乳腺癌细胞株2×107，分别建立CO2、氦气(He)、氩气(argon) 及氮气(N2) 气腹，压力选用0.267 kPa，持续40min，观察其对肿瘤细胞的腹膜转移的影响； 并人为将腹膜分为6个部分，6只鼠组(argon组为5只)、各组转移率分别为：氦气组19%、CO2组58%、氩气组97%、氮气组83%、氦气组的肿瘤转移也显著少于其他组。以上实验均显示氦气的优点，然而由于氦气的价格昂贵，同时有发生气体栓塞的潜在危险，这大大限制了它在临床上的应用。而在目前尚缺乏大样本前瞻性临床随机对照实验，即使对CO2是否增加肿瘤生长、转移仍存在争议，但是CO2凭借其特有的价廉、无色、无爆炸、高溶解、避免气体栓塞发生的优点，仍然被广泛用于临床。
4 气腹对细胞粘附分子表达功能的影响
Kim［19］体外培养人直肠癌细胞株CX22及鼠的直肠癌细胞株CC531，置于1.60 kPa 的CO2中60min，用免疫组化的方法测定E2钙粘素(E2cadherin)、细胞间黏附分子1 ( I2CAM 1)及透明质酸粘素族(hyaladherin) 的CD44表达。他发现CX22的E2钙粘素的表达在CO2后12 h 及48 h 均显著性减少，而E2钙粘素减少或消失时，癌细胞易从瘤块脱落，是侵袭与转移的前提。CX22的I2CAM 1的表达在CO2后24 h 及48 h均上升(P=0.01，P=0.002)、其表达的增加能促进循环中的癌细胞黏附于内皮。CD44的表达在CO2后12、48及72 h 均显著上升，CD44与肿瘤细胞的成瘤性、侵袭性及淋巴结转移性密切相关。L eister［9 ］用重症联合免疫缺陷的老鼠(SC ID)、腹腔内接种1×107人直肠癌细胞株HCT116，建立0.667 kPa 的CO2气腹，持续20 m in，14 d 后处死鼠。用免疫组织化学的方法测定肿瘤的CD44V 5、CD44V 6及A2连接素(A2catenin)、B2连接素(B2catenin)的表达，并以开腹组为对照。他发现CD44在肿瘤的表达上升(P&<0.05)。A2连接素表达比开腹组减少(P=0.002)。A2，B2，C2连接素均表达于细胞骨架，其表达减少，提示肿瘤的预后差。以上多个实验，用体外细胞培养的方法，或者采用重症联合免疫缺陷的老鼠(SC ID)、排除机体免疫功能的因素，从分子水平探讨与肿瘤细胞浸润、转移有紧密关系的细胞黏附分子(CAM )受气腹的影响。但是，气腹造成细胞黏附分子表达改变的原因仍不明确［9，19］。
5 气腹对免疫功能的影响
CO2气腹可引起一系列病理生理变化：腹内压增高使膈肌上升，回心血量减少，导致循环功能混乱；由于肺通气和换气功能障碍，发生呼吸功能障碍：由于CO2吸收和潴留，造成Pa CO2升高和pH 下降，导致内环境混乱和酸碱平衡混乱［20］。这些变化会不同程度地对机体的代谢、免疫功能产生影响。另外， CO2气腹还会引起腹膜的代谢改变，包括pH值下降、应急激素反应和局部免疫的改变［21］。CO2被证明在体外对淋巴细胞有毒性作用［22］。Gutt 等［23］ 在动物实验中发现，CO2气腹腹腔镜手术后腹膜的CD4/ CD8 比值显著降低。CO2气腹还被发现会损害腹膜巨噬细胞的TNF2α生成，原因可能与腹膜pH 值下降有关。鉴于CO2对免疫功能的不利影响，有学者考虑用其它气体代替CO2。Chekan 等［24］在动物实验中发现，术后第三天CO2气腹比Helium 气腹更显著地引起腹膜的细胞免疫损害。Ereoglu 等［25］也发现CO2气腹比Helium 气腹更容易引起菌血症和细菌转移。但不少临床试验得出与动物实验不同的结果。kim 等［26］研究50 例腹腔镜胆囊切除术病人发现，与无气腹悬吊组比较，CO2气腹组对全身免疫功能的影响并无显著差异。Eward等［22］也发现CO2气腹并没有破坏腹膜的淋巴细胞活性，认为穿刺孔转移的起因并不是免疫抑制，而是高压促进肿瘤细胞植入粗糙的组织面。Neuhaus 等［27］研究18 例上消化道腹腔镜手术病人发现，与Helium 气腹相比，CO2气腹并不削弱腹膜巨噬细胞的吞噬功能，而且保护了巨噬细胞生成TNF2α生成的能力。腹腔镜手术后机体免疫功能受抑制较开腹手术轻，但CO2气腹对全身和腹膜免疫功能是否有影响还存在分歧。同时我们也应注意到，目前有关研究多是动物实验，临床研究也多以胆囊切除、子宫切除等较成熟的腹腔镜手术为其依据，更客观的评价有待更全面、更深入的研究。
自腹腔镜这一先进手术方法的引入，有关微创手术切除恶性肿瘤的适应症争论越来越多。腹腔镜近期的创伤小，恢复快、并发症少等优点并不是微创方法治疗恶性肿瘤的根本理由，最终是远期的生存时间和复发率高低决定腹腔镜手术是否适合恶性肿瘤的治疗，开腹手术与腹腔镜手术影响恶性肿瘤手术结局方面的差别受生理学、免疫学和肿瘤学三方面的影响，三方面相互作用，最终决定了肿瘤学的结局和远期生存时间的不同。
参考文献
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