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[摘要] 目前腹腔镜结直肠癌根治术是否促进肿瘤切口种植或转移受到广泛关注。本研究综合近期国内外的相关研究报道，阐述腹腔镜结直肠癌根治术可能对腹腔肿瘤种植转移的影响及可能的机制。
[关键词] 腹腔镜手术；结直肠癌；肿瘤种植；肿瘤转移
[中图分类号] R735.3 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2012）35-0027-02
目前腹腔镜技术在恶性肿瘤的诊断和治疗中的应用被公认为是21世纪外科发展的主流方向之一。尽管，近年来腹腔镜应用于结直肠癌根治术中的安全性问题仍存在着广泛争议，尤其探讨腹腔镜手术可能引发腹腔内肿瘤细胞脱落、种植和转移等发生的机制和防治措施一直是肿瘤研究领域的热点。
1 CO2气腹与恶性肿瘤生长、侵袭转移的关系
CO2是当前腹腔镜手术最常用的气腹介质，近来大量研究均显示CO2气腹对肿瘤影响较大，可能是促进肿瘤细胞生长与转移的主要因素。其可能机制总结如下：
1.1 CO2气腹对腹膜结构的影响
腹膜由单层间皮细胞紧密连接构成，表面被覆微绒毛，下方为基底膜。目前认为CO2对腹膜结构会产生损伤。Erikoglu等[1]设计了实验组：正常麻醉、干冷CO2气腹、湿热CO2气腹3组，采用光镜及电镜观察了三组大鼠腹膜的超微结构变化，发现麻醉组为正常的腹膜；湿热CO2气腹组可见间皮细胞膨胀凸出，但未见基底膜暴露；干冷CO2气腹组腹膜结构变化显著。而彭远飞等[2]研究证实，热CO2气腹具有应用于结肠癌腹膜转移处理的潜质，其机制可能与诱导细胞凋亡，从而抑制结肠癌细胞生长与转移，说明CO2气腹，尤其是常用的不经处理的CO2对腹膜结构影响较大，对肿瘤细胞发生黏附与转移的影响显著。
1.2 CO2气腹对体内微环境的影响
目前学者们对CO2对体内微环境的影响及其对肿瘤生长及种植转移的作用机制仍存在不同的看法。Smithers等[3]发现CO2组腹膜、腹腔内及血液pH值下降比较明显。徐战平等[4]和Brokelman等[5]试验结果发现CO2可改变了腹腔局部氧气水平，引起腹腔显著的酸中毒等代谢变化。有其他实验结果[6]进一步显示CO2气腹导致的腹腔酸性化对机体的局部防御机制有损害作用，通过损害腹膜细胞、暴露出基底膜、刺激腹膜的系膜细胞分泌透明质酸、内毒素、GF-α而抑制了机体对肿瘤细胞的免疫反应，从而使肿瘤细胞可以逃避机体的免疫防御而发生种植。但也有不同的研究结论，吴步初等[7]的结果发现静脉推注5％NaHCO3的CO2气腹组、CO2气腹组及对照组之间带瘤大鼠的肿瘤细胞生长和腹水体积并无显著差异，而三组穿刺点种植转移情况也无明显差异。
1.3 CO2气腹对肿瘤粘附分子表达的影响
手术过程肿瘤细胞脱落导致癌细胞播散，癌细胞粘附能力与肿瘤的血运转移能力密切相关，而粘附分子则是肿瘤细胞与内皮细胞粘附的分子基础，包括整合素、钙连素、免疫球蛋白家族、选择素和CD44，其表达是决定细胞间粘附行为的重要因素，可与细胞外基质配体相结合，完成黏附，随之肿瘤细胞不断恶性增殖及自身分泌水解酶及其阿米巴游走运动，为肿瘤复发及转移的提供基础条件。目前对腹腔镜手术的CO2气腹是否影响肿瘤粘附分子表达仍存在争议。体外实验研究发现，CO2气腹对粘附分子ICAM1、标准型CD44的表达有显著影响，提高它们的表达，同时明显减少其他相关抑制肿瘤转移的粘附分子的表达，从而直接或间接明显提高肿瘤细胞转移的潜能。Ordemann等[8]的体外实验进一步证明了CO2气腹可改变了某些肿瘤细胞粘附分子的表达，其中Ordemann等实验认为对E-cadherin表达作用显著，对其他粘附分子的影响不大。而Hanahan等[9]在CO2气腹下切口种植转移的研究中表明，CO2气腹可改变CD44的表达。但也有一些学者的研究结果不支持上述观点，认为目前常规腹腔镜手术使用的10～12 mmHg CO2气腹对细胞粘附分子表达影响不大，细胞粘附分子的表达改变能很快在术后恢复至原来水平[10]。于歌等[11]在对胃癌细胞黏附能力的研究结果也提示类似结果，气腹组胃癌细胞中CD44v6的表达在CO2气腹环境下均表现为先升高后降低，也呈一过性表现。粘附分子的表达是否可能是腹腔镜技术影响肿瘤转移的机制之一呢？这些尚需要进一步的实验证据加以证明。
2免疫和应激与恶性肿瘤生长、侵袭转移的关系
目前腹腔镜手术对机体免疫系统的影响越来越受到人们的关注。机体免疫状态是肿瘤细胞的生长的重要影响因素，免疫低下可增高肿瘤微转移的风险。近来研究发现，CO2气腹可能改变了腹膜局部的微环境，对腹腔局部免疫有负调控作用[12]。国内有研究结果提示[13]，选择CO2气腹的大鼠，其血液中巨噬细胞的吞噬能力显著下降，且肿瘤细胞增殖能力显著提高，因此认为气腹介质的选择可影响巨噬细胞的吞噬能力，对肿瘤细胞增殖能力有影响。目前认为CO2气腹影响腹腔局部免疫的机制推测可能与腹膜局部酸性化可影响腹膜局部巨噬细胞表达及其清除肿瘤的功能有关。JE Talmadge等[14]的实验证实了这一论点，其实验发现CO2气腹组的腹膜组织中TNF-αmRNA表达水平最低，与空气气腹及小切口开腹、大切口开腹比较。其他实验[15]也发现He气腹组对腹腔内白细胞的影响小于CO2组。Joshipura等[16]研究发现，腹腔镜手术过程中，腹腔局部脏器NK细胞活性有所下降，并推测与CO2气腹有关，提出CO2气腹会降低腹腔局部脏器的免疫力和腹膜细胞的防御能力。
3 腹腔手术其他因素与恶性肿瘤生长、侵袭转移的关系
近年来肿瘤细胞雾化作用和“烟囱效应”问题受到越来越多的关注。Ishida等发现肿瘤细胞的转移可能与悬浮肿瘤细胞沿戳孔处泄露和气体雾化有关。但有动物实验证实，CO2气腹并不是引起导致肿瘤细胞脱落、种植、转移的主要原因，而是因为操作过程中出现肿瘤细胞外溢。但是国外其他相关研究结果中，并未发现肿瘤细胞雾这种现象，也不支持肿瘤细胞雾这一理论，他们认为肿瘤细胞的“烟囱效应”在严格执行无瘤原则的情况并不存在，即使存在，肿瘤的种植转移也是在“烟囱效应”积聚的肿瘤细胞达到极高的数量时，才有可能发生。因此，对肿瘤细胞的雾化状态和“烟囱效应”导致腹腔种植转移这一论点并未得到充分的临床实验证实，尚需进一步深入研究。 4 问题与展望
目前对腹腔镜结直肠癌根治手术远期疗效仍然存在很大争议，但随着腹腔镜下恶性肿瘤手术肿瘤细胞脱落、种植和转移等方面问题日益引起临床学者的关注以及各类相关临床机制研究的不断深入，相信对腹腔镜下手术肿瘤种植转移的机理会越来越明确，从而制定能将其潜在风险降到最低的措施，以促进腹腔镜在肿瘤外科方面的进一步推广。
[参考文献]
[1] Erikoglu M，Y0l S，Avunduk MC，et al． Electron-microscopic alterations of the peritoneum after both cold and heated carbon dioxide pneumoperitone[J]． J Surg Res，2005，125（1）：73-77．
[2] 彭远飞，郑民华，冯波，等． 热CO2气腹对结肠癌细胞的杀伤作用[J]. 上海交通大学学报（医学版），2007，27（10）：1201-1205．
[3] Smithers BM，Gotley DC，Martin I，et al. Comparison of the outcomes between open and minimally invasiveesophagectomy[J]． Annals of Surgery，2007，14（4）：367-371．
[4] 徐战平，蒲小勇，杨浣情，等． CO2气腹对腹腔镜下移植肾功能影响的研究[J]． 南方医科大学学报，2012，7（1）：1-3．
[5] Brokelman WJ，Lensveh M，Rinkes IH，et al． Peritoneal changes due to laparoscopic surgery[J]． Surg Endosc，2011，25（1）：1-9．
[6] Peng Y，Zheng M，Feng B， et al.Hyperthermic C02 pneumoperitoneum induces apoptosis in human colon cancer cells through Bax-associated mitochondrial pathway[J]． Oncology Reports，2008，14（4）：367-371．
[7] 吴步初，喇端端，季晓琼，等． 二氧化碳气腹对肿瘤细胞生长和播散影响的研究[J]． 现代诊断与治疗，2004，l5（4）：199-201．
[8] Ordemann J，H6flich C，Braumann C，et al． Impact of pneumoperitoneum on expression of E-cadherin，CD44v6 and CD54 （ICAM-1） on HT-29 colon-carcinoma cells[J]． Zentralbl Chir，2005，130（5）：405-409．
[9] Hanahan D，，Weinberg RA. Hallmarks of cancer：the next generation[J]．Cell， 2011，18（7）：1113-1117．
[10] 石彦，钱锋，郝迎学，等． 二氧化碳气腹对胃癌MKN-45细胞侵袭能力的影响[J]． 中华消化外科杂志，2007，6（6）：449-451．
[11] 于歌，唐波，余佩武，等． 模拟CO2气腹对腹膜间皮细胞功能及其对胃癌细胞黏附的影响[J]． 中华医学杂志，2010，90（10）：694-697．
[12] 周敏，刘骅，沈志勇，等． CO2气腹环境对胃癌细胞黏附与侵袭转移的影响[J]． 中华普通外科杂志，2009，24（6）：496-499．
[13] 周厚民，赵红超，黄傲，等. 热CO2气腹对人结肠癌细胞侵袭迁移能力及基质金属蛋白酶-2表达的抑制作用[J]． 中华普外科手术学杂志（电子版），2012，8（2）：52-57.
[14] JE Talmadge，IJ Fidler. AACR centennial series： the biology of cancer metastasis： historical perspective[J]． Cancer Research，2010，14（4）：357-363．
[15] 余刚，吴颜娟，杨水华，等． 低压性后腹腔镜CO2气腹对患者机能的影响[J]． 当代医学，2012，6（17）：46-48.
[16] Joshipura VP，Haribhakti SP，Patel NR，et al. A prospective randomized，controlled study comparing lowpressure versus high pres-sure pneumoperitoneum during laparoscopic cholecystectomy. Surgical Laparoscopy and Endoscopy，2009，14（1）：41-44．
（收稿日期：2012-11-08）
[关键词] 腹腔镜手术；结直肠癌；肿瘤种植；肿瘤转移
[中图分类号] R735.3 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2012）35-0027-02
目前腹腔镜技术在恶性肿瘤的诊断和治疗中的应用被公认为是21世纪外科发展的主流方向之一。尽管，近年来腹腔镜应用于结直肠癌根治术中的安全性问题仍存在着广泛争议，尤其探讨腹腔镜手术可能引发腹腔内肿瘤细胞脱落、种植和转移等发生的机制和防治措施一直是肿瘤研究领域的热点。
1 CO2气腹与恶性肿瘤生长、侵袭转移的关系
CO2是当前腹腔镜手术最常用的气腹介质，近来大量研究均显示CO2气腹对肿瘤影响较大，可能是促进肿瘤细胞生长与转移的主要因素。其可能机制总结如下：
1.1 CO2气腹对腹膜结构的影响
腹膜由单层间皮细胞紧密连接构成，表面被覆微绒毛，下方为基底膜。目前认为CO2对腹膜结构会产生损伤。Erikoglu等[1]设计了实验组：正常麻醉、干冷CO2气腹、湿热CO2气腹3组，采用光镜及电镜观察了三组大鼠腹膜的超微结构变化，发现麻醉组为正常的腹膜；湿热CO2气腹组可见间皮细胞膨胀凸出，但未见基底膜暴露；干冷CO2气腹组腹膜结构变化显著。而彭远飞等[2]研究证实，热CO2气腹具有应用于结肠癌腹膜转移处理的潜质，其机制可能与诱导细胞凋亡，从而抑制结肠癌细胞生长与转移，说明CO2气腹，尤其是常用的不经处理的CO2对腹膜结构影响较大，对肿瘤细胞发生黏附与转移的影响显著。
1.2 CO2气腹对体内微环境的影响
目前学者们对CO2对体内微环境的影响及其对肿瘤生长及种植转移的作用机制仍存在不同的看法。Smithers等[3]发现CO2组腹膜、腹腔内及血液pH值下降比较明显。徐战平等[4]和Brokelman等[5]试验结果发现CO2可改变了腹腔局部氧气水平，引起腹腔显著的酸中毒等代谢变化。有其他实验结果[6]进一步显示CO2气腹导致的腹腔酸性化对机体的局部防御机制有损害作用，通过损害腹膜细胞、暴露出基底膜、刺激腹膜的系膜细胞分泌透明质酸、内毒素、GF-α而抑制了机体对肿瘤细胞的免疫反应，从而使肿瘤细胞可以逃避机体的免疫防御而发生种植。但也有不同的研究结论，吴步初等[7]的结果发现静脉推注5％NaHCO3的CO2气腹组、CO2气腹组及对照组之间带瘤大鼠的肿瘤细胞生长和腹水体积并无显著差异，而三组穿刺点种植转移情况也无明显差异。
1.3 CO2气腹对肿瘤粘附分子表达的影响
手术过程肿瘤细胞脱落导致癌细胞播散，癌细胞粘附能力与肿瘤的血运转移能力密切相关，而粘附分子则是肿瘤细胞与内皮细胞粘附的分子基础，包括整合素、钙连素、免疫球蛋白家族、选择素和CD44，其表达是决定细胞间粘附行为的重要因素，可与细胞外基质配体相结合，完成黏附，随之肿瘤细胞不断恶性增殖及自身分泌水解酶及其阿米巴游走运动，为肿瘤复发及转移的提供基础条件。目前对腹腔镜手术的CO2气腹是否影响肿瘤粘附分子表达仍存在争议。体外实验研究发现，CO2气腹对粘附分子ICAM1、标准型CD44的表达有显著影响，提高它们的表达，同时明显减少其他相关抑制肿瘤转移的粘附分子的表达，从而直接或间接明显提高肿瘤细胞转移的潜能。Ordemann等[8]的体外实验进一步证明了CO2气腹可改变了某些肿瘤细胞粘附分子的表达，其中Ordemann等实验认为对E-cadherin表达作用显著，对其他粘附分子的影响不大。而Hanahan等[9]在CO2气腹下切口种植转移的研究中表明，CO2气腹可改变CD44的表达。但也有一些学者的研究结果不支持上述观点，认为目前常规腹腔镜手术使用的10～12 mmHg CO2气腹对细胞粘附分子表达影响不大，细胞粘附分子的表达改变能很快在术后恢复至原来水平[10]。于歌等[11]在对胃癌细胞黏附能力的研究结果也提示类似结果，气腹组胃癌细胞中CD44v6的表达在CO2气腹环境下均表现为先升高后降低，也呈一过性表现。粘附分子的表达是否可能是腹腔镜技术影响肿瘤转移的机制之一呢？这些尚需要进一步的实验证据加以证明。
2免疫和应激与恶性肿瘤生长、侵袭转移的关系
目前腹腔镜手术对机体免疫系统的影响越来越受到人们的关注。机体免疫状态是肿瘤细胞的生长的重要影响因素，免疫低下可增高肿瘤微转移的风险。近来研究发现，CO2气腹可能改变了腹膜局部的微环境，对腹腔局部免疫有负调控作用[12]。国内有研究结果提示[13]，选择CO2气腹的大鼠，其血液中巨噬细胞的吞噬能力显著下降，且肿瘤细胞增殖能力显著提高，因此认为气腹介质的选择可影响巨噬细胞的吞噬能力，对肿瘤细胞增殖能力有影响。目前认为CO2气腹影响腹腔局部免疫的机制推测可能与腹膜局部酸性化可影响腹膜局部巨噬细胞表达及其清除肿瘤的功能有关。JE Talmadge等[14]的实验证实了这一论点，其实验发现CO2气腹组的腹膜组织中TNF-αmRNA表达水平最低，与空气气腹及小切口开腹、大切口开腹比较。其他实验[15]也发现He气腹组对腹腔内白细胞的影响小于CO2组。Joshipura等[16]研究发现，腹腔镜手术过程中，腹腔局部脏器NK细胞活性有所下降，并推测与CO2气腹有关，提出CO2气腹会降低腹腔局部脏器的免疫力和腹膜细胞的防御能力。
3 腹腔手术其他因素与恶性肿瘤生长、侵袭转移的关系
近年来肿瘤细胞雾化作用和“烟囱效应”问题受到越来越多的关注。Ishida等发现肿瘤细胞的转移可能与悬浮肿瘤细胞沿戳孔处泄露和气体雾化有关。但有动物实验证实，CO2气腹并不是引起导致肿瘤细胞脱落、种植、转移的主要原因，而是因为操作过程中出现肿瘤细胞外溢。但是国外其他相关研究结果中，并未发现肿瘤细胞雾这种现象，也不支持肿瘤细胞雾这一理论，他们认为肿瘤细胞的“烟囱效应”在严格执行无瘤原则的情况并不存在，即使存在，肿瘤的种植转移也是在“烟囱效应”积聚的肿瘤细胞达到极高的数量时，才有可能发生。因此，对肿瘤细胞的雾化状态和“烟囱效应”导致腹腔种植转移这一论点并未得到充分的临床实验证实，尚需进一步深入研究。 4 问题与展望
目前对腹腔镜结直肠癌根治手术远期疗效仍然存在很大争议，但随着腹腔镜下恶性肿瘤手术肿瘤细胞脱落、种植和转移等方面问题日益引起临床学者的关注以及各类相关临床机制研究的不断深入，相信对腹腔镜下手术肿瘤种植转移的机理会越来越明确，从而制定能将其潜在风险降到最低的措施，以促进腹腔镜在肿瘤外科方面的进一步推广。
[参考文献]
[1] Erikoglu M，Y0l S，Avunduk MC，et al． Electron-microscopic alterations of the peritoneum after both cold and heated carbon dioxide pneumoperitone[J]． J Surg Res，2005，125（1）：73-77．
[2] 彭远飞，郑民华，冯波，等． 热CO2气腹对结肠癌细胞的杀伤作用[J]. 上海交通大学学报（医学版），2007，27（10）：1201-1205．
[3] Smithers BM，Gotley DC，Martin I，et al. Comparison of the outcomes between open and minimally invasiveesophagectomy[J]． Annals of Surgery，2007，14（4）：367-371．
[4] 徐战平，蒲小勇，杨浣情，等． CO2气腹对腹腔镜下移植肾功能影响的研究[J]． 南方医科大学学报，2012，7（1）：1-3．
[5] Brokelman WJ，Lensveh M，Rinkes IH，et al． Peritoneal changes due to laparoscopic surgery[J]． Surg Endosc，2011，25（1）：1-9．
[6] Peng Y，Zheng M，Feng B， et al.Hyperthermic C02 pneumoperitoneum induces apoptosis in human colon cancer cells through Bax-associated mitochondrial pathway[J]． Oncology Reports，2008，14（4）：367-371．
[7] 吴步初，喇端端，季晓琼，等． 二氧化碳气腹对肿瘤细胞生长和播散影响的研究[J]． 现代诊断与治疗，2004，l5（4）：199-201．
[8] Ordemann J，H6flich C，Braumann C，et al． Impact of pneumoperitoneum on expression of E-cadherin，CD44v6 and CD54 （ICAM-1） on HT-29 colon-carcinoma cells[J]． Zentralbl Chir，2005，130（5）：405-409．
[9] Hanahan D，，Weinberg RA. Hallmarks of cancer：the next generation[J]．Cell， 2011，18（7）：1113-1117．
[10] 石彦，钱锋，郝迎学，等． 二氧化碳气腹对胃癌MKN-45细胞侵袭能力的影响[J]． 中华消化外科杂志，2007，6（6）：449-451．
[11] 于歌，唐波，余佩武，等． 模拟CO2气腹对腹膜间皮细胞功能及其对胃癌细胞黏附的影响[J]． 中华医学杂志，2010，90（10）：694-697．
[12] 周敏，刘骅，沈志勇，等． CO2气腹环境对胃癌细胞黏附与侵袭转移的影响[J]． 中华普通外科杂志，2009，24（6）：496-499．
[13] 周厚民，赵红超，黄傲，等. 热CO2气腹对人结肠癌细胞侵袭迁移能力及基质金属蛋白酶-2表达的抑制作用[J]． 中华普外科手术学杂志（电子版），2012，8（2）：52-57.
[14] JE Talmadge，IJ Fidler. AACR centennial series： the biology of cancer metastasis： historical perspective[J]． Cancer Research，2010，14（4）：357-363．
[15] 余刚，吴颜娟，杨水华，等． 低压性后腹腔镜CO2气腹对患者机能的影响[J]． 当代医学，2012，6（17）：46-48.
[16] Joshipura VP，Haribhakti SP，Patel NR，et al. A prospective randomized，controlled study comparing lowpressure versus high pres-sure pneumoperitoneum during laparoscopic cholecystectomy. Surgical Laparoscopy and Endoscopy，2009，14（1）：41-44．
（收稿日期：2012-11-08）