肝癌切除术对残癌及机体免疫状态的影响

作者：黄修燕,综述,王鲁,汤钊猷

作者单位：复旦大学中山医院肝癌研究所，中山医院肝外科，上海 200032 
      【摘要】  　　肝癌切除术直接去除原发病灶，是治疗原发性肝癌的主要方法之一，但残癌存在难以完全避免，术后免疫力一过性下降阻碍机体杀灭残癌细胞，肝再生及大量炎症因子的产生利于残癌增殖、转移。手术对残癌侵袭性影响及姑息性肝癌切除术后患者免疫力动态变化未见报道，尚缺乏特异、敏感的可预测早期侵袭、转移的指标。本文就肝切除对残癌及机体免疫状态的影响作一综述。

   【关键词】  肝肿瘤；外科手术；免疫状态；综述文献

　　原发性肝癌主要为肝细胞癌（以下简称肝癌），其病死率居全球恶性肿瘤第三位[1]。外科手术是主要治疗方法之一，但即使根治性切除，5年生存率仅50%，5年转移复发率达38%～65%[2]。肿瘤生物学特性及机体免疫状态对术后转移复发起重要作用，现将肝切除影响残癌及机体免疫状态的研究综述如下。

    1  肝切除促进残癌增殖、转移

    研究表明外科手术促进肿瘤转移能力[3]，切除主瘤的同时去除了子灶生长抑制因子，残癌生长加快，且手术创伤越大残癌生长越快，转移灶越多，在小鼠背部相距2 cm接种2个肿瘤，试验组切除1个移植瘤，对照组仅做假手术，结果发现试验组与对照组中残癌质量分别为（1064±202） mg 和（412±169） mg，肺脏表面转移灶分别为（12±3）个和（6.6±1.9）个[4]。残癌生长依赖血管生成，50％肝切除组与对照组相比，BALB/c小鼠移植瘤血管生成速度、肿瘤微血管数目和肿瘤生长速度前者分别是后者的3倍、6.5倍和18倍，还发现血管生成和肿瘤生长加快与巨噬细胞炎症蛋白2（macrophage inflammatory peptide2，MIP2）的表达增强有关，阻断MIP2受体明显降低血管生成并抑制移植瘤生长[5]。

    肝切除促进残癌转移能力与细胞外基质降解有关，基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）起重要作用，肝癌表达MMP2与侵袭转移密切相关[6]。MMP2可促进MMP1表达，MMP1激活MMP2酶原上调MMP2 表达，形成正反馈。肝切除促进肝癌MMP2表达，裸鼠部分肝切除组与非切除组比，肝癌组织MMP2表达由（8.22±3.02）pu上调为（14.25±4.24）pu，金属蛋白酶组织抑制因子-2表达由（10.13±2.39）pu下调为（7.23±3.12）pu，微血管密度由（24.00±3.08）个增为（49.56±9.08）个，肿瘤体积和质量均明显增加[7]。此外，肝切除促进癌细胞入血，癌细胞在72 h左右黏附于血管壁，约0.01%增殖至血管形成[8]。

    文献报道外科手术影响肿瘤基因表达，最近发现前列腺癌摘除术后1.5%（88/5753）肿瘤基因发生上调，包括急性期反应蛋白及调节细胞增殖相关的基因等，上调的转录相关基因中约5%上调超过1.5倍，但没有任何一个基因下调超过50%的[9]。肝切除是否影响肝癌基因表达未见报道，如何判断肝癌转移潜能变化，过去并无公认的客观指标。Ye等[10]用基因芯片比较有和无转移的肝癌标本，筛选出有显著性差异的153个基因，通过基因芯片分析软件，在国际上首次建立肝癌转移的分子预测模型，准确率达90%以上。Ho等[11]研究肝癌基因改变与预后关系，发现联用血管侵犯相关的14个基因可预测肝癌切除术后复发转移倾向。Hockel认为探索肿瘤细胞基因表达谱变化可开拓一片令人兴奋的领域，但迄今，利用肿瘤基因表达谱判断预后仍有争议[12]。基因表达和转录改变即刻迅速并与标本获取方法相关，对应蛋白是否表达有待确定[9]；Chen及IwaoKoizumi等[13-14]用基因表达谱预测胃癌患者生存期及预测乳腺癌患者对泰素的治疗反应时发现，基因表达改变后无对应蛋白改变。

    2  肝再生与残癌侵袭性关系

    肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）是已知最强的促肝细胞生长的有丝分裂原，其特异性受体由仅存于上皮细胞细胞膜上的原癌基因cMet编码，抑制肿瘤细胞凋亡，促其增殖、运动及血管生成。正常肝细胞通过降低HGF受体表达控制对HGF的反应能力，肝切除术后HGF过度表达导致残癌细胞上受体持续过度表达，直接导致癌细胞增殖失控，术后3 d HGF水平是术前1.5～3倍，术后7 d达高峰，术后28 d 恢复至术前水平。肝切除术后，肝恶性肿瘤组腹腔渗液中HGF由术前1 019.78 pg/ml升高到术后2 683.44 pg/ml，良性组由362.33 pg/ml升高到1 676.11 pg/ml，说明肝切除促进HGF分泌[15]。大量生成的HGF促进cMet表达，增强残癌增殖、上调血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）促进肿瘤血管生成[16]。在HGF转基因小鼠模型中通过HGF自分泌途径促进VEGF表达，肿瘤微血管明显增多。HGF还直接促进癌细胞增殖、浸润及血管生成，特别是肝切除术后肝癌组织中cMet蛋白过量表达为HGF提供大量受体，增加术后复发[17]。

    同时，HGF也促进残癌转移能力，在肝癌中HGF/cMet作用最明显[18]。RTPCR分析证实HGF/cMet过度表达时，HGF通过渗透作用进入肝细胞基质中，大大增加肝癌细胞增殖侵袭能力，与HGF调节转录因子Ets1诱导MMP1，3，7促进肝癌侵袭性有关[19]。HGF/cMet 过表达还可引起MMP2，MMP9分泌增加，加快基底膜降解，促进肝癌侵袭转移[20]。与肝再生相关的原癌基因激活程度增加则移植瘤生长加快、转移增加，研究发现cfos mRNA表达随肝切除量增加而增多，70%肝切除时表达达到极限。目前研究较一致地认为，肝切除术后4～36 h是肝细胞DNA分裂高峰，48 h后DNA合成基本结束，大鼠和小鼠术后7～10 d肝脏恢复术前体积，因此，干预应在术后24～48 h内实施，以阻止肝再生促进残癌增殖、侵袭，但针对HGF/cMet为靶点防治肝癌侵袭、转移的研究较少[21]。

    3  术后炎症因子与肝癌侵袭性关系

    全球15%~20％肿瘤患者与炎症浸润有关，炎症与肿瘤这两类基本病理过程可以转变，肿瘤可源自慢性炎症[22]。近年关于术后急性炎症反应、微环境炎症因子浸润促进肿瘤侵袭、转移的研究受到重视，肿瘤侵袭、转移前存在微环境变化[23]。事实上，很多患者体内仍存在的残癌细胞具有术后大量释放的细胞因子对应的受体，细胞因子通过旁分泌、自分泌和内分泌方式加速残癌生长、增加移植瘤浸润和肝内转移[24]。其中，白细胞介素1(interleukin1，IL1) 是术后急性期反应主要调节因子，含α，β两个亚型，既是Th1类细胞因子中促炎症因子，也是Th2类细胞因子中抗炎症因子，在调节机体免疫力、促进肿瘤侵袭性及影响肿瘤微环境中起纽带作用，炎症受限时肿瘤生长受限，产生炎症时肿瘤快速生长，炎症过度则肿瘤衰退[25]。研究发现胃癌组织IL1β mRNA及蛋白水平较正常人黏膜组织增加10～100倍，是生存预后的潜在独立危险因素[26]。正常人IL1β含量很低，肝脏术后，血液IL1水平很快升高，肝脏局部IL1β在术后72 h表达最明显；外科减瘤术后IL1受体拮抗剂主要针对IL1β阻止肿瘤侵袭转移，说明术后IL1β大量产生确实促进肿瘤侵袭性[27-28]。但肝癌是否表达IL1β，微环境IL1β是否影响残癌侵袭性未见报道。近年来受到重视的肿瘤微环境的其他细胞因子如IL23，IL17，IL12等也与术后早期残癌侵袭、转移相关[29-30]，但在肝癌研究中报道极少。

 4  术后机体免疫力变化

    免疫低下可引起肿瘤，肿瘤发生后进一步抑制细胞免疫，肝癌患者免疫功能低下主要表现为免疫性T细胞数量和亚群比例失调，T细胞总数及CD4+/CD8+比例改变可视为免疫调节功能异常[31]。手术应激多途径降低细胞免疫，但动物实验表明，即使术后残癌存在，机体免疫力仍趋于升高，主要因为手术去除肿瘤的免疫抑制作用[32]。术后CD4+/CD8+增加归因于CD4+升高及CD8+下降，提示机体免疫力恢复，这些变化在动物实验（如鼠）中已经证实，但在人体研究中未得到明确阐述[33]。Galon等[34]认为动物（鼠）免疫系统能识别肿瘤发展并控制其生长，但在人体是否存在类似表现尚存争议。

    肝癌患者术后免疫力变化的报道总体上一致，多数认为手术减少或消除癌源性免疫抑制因子，Th2细胞优势分泌向Th1漂移，Th亚型恢复平衡，免疫力上升，但术后细胞免疫功能一过性下降后才开始迅速恢复。至于恢复时间报道存在分歧，肝切除量越大，免疫功能恢复越慢，复发时间愈早、复发率愈高，说明手术创伤程度影响机体免疫力的恢复。在比较微创外科和开腹手术对免疫功能影响的研究中报道较多，腹腔镜直肠癌切除术较传统直肠癌切除术后CD4+/CD8+升高更明显，提示创伤较小则机体免疫恢复快，且在随机分组研究中已证实[35]。检测Ｔ细胞亚群是观察细胞免疫水平的重要方法，既往多用CD3+和CD4+/CD8+评价，正常人含量恒定，肝癌患者含量降低，术后升高表示免疫功能活化。肝癌患者术前CD3+，CD4+，CD8+，CD4+/CD8+及补体低下，术后可恢复正常，但术后1周细胞免疫抑制明显加重，是因手术创伤、体液失衡及肿瘤抑制因子尚未消除及补体合成减少所致。文献较一致地认为手术1周后免疫功能开始恢复，2周恢复最快，4周后恢复正常，也有研究显示中晚期肝癌患者免疫力在术后2月开始回升，有些患者则持续低下。患者一旦复发、转移则细胞免疫再次受抑，CD3+、CD4+细胞明显减少、CD8+细胞明显增多，CD4+/CD8+比值明显降低，Th1向Th2漂移造成免疫抑制，癌细胞发生免疫逃逸。此外，T细胞产生的细胞因子在一定程度上反映Th细胞活化程度，干扰素γ（Interferonγ，IFNγ），IL10可粗略代表Th1，Th2类细胞活性，转化生长因子β（transforming growth factorβ，TGFβ）是Th3惟一公认成员，它和IL10是肿瘤免疫抑制最主要的两种细胞因子[36]。TGFβ抑制免疫，CD4+CD25+Treg分泌IL10及TGFβ，但不表达IFNγ，去除或减少该类细胞可产生抗瘤效应，进一步说明Th3细胞有免疫抑制调节功能[37]。但上述指标需要在术后一段时间内连续监测，短期内较难判断指标变化归因于术后过度炎症反应还是术后免疫状态真正变化的结果。术后早期过度炎症反应时IL1及IL6等大量释放引起急性期反应，术后4～48 h是IL6释放高峰，同时诱导抗炎症因子（也属免疫抑制因子）IL10，TGFβ大量释放导致Th1/Th2类细胞因子漂移，但这种向Th2漂移状态可因IFNγ大量产生而恢复[38]。

    肝癌根治是相对的，若机体免疫功能正常则残癌可被完全杀灭[39]。明确术后免疫状态变化为合理治疗提供依据，已证实免疫疗法预防肝癌术后复发有一定疗效，化疗与免疫治疗相结合既能杀灭残癌，又能将肿瘤微环境免疫抑制型转变为免疫刺激型，但治疗时机很重要，否则免疫治疗将失去作用[40]。术后1周内是细胞免疫最低潮，应针对免疫低下作辅助治疗，使机体尽快恢复免疫平衡，抑制残癌侵袭、转移，但免疫检测结果与临床疗效相关性有待进一步探索。

    5  小结

    肝切除可直接去除局部病灶，但术后肝再生及大量炎症因子的产生利于残癌早期侵袭、转移，且手术一过性抑制机体免疫力、阻碍机体杀灭残癌细胞。姑息性肝癌切除术后残癌侵袭性是否改变，患者免疫力动态变化规律如何，何时干预最为合理尚未解决，且缺乏特异、敏感性指标预测早期侵袭、转移。基因表达谱从全基因组水平为描绘新的预测指标提供了新的途径，与免疫测定联合应用，可能提高预测的准确性。

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