- 實用兒童間質性肺疾病學
- 劉秀云 江載芳
- 5647字
- 2020-07-24 12:59:15
第三節 支氣管肺泡灌洗的意義
支氣管肺泡灌洗(bronchoalveolar lavage,BAL)是用靈活的支氣管鏡檢查來獲取肺泡細胞的一種微創手術。BAL細胞分析和培養可幫助提供認識肺泡水平的免疫、炎癥、腫瘤和感染過程。支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)是液體肺活檢。在間質性肺疾病的評估中,BALF的發現通常是非特異性,可以提供符合給定的條件或建議,而不是特殊的病癥。在間質肺疾病中,BALF有助于識別肺泡出血、腫瘤或機會性感染[1]。BALF的結果通常在ILD不具診斷意義,但經常提供一些證據來支持或反駁一個診斷。
兒童的支氣管肺泡灌洗,采用生理鹽水,按3ml/kg進行肺段灌洗,一般40%的液體回收,即為合格可信的灌洗液。一般分為三等分,第一等分為支氣管源性,主要用于微生物的檢測;第二、三等分可用于細胞學、細胞因子、蛋白和炎性介質的分析。正常人獲得的BAL灌洗液的細胞主要為肺泡巨噬細胞,只有少量淋巴細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞[2]。健康兒童,BAL灌洗液細胞分布為肺泡巨噬細胞>80%,淋巴細胞約10%,嗜中性粒細胞約2%,嗜酸性粒細胞<1%。對于不吸煙的成人患者,BALF淋巴細胞>15%,嗜中性粒細胞>3%,嗜酸性粒細胞>0.5%,應該考慮為病理性的。吸煙者的BALF淋巴細胞>8%,嗜中性粒細胞>3%,嗜酸性粒細胞>0.5%,考慮為病理性的。肺泡炎定義為炎癥細胞的絕對數和相對數的增高[3]。
一、常見的間質性肺疾病的灌洗液細胞分析和意義
ILD患者BAL灌洗液的細胞的各種變化是非特異性的,但有時BAL灌洗液的特征可用于ILD鑒別診斷,或偶爾可以確診ILD[1,4-6]。例如,淋巴細胞的增多(>白細胞總數30%),CD4陽性和CD8陽性淋巴細胞(CD4/CD8)的比率允許進一步縮小可能的診斷范圍,結節病患者CD20+的B細胞和CD4+輔助性T細胞增高;而HP患者有較高比例的CD8+T-細胞毒性細胞增高[6-7]。嗜酸性粒細胞(通常>5%的白細胞),惡性細胞(如轉移性癌、Reed-Sternberg細胞、單克隆B淋巴細胞),有助于淋巴瘤的診斷。
【過敏性肺炎】
BALF細胞分析結合經支氣管鏡的活檢是過敏性肺炎診斷的敏感工具。BALF淋巴細胞明顯增多(通常超過50%的細胞),CD4/CD8比值通常下降(<1.0),灌洗液的這些特點有助于臨床過敏性肺炎的診斷[6]。BALF淋巴細胞增多在其他鑒別診斷的疾病中是罕見。臨床通常不用肥大細胞數量的增加(>1%)的指標。肥大細胞常于急性暴露后增加,去除暴露后1~3個月后降至正常。因此,肥大細胞的存在有助于持續抗原暴露的監測。研究還發現,慢性過敏性肺炎血清KL-6與血清SP-D和BAL液的淋巴細胞數相關[8]。日本學者在室內過敏性肺炎的BAL液中找到真菌的DNA[9],因此,灌洗液也可有助于過敏性肺炎的病原診斷。
【結節病】
單獨的BALF結果無法建立結節病的診斷。然而,一定的BALF類型可以幫助縮小鑒別診斷的范圍。在大多數結節病的患者,在淋巴細胞計數和百分比增加,達20%~50%,T淋巴細胞的優勢伴隨CD4/CD8比率升高是其特點[10-12]。而嗜中性粒細胞和嗜酸性粒細胞百分比是正常的。疾病的持續時間和臨床變化可能影響BAL灌洗液中的細胞類型[13]。
“早期”或活動性結節病的特點是BAL灌洗液的細胞總數增加,淋巴細胞的數量的增加和CD4/CD8T淋巴細胞比率增加(>2∶1)[11]。“后期”或進展的結節病的特點是CD8淋巴細胞和中性粒細胞(超過總數的3%)的相對增加[13]。結節病的進展在BAL液中可有肥大細胞增加(>1%),結合BAL淋巴細胞增多或嗜中性粒細胞增加,可有助于結節病的診斷。BALF顯示單獨的CD4/CD8正常比率可能預后較好。動態的早期連續灌洗液細胞分析比單一BALF細胞分析可能更有助于結節病的疾病過程的判斷。在一組持續的BALF淋巴細胞增多和(或)持續CD4/CD8比率升高的患者,尤其在未經治療的患者,更有可能出現肺功能下降。還有研究顯示,結節病患者支氣管肺泡灌洗液中CD4陽性T細胞CD103的表達缺乏,且可用于結節病的臨床診斷[14]。
【特發性間質性肺炎】
包括特發性肺纖維化、非特異性間質性肺炎、隱源性機化性肺炎等。特發性肺纖維化是一種局限于肺部的纖維化間質性肺炎,其組織學為普通型間質性肺炎。BAL在IPF診斷和治療的作用有限[15],IPF的診斷通常取決于HRCT掃描和肺活檢的結果。在IPF患者BAL細胞計數通常表現出炎癥細胞總數的幾倍增加。然而,并未發現灌洗液中各種細胞類型的百分比與臨床參數,肺功能存在相關。如CD4/CD8的比值<1,則可逆的可能小,可幫助判斷預后[16]。BALF的細胞類型可能有助于疾病的判斷。如在疑似IPF患者中,BALF淋巴細胞計數低于30%與IPF是一致的,而BALF淋巴細胞的高比例可能不考慮IPF診斷[2,7]。例如在74例的臨床表現和HRCT掃描建議的IPF診斷患者,有1例患者由于BAL淋巴細胞增多超過30%或更高而確定其為非IPF的診斷(如過敏性肺炎、非特異性間質性肺炎)。已報道的關于BALF中性粒細胞增多的意義的結果存在相互矛盾[17-19]。156例最大的系列活檢證實的IPF患者研究中,BAL液中性粒細胞的基線百分比每增加1倍其死亡風險可能增加30%[19]。在1個單獨81例IPF患者研究中,在當前吸煙者BAL灌洗液中中性粒細胞和淋巴細胞計數可預測IPF的死亡率,但在非吸煙患者或以前吸煙患者的調整后分析的結果卻不同[18]。BAL液不同程度的淋巴細胞和嗜酸性粒細胞百分比的增加與死亡率增加有關[18-19]。
非特異性間質性肺炎,系列病例研究發現NSIP患者BALF的淋巴細胞增加。在35例IPF患者和19例纖維化型NSIP的BALF細胞計數相比研究發現,在細胞數目和比例無差異[17]。而細胞型的NSIP的BALF的淋巴細胞增加。
【隱源性機化性肺炎】
隱源性機化性肺炎(cryptogenic organizing pneumonia,COP)BAL的發現是非特異的,通常包括細胞總數的增加和“混合模式”的特點如巨噬細胞、淋巴細胞、中性粒細胞和嗜酸性粒細胞的增加。CD4/CD8比率降低。
【結締組織疾病】
BAL似乎在結締組織疾病影響肺的診斷、評估和監控診斷價值有限[4]。在系統性硬皮病的患者中,合并間質性肺疾病較未合并間質性肺疾病患者的BAL液中IL-4、IL-6、IL-8和CCL2(MCP-1)升高,高CCL2和IL-8濃度與支氣管肺泡灌洗液中性粒細胞肺泡炎有關。IL-4、IL-8水平呈負相關。高IL-2和TNF-a與疾病的進展有關[20],但病例數不多,仍有待進一步證實。然而,BAL可幫助結締組織疾病中可能出現其他肺部問題的判斷,如藥物引起的肺疾病、感染、肺出血、肺泡蛋白質沉積癥和惡性腫瘤。
【藥物引起的肺疾病】
許多藥物與間質性肺疾病有關。例如胺碘酮、甲氨蝶呤、呋喃妥英、化療藥物、可卡因。診斷常常難以確認。藥物性肺損傷的BALF常為嗜酸性粒細胞增加或在化療藥物應用時常見的其他肺部問題(如感染或復發性惡性腫瘤)的排除有價值[21]。
【閉塞性細支氣管炎】
感染后閉塞性細支氣管炎的BALF細胞分析主要是中性粒細胞的增加和CD8淋巴細胞的增加,可以引起CD4/CD8下降。北京兒童醫院曾對15/22例閉塞性細支氣管炎的BALF細胞分析,其中13/15例示中性粒細胞增高,均>10%,其中8例>40%,2例>85%,范圍為6%~94%[22]。文獻也有報道閉塞性支氣管炎患者中,8例灌洗液中性粒細胞的分類明顯增高[23]。近年,已認識到移植后閉塞性細支氣管炎的BALF細胞分析中細粒細胞增高的程度與其預后有關[24]。
二、一些有診斷意義的支氣管肺泡灌洗液的改變
【嗜酸性粒細胞性BALF】
BALF嗜酸性粒細胞數明顯增加(≥30%)通常是特發性急性嗜酸性粒細胞性肺炎、慢性嗜酸性粒細胞性肺炎(chronic eosinophilic pneumonia,CEP),或熱帶嗜酸性粒細胞增多癥的一個表現。在IPF、結節病、肺朗格漢斯細胞組織細胞增生癥、藥物引起的肺炎,球孢子菌感染及結締組織疾病影響肺部時BALF嗜酸性粒細胞(<30%)可能中度增加。
1.急性嗜酸性肺炎
特發性急性嗜酸性肺炎是一種病程1周的急性發熱性肺炎,常有明顯的肺嗜酸性粒細胞聚集。在發作時,胸部影像學可顯示細網狀影或模糊片影,通常有Kerley B線。然而,大多數患者表現或發展為彌漫、混合的肺泡和網狀的陰影。BAL嗜酸性粒細胞計數通常超過25%。鑒別診斷包括藥物引起的肺炎、熱帶嗜酸性粒細胞增多癥、肺真菌感染、Churg-Strauss綜合征。
2.CEP
CEP是一呼吸困難和胸片雙肺外周實變稱為“照相陰性”的肺水腫的疾病。在患者具有相應的臨床表現和BAL嗜酸性粒細胞計數超過40%強烈提示是CEP。
3.感染性嗜酸性粒細胞增多
球孢子菌病感染和熱帶絲蟲感染患者的肺BAL嗜酸性粒細胞增加[25]。
【出血性BAL】
彌漫性肺出血可發生在各種疾病如特發性肺含鐵血黃素沉著癥、血管炎和系統性紅斑狼瘡等,且經常為危及生命的事件。患者通常呼吸困難、咯血可有或可無。胸片通常顯示新斑片狀或彌漫性肺泡實變,雖然反復發作可能導致間質實變。實際上,出血性或血性跡象的BAL灌洗液出現可支持肺泡出血的診斷,尤其是在3個連續灌洗液中的血液量增加更能證實肺泡出血。另外,細胞學的發現,包括肺泡含鐵血黃素巨噬細胞的存在[4,26],見圖3-9。后者出現大約在肺出血48小時后出現。在組織學的普魯士藍染色肺泡巨噬細胞染色分數與肺出血的程度相關。肺泡灌洗液中巨噬細胞的含鐵血黃素細胞為36%,診斷肺泡出血的敏感性為100%,特異性為96%[27]。當肺泡出血的診斷確立,必須進行特異的病因診斷。
【其他有用的BAL研究】
除了細胞的數量和比例的變化,BAL還可發現其他有益診斷的特征。如含脂質的巨噬細胞、惡性細胞、礦物灰塵和CD1α陽性的朗格漢斯細胞的數量增加。有大的、薄片的包涵體的肺泡巨噬細胞存在與應用胺碘酮一致,但不一定表明胺碘酮的中毒。

圖3-9 普魯士藍染色陽性的肺泡巨噬細胞(普魯士藍染色,×100倍)
患兒,男,6歲3月,間斷咳嗽、面色蒼黃1個月,外院肺CT示彌漫性磨玻璃影,纖維支氣管鏡肺泡灌洗液為洗肉水樣,光鏡下可見大量的普魯士藍染色陽性肺泡巨噬細胞
1.慢性微吸入——伴有吸入的胃食管反流
(gastroesophageal reflux,GERD) 經常在反復肺炎或非典型、彌漫性間質浸潤的鑒別診斷中考慮。疑似慢性吸入時,通常應該在最大的影像學異常的肺區域執行BAL。
慢性吸入時BALF細胞增加如淋巴細胞、嗜酸細胞和巨噬細胞不同的增加。最重要的診斷線索為發現大量含脂巨噬細胞的存在,這提示慢性吸入或類脂性肺炎。肺泡巨噬細胞明顯空泡化在常規改良瑞氏染色更顯著;油紅O(oil-red-O)或蘇丹黑的脂肪染色可顯示空泡內的脂肪性質。BAL可回收在細胞質內含有脂滴多核巨細胞。但BAL大量含脂巨噬細胞的存在診斷慢性吸入的敏感性為98.6%,但特異性差,只有78%。慢性吸入更敏感的測試為pH監測,應繼續作為 GERD的診斷和建議的金標準[28]。大量含脂巨噬細胞測定應該用于無明確GERD診斷的兒童和建議治療無改進的患者。但在氣管食管瘺、嚴重的神經肌肉疾病的患者,不需要這些檢查來確認吸入的存在與否。
2.肺朗格漢斯細胞組織細胞增生癥
其BAL的特征發現為CD1α染色陽性的朗格漢斯細胞超過總細胞數的5%[26]。然而,這一發現的靈敏度低,只在50%的患者中發現。
3.原發性肺淋巴瘤
患有原發性肺淋巴瘤時BAL灌洗流的流式細胞術可以用來識別具有Ig基因克隆重排的B細胞克隆群[29]。
4.環境因素
成人可用BAL證明呼吸道礦物粉塵沉積和留存。特異性淋巴細胞轉化試驗(如鈹)在特定職業的肺部疾病的診斷潛在作用正在調查中。在外周血或BAL灌洗液中進行鈹淋巴細胞增殖試驗識別已成為標準的行業監測工具,在慢性鈹疾病的早期識別鈹暴露工人是否鈹敏感。
近年,應用灌洗液的細胞因子如CCL2、IL-7和可能的IL-8和IL-4的增高,可應用于結締組織疾病如硬皮病有無肺部間質受累的判斷[3]。BALF中VEGF在所有間質性疾病均增高,與增生疾病、血管生成和抗凋亡有關,可能表示疾病早期、活動階段。BALF中IL-8增高預示疾病進展階段,肺功能VC、TLco更差[30]。
總之,支氣管肺泡灌洗液的細胞分析和特殊細胞的確定對間質性肺疾病的診斷具有重要意義。如灌洗液的淋巴細胞增加可以考慮結節病和過敏性肺炎,結節病患者BALF淋巴細胞CD4/CD8增加(>2),而過敏性肺炎的CD4/CD8比值通常下降(<1.0)。最近,有研究發現,過敏性肺炎較結節病患者BAL的CD8和殺傷T淋巴細胞數倍的升高,這兩個細胞結合可更好鑒別過敏性肺炎和結節病[31]。BAL中嗜酸性粒細胞(>25%)是特發性急性嗜酸性粒細胞性肺炎、慢性嗜酸性粒細胞性肺炎、感染(如真菌和寄生蟲)的主要原因。這些ILD患者具有相應的臨床表現。BAL液是否存在含鐵血黃素或含脂質的巨噬細胞、朗格漢斯細胞和惡性細胞,這些異常可以分別表示肺泡出血、類脂性肺炎、朗格漢斯細胞組織細胞增生癥或腫瘤疾病。
(劉秀云 江載芳)
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