肝切除术治疗肝细胞癌后肝再生的影响因素分析

Analysis of Influencing Factors on Liver Regeneration after Hepatectomy for Hepatocellular Carcinoma

摘要: 目的：探讨肝切除术治疗肝细胞癌后肝再生的影响因素。方法：选取青岛大学附属医院肝胆胰外科2014年1月~2020年12月因肝细胞癌行解剖性肝切除的患者，97例具有术后3天、1月CT检查及完整临床资料的患者被纳入研究。采用Hisense CAS根据患者的CT检查进行肝脏三维重建及模拟切除，测量残余肝体积及肝切除术后1月的肝脏体积，计算术后1月残余肝体积的再生率。探讨肝切除术后影响肝脏再生的显著因素。结果：97例肝细胞癌肝切除患者中左半肝切除术患者31例，右半肝切除术患者66例。所有患者术后1月中位肝再生率为17.6%。其中右半肝切除组术后1月中位肝再生率为20.29%；左半肝切除组术后1月中位肝再生率为12.2%。单因素分析显示年龄(P < 0.05)，性别(P < 0.05)、饮酒史(P < 0.05)、肝硬化程度(P < 0.05)、标准残肝体积(P < 0.001)在高再生组和低再生组之间差异具有统计学意义(P < 0.05)。多因素Logistic回归分析显示肝硬化程度(OR = 0.294, 95%CI: 0.100~0.871, P = 0.027)和SRLV (OR = 0.989, 95%CI: 0.983~0.994, P < 0.001)是影响肝胆肿瘤肝切除术后肝再生的独立危险因素。

Abstract: Objective: To explore the influencing factors of liver regeneration after hepatectomy for hepatocel-lular carcinoma. Methods: A total of 97 patients who underwent anatomical hepatectomy for hepa-tocellular carcinoma from January 2014 to December 2020 in the Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery, Affiliated Hospital of Qingdao University, were included in the study, with CT scans at 3 days and 1 month after surgery and complete clinical follow-up data. Hisense CAS was used to perform three-dimensional liver reconstruction and simulated resection based on the CT findings of the patients, measure the residual liver volume and the liver volume in the first month after hepatectomy, calculate the regeneration rate of the residual liver volume in the first month after hepatectomy and discuss the significant factors that affect liver regeneration after hepatecto-my. Results: Of the 97 patients with hepatocellular carcinoma undergoing hepatectomy, 31 under-went left hemihepatectomy and 66 underwent right hemihepatectomy. The median liver regenera-tion rate in the first month after surgery was 17.6% in all patients. The median liver regeneration rate in the right hemihepatectomy group was 20.29%; The median liver regeneration rate in the left hemihepatectomy group was 12.2% after surgery. Univariate analysis showed age (P < 0.05), Gender (P < 0.05), history of alcohol consumption (P < 0.05), degree of cirrhosis (P < 0.05), and standard residual liver volume (P < 0.001) were significantly different between the high regenera-tion group and the low regeneration group (P < 0.05). Multivariate logistic regression analysis showed that degree of cirrhosis (OR = 0.294, 95%CI: 0.100~0.871, P = 0.027) and SRLV (OR = 0.989, 95%CI: 0.983~0.994, P < 0.001) were independent risk factors for liver regeneration after hepa-tectomy for hepatobiliary tumors.

1. 引言

原发性肝癌是常见的恶性肿瘤，肝部分切除和肝移植对肝功能恢复具有重要意义，正常肝脏强大的再生能力保护了大多数损伤对肝脏功能的影响。然而具有肝硬化等慢性肝脏疾病背景的患者，在术后的肝再生过程明显延长，再生能力不足，处于肝切除术后RLV不足状态，患者的死亡原因常为肝功能的衰竭。之前对术后肝再生的研究主要利用动物肝切除模型，但其存在物种差异，并且由于术前评估肝脏体积的方法不一且都是小样本研究，导致术后肝再生率及肝切除术后影响肝再生的危险因素研究结果差异较大。因此我们此次将研究对象聚焦在临床患者身上，发挥临床外科优势，精准预测不同病理类型的肝胆肿瘤患者肝切除术后肝再生情况及其可能的影响因素，对于降低术后肝功能失代偿的发生率、提高患者远期生存率具有重要意义。此项研究，选取青岛大学附属医院肝胆胰外科临床患者的资料。采用Hisense CAS根据患者的CT检查进行肝脏三维重建及模拟切除，测量残余肝体积及肝切除术后1月的肝脏体积，计算术后1月残余肝体积的再生率。探讨肝切除术后影响肝脏再生的显著因素。

2. 资料与方法

2.1. 资料来源

选取2014年1月~2020年12月在青岛大学附属医院肝胆胰外科因肝细胞肝癌行根治性解剖肝切除术的患者97例。纳入标准：1) 术后病理诊断为肝细胞肝癌；2) 首次于我院行解剖性肝切除术的患者；3) 术前肝功能为Child-Pugh A级或B级，及术前15 min吲哚箐绿试验滞留率 < 10%的患者；4) 肝切除术后3天检查上腹部CT，1月随访复查上腹部CT并可完成肝脏三维重建的患者；5) 术后随访可精确记录复发时间以及死亡时间的患者。排除标准：1) 因肝胆肿瘤复发需行二次或多次肝切除术的患者；2) 合并其它器官如脾脏切除的患者；3) 术前或术后接受肝动脉化疗栓塞及ALPPS治疗的患者；4) 缺乏术后CT者；5) 随访期间患者失访；6) 临床研究资料不完善。

伦理知情同意

本研究所有实验过程均遵照《人体医学研究的伦理准则》中的要求进行，并获得青岛大学附属医院伦理委员会审核批准(批准号：QYFYWZLL26875)，患者或家属均签署知情同意书。

2.2. 研究方法

1) 海信计算机辅助手术系统(CAS)肝脏三维重建及相关体积测量。从PACS管理系统中将患者术后3天、1月上腹部CT图像以Dicom文件格式导出，并将Dicom数据导入Hisense CAS进行肝脏的三维重建，然后Hisense CAS可以对已经重建完成的立体三维模型自动计算出肝脏剩余体积RLV以及肝切除术后1月残余肝体积。最后用公式计算出肝再生率。肝切除术后第n月的肝再生率计算公式 = 肝再生率_POMn = (FRLV_POMn − RLV)/RLV*100%。

2) 观察指标 收集所有纳入患者的一般资料，包括年龄、性别、身高、体重、BMI指数、饮酒史、肝炎史等。收集入院时实验室化验结果，包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、白蛋白、总胆红素、AFP等。收集术中及术后临床资料，包括手术部位、手术时间、术中出血量、是否肝硬化，是否侵犯脉管以及是否有淋巴结转移。

2.3. 统计学方法

采用SPSS22.0统计学软件进行数据分析。采用SPSS26.0软件进行统计学数据分析。计量资料以 $\bar{x}$ ± s表示，两组间比较采用t检验；分类资料以例(χ/%)表示，两组间比较采用χ²检验或Fisher确切概率法。将有统计学意义的单因素指标纳入二Logistic回归进行多因素分析(向前法)。以P < 0.05为差异有统计学意义。

3. 结果

3.1. 一般资料

本研究一共纳入97例患者，中位年龄56 (50~67)岁，其中男性患者70例(72.2%)，女性患者27例(27.8%)；患有乙型肝炎患者75例(77.3%)；术前肝功能分级Child-Pugh A期患者64例(6.0%)，Child-Pugh B期患者33例(34%)；中位手术时间为4 (3.5~5.0) h；术中中位出血量300 (200~600) ml，行右半肝切除者66例(68%)，左半肝切除者31例(32%)。见表1。

3.2. 影响患者肝再生的单因素分析

根据所有患者术后1月中位肝再生率17.6%为分界点分为2组，即高再生组(残肝再生率 ≥ 17.6%，n = 48)和低再生组(残肝再生率 < 17.6%，n = 49)，在这两组间对所提出的可能影响肝切除术后肝再生的预测因素进行单因素分析。术前单因素分析显示，年龄(P < 0.05)、性别(P < 0.05)、饮酒(P < 0.05)，乙肝病史(P < 0.05)是肝切除术后影响肝再生的有统计学意义的预测因素。术中单因素分析显示，高再生组和低再生组患者在手术时间、术中出血量、手术部位方面差异均无统计学意义(P > 0.05)。单因素分析结果显示，高再生组和低再生组患者在脉管癌栓、卫星灶、Hep1tocyte，有无淋巴结转移方面差异均无统计学意义(P > 0.05)，对于肝硬化程度(P < 0.05)以及标准残肝体积(P < 0.05)两个方面均有统计学意义，见表2。

Table 1. General information characteristics of patients

表1. 患者的一般资料特征

Table 2. Single factor analysis of influencing liver regeneration

表2. 影响肝再生的单因素分析

3.3. 影响患者肝再生的多因素逐步Logistic回归分析(向前法)

进一步分析影响术后肝再生的独立危险因素，将单因素分析中具有统计学差异的指标纳入多因素logistic回归分析，变量赋值为：性别(女 = 0，男 = 1)，年龄(<60 = 0，>60 = 1)、饮酒(否 = 0，是 = 1)，肝硬化程度(肝纤维化 = 0，肝硬化 = 1)。结果发现：肝硬化程度(OR = 0.294, 95% CI: 0.100~0.871, P = 0.027)和SRLV (OR = 0.989, 95% CI: 0.983~0.994, P < 0.001)是肝胆肿瘤患者肝切除术后肝再生的独立危险因素。见表3。

Table 3. Logistic regression analysis of multiple factors affecting liver regeneration

表3. 影响肝再生的多因素logistic回归分析

4. 讨论

肝脏的一个显著特点是其拥有强大的再生能力，能够维持肝脏与体重的比例始终保持在机体稳态所需的100%。肝切除术等急性肝损伤情况下可触发残余肝脏启动再生程序，残余肝脏代偿性增生，以弥补丢失的肝脏组织，满足生理需求。目前有实验证明，小鼠在经历肝切除此类肝损伤后，剩余肝组织约在5~7天内恢复其大小和质量 [1] 。在肝切除模型中，肝细胞再生始于门静脉周围，然后沿肝小叶进入中央静脉周围 [2] [3] 。小鼠肝切除后的测序研究表明，肝细胞基因表达的区域特征差异减弱。然而，在肝切除后肝再生过程中，肝细胞仍然表现出明显的异质性：一些肝细胞保证重要的肝脏代谢功能，而很大一部分肝细胞恢复到短暂的胎儿状态以促进再生 [4] 。近年来，随着数字医学的快速发展，影像学技术发展迅速，如Hisense CAS系统的诞生，我们可以精确、客观地研究肝再生的程度，而不受手术医生的影响 [5] [6] 。Gong等 [7] 在对肝细胞癌半肝切除术后肝再生水平的研究中发现，肝细胞癌患者肝切除术后第1周肝再生率为21.3%，术后第5周为30.9%，但在更长时间点上，肝再生并不显著，表明肝切除术后第1周内肝再生迅速，之后缓慢生长，在术后第9~13周左右趋于稳定。

本研究单因素分析发现女性患者肝切除术后肝再生率明显高于男性患者，性别可能影响肝切除术后肝再生。Shan等 [8] 在脾脏对肝硬化大肝切除术肝再生影响的研究中发现，肝切除术后女性的肝再生能力高于男性，且与肝再生成正相关，提示性别是肝再生的影响因素，与本研究相符。其原因可能与女性肝脏在压力条件下对肝损伤的抵抗力比男性肝脏更能耐受，与女性相比较，男性慢性肝炎进展速度更快且更容易进展为肝硬化或肝癌 [9] 。此外，也有研究发现肝切除术后，雌二醇的分泌会增加，此时雌二醇作用于肝细胞中的雌激素受体α促进肝再生的进程，雌激素受体α缺乏导致肝细胞增殖减慢，肝再生延迟 [10] 。Kao等 [11] 在比较ERs敲除小鼠和野生型小鼠的肝切除术后肝再生能力的研究中发现，雌激素信号主要通过ERα和ERβ协调肝脏再生和分化，Erα信号主要与肝细胞增殖有关，而Erβ主要与细胞分化和代谢有关。Joonyong等 [12] 实验研究发现，妊娠通过增强EGFR和STAT5的信号，改变了控制肝再生的信号分子通路，促使肝细胞提前12小时迅速进入细胞周期和细胞的有丝分裂，从而恢复肝脏原来的体积和质量。表明雌激素水平的增高可能是促进妊娠母体肝脏再生的主要原因。Chaturantabut等 [13] 同样发现雌二醇激活G蛋白偶联雌激素受体1 (G-Protein-Coupled Estrogen Receptor 1, GPER1)调节磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和mTOR信号，促进斑马鱼肝脏生长和人肝细胞增殖。然而，Ibis等 [14] 对活体供肝肝切除后的研究中发现，性别不是肝再生的影响因素。结合上述研究，性别相关的差异可能取决于肝脏中的雌激素和雄激素受体。因此性别是否影响切除术后的肝再生以及雌激素信号在肝切除术后肝再生的作用有待进一步的研究。

过量或长期饮酒是肝硬化的主要原因之一，同时酒精与慢性病毒性肝炎、肝细胞癌的进展具有明确相关性。过量饮酒可促进肝细胞的氧化应激及乙醛、脂多糖在肝脏累积，加重肝损伤 [15] [16] 。Shi等 [17] 证明，乙醇不仅抑制成人肝细胞增殖，还可以抑制肝祖细胞的增殖，并通过Snail信号抑制细胞分化，进而影响肝脏再生。Parrish等 [18] 认为在长期饮酒背景下的酒精性肝损伤使miR-21相关miRNA表达模式失调，进而损害肝切除术后肝再生能力。本研究中，经单因素分析发现，低再生组长期饮酒的比例大于肝高再生组(50.5%比21.3%)，因此，对于长期饮酒的患者，术后采取相应的个体化治疗措施是预防肝再生不良的关键步骤，如严格戒酒、营养支持和肠道微生物调节 [19] 等治疗可降低酒精性肝损伤，促进肝再生。

RLV是影响术后肝再生水平的重要因素之一。Mohapatra等 [20] 研究也表明，较低的RLV促进肝切除术后的肝脏再生。然而对于RLV不足20%的大部肝切除，因残余肝脏无法满足代谢生理需求，可迅速导致肝衰竭甚至死亡 [21] 。由于不同身高和体重的个体之间肝脏储备功能存在差异，为了减小个体间比较的误差，我们使用体表面积对个体间的残肝体积进行标准化，多因素Logistic回归分析显示SRLV是半肝切除术后影响肝再生能力的独立危险因素(P < 0.001)。可能的原因是大范围肝切除导致细胞因子和生长因子释放增加，从而促使肝细胞迅速从G0期进入G1期，介导一系列细胞内外信号转导，进一步促进残肝的再生 [22] [23] 。Fathi等 [24] 研究证实70%的肝脏切除后，促进肝再生的主要炎症因子白细胞介素6 (IL-6)和肿瘤坏死因子α (TNF-α)的表达显著升高，经IL-6和TNF-α刺激后肝细胞生长因子(HGF)水平迅速升高并与残肝生长呈正相关，肝切除术后炎症因子或细胞因子的释放程度影响了肝再生 [25] 。动物研究表明，IL-6基因敲除的小鼠大肝切除术后肝再生失败，给小鼠联合注射IL-6和sIL-6R的研究也证实其可以加速肝切除术后的肝再生 [26] 。

持续性肝损伤引起的肝纤维化和肝硬化与肝脏储备功能和术后残余肝脏的再生密切相关 [27] 。Aierken等 [28] 研究表明肝纤维化严重程度是肝再生的重要预测指标，肝脏的再生能力随着纤维化严重程度的增加而显著下降，肝纤维化分级可预测肝切除术后的肝再生率。Jang等 [29] 也证明了肝细胞癌患者行右肝切除术后，磁共振弹性成像测量的肝硬度值程度与肝再生能力之间存在负相关关系。本研究中多因素Logistic回归分析发现无肝硬化患者术后肝脏再生情况优于肝硬化患者，肝硬化患者的肝再生率较低，证实肝硬化是影响肝切除术后残肝再生的独立危险因素。这可能是因为肝硬化肝脏内细胞外基质蛋白过度积累，导致肝脏结构扭曲，形成纤维性瘢痕和再生结节，使得肝功能发生改变，肝血流阻力增加。肝切除术后门静脉过度灌注及肝静脉回流不畅导致肝动脉灌注不足，肝脏供氧能力下降，肝再生能力下降。此外，肝窦内皮细胞是肝细胞增殖所需的细胞因子和生长因子的关键来源。硬化肝脏肝窦内皮细胞毛细血管化，原有的窗孔结构消失，阻止了肝窦和肝细胞之间的物质交换，使得肝细胞更容易受到缺血和营养损害 [27] 。因此，考虑到肝硬化肝脏肝部分切除术后肝再生相对缓慢且机制复杂，在对肝硬化患者行大肝切除术时，术前应仔细评估患者的肝纤维化程度及肝脏储备功能，使处于不同纤维化阶段的患者获得更安全的RLV，以确保足够的RLV能够满足生理代谢所需，避免肝切除术后肝功能衰竭的发生。

此外，既往研究认为年龄是肝再生的影响因素之一。Pibiri等 [30] 研究认为肝脏再生能力随着年龄的增长而逐渐下降。Imamura等 [31] 研究提出肝脏老化会导致移植后肝功能受损和肝再生能力差，肝移植时应考虑供体年龄。然而，老年患者肝再生能力的下降是由多种相互作用的细胞内外因素引起的。在我们的研究中，两组患者的年龄差异在单因素分析里面具有统计学意义，在多因素分析里面没有显著差异，年老患者与年轻患者的肝再生率相似。近年来，随着数字医学技术在肝脏外科手术技术领域的快速发展，围手术期管理的大大改善以及个性化精准医疗的广泛应用，肝脏外科大肝切除手术指征的放宽，越来越多的人认为高龄不再是手术的绝对禁忌症。Yasuda等 [32] 基于41名肝细胞癌大肝切除术后肝再生的研究，提出肝切除术后1月、6月术后并发症、生存期和肝再生体积在老年组和年轻组之间没有差异，因此肝切除术后肝再生不受年龄影响。Shin等 [33] 研究发现年龄不是肝细胞癌肝切除术后无病生存期和总生存期的独立危险因素。这与本研究的结果一致。

NOTES

^*通讯作者。