李青山 任冯刚 陈雪 张喆 王博 吴荣谦 吕毅 仵正

西安交通大学第一附属医院肝胆外科 精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心，西安 710061

【提要】 胰腺癌是消化系统中最致命的恶性肿瘤之一，大部分患者在确诊时已经失去根治性治疗机会，预后较差。不可逆电穿孔术是近年来新兴的非热能肿瘤消融技术，该技术通过高压脉冲电场导致细胞膜穿孔，进而引起细胞凋亡和坏死，可在杀伤肿瘤细胞的同时不损伤周围重要管道结构及细胞外基质结构，具有并发症少、安全性高、术后恢复快的特点，特别适合胰腺癌等复杂部位的肿瘤治疗。

胰腺癌是消化系统中最致命的恶性肿瘤之一，患者预后差，1、5年生存率仅为6%、27%[1]。手术切除是根治性治疗胰腺癌的唯一办法，但约80%的患者在确诊时即因肿瘤转移或局部进展而失去手术机会，因此当前胰腺癌的治疗主要以改善患者生存质量及延长生存期为目的[2-3]。目前，胰腺癌的辅助性治疗方式包括放化疗、局部消融治疗及多学科联合治疗。放化疗作为胰腺癌局部控制及减期治疗选择，虽在临床上已长期应用，但效果有限[4-5]。近年来以射频消融、微波消融及冷冻消融为代表的局部消融手段在肝脏及肾脏等实质脏器肿瘤治疗中取得了显著的疗效，但由于热损伤及热沉效应的存在限制了其在胰腺癌治疗中的应用[6]。不可逆电穿孔(irreversible electroporation, IRE)是近年来新兴的非热能肿瘤消融技术，现已逐步应用于临床。相关研究显示IRE应用于胰腺癌治疗安全可行且能很好地克服现有肿瘤消融技术的不足，为胰腺癌的治疗提供了新的思路，有广泛的应用前景[7]。本文就IRE应用于胰腺癌治疗的相关研究进展做一综述。

一、IRE作用机制

1．破坏细胞稳态，诱导细胞凋亡：IRE基于高压脉冲电场生物效应理论，通过在组织(细胞)周围施加一定场强和脉宽(微秒至毫秒)的陡脉冲高压电场，可以使细胞膜脂质双分子层表面出现多个不可恢复的纳米级微孔。微孔形成可增加离子及大分子物质的通透性，进而破坏细胞结构的稳定，使细胞渗透压、内外离子分布等受到影响，导致细胞水肿及凋亡[8-9]。由此可见，IRE主要依靠破坏细胞稳态诱导细胞凋亡而实现肿瘤消融[10]，且脉冲作用时间极短，作用过程中产生的能量积累和焦耳热传导不足以引起组织变性坏死[11]，因此被看做是一种全新的非热能组织消融技术。这种不借助温度效应实现肿瘤消融的特点，使IRE组织消融过程可以不受热沉效应影响，对于邻近血管、胆道等部位的肿瘤具有良好的效果。此外，由于IRE是通过脉冲电场破坏细胞膜的跨膜电位平衡，作用的目标是细胞膜的磷脂双分子层，对于构成组织支架结构的胶原蛋白、纤维和其他分子等没有损伤，因此组织支架结构得以保留，不会引起不可逆性损伤和破坏[12-13]。

2．对免疫系统的影响：IRE不依赖热损伤直接引起肿瘤细胞坏死，因此与射频消融等局部消融技术相比，IRE消融治疗后肿瘤抗原相对完整，有可能会激活机体的抗肿瘤免疫反应。Al-Sakere等[14]研究显示，IRE消融小鼠皮下肉瘤并不会引起消融区域的免疫细胞浸润，进而不会诱导机体抗肿瘤免疫的激活。但一些后续的研究显示了不同的结果。Bulvik等[15]通过对比IRE与射频消融所引起的生物效应，证实在正常动物模型中IRE可以诱导更强的机体免疫系统反应。近年来，IRE与免疫治疗的联合也逐渐在临床应用起来。广州复大医院研究团队通过联合应用IRE与同种异体自然杀伤细胞治疗胰腺癌，发现两种治疗方法具有协同作用，能够明显延长胰腺癌患者生存期[16-19]。最近，安德森癌症中心团队通过动物实验发现，IRE可以调节胰腺癌肿瘤微环境进而增强程序性死亡受体1(programmed death1, PD-1)抗体的治疗效果[20]。以上研究结果的差异可能与多种因素相关，但这些研究结果显示，IRE对免疫系统的影响仍有深入研究的意义。

二、IRE治疗胰腺癌适应证的选择

IRE技术在医学领域的应用已有数十年的历史，自其在肿瘤消融方面的潜力被发现以来，已逐步在临床推广应用。2009年由美国AngioDynamics公司研制的首台不可逆电穿孔肿瘤治疗仪NanoKnife获得FDA临床试验许可，并于2010年开展首例前列腺癌消融手术。2012年美国FDA正式批准NanoKnife在临床应用，同年12月获得欧盟临床许可，2015年获得我国CFDA批准。随着临床应用的开展，选择适合的患者、确定IRE技术用于胰腺癌消融的适应证显得尤为重要。

Martin等[21-22]通过总结200例Ⅲ期胰腺癌患者IRE治疗经验，提出确诊的局部进展期胰腺癌患者在经过3～4个月诱导性化疗之后，若肿瘤未进展且不能实现根治性切除则联合IRE消融治疗可显著提高患者生存率，并据此得出了IRE联合放化疗用于胰腺癌治疗的经验性公式。在肿瘤大小方面，有研究建议应将肿瘤的最大径限定在3.5 cm以内[3,23]。由于IRE在治疗过程中可能存在引起心律失常的风险，因此当前研究一般将带有心脏起搏器或患有严重心律失常视为IRE治疗的禁忌证[24]。在我国，自纳米刀设备进入临床应用开始，其适应证的确定也逐步受到学界重视，中国医药教育协会介入微创治疗专业委员会在2018年发表了“影像学引导胰腺癌不可逆电穿孔消融治疗专家共识”[25]，对国内IRE在胰腺癌治疗方面的应用进行了规范。

三、IRE治疗胰腺癌的有效性与安全性

1．临床前研究：在临床前研究领域，IRE在体消融的安全性及有效性已经在正常及肿瘤动物模型中得到了充分验证。Charpentier等[26]通过在体实验证实了IRE消融正常胰腺的安全性，并提出利用TTC染色能在IRE消融后2 h即显示消融区域。Bower等[27]研究结果显示，实验动物能很好耐受IRE胰腺消融治疗过程，且IRE消融后动物能很快恢复，并不会损伤血管等结构。近期韩国研究团队结合内镜技术成功实现了内镜下IRE胰腺消融动物实验，显示了IRE技术微创化应用方面的广阔前景[28]。除此之外，IRE技术的安全性及有效性也在荷瘤动物模型中得到了验证。Jose等[29]通过构建裸鼠原位胰腺癌模型验证了IRE消融能降低肿瘤的转移率，提高动物的生存率。后续研究者分别通过构建小鼠、兔等动物胰腺癌模型进一步证实了IRE技术在实现有效消融的同时，能减少肿瘤的复发及远处转移，同时也有研究显示了IRE与其他疗法联合应用的巨大潜力[20,30-32]。

2．临床研究：2012年Bagla和Papadouris[33]首次报道了IRE用于临床胰腺癌治疗的病案报道。同年Martin等[7]通过多中心回顾性研究总结了27例IRE技术用于治疗局部进展期胰腺癌患者的经验，结果显示所有患者均能耐受IRE消融过程，肿瘤成功消融率达100%，患者术后无胰腺炎及胰漏发生。仅1例患者在90 d的随访时间内可能因术前门静脉血栓进展发生死亡。之后，随着纳米刀产品的临床应用，IRE用于胰腺癌治疗的临床研究得到广泛的开展，其主要的受试对象为局部进展期患者。Martin等[21]研究指出，200例局部进展期胰腺癌患者经IRE治疗后中位生存期为24.9个月，术后37%患者发生并发症(74例患者发生149例次不良反应)，均为轻微不良反应，病死率为2%。该研究为当前IRE治疗局部进展期胰腺癌方面纳入病例最多的临床研究。目前相关研究显示，IRE用于胰腺癌消融的常见并发症包括气胸、血肿、腹痛、胆瘘、胰瘘、十二指肠瘘、十二指肠溃疡及血栓形成等。Ansari等[34]通过meta分析纳入10篇文献显示IRE消融局部进展期胰腺癌术后并发症的发生率为35%，并发症均比较轻微，IRE消融成功率为85%～100%，患者术后中位总体生存期及无瘤生存期分别为7～13个月和2.7～12.4个月。西安交通大学第一附属医院肝胆外科近年也不断关注IRE技术在胰腺癌治疗领域应用的前景，并于2018年应用纳米刀进行胰腺癌治疗，结果显示患者术后未发生严重并发症[35]。以上研究证实了IRE在胰腺癌治疗方面的安全性及有效性，但相关的研究结果仍需大样本前瞻性研究的进一步验证。

四、总结与展望

IRE作为一种新型的肿瘤治疗技术，其临床应用仍处于起步阶段，但其相较于传统消融技术具有不依赖热损伤、不损伤支架结构、不受热沉效应的影响等优势，能很好地弥补现有消融技术的缺陷。现阶段IRE治疗胰腺癌的基础及临床研究结果也证实了其在胰腺癌消融方面的巨大潜力，特别是IRE与其他治疗方法的联合应用能明显提高患者术后生存率。但当前相关的临床研究主要局限于较小样本量的回顾性研究，缺少大样本前瞻性研究证据的支持，此外IRE临床应用也有待进一步规范化。国内外一些研究团队如美国斯隆凯瑟琳癌症中心、韩国大学医学院、西安交通大学精准外科与再生医学国家地方联合工程中心等已经开始尝试IRE与内镜技术的联合应用，相信多种微创治疗技术的联合应用会为IRE技术在胰腺癌治疗方面的应用提供更广阔的前景。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突