Influence of transcatheter arterial chemoembolization combined with radioactive particle implantation on CT perfusion imaging parameters in patients with primary liver cancer
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摘要:目的 探讨动脉灌注化疗栓塞术(TACE)介入治疗联合放射性粒子对原发性肝癌患者的CT灌注参数的影响。方法 选取104例原发性肝癌患者按随机数字表法分为对照组和实验组, 各52例。对照组采用TACE治疗，观察组采用TACE联合放射性粒子植入术治疗，对比2组患者治疗后的客观缓解率以及治疗前后的甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、外周血T淋巴细胞亚群和自然杀伤细胞(NK)水平，比较2组患者治疗前后CT灌注参数的变化及不良反应发生情况。结果 治疗1个月后，观察组客观缓解率显著高于对照组(P < 0.05); 2组患者血清CEA和AFP水平较治疗前显著降低(P < 0.05), 且观察组血清CEA和AFP水平显著低于对照组(P < 0.05); 观察组CD4+、CD3+、CD4+/CD8+及NK细胞水平显著高于对照组(P < 0.05), 而观察组CD8+水平显著低于对照组(P < 0.05); 2组患者的血容量(BV)、表面通透性(PS)、血流量(BF)、肝动脉分数(HAF)、平均通过时间(MTT)较治疗前显著下降(P < 0.05), 且观察组上述指标水平显著低于对照组(P < 0.05); 治疗期间, 2组患者不良反应发生率无显著差异(P>0.05), 未出现严重不良反应。结论 TACE介入治疗联合放射性粒子可提高原发性肝癌患者的客观缓解率, 降低AFP及CEA水平，提高T淋巴细胞及NK细胞水平，提高患者免疫能力，并可增强对肿瘤组织血管生长的抑制作用，降低CT灌注参数。Abstract:Objective To explore the influence of transcatheter arterial chemoembolization (TACE) combined with radioactive partial implantation on CT perfusion imaging parameters in patients with primary liver cancer (PLC).Methods Totally 104 patients with PLC were randomly divided into control group and experimental group, with 52 cases in each group. The control group was treated with TACE, while the observation group was treated with TACE combined with radioactive seed implantation. The objective remission rate, alpha fetoprotein (AFP) and carcinoembryonic antigen (CEA), the levels of peripheral blood T lymphocyte subsets and natural killer cells (NK) after treatment were compared between two groups. Changes of CT perfusion parameters and incidence of adverse reactions before and after treatment were compared between two groups.Results One month after treatment, the objective remission rate of the observation group was significantly higher than that of the control group (P < 0.05). The serum CEA and AFP levels of the two groups were significantly lower than those before treatment (P < 0.05), and the serum CEA and AFP levels of the observation group were significantly lower than those of the control group (P < 0.05). The levels of CD4+, CD3+, CD4+/CD8+ and NK cells of the observation group were significantly higher than those of the control group (P < 0.05), while the level of CD8+ in the observation group was significantly lower than that in the control group (P < 0.05). The blood volume (BV), surface permeability (PS), blood flow (BF), hepatic artery fraction (HAF) and mean transit time (MTT) in both groups were significantly lower than those before treatment (P < 0.05), and the above indexes in the observation group were significantly lower than those in the control group (P < 0.05). During treatment, there was no significant difference in the incidence rate of adverse reactions between the two groups (P>0.05), and no severe adverse reactions occurred.Conclusion TACE interventional therapy combined with radioactive particles can improve the objective remission rate of patients with PLC, reduce the levels of AFP and CEA, increase the levels of T lymphocyte and NK cell, improve the immune ability, enhance the inhibition of angiogenesis of tumor tissue, and reduce CT perfusion parameters.
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作为临床病死率较高的恶性肿瘤之一，原发性肝癌(PLC)常表现出和消化系统相关的症状，包括食欲减退、恶心、呕吐等，而随着PLC患者数量的不断增加，中国目前已成为世界上因PLC而死亡的人数最多的国家[1]。有研究[2]表明，因为早期无法察觉PLC的症状，大部分患者在早期无法确诊，故确诊时已处于中晚期阶段。此时，患者已错失最佳手术时机，故临床上多采用局部微创手术来治疗PLC, 其中常用的是动脉灌注化疗栓塞术(TACE)介入治疗[3]。研究[4]表明，单一使用TACE虽然疗效明确，但长期使用后，患者的肝癌无法得到改善，病死率依旧很高。传统的PLC疗效评价主要通过实体瘤的体积来确定，严重影响了治疗效果的准确评估。125I放射性粒子植入术是新型放疗手段，具有定位精准及放射剂量高等特点。CT灌注(CTP)是通过灌注参数来反映肿瘤的治疗效果，不仅操作简便快捷，而且分辨率高，已在临床得以广泛使用。本研究探讨了采用TACE联合放射性粒子治疗的原发性肝癌患者CT灌注参数的变化，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2015年12月—2018年12月在本院就诊的104例PLC患者作为研究对象，采用随机数表法将其分为对照组和实验组，各52例。对照组中，男27例、女25例，平均年龄(49.32±5.93)岁，平均肿瘤最大直径为(6.55±3.19) cm, Child分级A级30例、B级22例; 观察组中，男28例、女24例，平均年龄(48.95±5.87)岁，平均肿瘤最大直径为(6.97±3.21) cm, Child分级A级32例、B级20例。2组患者性别、年龄、接受治疗前肿瘤大小、Child分级情况比较，差异均无统计学意义(P>0.05), 具有良好的可比性。本研究经本院伦理委员会审核批准。纳入标准: 符合《肝脏外科学》[5]中PLC的诊断标准; 适合接受TACE治疗的患者，诊断标准为中华人民共和国卫生和计划生育委员会医政医管局发布的《原发性肝癌诊疗规范》[6]; 体力状况(ECOG)评分小于2分; 签署知情同意书者。排除标准: 伴有肿瘤转移的患者; 正在接受其他药物化疗者; 有肝性脑病等恶性疾病者; 不支持本研究者。
1.2 治疗方法
对照组: 患者接受TACE治疗3次。在手术部位注射麻醉剂，在股动脉处进行穿刺后用Cobra导管插管，确认肿瘤的位置、数目及大小。随后缓慢灌注盐酸吡柔比星(注射用盐酸吡柔比星，深圳万乐药业有限公司生产，国药准字H10930105) 30 mg、碘化水(按一定比例混合20 mg吡柔比星和10 mL碘化水)、奥沙利铂[注射用奥沙利铂，齐鲁制药(海南)有限公司生产，国药准字H20093167], 护肝治疗需在手术后进行。
观察组: 患者在对照组治疗基础上还接受放射性粒子植入术治疗。在TACE治疗后1周，为患者做CT平扫，确认患者肿瘤周围组织结构、位置和大小。用放射性粒子治疗系统处理相关参数，包括125I放射粒子活性、125I剂量等，再进行CT导航定位，同时用DanyCT确定针尖到达靶区，紧接着将125I放射性粒子植入到患者体内，再用CT扫描确定125I已植入成功，并记录125I的体内分布情况。最后，拔出穿刺针，对手术区域进行消毒、包扎即可。TACE治疗次数为3次，放射性植入术治疗次数为1次。
1.3 观察指标
1.3.1 临床疗效评估
若肿瘤消失，且持续1个月，为完全缓解(CR); 若肿瘤体积缩小到原来的50%及以下，为部分缓解(PR); 若肿瘤缩小体积小于原来的50%, 或增大体积不超过原来的25%, 属于疾病稳定(SD); 若患者肿瘤增大25%以上，则为疾病进展(PD)[7]。客观缓解率=(CR+PR)/总例数×100%[8]。
1.3.2 血清肿瘤标志物检测
患者采取静脉血前需空腹，采血次数为2次(分别为治疗前和治疗后)，采血量为5 mL。采集的血液需离心处理，转速3 000转/min, 时间10 min, 血清保存条件为-70 ℃。血清癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)需采用ELISA法检测，并用免疫吸附法对其进行测定。所有试剂盒购自上海博灿生物科技有限公司。
1.3.3 外周血自然杀伤细胞(NK)和T淋巴细胞亚群水平检测
采用流式细胞法测定治疗前后患者空腹静脉血2 mL, 采集方式是用肝素锂真空管采集，测定指标包括CD3+、CD4+、CD8+、NK细胞水平，并计算CD4+/CD8+。
1.3.4 CT灌注(CTP)参数测定
分别于患者入组当天及治疗结束后1个月，应用GE64排VCT仪器测定患者的CTP参数，包括血容量(BV)、表面通透性(PS)、血流量(BF)、肝动脉分数(HAF)、平均通过时间(MTT)[10]。
1.4 统计学分析
本研究数据采用SPSS 19.0统计软件处理，分别以[n(%)]、(x±s)表示计数资料、计量资料，组间比较分别采用χ2检验、t检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 临床疗效评估
观察组的客观缓解率为78.85%, 显著高于对照组的客观缓解率51.92%(P < 0.05), 见表 1。
表 1 2组临床疗效评估比较[n(%)]组别 n CR PR SD PD 客观缓解 对照组 52 8(15.38) 19(36.54) 16(30.77) 9(17.31) 27(51.92) 观察组 52 15(28.85) 26(50.00) 47(13.46) 4(7.69) 41(78.85)* CR: 完全缓解; PR: 部分缓解; SD: 疾病稳定; PD: 疾病进展。与对照组比较, *P < 0.05。 2.2 血清CEA、AFP水平比较
治疗1个月后, 2组患者血清CEA、AFP水平较治疗前显著降低(P < 0.05), 且观察组的血清CEA、AFP水平显著低于对照组(P < 0.05), 见表 2。
表 2 2组患者血清CEA和AFP指标水平比较(x±s)组别 n AFP/(μg/L) CEA/(ng/L) 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 对照组 52 2 389.74±277.42 1 093.33±120.72* 518.70±54.63 311.43±34.33* 观察组 52 2 410.52±295.13 815.83±128.31*# 527.21±50.81 268.34±37.65*# AFP: 甲胎蛋白; CEA: 癌胚抗原。与治疗前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。 2.3 治疗前后T淋巴细胞亚群和NK细胞水平比较
治疗前, 2组各指标水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05); 治疗后，对照组各指标水平无显著变化，而观察组CD4+、CD3+、CD4+/CD8+及NK细胞水平显著高于对照组(P < 0.05), 且观察组CD8+水平显著低于对照组(P < 0.05)。见表 3。
表 3 2组患者T淋巴细胞亚群和NK细胞水平比较(x±s)组别 指标 治疗前 治疗后 对照组(n=52) CD4+/% 30.53±3.63 29.32±3.65 CD8+/% 33.93±3.58 34.07±3.76 CD4+/CD8+ 0.91±0.12 0.89±0.07 CD3+/% 54.08±6.18 53.47±6.05 NK细胞/% 13.05±1.59 12.27±1.49 观察组(n=52) CD4+/% 30.48±3.51 40.26±4.46*# CD8+/% 33.82±3.97 31.73±3.36*# CD4+/CD8+ 0.92±0.13 1.32±0.16*# CD3+/% 53.69±6.87 67.83±7.57*# NK细胞/% 12.98±1.53 16.54±1.84*# NK细胞: 自然杀伤细胞。 与治疗前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。 2.4 治疗前后CTP参数比较
治疗前, 2组患者CT灌注参数均无显著差异(P>0.05); 治疗后, 2组患者BF、BV、PS、MTT、HAF水平均显著下降(P < 0.05), 且观察组显著低于对照组(P < 0.05)。见表 4。
表 4 2组患者CTP参数比较(x±s)组别 参数 治疗前 治疗后 对照组(n=52) BF/[mL/(100 g·min)] 265.84±68.32 69.97±25.48* BV/[mL/(100 g·min)] 23.58±4.66 7.90±2.14* PS/[mL/(100 g·min)] 26.92±5.13 11.59±3.11* MTT/s 7.52±2.06 6.18±1.79* HAF/% 0.64±0.18 0.20±0.09* 观察组(n=52) BF/[mL/(100 g·min)] 266.17±67.62 51.39±23.16*# BV/[mL/(100 g·min)] 23.84±5.04 6.31±1.90*# PS/[mL/(100 g·min)] 27.19±4.86 9.94±2.98*# MTT/s 7.48±2.14 5.34±1.61*# HAF/% 0.63±0.17 0.14±0.07*# BF: 血流量; BV: 血容量; PS: 表面通透性; MTT: 平均通过时间; HAF: 肝动脉分数。 与治疗前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。 2.5 不良反应情况对比
治疗期间，对照组出现头晕3例、呕吐3例、腹痛4例，观察组出现头晕2例、呕吐3例，腹痛3例。2组患者不良反应发生率无显著差异(P>0.05), 且患者经解痉、止吐、休息后不良反应好转，均未出现其他严重不良反应。
3. 讨论
PLC按照病理类型可分为3种，分别是肝细胞肝癌、胆管细胞癌和混合型肝癌[11], 目前PLC病死率已排在癌症病死率的第4位[12]。分析原因，是由于PLC恶性程度高，且其不易早期诊断。大部分PLC患者确诊时已处于中晚期，此时肿瘤切除手术通常无法实施，因此, TACE成为治疗PLC的主要方式[13]。TACE是通过减少肿瘤血供来抑制肿瘤的生长。但是，由于肝脏供血侧支较多且多为潜在供血，故TACE的治疗效果不理想。放射性粒子植入术是新型的肝脏定向放疗技术[14], TACE和放射性粒子植入术的联合使用在临床备受肯定[15]。
AFP、CEA作为广谱肿瘤标志物，在鉴别诊断恶性肿瘤、监测病情和评价疗效方面有着重要的临床意义。有研究[15]表明, AFP水平的升高会明显抑制机体免疫系统功能，降低机体抗肿瘤能力。本研究结果显示，相较于单独使用TACE, 联合使用放射性粒子植入术能使患者的客观缓解率显著提高，同时使监测PLC的血清指标AFP、CEA的水平显著下降。分析原因，可能是125Ⅰ射线在TACE影响肿瘤供血的基础上，直接破坏DNA双链结构，或者是125Ⅰ射线使水分子等电离，产生的自由基影响了DNA修复功能，从而增强了对肿瘤的抑制效果。
本研究发现，单独的TACE法使CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平下降，并使CD8+水平升高，这与刘涛等[16]研究发现的TACE会使患者免疫功能降低的结果相一致。TACE联合125I放射性粒子植入术能增强患者的免疫功能，这与相关学者[17]报道的放射性粒子植入对机体免疫细胞组成和细胞因子分泌的影响的研究结果相符。推测是由于125Ⅰ放射性粒子植入后，不断释放低能量γ射线，杀死肿瘤细胞，并由此引发炎性反应，有助于巨噬细胞、郎罕氏细胞等抗原递呈细胞摄取、处理抗原信息，诱导T、B细胞参与到抗肿瘤免疫中来，从而发挥较强的抗肿瘤免疫刺激的作用。同时，射线照射数小时后，通过mTOR通路形成放疗特异性蛋白，这种蛋白可激发淋巴细胞活性，使之产生大量细胞因子，触发细胞因子的网络调节机制，在肿瘤的特异性免疫被激活的同时使机体免疫力也得到增强[18]。研究[19]表明，低剂量γ射线持续辐射与大剂量辐射产生的效应明显不同，低剂量电离辐射可使淋巴细胞的反应性提高，增加抗体的产生，从而增强对肿瘤的细胞毒作用，与本研究结论相符。
目前，临床上的常规检测手段尚不能在人体直接对肿瘤血管构成情况进行评价，只能通过影像学方法间接获得肿瘤血管生成的一些信息。CTP是在静脉快速注入造影剂的基础上，对选定层面进行快速动态扫描，获得动态图像，通过分析造影剂通过每个像素所对应的体素密度差异，从而得到反映肿瘤血流灌注情况的参数，以此对肿瘤血管的构成进行评价。李珊玫等[20]研究显示, BF、BV、PS、MTT、HAF等CTP参数对肝癌术前的方案制定以及术后疗效的评价具有重要意义。本研究中，治疗结束后, 2组患者BF、BV、PS、MTT、HAF均下降，且观察组上述指标水平显著低于对照组。CTP参数可以反映肿瘤组织中血管的生成情况和微血管分布密度[15], MTT代表着血流流入动脉再从静脉流出的平均时间, PS代表着造影剂从毛细血管内皮流入组织间隙的单向传导速度[21], CTP参数的检测有助于评估患者肿瘤生成情况。本研究结果显示, TACE联合放射性粒子植入术可以改善PLC患者的病症。分析原因，可能与以下因素有关，首先是TACE通过栓塞肝动脉，阻断了给肿瘤细胞供血的主要血管，另外125Ⅰ放射性粒子可以降低肿瘤血管内皮生长因子的表达水平，有效破坏肿瘤微血管，抑制肿瘤组织中血管的生成，使CTP参数水平显著下降。
本研究中, 2组患者出现不同程度头晕、呕吐、腹痛等不良反应，但组间不良反应发生率无显著差异，这主要是因为125Ⅰ放射性粒子在组织中的穿透距离很短，仅约1.7 cm, 因此呈现出肿瘤靶区高剂量而周围组织低剂量的现象，相较普通放疗而言，患者全身受到的放射剂量很少，甚至可忽略不计，因此安全性比较高，这与朱楠等[22]研究结论一致。
综上所述, TACE联合放射性粒子植入术可以有效提高PLC患者的客观缓解率，提高患者免疫能力，同时可抑制肿瘤血管的生长，促进患者预后生活水平的提高，且安全性好。
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表 1 2组临床疗效评估比较[n(%)]
组别 n CR PR SD PD 客观缓解 对照组 52 8(15.38) 19(36.54) 16(30.77) 9(17.31) 27(51.92) 观察组 52 15(28.85) 26(50.00) 47(13.46) 4(7.69) 41(78.85)* CR: 完全缓解; PR: 部分缓解; SD: 疾病稳定; PD: 疾病进展。与对照组比较, *P < 0.05。 
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表 2 2组患者血清CEA和AFP指标水平比较(x±s)
组别 n AFP/(μg/L) CEA/(ng/L) 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 对照组 52 2 389.74±277.42 1 093.33±120.72* 518.70±54.63 311.43±34.33* 观察组 52 2 410.52±295.13 815.83±128.31*# 527.21±50.81 268.34±37.65*# AFP: 甲胎蛋白; CEA: 癌胚抗原。与治疗前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。
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表 3 2组患者T淋巴细胞亚群和NK细胞水平比较(x±s)
组别 指标 治疗前 治疗后 对照组(n=52) CD4+/% 30.53±3.63 29.32±3.65 CD8+/% 33.93±3.58 34.07±3.76 CD4+/CD8+ 0.91±0.12 0.89±0.07 CD3+/% 54.08±6.18 53.47±6.05 NK细胞/% 13.05±1.59 12.27±1.49 观察组(n=52) CD4+/% 30.48±3.51 40.26±4.46*# CD8+/% 33.82±3.97 31.73±3.36*# CD4+/CD8+ 0.92±0.13 1.32±0.16*# CD3+/% 53.69±6.87 67.83±7.57*# NK细胞/% 12.98±1.53 16.54±1.84*# NK细胞: 自然杀伤细胞。 与治疗前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。
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表 4 2组患者CTP参数比较(x±s)
组别 参数 治疗前 治疗后 对照组(n=52) BF/[mL/(100 g·min)] 265.84±68.32 69.97±25.48* BV/[mL/(100 g·min)] 23.58±4.66 7.90±2.14* PS/[mL/(100 g·min)] 26.92±5.13 11.59±3.11* MTT/s 7.52±2.06 6.18±1.79* HAF/% 0.64±0.18 0.20±0.09* 观察组(n=52) BF/[mL/(100 g·min)] 266.17±67.62 51.39±23.16*# BV/[mL/(100 g·min)] 23.84±5.04 6.31±1.90*# PS/[mL/(100 g·min)] 27.19±4.86 9.94±2.98*# MTT/s 7.48±2.14 5.34±1.61*# HAF/% 0.63±0.17 0.14±0.07*# BF: 血流量; BV: 血容量; PS: 表面通透性; MTT: 平均通过时间; HAF: 肝动脉分数。 与治疗前比较, *P < 0.05; 与对照组比较, #P < 0.05。
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