腹瀉的病因及發(fā)病機(jī)制
(一)腫瘤因素
1. 腫瘤本身因素 腫瘤浸潤、壓迫或轉(zhuǎn)移的物理因素使腸道韌力發(fā)生改變;以及腫瘤本身可形成潰瘍引起黏膜慢性炎癥、潰爛及壞死,使分泌增加,刺激腸道蠕動(dòng)加速均可導(dǎo)致腹瀉。例如低位直腸癌可出現(xiàn)里急后重的直腸刺激癥狀,出現(xiàn)嚴(yán)重腹瀉,糞便常不成形,混有粘液及膿血等。
2. 腫瘤產(chǎn)生異常介質(zhì)因素 腫瘤產(chǎn)生的各種異常的介質(zhì)可激活小腸、大腸細(xì)胞膜上的環(huán)腺苷酸(cyrlic adenosi ne monophosphate,cAMP),胞內(nèi)cAMP含量劇增,使細(xì)胞質(zhì)鈣離子含量增高,導(dǎo)致腸道分泌增加,大量水分、碳酸氫鈉、氯化物和鉀離子喪失。這些介質(zhì)包括攝取胺前體脫羧細(xì)胞 ( amine precursor uptake and decarhoxylation, APUD) 產(chǎn)生的多種內(nèi)分泌胺類及肽類物質(zhì)、腫瘤病理性分泌的胃腸多肽(血管活性腸肽、胃泌素、P物質(zhì)、降鈣素等)、前列腺素、5-HT等。例如:①血管活性腸肽瘤(vasoactive intestinal peptide,VIP)分泌大量血管活性腸肽,促進(jìn)空腸、回腸和結(jié)腸的水和Na+,K+,c1-等電解質(zhì)分泌增加,導(dǎo)致水樣腹瀉,該病也稱胰性霍亂。②甲狀腺髓樣癌(thyroid medullary carcinoma, TMC):可能因癌組織分泌前列腺素(prostaglandins G, PG),影響血管收縮的腸肽 或5-HT引起腸蠕動(dòng)亢進(jìn)導(dǎo)致腹瀉。③肺癌:肺癌細(xì)胞可產(chǎn)生各種調(diào)節(jié)肽如促腎上腺皮質(zhì)激素、甲狀旁腺激素、降鈣素、5-HT及抗利尿激素等,直接進(jìn)入體循環(huán)較早出現(xiàn)副癌綜合征。而肺癌所致腹瀉主要與5-HT分泌過多有關(guān)。④卓-艾綜合征(Zollinger-Ellisonsyndrome, Z-ES):又稱促胃液素瘤 ( gastrinoma),可出現(xiàn)水瀉及脂肪瀉,產(chǎn)生水瀉的原因有:a.大量鹽酸進(jìn)入小腸,引起機(jī)械性或化學(xué)性刺激;b.酸性胃液損傷小腸黏膜及黏膜下層;c.促胃液素的直接作用和黏膜損傷,使小腸對(duì)水和電解質(zhì)吸收減少;d.小腸蠕動(dòng)增強(qiáng);e.維生素B12吸收不良。產(chǎn)生脂肪瀉的原因有:a.大量鹽酸進(jìn)入小腸,小腸內(nèi)pH低下,胰脂肪酶因缺乏適宜環(huán)境而無活性,不能使三酸甘油醋分解為自由脂肪酸;b.小腸內(nèi)pH降低,引起黏膜損傷,黏膜下炎癥,絨毛萎縮, 使脂肪滴在腸黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)的乳糜微粒減少,攝取脂肪后,血漿三酸甘油醋增加遲緩;c.膽鹽,特別是甘氨酸的膽鹽的等電點(diǎn)大約為4.0,在酸性pH時(shí)沉淀所致的乳糜微粒不能形成。從而脂肪吸收不良造成脂肪瀉。
3. 內(nèi)源導(dǎo)瀉物質(zhì)因素 正常人的膽酸在肝內(nèi)合成后,隨膽汁進(jìn)入腸腔,大部分在回腸被吸收而回到肝臟(腸肝循環(huán)),每日由糞便排出的膽酸僅500mg 左右。在腫瘤患者中,廣泛回腸病變、回腸切除或旁路時(shí),膽酸重吸收發(fā)生障礙而進(jìn)入結(jié)腸,剌激結(jié)腸分泌而引起分泌性腹瀉。 過量脂肪酸對(duì)結(jié)腸的剌激也是導(dǎo)致腹瀉的原因之一。 引起腸腔內(nèi)脂肪酸增加的病理情況有短腸綜合征及胰腺、小腸病變導(dǎo)致的脂肪吸收不良等。
(二)治療相關(guān)因素
1. 手術(shù)相關(guān)腹瀉(operation related diarrhea)①局部器官與功能缺失:腸道腫瘤手術(shù)時(shí),會(huì)切除部分或大部分腸管,造成腸道功能改變和腸黏膜吸收面積減少,從而導(dǎo)致腹瀉,多為營養(yǎng)吸收不良腹瀉,多見于結(jié)腸癌、直腸癌、小腸腫瘤。如便形正常、僅有大便次數(shù)增加的腹瀉,待2~3個(gè)月后,人體一般會(huì)澀漸適應(yīng),腹瀉會(huì)明顯減輕或消失。 ②經(jīng)手術(shù)后,腸道自主神經(jīng)功能可能發(fā)生紊亂,胃腸道蠕動(dòng)失去其原有的規(guī)律出現(xiàn)腹瀉或腹瀉-便秘交替的癥狀。
2. 化療相關(guān)腹瀉(chemotherapy-induced diarrhea,CID)化療藥物對(duì)腸壁產(chǎn)生直接毒性反應(yīng), 引起腸壁細(xì)胞壞死及炎癥,造成吸收和分泌之間的失衡。
應(yīng)用化療藥物后,一方面由于腸道黏膜萎縮、變短,腸道絨毛上皮受損或剝脫,導(dǎo)致黏膜完整性破壞,出現(xiàn)消化功能障礙,糖類食物在腸內(nèi)發(fā)酵出現(xiàn)腸脹氣,誘發(fā)腸痙攣;杯狀細(xì)胞和隱窩細(xì)胞不成比例的增加和非典型增生,破壞微絨毛細(xì)胞的重吸收功能,導(dǎo)致腸道內(nèi)液體增加,腸內(nèi)滲透壓增加,導(dǎo)致細(xì)胞間質(zhì)外液滲透入腸腔,另一方面腸黏膜萎縮及腸絨毛減少,導(dǎo)致小腸吸收面積明顯減少,導(dǎo)致吸收功能障礙,兩者共同導(dǎo)致化療相關(guān)腹瀉,其發(fā)生率在 75% 左右。
可導(dǎo)致腹瀉的化療藥物有很多,如伊立替康、氟尿嘧啶類藥物。
( 1)伊立替康:為強(qiáng)效 DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶I抑制劑,在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為活性代謝產(chǎn)物7-乙基-10-羥基喜樹堿(7-Ethyl- 10-hydroxycamptothecin/SN-38)能夠?qū)е卤砥の战q毛脫落,造成吸收和分泌細(xì)胞數(shù)量之間的平衡發(fā)生變化,繼而導(dǎo)致腸壁滲透性增加;而內(nèi)環(huán)境的改變,又可能有利于不同種屬的細(xì)菌大量、混雜的繁衍,致使菌群失調(diào),兩者共同導(dǎo)致腹瀉的發(fā)生。 文獻(xiàn)報(bào)道應(yīng)用伊立替康發(fā)生早期急性腹瀉約占51% ,遲發(fā)性腹瀉可達(dá)88%,其中嚴(yán)重急性腹瀉占8%,遲發(fā)性腹瀉則約30%。伊立替康延遲性腹瀉多見于聯(lián)合化療,可發(fā)生在任何劑量水平,3周方案一般在應(yīng)用后6~14天出現(xiàn), 2周方案中位時(shí)間則為 5 天。 主要與 SN-38 滅活減少相關(guān)。國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道2周方案出現(xiàn)嚴(yán)重腹瀉(3~4)發(fā)生率為2.4%~7.6%。
(2)氟尿嘧啶:為嘧啶類氟化物,屬于抗代謝類抗腫瘤藥物,可抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶, 干擾DNA合成達(dá)到抗腫瘤目的。5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-Fu )被磷酸化為 5-氟-2-脫氧嘧啶單核苷酸(5-fluoro-2’-cleoxyuridine-5' -monophosphate, 5-FdUMP)或5-氟一磷酸尿嘧啶(5-fluorouridine monophosphate,5-FUMP)后,對(duì)增殖的小腸細(xì)胞較敏感,腸道上皮細(xì)胞出現(xiàn)水腫、壞死、脫落,同時(shí)出現(xiàn)廣泛的炎癥,腸道黏膜屏障被破壞,造成吸收和分泌細(xì)胞數(shù)量平衡發(fā)生改變導(dǎo)致腹瀉。文獻(xiàn)報(bào)道快速靜注比持續(xù)靜脈輸注5-Fu更易出現(xiàn)腹瀉 ,考慮其原因可能為5-Fu半衰期僅為 10~20分鐘,采用靜脈推注的方式短期內(nèi)血藥濃度高,而 2小時(shí)后血藥濃度已測不出;而同等劑量的5-Fu經(jīng)持續(xù)緩慢靜脈輸液方式應(yīng)用22小時(shí),血藥濃度恒定,既可增加藥物療效,又減少了化療相關(guān)副作用的發(fā)生。
3. 放療相關(guān)性腹瀉
(1)局部作用:放射線直接引起腸黏膜上皮細(xì)胞的再生障礙導(dǎo)致腸壁損傷,在代謝旺盛的、有絲分裂活躍的細(xì)胞中表現(xiàn)最為明顯,尤其是腸黏膜基底部的隱窩細(xì)胞和黏膜上皮細(xì)胞,由于放射損傷引起腸素占膜上應(yīng)脫落速度超過隱窩細(xì)胞產(chǎn)生的速度 ,平衡即被打破,出現(xiàn)腸道潰瘍、水腫、炎性細(xì)胞浸潤,毛細(xì)血管擴(kuò)張,并引起腸道黠膜對(duì)液體及營養(yǎng)物質(zhì)吸收障礙 , 黏液過量分泌,出現(xiàn)里急、后重癥狀及腹瀉。急性者多出現(xiàn)在放療期間,遲發(fā)者可發(fā)生在治療后6個(gè)月,大部分在放療后1~2年,最長有文獻(xiàn)報(bào)道在放療后10年。
(2)全身作用:放射線引起的生物效應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。從生物機(jī)體吸收輻射能量到生物效應(yīng)的發(fā)生,以至組織損傷壞死,要經(jīng)歷許多性質(zhì)不同的變化。小腸細(xì)胞生長速度快,對(duì)放射性損傷極為敏感,因此是放射治療最常見的毒副作用位置。即使受照部位為非腸道部位仍可出現(xiàn)放射治療的遠(yuǎn)隔效應(yīng),使得腸道黏膜受損,出現(xiàn)腹瀉。
4. 抗生素相關(guān)性 腹瀉( antibiotic associated diarrhea,AAD)腫瘤患者免疫力低下,易出現(xiàn)相關(guān)感染,應(yīng)用抗生素,尤其是廣譜抗生素易出現(xiàn)抗生素相關(guān)腹瀉,其可能機(jī)制如下:①腸道正常菌群失調(diào),正常微生物減少,特別是厭氧菌生長受到抑制,使其對(duì)糖類的代謝降低,致使糖類吸收不良, 腸腔中的有機(jī)酸、陽離子和糖類聚集,從而導(dǎo)致滲透性腹瀉;具有去羥基作用(尤其是7α-去羥基作用)的細(xì)菌數(shù)量減少,使小腸內(nèi)未被完全吸收的初級(jí)膽酸不能在結(jié)腸內(nèi)進(jìn)一步去起基變成次級(jí)膽酸,導(dǎo)致分泌性腹瀉。 ②腸道黏膜損害:有些抗生素如氨基糖苷類、多黏菌素、四環(huán)素、新霉素、桿菌肽等可直接引起腸道黏膜損害、腸上皮纖毛萎縮及細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低,導(dǎo)致吸收障礙性腹瀉。 ③胃腸道蠕動(dòng)增快:大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,尤其是紅霉素,可使胃腸蠕動(dòng)增快,縮短轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性腹瀉。
5. 腸內(nèi)營養(yǎng)相關(guān)性腹瀉 腫瘤患者在治療過程中,或多或少需應(yīng)用腸內(nèi)營養(yǎng)。營養(yǎng)支持治療對(duì)于改善腫瘤患者營養(yǎng)不良十分重要,腸內(nèi)營養(yǎng)是最常用的途徑,但腸內(nèi)營養(yǎng)相關(guān)腹瀉發(fā)生率在5%~70% 不等,部分患者因腹瀉被迫停用腸內(nèi)營養(yǎng)治療,對(duì)患者營養(yǎng)支持極為不利。 腸內(nèi)營養(yǎng)相關(guān)腹瀉與營養(yǎng)液濃度過高、溫度過低、細(xì)菌或真菌污染等多方面因素有關(guān)。
(三)感染/免疫因素
腸壁內(nèi)存在淋巴樣組織,在抗原刺激下可產(chǎn)生分泌型 IgA ( SP-cretory immunoglohulin A, slgA),其與抗體結(jié)合, 產(chǎn)生抗原抗體復(fù)合物刺激腸道站液分泌,阻止細(xì)菌進(jìn)入腸壁。腫瘤的存在激活抗原-抗體反應(yīng),使得機(jī)體釋放血小板活化因子(plateletactivating factor, PAF)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)等細(xì)胞肉子引起腸黏膜屏障功能損傷。惡液質(zhì)腹瀉導(dǎo)致患者腸道絨毛萎縮,腸道膜變薄,黏膜更新及修復(fù)能力降低,消化液及消化酶分泌減少,使得腸道黏膜機(jī)械、化學(xué)屏障功能減弱;腫瘤惡液質(zhì)患者免疫功能受到抑制,使得腸道免疫屏障功能降低,易導(dǎo)致腸道細(xì)菌繁殖、易位而發(fā)生感染性腹瀉。
(四)腸道功能改變
1. 腫瘤惡液質(zhì)患者,腸道的消化及吸收功能明顯降低,例如胰腺癌患者,主要是由于胰腺外分泌功能下降,胰脂酶分泌不足, 導(dǎo)致脂肪消化不良,造成大量的脂肪類物質(zhì)從大使中排出;另由于頻繁腹瀉所致腸液大量排出,寄生于腸道內(nèi)的微生物及毒素越過腸黏膜屏障,大量侵入黏膜組織和腸壁、 腸系膜淋巴結(jié)、門靜脈及其他遠(yuǎn)隔臟器或系統(tǒng),出現(xiàn)細(xì)菌易位。
2. HIV 相關(guān)惡液質(zhì) 據(jù)報(bào)道艾滋病惡液質(zhì)相關(guān)性腸病患病率達(dá)25%~50%,主要發(fā)病機(jī)制是艾滋病感染導(dǎo)致腸黏膜下淋巴組織萎縮,小腸皺壁變平、吸收面積減少,從而引起吸收不良,最終加重腹瀉。
(五)腸道菌群失調(diào)
1. 術(shù)后并發(fā)腸道菌群失調(diào) 手術(shù)切除腫瘤后,由于手術(shù)對(duì)患者的創(chuàng)傷刺激以及用術(shù)期使用抗生素預(yù)防感染等,一些年老體弱病者可能易致術(shù)后并發(fā)腸道菌群失調(diào),從而出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象。
2. 以革蘭陽性桿菌如雙歧桿菌為主的某些腸菌,可與腸黏膜細(xì)胞結(jié)合形成生物學(xué)屏障, 組織細(xì)菌及條件致病菌的侵害,如果腸道內(nèi)此類細(xì)菌減少,可引起腹瀉。
3. 結(jié)腸內(nèi)菌群上移至小腸定植,在膽汁酸脫結(jié)合酶作用下,使結(jié)合膽汁酸鹽水解為游離膽汁酸,影響脂肪酸吸收導(dǎo)致腹瀉,同時(shí)腸脂肪酸被細(xì)菌羥化,刺激結(jié)腸分泌大量液體導(dǎo)致腹瀉加重。
4. 長期腹瀉本身可加重腸道菌群失調(diào),具有保護(hù)性的腸道雙歧桿菌減少也是腹瀉的重要原因。
(六)遺傳因素
1.二氫嘧啶脫氫酶缺乏癥[dihydropyrimidine dlehydrogenase ( DPD) deficiency ] DPD 基因定位于人類染色體1q22,能將5-Fu降解為二氫氟尿嘧啶(5-fluoro-5,6-dihdrouracil,5-FuH2), 降解率可達(dá)85%以上,如患者存在二氫嘧啶脫氫酶 (dihydro pyrimidine dehydrogenase,DPYD),序列中堿基突變,導(dǎo)致 DPD 酶缺乏,患有 DPD缺乏癥的患者在接受5-Fu治療時(shí)可能發(fā)生致命的并發(fā)癥,如嚴(yán)重腹瀉、黏膜炎癥、全血細(xì)胞減少等。
2. 針對(duì)應(yīng)用伊立替康化療的患者 伊立替康在體內(nèi)需要經(jīng)過腸道羧酸酯酶(carhoxylesterase, CES)轉(zhuǎn)化為活性代謝產(chǎn)物SN-38起作用,而SN-38經(jīng)肝臟尿苷二磷酸葡醛酸酸轉(zhuǎn)移酶1A ( uridine 5' -di phosphate glucuronosyltransforase lA, UGTIA)滅活生成無活性的代謝產(chǎn)物葡萄糖醛酸酸化SN-38 (SN-38G),SN-38G 在β—葡萄糖醛酸酶作用下能在腸道逆轉(zhuǎn)該反應(yīng),重新活化SN-38引發(fā)腸道黏膜損傷及遲發(fā)型腹瀉。UGT1A1基因啟動(dòng)子區(qū)具有多態(tài)性,文獻(xiàn)報(bào)道*28位點(diǎn)突變型可增加患者發(fā)生3級(jí)以上血小板減少風(fēng)險(xiǎn),咱突變型可增加患者發(fā)生3 級(jí)以上的腹瀉和中性粒細(xì)胞減少風(fēng)險(xiǎn)。*6位點(diǎn)突變頻率明顯高于*28位點(diǎn)。*28位點(diǎn)突變型( TA6/7 和 TA7/7)與野生型(TA6/6)相比并不增加患者發(fā)生III度以上中性粒細(xì)胞減少和腹瀉的風(fēng)險(xiǎn)。而*6位點(diǎn)突變型(GIA 和 A/A)與野生型相比則增加患者發(fā)生3級(jí)以上的中性粒細(xì)胞減少及腹瀉風(fēng)險(xiǎn)。
(七)社會(huì)心理因素
腫瘤患者患病時(shí)間長,思想負(fù)擔(dān)重,對(duì)于疾病存在恐懼,治療過程中抑郁、焦慮等,導(dǎo)致胃腸道自主神經(jīng)功能紊亂,內(nèi)臟感覺異常,出現(xiàn)頻繁的腹瀉。嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。