摘要:
年Krag首先报道乳腺癌前哨淋巴结活检(sentinellymphnodedissection,SLND)技术可指导乳腺癌外科治疗方式,并应用于乳腺癌的分期,取得较为理想的结果。纳米活性炭(ACNP)具有较好的淋巴示踪功能,同时可吸附化疗药物行淋巴靶向化疗。当其被注入肿瘤周围时,可迅速被巨噬细胞吞噬进入毛细淋巴管,聚集并滞留于各级引流的淋巴结,使其黑染,便于术中淋巴结的识别及清扫;吸附化疗药物的纳米活性炭可将药物带到局部淋巴结并持续缓慢释放,达到淋巴靶向化疗目的。笔者就纳米炭在乳腺癌治疗中的应用原理及其优点作一综述。
关键词：乳腺肿瘤；前哨淋巴结；纳米炭；示踪剂；化疗药物载体
乳腺癌手术治疗先后经历了Halsted根治术、扩大根治术、改良根治术和保留乳房的术式,术中均强调腋窝淋巴结的清扫(ALND),但其诸多并发症如上肢淋巴水肿、功能障碍、皮下积液和切口愈合不良等,严重影响患者的生存质量。随着人们保健意识和医疗诊断水平的提高,就诊的乳腺癌患者多数处于较早期状态,淋巴结转移率很低,若对乳腺癌患者均行ALND,将会使相当一部分患者承受过大的手术,增加了手术和术后并发症的发生率,为了避免不必要的ALND,又能进行准确临床分期,前哨淋巴结活检技术(SLND)应运而生。Turner等[1]的研究证明乳腺癌的淋巴结转移遵循着与黑色素瘤转移相同的规律,即SLN是最有可能转移的淋巴结。纳米活性炭(ACNP)具有
粒径小、形态规则、表面平滑、表面积大、吸附能力强、吸附面积大、功能性缓释等良好的体外性质,也具有淋巴趋向性、局部滞留性、肿瘤表面附着性、毒副作用极小等优越的体内特性。作为示踪剂,能快速而清楚地显示乳腺癌区域淋巴引流情况及其淋巴结分布,故可指导淋巴结的摘除;纳米活性炭还可以吸附化疗药物而便于进行淋巴化疗,有助于消灭淋巴结内的转移灶,减少转移的可能性。
1.前哨淋巴结及其检测方法
前哨淋巴结(sentinellymphnode,SLN)是指收纳某器官某区域组织淋巴液的第一站淋巴结,某一具体部位原发肿瘤转移的第一站区域淋巴结。
SLND的理论基础为:(1)淋巴流向是有序而可预测的;(2)肿瘤细胞的扩散是渐进的;(3)SLN是最先遭遇肿瘤细胞的第一个淋巴结;(4)SLN组织学状态可以预示区域淋巴结状态[2]。毛细淋巴管缺少基底膜,并且管径较粗,其内皮可允许较大分子的物质甚至一些胶体物质、颗粒和蛋白质等通过,所以在乳房肿块周围注入染料或放射性胶体可以随着淋巴回流至区域淋巴结。
关于SLN的检测方法,目前主要有染料法、放射性核素探测法及两者相结合。染料法至今已发展到第三代,第一代以亚甲蓝、印度墨水等为代表。亚甲蓝是一种小分子溶于水的化合物,淋巴特异性较差,术中使用会造成淋巴管、组织间隙广泛染色,影响手术视野,术后还可能引起局部皮肤过敏、溃烂等;而印度墨水炭颗粒大小不均匀,以大颗粒为主,局部注射后很难进入淋巴管,示踪效果很不理想。第二代以活性炭、碘油等为代表。活性炭与第一代相比有了较强的淋巴特异性,但炭颗粒仍然大小不均匀,部分可以通过组织间隙弥散;有些大颗粒也可能造成淋巴管堵塞,使注射局部黑染严重;碘油需要直接注射到淋巴管内,依靠特殊设备显影,使用非常不方便。第三代以纳米活性炭混悬液为代表,炭颗粒经过纳米技术处理,大小均匀,淋巴特异性强,示踪效果理想,可作为淋巴示踪剂应用于临床指导手术[3]。而放射性核素探测法对仪器设备要求高,术前准备复杂,费用高;如果原发肿瘤接近腋窝,探测时干扰大,对SLN的准确定位有一定影响。
2.纳米活性炭(activatedcarbonnanoparticles,ACNP)
ACNP是由普通活性炭经过技术处理制成的极微小炭颗粒,其基本制作过程是将活性炭使用球磨机球磨成极细颗粒,经目的网筛过滤,再将这些颗粒经℃2h高温干燥,密闭2个大气压,10min消毒,制成粒径21nm的光滑炭颗粒,再加助悬剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和生理盐水,最终制成黑色混悬液[4]。由于混悬液理化特性稳定,在常温下可以长期保存。在炭悬液中,ACNP以平均粒径为nm的团粒形式存在。由于ACNP的最初粒径为21nm,比表面积可达m2/g,所以具有超强的吸附能力和超大的吸附面积,也正是这一特殊粒径决定了其具有很多突出的性质。
1ACNP作为淋巴示踪剂[5]
ACNP具有高度的淋巴系统趋向性。当其注射到肿瘤局部组织时,可被巨噬细胞吞噬。由于毛细血管内皮细胞间隙为30～50nm,纳米活性炭团粒粒径平均为nm,且毛细血管基底膜发育较完全,ACNP基本不进入血管。毛细淋巴管内皮细胞呈叠瓦状排列,间隙达～nm,且基底膜发育不完全,故ACNP可迅速进入淋巴管;加上组织间液和淋巴液的压力差,淋巴液呈向心流向,及巨噬细胞对ACNP颗粒的吞噬作用等[6],使其迅速滞留集聚于淋巴结,使淋巴结染成黑色。实现了肿瘤区域引流淋巴结的活体染色,而达到示踪淋巴的目的[7]。
2ACNP作为化疗药物的载体
ACNP具有功能缓释性。当ACNP吸附高浓度化疗药物时,进入淋巴结的ACNP可缓慢释放抗癌药;当游离的抗癌药被体液稀释或被机体代谢而浓度下降时,根据等温吸附曲线的平衡关系,ACNP立即释放等量的抗癌药补足被消耗的抗癌药的量,使ACNP周围游离的抗癌药始终维持一定的浓度。ACNP作为化疗药物的载体既可缓慢地释放药物,又可以维持一定的有效药物浓度[8]。
实验研究显示,纳米炭混悬液在0.5mL(25mg)时可吸附丝裂霉素C(MMC)2mg,吸附率为%。MMC-纳米炭稀释8倍时开始解析,稀释至倍时可以%解析[9],从而发挥一种缓释的作用。巨噬细胞有吞噬大分子的可能,能将炭颗粒带入局部淋巴结内;携带化疗药的纳米炭分子在淋巴结内持续缓慢释放化疗药物。
陈江浩等[10]研究表明,丝裂霉素-活性炭混悬液(MMC-CH)局部注射对腋淋巴结阳性的兔乳腺癌模型的有良好的治疗效果,病理切片观察到注射MMC-CH的实验兔淋巴结转移癌细胞大量坏死。还有研究显示乳腺癌原发灶周围皮下注射卡铂-活性炭混悬液(CP-CH)后可明显提高腋窝淋巴结中的药物浓度,实验组腋窝淋巴结内CP浓度明显高于对照组,据此认为乳腺癌局部注射CP-CH后有良好的淋巴趋向性,可显著提高腋窝淋巴结中的药物浓度[11]。
Minato等[12]在胃癌手术中向淋巴结内注射MMC-CH,发现淋巴化疗组的生存率明显高于对照组,尤其是手术8个月后患者的生存率明显提高。Hagiwara等[13]在术前内镜下于胃癌肿瘤周围组织注射活性炭载体甲氨喋啉mg加MMC8mg,手术中切除肿瘤及淋巴结,结果发现50%的转移淋巴结有组织学改变,63%的原发肿瘤组织发生变性坏死。Ohyama等[14]还发现,3例不能手术切除的患者于内镜下肿瘤周围注射MTX-CH14～24个月后,原发灶消失且无淋巴结增大。
3ACNP的优势
团粒粒径平均为nm的AC-NP颗粒不能进入毛细血管[15]。Tongeren等[16]证明ACNP的原料炭黑并无致突变性及致癌性,采用不同途径(灌胃、静脉注射、肌内注射、腹腔注射、皮下注射)给予炭悬液,均不能测得小鼠半数致死量(LD50)。皮下注射炭悬液(50mL/kg)也不明显改变清醒Beagl犬的血压、脉搏、呼吸、心率、呼吸和心电图。表明该制剂对动物的中枢神经系统、心血管系统和呼吸系统无明显影响[17]。使用豚鼠进行炭悬液的全身过敏性实验,也未发现有全身的过敏性反应[18]。说明ACNP使用安全,全身毒副作用极小。
孙岚等[19]将ACNP注入小鼠腹腔,24h后剖腹探查,并取淋巴结进行组织学检查。光镜下在腹壁组织间隙内淋巴结可见大量的ACNP,且ACNP周围组织未见炎症细胞浸润、渗出和水肿;电镜下可见ACNP进入淋巴细胞的细胞核,但细胞及亚细胞结构依然正常。小鼠尾静脉注射ACNP时,挣扎不安,注射后行为、饮食、精神与注射生理盐水组相比无明显异常;注射印度墨水,小鼠较注射ACNP者更不安,挣扎更强劲,注射后尾、四肢、嘴、眼、耳、鼻立即变黑,行为极为兴奋,上窜下跳,数秒后逐渐安静,随后转入萎靡。
然而,乳腺癌患者在术中行前哨淋巴结活检,并不能准确检出乳腺癌淋巴结微转移(淋巴结内癌细胞巢直径为0.2～2.0mm者为微转移)。有人以MUC1为标记物对乳腺癌患者的个常规组织学检查阴性的腋窝淋巴结进行逆转录-多聚酶链反应(RT-PCR)检测,结果阳性检出率为66%[20],而腋窝淋巴结微转移阳性的乳腺癌患者是否需行腋窝淋巴结清扫目前尚无定论。
概言之,可以在乳腺癌手术中直接使用载有化疗药物的纳米活性炭进行SLND,不仅有较好的淋巴倾向性寻找到被明显染黑的腋窝淋巴结而将其切除,还有一定的局部淋巴化疗作用。
尚有文献指出,染料和核素联合应用不仅可以进一步提高SLN的检出率,还可降低假阴性率[21-22],然而纳米活性炭是否能吸附放射性核素,结合染料法及放射性核素示踪剂法行SLND,是否可以提高检出率等问题尚待研究。
参考文献（略）
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