黏膜下注射溶液在内镜切除术中的应用研究进展

姚荔嘉,江银蒜,柳刚,王雯

【提要】 近年来，逐步改进的内镜切除技术在消化道早期肿瘤及癌前病变的诊疗中发挥日益重要的作用。黏膜下注射溶液可使病灶及其周围更大范围的黏膜和黏膜下层与固有肌层充分分离，有助于提高病灶完整切除率，还可降低内镜切除术中出血、穿孔、透壁热损伤等并发症。本文系统总结了传统及新型的黏膜下注射溶液，并基于病变的部位、大小和特征，结合临床的相关指南和实践经验，着重讨论了不同类型的内镜切除术中黏膜下注射溶液的选择，并进一步阐述了近年来新兴的黏膜下注射溶液的研究进展，为优化内镜下消化道疾病的诊疗技术提供新策略。

近几十年，消化内镜技术迅猛发展，以内镜下治疗为特征的微创技术在消化道早癌及癌前病变的诊疗中发挥日益重要的作用[1-2]。内镜切除技术包括圈套切除术、内镜黏膜切除术(endoscopic mucosal resection，EMR)和内镜黏膜下剥离术(endoscopic submucosal dissection, ESD)等。在内镜切除术中，黏膜下注射溶液可使病灶抬起与固有肌层充分分离，有助于提高病灶的完整切除率，并降低出血、穿孔、透壁热损伤等并发症的发生[3-4]。理想的黏膜下注射溶液应具备以下特征：①形成明显的黏膜下水垫；②维持足够长的黏膜隆起时间；③尽可能保证切除标本的完整性，便于对病灶进行精确的病理分期；④安全无毒，容易注射；⑤价格合理，容易获取，便于保存[5-6]。黏膜下注射在内镜切除手术中至关重要。本文综合分析了传统及新型的黏膜下注射溶液的优缺点，就近年相关研究进展系统总结了针对不同类型病灶的内镜切除术中黏膜下注射溶液的选择，并阐述了一些新兴的黏膜下注射溶液的最新进展，以期更好地改善消化内镜手术效果。

1 黏膜下注射溶液

黏膜下注射溶液主要由溶剂和渗透剂组成，更复杂的溶液中还包含油剂、乳剂和对比染色剂等。经典的黏膜下注射溶液包括生理盐水(normal saline，NS)、透明质酸(hyaluronic acid，HA)、葡萄糖溶液(dextrose water，DW)、甘油果糖(Glycerol)等。近些年来，新型的黏膜下注射溶液层出不穷，主要包括羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose，HPMC)、羟乙基淀粉(hydroxyethyl starch，HES)、纤维蛋白原混合物、Eleview®凝胶等，但目前临床上仍没有相关的指南或共识指出哪一种溶液为内镜切除术中的最佳选择[4]。

1.1 经典的黏膜下注射溶液

(1)生理盐水 NS为目前临床上应用最早最广泛的黏膜下注射等渗溶液，具有安全无毒、容易获取、价格便宜等特点，但进行黏膜下注射时容易被周边组织吸收，维持黏膜隆起高度不足及时间较短。对较小病变(直径<20 mm)切除影响不大，但针对较大的或切除难度系数较高的病灶而言，过多重复的黏膜下注射NS可使内镜手术时间延长，理论上会增加不良事件的发生率[4]。然而，近期Ferreira等[7]发表的一篇关于内镜切除术中黏膜下注射溶液的系统回顾和荟萃分析表明，与NS相比，HA、50% DW、HES、琥珀酰明胶和纤维蛋白原在病灶的完整切除率方面均未见明显优势；同时在人体和动物模型中进行了溶液的安全性评估，发现上述溶液在息肉切除术后出血或穿孔发生率方面，也未明显优于NS。未来，需要更大样本量的随机对照试验(randomized controlled trials，RCTs)对不同的黏膜下注射溶液间的细微差异进行进一步研究。

(2)透明质酸 HA为动物和人体结缔组织中发现的一种大分子直链聚糖，具有高粘度和保水能力，在人体中使用未见组织毒性及抗原—抗体反应。经典的黏膜下注射用HA为0.4%的透明质酸钠溶液。大量研究表明，与NS相比，黏膜下注射HA在黏膜隆起高度、边界以及维持时间上具有显著优势，在内镜切除术中更易于病变的剥离，有助于提高病灶的完整切除率并减少术中出血、穿孔等并发症，尤其在肠道病变的ESD手术中[5,8-9]。HA的不足在于其费用昂贵；此外，据报道，在小鼠动物实验中，HA可通过增强肿瘤细胞受体CD44的表达促进肿瘤生长，该结果表明在内镜下黏膜分片切除术(endoscopic piecemeal mucosal resection，EPMR)中使用HA可能刺激创面局部残留的肿瘤细胞增殖[10]。综上，HA可作为ESD手术的一个不错的选择，但对于EPMR而言，HA可能增加肿瘤病灶复发风险。

(3)葡萄糖溶液 DW价格便宜，容易获取，较NS可维持更长的黏膜隆起时间。高渗性DW进行黏膜下注射的主要问题在于其潜在的组织损伤。有研究证实，在小型猪的胃中分别使用不同浓度的高渗DW(15%、20%、30%、40%和50%)进行黏膜下注射，内镜下及术后组织标本中可观察到不同程度的胃黏膜炎症反应和组织损伤[5]。鉴于DW浓度≥15%时作为黏膜下注射溶液可影响EMR切除标本的质量、组织病理学评估及术后溃疡创面的修复，因此，不推荐浓度为15%及以上的DW作为黏膜下注射溶液。

(4)甘油果糖 Glycerol为含有10%的甘油和5%的果糖溶于NS中配制而成一种高渗溶液，该浓度配比所形成的渗透压差不会破坏细胞，对全身各系统无毒副作用[11]。果糖具有的粘弹性可以增加药物在组织中的滞留时间，其在病变部位的黏膜下层形成保护性水垫可维持至少7 min[6,12]，有利于缩短内镜手术时间，减少重复注射次数，减少液体的用量[13]。2005年日本Toshio等[14]人通过EMR治疗结直肠侧向发育型肿瘤(laterally spreading tumors，LST)的回顾性研究，比较了黏膜下注射Glycerol和NS的有效性和安全性，对于最大直径为10～19 mm的病灶，Glycerol组病灶的整块切除率和完全切除率明显优于NS，但二者在穿孔、术后延迟性出血方面未见明显差异，表明Glycerol作为黏膜下注射液在提高EMR疗效方面优于NS。Glycerol的另一优势在于该溶液并不破坏切除标本的完整性，便于对病灶进行精确的病理分期[15]。在日本，Glycerol价格相对便宜且容易获取，被推荐为肠道EMR的优选黏膜下注射溶液。其不足在于术中电凝过程中可产生较多烟雾，影响手术操作视野。

1.2 新型的黏膜下注射溶液

(1)羟丙基甲基纤维素 HPMC为一种具有粘弹性的纤维素衍生物，临床上主要应用于白内障手术及制造人工眼泪等[16]。通过活体猪动物模型和体外实验表明，HPMC与HA类似，其在黏膜的隆起高度、边界及隆起维持时间方面具有显著优势，而价格却比HA便宜[17-19]。但HPMC作为合成产品，存在抗原—抗体反应风险[6]。2003年Feitoza等[17]在活体猪食管中进行黏膜下注射HPMC效果的研究，12只猪进行36次黏膜下注射，平均黏膜下水垫维持时间约36 min，1周后组织病理学切片显示36处注射位置中33处仅有轻微变化，3处有局限性的轻度炎症反应，结合其成本效益，可以考虑它为黏膜下注射的一个不错的选择。但在HPMC应用于临床内镜切除术前，还需要在合适的动物模型中进行更详细的毒性试验。

(2)羟乙基淀粉 HES相对安全，价格中等，在临床方面主要用于血容量过低时进行液体扩容。虽然在危重病人中使用6% HES进行液体复苏与患者的死亡率、急性肾损伤和透析率增加相关，但在人体中进行黏膜下注射低剂量HES被认为是安全的[20]。Mehta等[20]人在离体的猪胃模型中发现，与NS相比，黏膜下注射6% HES在病灶的抬举高度和黏膜隆起维持时间方面具有显著优势，可媲美HA；另较之HPMC，黏膜下注射6% HES使ESD更高效、易行。

(3)Eleview®凝胶 专门为结直肠病灶行内镜切除手术设计合成的黏膜下注射溶液。本产品以5个10 mL无菌预混的即用安培组成[成分包括水、氯化钠、水球石188(膨胀和结构剂)、聚氧-15-羟基乙酸酯(乳化剂)、中链甘油三酯(油成分)][21]。该溶液混有亚甲蓝，以提高病变和黏膜下层的可见性。最重要的是，Eleview®黏膜水垫维持时间长达45 min，可减少黏膜下注射次数，大大缩短了内镜操作时间[22]。综合以上优点，Eleview®在实现病灶切除完整性、高效性和安全性方面更具优势。除了价格昂贵，其为目前FDA唯一批准使用的胃肠道内镜手术的黏膜下注射溶液[4]。

(4)其他新型黏膜下注射液 纤维蛋白原混合物在黏膜抬举方面可媲美HA、HPMC，并具备微血管止血效应，有助于术中保持清晰视野[23]，但由于纤维蛋白原由人血清中的凝固蛋白产生，可被肝炎或其他病毒污染并存在潜在的传播风险限制了其广泛使用[6]。此外，自体血液作为新型的注射材料，已应用于人体的EMR和ESD术中，其钝性分离的特点有助于提高手术效率并减少相关并发症[24]。

2 黏膜下注射溶液的选择

2.1 息肉圈套切除术

常规肠镜检查中，大部分结直肠息肉直径<5 mm，≥9 mm的息肉仅占10%～15%[25]。参照2017年最新ESGE临床指南[26]，强烈推荐对微小息肉(≤5 mm)行冷圈套切除术(cold sare polypectomy, CSP)；针对6～9 mm 的无蒂小息肉，仍建议行CSP治疗。上述CSP可不需要进行黏膜下注射。但我科近期发表的一篇关于探究冷圈套息肉切除术联合黏膜下注射(cold snare polypectomy with injection，CSPI)1∶10 0000亚甲基肾上腺素美兰溶液治疗结直肠息肉(直径≤10 mm)的可行性和有效性研究发现，与单纯冷圈套治疗组相比，尽管CSPI组治疗时间长，但CSPI组的息肉完整切除率显著增加，且明显减少术中出血，是一种安全、有效的息肉切除术[27]。对于10～19 mm 的无蒂大息肉，为减少深度热损伤的风险，建议行热圈套切除术(hot snare polypectomy, HSP)前可考虑行黏膜下注射NS；对带蒂息肉行HSP治疗，为预防息肉头部直径≥20 mm 或蒂部≥10 mm 的带蒂结直肠息肉治疗过程中的出血，建议治疗前在息肉跟部注射NS稀释的肾上腺素[26]。近期一篇Meta分析发现，对于≥20 mm的息肉切除，黏膜下注射溶液中加入肾上腺素有助于减少早期息肉切除术后出血，但对于息肉切除迟发性术后出血无益[28]。

2.2 EMR

EMR主要应用于胃肠道表浅肿瘤的诊疗，其对整块切除的病变有大小限制且仅能切除黏膜层病灶。据ESGE指南建议，病灶进行EMR治疗时，生物惰性蓝色染料应加入黏膜下注射溶液中以便于识别病灶边缘并减少深层组织损伤[26]。对于≤20 mm的平坦型病变，EMR可完整切除整块病灶，手术时间较短，黏膜下注射溶液的选择建议为NS亚甲蓝溶液，加入或不加入肾上腺素均可；而EPMR适用于>20 mm的巨大平坦型或肠道LST病变，其手术时间较长，除HA可能促进局部残留肿瘤细胞增殖复发，该术式黏膜下注射建议选择黏膜水垫维持时间长、不易被吸收的溶液为主(如甘油果糖等)[26]。但EPMR本身存在标本拼接困难，难以评估根治效果和易导致病变局部残留及复发等问题，有条件的医院建议直接实施ESD进行病灶切除。

2.3 ESD

相比EMR，ESD可切除更大、深达SM1层的病灶。对于要求更高、手术时间更长的ESD，黏膜切开前选择维持足够的黏膜隆起高度和时间的溶液(如HA、甘油果糖、HES或HPMC等)并混有亚甲蓝及肾上腺素作为黏膜下注射溶液为最佳选择方案。鉴于HA价格昂贵，有学者通过混合1 900 KDa HA和甘油果糖溶液以优化黏膜下注射溶液，通过病灶的整体切除率和并发症方面进行评估，该混合液在胃肠道肿瘤的ESD术中作用良好，具有可行性[9]。此外，2015年一篇发表在中华消化内镜杂志的临床RCT表明，在运用ESD治疗消化道早期癌及癌前病变时，黏膜下注射溶液中不加入肾上腺素组(n=54)可达到与加入肾上腺素组(n=47)类似的效果，且不会明显增加各类并发症的发生率[29]。未来需要有更大样本量的RCT对ESD中黏膜下注射溶液加用肾上腺素的必要性进行评估。

3 新兴产品

据报道，有学者致力于开发具有切割特性的生物相容性溶液，并将这种凝胶应用于活体猪模型的ESD中。在黏膜切开后，将具有切割特性的凝胶注入先前形成的黏膜下液垫中，可观察到黏膜下层自动切割、分离，继而用热圈套器将分离的黏膜去除，而无需进一步使用电切刀切除，30 mm病变的平均操作时间为7.5 min[30]；Khashab MA团队[31]还将该凝胶运用于POEM手术中，以期在未来的临床中具有革新ESD和POEM手术的潜力。另有学者通过开展一项RCT研究黏膜下注射mesna对胃ESD的化学辅助作用，这种称之为mesna的硫醇化合物可化学软化结缔组织，结果发现mesna组和对照组之间的ESD操作时间没有显着差异，但多变量分析表明黏膜下注射mesna化合物使病变剥离更为容易，可减少与ESD相关的手术挑战[32]。除此之外，聚乳酸-羟基乙酸共聚物—聚乙二醇—聚乳酸-羟基乙酸共聚(PLGA-PEG-PLGA)是一种新兴合成的温度敏感可逆的水凝胶溶液，该溶液在室温时为流动液体状态，当注射至机体黏膜下层后，因接触到体温可自发转变成半固体凝胶状态。这种热致水凝胶甚至在离体猪胃中注射一周之后，黏膜抬举仍然存在，且未见明显组织损伤，优于目前常用的黏膜下注射物质[33]。因此，PLGA-PEG-PLGA热致水凝胶适合作为一个理想的黏膜下注射材料，有利于ESD手术的普及和应用。

综上所述，寻找并选择合适的黏膜下注射溶液可使内镜切除术更简单、安全、高效地进行。临床上，我们需综合考虑病变特征、使用的内窥镜切除技术、内镜医师的操作水平、黏膜下注射溶液的特性和性价比等因素，权衡利弊，选择合适的黏膜下注射溶液，以促进内镜切除术的顺利进行。近年来，黏膜下注射溶液虽有所发展，但进展相对缓慢，鼓励黏膜下注射药物的研发和创新，并对其做进一步探索和提升以促进内镜切除技术的革新和传播。