白细胞滤器在恶性肿瘤手术患者自体血回输中的研究及应用进展

吴曼迪　程勇 郭建荣

海军军医大学附属公利医院麻醉与围术期医学部，上海 200135

国际麻醉学与复苏杂志,2024,45(07):745-748.

DOI：10.3760/cma.j.cn321761-20230803‑01079

基金项目

国家自然科学基金（82170225）；

上海市浦东新区卫生系统重点学科群建设项目

（PWZxq2022‑05）；

上海市浦东新区科技发展基金事业单位民生科研专项项目

（医疗卫生）（PKJ2022‑Y27）

REVIEW ARTICLES

【综述】

全球癌症发病率逐年增加，部分原因是肿瘤学的进步导致癌症患者的存活率增加。根据美国癌症协会的数据显示：2024年预计美国将发生2 001 140例癌症新发病例和611 720例癌症死亡病例。自2000年以来，中国癌症的发病数和死亡数以及癌症的粗发病率和病死率逐渐增加，据估计，2022年中国约有4 824 700例新发癌症病例和2 574 200例新发癌症死亡病例。而恶性肿瘤患者手术中常发生大出血导致消耗大量库血；据世界卫生组织统计，恶性肿瘤患者输血约占库血的1/3。

术中回收式自体输血（intraoperative cell salvage, IOCS）在手术过程中易于操作，与同种异体输血比较，IOCS可以减少异体输血相关的免疫调节风险；但在恶性肿瘤手术期间，术中收集的血液含有肿瘤细胞，理论上IOCS可能重新输注恶性肿瘤细胞引起肿瘤扩散和复发。有研究报道，使用白细胞滤器（leukocyte depletion filter, LDF）进行过滤可以防止恶性肿瘤细胞的污染，IOCS联合LDF（IOCS‑LDF）可能是治疗肿瘤手术中大量出血的一种有前景的技术。IOCS‑LDF不仅可以保持红细胞在溶血、膜的完整性和渗透阻力方面的质量，且癌症患者输血需求通常大于预期，IOCS‑LDF的研究对患者具有价值。本文就近年来国内外相关研究，对LDF在恶性肿瘤手术IOCS中的研究及应用进展进行综述。

1 LDF去除肿瘤细胞的原理

1.1　LDF简介

1928年，病理学家Fleming第一个使用棉絮塞作为过滤器从血液中去除白细胞。目前常用的LDF以新型聚酯纤维和膜状滤材的扁平结构为基础，由多层编制状紧密堆积的小孔径微纤维网制成，醋酸纤维素或棉被聚酯纤维取代，其清除有核细胞的机制为根据细胞大小进行物理拦截和电荷吸附。

根据白细胞滤过膜孔径大小可将LDF分为两种：常规LDF（滤过膜孔径40 μm）和改良LDF（滤过膜孔径12~18 μm）。

1.2　LDF去除肿瘤细胞的可能机制

关于通过LDF去除肿瘤细胞的机制，尚无确切研究。但LDF去除白细胞的机制为3种被动机制（阻断、桥接和拦截）和一种主动机制（黏附），主要机制是黏附，过滤器材料上的范德瓦耳斯力和静电力吸引带负电荷的白细胞，使其黏附在过滤器上。与白细胞过滤一样，几种不同机制可能有助于过滤期间肿瘤细胞的清除：① 大的肿瘤细胞簇可被机械捕获；② 较小的肿瘤细胞簇或单个癌细胞可通过非特异细胞黏附被去除；③ 或因为肿瘤细胞表面负电荷而黏附到聚酯过滤器的正电荷表面而被清除。其中最重要的机制是黏附。表面电荷、表面润湿性和表面粗糙度在黏附过程中起关键作用。此外，已证明从血液中去除血浆有利于过滤过程中去除白细胞，而这在肿瘤细胞的清除中同样适用。

1.3　LDF可用于恶性肿瘤手术中自体血回输的原因

LDF在恶性肿瘤手术IOCS中的应用减少了回输血中恶性肿瘤细胞的数量，对回输血液的最终质量无不良影响。目前，LDF可用于恶性肿瘤手术IOCS主要源于以下几点：① 多数肿瘤患者血液中普遍存在循环肿瘤细胞，经LDF处理后，能有效降低输入肿瘤细胞的可能性，LDF几乎可以完全清除自体血中的肿瘤细胞；② 肿瘤细胞经LDF滤过后通常已不具备增殖活性，一般膜结构已被破坏，细胞膜上的黏附依赖性生存信号缺失，即使输入含有肿瘤细胞的自体血，肿瘤细胞也会迅速被清除，此时的肿瘤细胞已丧失了适宜其生存的组织内环境，即便有残留肿瘤细胞也是单个而不能形成簇，不能在机体内进行分化增殖；③ LDF能更有效清除白细胞，对机体免疫功能影响更小，不会引起免疫抑制。此时，回输入血的肿瘤细胞会更容易被免疫系统清除，降低肿瘤细胞入血引起肿瘤血源性转移复发的可能性。

2 LDF用于恶行肿瘤手术IOCS安全性的临床证据

2.1　LDF后血液中的肿瘤细胞

经LDF处理后，血液中的肿瘤细胞会被滤除或减少，帮助减少体内循环的肿瘤细胞数量，从而可能减少肿瘤转移的风险。这已在多种类型手术中得到证实。如Rajasekaran等的研究回顾了109例活检证实的肉瘤或骨转移瘤手术患者，其中95例行LDF印迹细胞学分析，32例回输血液行外周涂片检查，在任何样本中均未发现肿瘤细胞。

另外，脊柱是骨转移性病变中最常见的部位，是继肺和肝之后的第三大最常见转移部位。转移性脊柱肿瘤手术中常发生大量失血，对癌症患者的发病率与病死率产生不利影响。Kumar等的研究中，11份经LDF处理后的样本中有8份的肿瘤细胞计数为0，证明LDF是去除肿瘤细胞的有效工具。

除运动系统肿瘤外，Martin等的研究纳入了10例转移性结直肠癌肝大部切除术患者，10例胰腺癌胰十二指肠切除术患者，术中收集术野血液经IOCS‑LDF处理后，未在过滤血液中发现任何细胞角蛋白阳性的癌细胞。王金伙等研究表明，回收肝癌手术患者术野血液经IOCS‑LDF处理后，肝癌细胞的数量及活力均明显降低，且肝癌细胞多单个存在不能形成簇。这些研究表明，LDF的应用显著降低了消化系统肿瘤患者手术期间重新引入肿瘤细胞的风险。

LDF的应用同样适用于肺癌和生殖系统肿瘤的患者，Perseghin等探讨LDF对肺癌患者IOCS中肿瘤细胞的影响，研究纳入16例不同类型的肺癌手术患者（男性15例，女性1例），收集术野血液，IOCS处理后‑LDF过滤前的血液经苏木精‑伊红染色后有9例样品中发现恶性肿瘤细胞，多为乳头状结构的大细胞簇、小细胞群（10个细胞）或罕见的孤立细胞；而经LDF过滤后，仅可检测到细胞碎片或偶尔受损的单核细胞，没有任何肿瘤细胞污染。Catling等回顾了50例妇科恶性肿瘤患者，包括子宫内膜癌、宫颈癌或卵巢癌，所有患者血液样本中均未发现活的、有核的恶性肿瘤细胞完整通过IOCS‑LDF系统。通过对上皮细胞系肿瘤细胞上的细胞角蛋白进行敏感、特异的免疫组织化学标记，在IOCS‑LDF处理后的回收血液中未检测到存活的恶性肿瘤细胞。

2.2　应用LDF后的远期预后

除实验室证据外，大量临床远期预后数据也进一步证实了应用LDF的可行性。Kang等的一项回顾性队列研究纳入因结直肠癌转移而接受部分肝切除术的患者147例，其中接受IOCS‑LDF处理自体血回输的患者74例，未输血的患者73例，结果表明IOCS‑LDF组的中位生存期为59个月，未输血组为54个月，两组差异无统计学意义；IOCS‑LDF组的无复发生存期为13.7个月，未输血组为18.7个月，采用Cox回归模型，调整临床和手术因素的影响，得出两组之间的无复发生存期保持相似。Kim等的一项回顾性队列研究中，LDF组肝细胞癌患者活体肝移植的长期结局优于未使用LDF组，且LDF组肾功能不全、出血、尿路感染的发生率更低。

此外，LDF在泌尿系统肿瘤患者中的安全性也同样得到证实。Gray等的研究表明，术中接受IOCS‑LDF的前列腺癌手术患者，与未接受的患者比较，无病生存期差异没有统计学意义，且显示出接受LDF的患者存在无病生存期更长的趋势。Ubee等的一项前瞻性队列研究纳入50例接受前列腺癌手术的患者（IOCS‑LDF组25例，非IOCS组25例），IOCS‑LDF组患者同种异体血输血率和输血需求较非IOCS组更低；观察16个月，随访患者前列腺特异性抗原显示，IOCS‑LDF组的肿瘤复发率也较低。除前列腺癌外，膀胱癌是全球第二常见的泌尿系统恶性肿瘤。在开放式根治性膀胱切除术中，失血量平均超过600 ml，超过1/3的患者需要输血。Myrga等研究了膀胱切除术患者中使用IOCS‑LDF的安全性和短期结局，结果表明，使用IOCS‑LDF的患者在短期并发症、病死率和癌症复发方面与未使用的患者差异无统计学意义。

3 小结与展望

现有临床和研究资料显示，LDF在恶性肿瘤手术IOCS中的应用似乎并不会增加恶性肿瘤转移和复发率，不会降低患者生存率，具有节约库血、降低同种异体输血风险、减少住院时间、改善预后、更具成本效益等多种优势。在一些文献中，IOCS‑LDF被认为是最安全的选择，使用新一代LDF减少癌细胞，过滤效率可达到99.6%~99.9%。2018年麻醉医师协会指南明确指出在恶性肿瘤手术IOCS中应考虑联合使用LDF。但LDF仍存在一些不足：有研究报道，术中输注经LDF过滤血液后发生急性低血压，停止输注后血压恢复。这可能与血小板黏附于LDF时暴露于负电荷所产生的缓激肽有关；另一方面，因LDF去除肿瘤细胞的原理与白细胞相似，所以二者之间存在竞争，当有核细胞总数超过LDF的滤过上限时，可能漏出肿瘤细胞；而且，IOCS‑LDF在临床中的应用除面临伦理问题外，还缺乏相关基础研究进一步证实LDF在恶性肿瘤手术IOCS中的安全性和可行性。所以，迫切需要多中心随机对照研究和更多循证依据来证实LDF在恶性肿瘤手术IOCS的应用优势。

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