細(xì)胞內(nèi)鏡在結(jié)腸病變中的應(yīng)用進(jìn)展

陳亞麗 尹躍霏 綜述 張德奎 審校

(蘭州大學(xué)第二醫(yī)院消化內(nèi)科，蘭州 730000)

內(nèi)鏡檢查的目的之一是早期發(fā)現(xiàn)惡性病變，但對(duì)一些小的、扁平或凹陷性腫瘤病變?nèi)噪y以發(fā)現(xiàn)。細(xì)胞內(nèi)鏡(endocytoscopy,EC)可觀察到亞細(xì)胞水平，多項(xiàng)研究[1～4]表明EC能清晰顯示消化道黏膜細(xì)胞及細(xì)胞核、結(jié)構(gòu)的異型性，為消化道疾病的診治開創(chuàng)了新天地。本文對(duì)EC在結(jié)腸病變中的應(yīng)用研究進(jìn)行文獻(xiàn)總結(jié)。

1 EC系統(tǒng)

EC是基于光學(xué)接觸顯微原理，在放大內(nèi)鏡基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種具有超高分辨率、超高放大倍數(shù)的接觸型內(nèi)鏡，利用活體染色和顯微探針接觸組織表面直接觀察表淺上皮層細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與普通光學(xué)內(nèi)鏡相似，含光源和圖像處理器[5]。有關(guān)EC的應(yīng)用研究近年來較多，主要集中于消化系統(tǒng)，可觀察到亞細(xì)胞水平[6]。

EC主要分為2類：導(dǎo)管EC和集成式EC，前者借助治療內(nèi)鏡的通道進(jìn)行檢查。導(dǎo)管EC鏡身總長(zhǎng)380 cm，外直徑3.2 mm，其中XEC-300可放大450倍(14英寸顯示屏)或570倍(19英寸顯示屏)，視野范圍300 μm×300 μm；XEC-120可放大倍數(shù)1100倍(14英寸顯示屏)或1390倍(19英寸顯示屏)，視野范圍120 μm×120 μm。集成式EC鏡頭位于鏡身遠(yuǎn)端，視野范圍可調(diào)節(jié)，鏡身長(zhǎng)103～133 cm，外直徑10.7～13.6 mm[7]。第1代集成式EC有雙重調(diào)節(jié)裝置(XCF-260EC1)，最高放大580倍,觀察組織深度50 μm，視野范圍400 μm×400 μm，用單觸開關(guān)調(diào)節(jié)后可從常規(guī)放大連續(xù)增加到超高倍放大觀察，無須更換內(nèi)鏡。第2代集成式內(nèi)鏡(CF-Y0020-I)可放大380倍(電子放大600倍)，觀察組織深度 50 μm，視野范圍700 μm×600 μm(440 μm×380 μm)[5～7]。

為提高組織間對(duì)比需對(duì)病變?nèi)旧旧坝盟蛘骋喝芙鈩┤?0%N-乙酰半胱氨酸沖洗黏膜表面。3種染色方案(0.05%晶體紫、1%亞甲基藍(lán)、0.05%晶體紫與1%亞甲基藍(lán))染色后核和腺體的可見度對(duì)比發(fā)現(xiàn)，0.05%結(jié)晶紫和1%亞甲藍(lán)雙染能快速清晰顯示細(xì)胞核和腺體，是最佳的結(jié)腸黏膜染色劑[8]。雙重染色法保證了細(xì)胞核的良好對(duì)比，染色約需1 min，這也是EC的一個(gè)缺點(diǎn)。

2 EC下結(jié)腸病變分類

2.1 EC下結(jié)腸黏膜分類(EC分類)

Sasajima等[1]根據(jù)結(jié)腸黏膜腺體及細(xì)胞核形態(tài)對(duì)結(jié)腸病變進(jìn)行分類，EC0a：腺體均勻，腺腔圓形；EC0b：腺體均勻，腺腔鋸齒狀；EC1a：腺體均勻，管腔裂隙狀，核梭形淡染；EC1b：腺體均勻，核大深染；EC2：腺體不規(guī)則，核大扭曲；EC3：腺體結(jié)構(gòu)破壞，核大扭曲；EC0為非腫瘤性病變，EC1～EC3為腫瘤性病變[1]。Kudo等[2]改進(jìn)了EC分類，EC1a：腺腔圓形，大小一致的梭形細(xì)胞核規(guī)律排列，代表正常黏膜；EC1b：腺腔窄，鋸齒狀，核小而圓密集排列，對(duì)應(yīng)增生性息肉；EC2：腺腔裂隙狀、平滑，核均一梭形或圓形，對(duì)應(yīng)發(fā)育異常；EC3a：腺腔不規(guī)則、粗糙，核圓，量多，代表高級(jí)別異型增生和黏膜下癌;EC1b識(shí)別非腫瘤病變的敏感性為100%，特異性100%(P<0.05)；EC3a與異型增生和微侵襲黏膜下癌鑒別的敏感性為90.1%、特異性99.2%(P<0.05)。Rotondano等[3]報(bào)道EC分類與最終病理診斷的一致性很高，正常黏膜、低級(jí)別腺瘤、高級(jí)別腺瘤、浸潤(rùn)性癌的陽性預(yù)測(cè)值分別是100%、93.1%、90.1%、100%。以上研究均表明EC分類在區(qū)分腫瘤性與非腫瘤性病變中有很高的診斷準(zhǔn)確性。

2.2 EC下血管分類

Kudo等[2]根據(jù)EC下結(jié)腸病變微血管狀態(tài)將圖像分3類，EC-V1：表面微血管模糊；EC-V2：表面微血管管徑均勻，排列整齊；EC-V3：表面微血管擴(kuò)張，管徑和排列不規(guī)則，分別代表非腫瘤性病變、腫瘤性病變、浸潤(rùn)性癌。EC-V1診斷增生性息肉、EC-V3診斷浸潤(rùn)性癌的準(zhǔn)確性分別是99%和88.6%。EC-V分類診斷所需時(shí)間比EC-C分類短[EC-V：(103.0±25.2)s vs. EC-C：(271.1±82.6)s，P<0.001]。

3 EC在結(jié)直腸病變中的應(yīng)用研究

EC側(cè)重于觀察上皮表淺層細(xì)胞、細(xì)胞核、結(jié)構(gòu)異型性，與組織病理學(xué)診斷過程類似，實(shí)現(xiàn)了即時(shí)活檢。組織活檢評(píng)估的病變范圍有限，可能并不代表整個(gè)病變的病理診斷，EC可評(píng)估的病變范圍相對(duì)較廣，降低診斷誤差。目前，EC在結(jié)直腸病變中的應(yīng)用研究較多。

3.1 浸潤(rùn)性結(jié)腸癌

浸潤(rùn)性結(jié)腸癌有轉(zhuǎn)移傾向，低風(fēng)險(xiǎn)黏膜下浸潤(rùn)癌行內(nèi)鏡下黏膜切除后長(zhǎng)期預(yù)后較好。在腫瘤治療前準(zhǔn)確判斷腫瘤浸潤(rùn)深度及預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于決定內(nèi)鏡治療或手術(shù)至關(guān)重要。EC下多因素分析表明：腺腔不清、核高度腫大、多層核對(duì)診斷黏膜下廣泛浸潤(rùn)癌或更深程度浸潤(rùn)癌最具價(jià)值[4]。EC對(duì)黏膜下廣泛浸潤(rùn)癌診斷的敏感性、陰性預(yù)測(cè)值和準(zhǔn)確性均明顯高于窄帶成像和pit模式[4]。Sako等[9]報(bào)道EC可用于組織學(xué)評(píng)估表淺層的T1期結(jié)腸癌，腺體融合與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，建議此類患者行淋巴結(jié)清掃。

腫瘤浸潤(rùn)靜脈或淋巴管是重要的轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)因素。超高放大內(nèi)鏡結(jié)合窄帶成像(endocytoscopic narrow band imaging，EC-NBI)能實(shí)時(shí)評(píng)估惡性腫瘤浸潤(rùn)深度、血管浸潤(rùn)情況，血管直徑和大腸腫瘤微血管口徑變化與侵襲靜脈滲透深度有關(guān)，特別是在T1癌；原位癌與T1～T3期癌腫瘤血管直徑及口徑變化有顯著性差異；T1期癌腫瘤血管直徑越大，腫瘤血管管徑變化越明顯，與靜脈滲透密切相關(guān)；T2、T3期癌中，較大的腫瘤血管管徑變化與靜脈滲透顯著相關(guān)[10]。EC計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)(computer-aided diagnosis system for endocytoscopy，EC-CAD)無須染色即可觀察病變，實(shí)時(shí)評(píng)估血管滲透或腫瘤浸潤(rùn)深度，依據(jù)設(shè)計(jì)的診斷程序直接得出腫瘤或非腫瘤性診斷，提高結(jié)腸黏膜下浸潤(rùn)癌的診斷水平[11]。Nakamura等[12]參照Kudo等[2]提出EC下血管形態(tài)分類方法，對(duì)EC-NBI下的微血管進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示血管口徑擴(kuò)張、微血管網(wǎng)缺失、血管口徑變化、串珠征與黏膜下浸潤(rùn)癌高度相關(guān)；EC-NBI診斷黏膜下深部浸潤(rùn)性癌的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為96.3%、97.1%和97%。Takeda等[13]定義EC-CAD診斷浸潤(rùn)性癌正確率≥90%為高可信度診斷，高可信度診斷浸潤(rùn)性癌的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為98.1%、100%、99.3%、100%和98.8%。Misawa等[11]報(bào)道EC-CAD對(duì)結(jié)直腸病變總體診斷準(zhǔn)確率高于內(nèi)鏡學(xué)員，與內(nèi)鏡專家診斷水平相似。

大腸側(cè)向發(fā)育型腫瘤(laterally spreading tumor，LST)由于形態(tài)特殊,內(nèi)鏡下治療較其他帶蒂及較小的息肉困難,原則上轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)低者可內(nèi)鏡下完整切除，腸壁浸潤(rùn)深度影響 LST 的治療[14]。Kudo等[15]將直徑>10 mm的腫瘤性病變按形態(tài)分為大腸側(cè)向發(fā)育-顆粒型(LST-G)，大腸側(cè)向發(fā)育-非顆粒型(LST-NG)，隆起型，凹陷型，他們認(rèn)為EC是評(píng)價(jià)LST-NG病變浸潤(rùn)深度的一個(gè)非常有用的方法。EC診斷LST-NG病變準(zhǔn)確率(90.5%)顯著高于隆起型病變(80.6%，P<0.05)，對(duì)LST-NG病變的診斷準(zhǔn)確率EC分類(90.5%)顯著高于pit分類(79.3%，P<0.001)[15]。

3.2 息肉

結(jié)直腸腫瘤性息肉需要全部切除，因此，早期發(fā)現(xiàn)并區(qū)分不同類型的息肉，采取合適的治療措施可能降低結(jié)腸癌發(fā)生率。EC-CAD通過分析核的特點(diǎn)能夠即時(shí)對(duì)大腸息肉自動(dòng)分類，識(shí)別腫瘤病變的敏感性高達(dá)92.0%，準(zhǔn)確性達(dá)89.2%，診斷一個(gè)病變只需要0.3 s；EC-CAD對(duì)于極小息肉(≤5 mm)、小息肉(≤10 mm)診斷準(zhǔn)確率分別是89% (95%CI：83%～94%)和89% (95 %CI：84%～93%)，明顯優(yōu)于非專家組內(nèi)鏡醫(yī)師[73%(95%CI：71%～76%)，P<0.001；76%(95%CI：74 %～78 %)，P<0.001]，與專家組相當(dāng)[90% (95%CI：87%～93%)，P=0.703；91% (95%CI：89 %～93 %)，P=0.106]。以上均表明EC-CAD能有效管理極小和小息肉，非專家內(nèi)鏡醫(yī)師也能容易做出準(zhǔn)確診斷[16]。

大約有20%的結(jié)腸癌由結(jié)腸鋸齒狀息肉發(fā)展而來[17]，因此，內(nèi)鏡下早期發(fā)現(xiàn)這些病變，采取積極治療措施尤為重要。結(jié)腸鋸齒狀息肉分3類：增生性息肉、無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉、傳統(tǒng)鋸齒狀腺瘤，后2種極易發(fā)展為結(jié)直腸癌。增生性息肉和無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉外觀相似，普通內(nèi)鏡常難以區(qū)分。EC能清晰顯示鋸齒狀息肉腺腔和核形狀，增生性息肉腺腔多呈星型，核小而圓；無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉腺腔多呈橢圓形，核小而圓；多數(shù)傳統(tǒng)鋸齒狀腺瘤腺腔呈鋸齒或絨毛狀，核梭形，并且鋸齒或絨毛狀腺腔只見于傳統(tǒng)鋸齒狀腺瘤，因此，區(qū)分傳統(tǒng)鋸齒狀腺瘤和增生性息肉、無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉的顯著特征是梭形核，絨毛狀或鋸齒狀的腺腔；橢圓形腺腔與星形腺腔分別是無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉和增生性息肉的顯著特點(diǎn)；以腺腔特點(diǎn)為重點(diǎn)的分類方式能鑒別無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉與其他鋸齒狀息肉，敏感性為83.3%，特異性為97.8%[18]。無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉是自下而上發(fā)生，在擴(kuò)張腺管占據(jù)黏膜全層的病變中，EC診斷無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉的有效性有限[19]。

隱窩擴(kuò)張是無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉的重要提示，Ogawa[20]對(duì)EC下腺腔實(shí)際擴(kuò)張程度進(jìn)行評(píng)估，無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉和增生性息肉的腺腔面積分別是4152、2117 μm2。ROC分析顯示管腔面積界值為3068 μm2時(shí)區(qū)分無蒂鋸齒狀腺瘤/息肉和增生性息肉的敏感性為80%，特異性為77.3%，準(zhǔn)確率為78%，ROC曲線下面積為0.865。管腔面積界值≥556 μm2能準(zhǔn)確區(qū)分增生性息肉與正常黏膜(敏感性98.5%，特異性100%，準(zhǔn)確率98.7%，ROC曲線下面積為0.998)。

EC不僅有助于診斷腫瘤性病變，而且有助于非腫瘤性病變，如幼年性息肉(juvenile polyps，JPs)的診斷。JPs是一種錯(cuò)構(gòu)瘤性息肉，是大腸癌的危險(xiǎn)因素之一，常難與腺瘤、炎性息肉、增生性息肉伴炎性改變相鑒別。EC下JPs特征如下：擴(kuò)張的腺管周圍有正常腺細(xì)胞；腺體基底層間距離較大；炎細(xì)胞間質(zhì)浸潤(rùn)[21]。

3.3 炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)

IBD包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病，有發(fā)展為結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。內(nèi)鏡對(duì)于IBD的早期診斷、炎癥程度評(píng)估、治療效果評(píng)價(jià)及預(yù)后判斷均有重要意義。目前認(rèn)為組織學(xué)緩解是炎癥性腸病的治療目標(biāo)之一[22]，常規(guī)組織學(xué)檢查需取組織活檢，EC有超高的放大能力，可識(shí)別腸黏膜隱窩、炎細(xì)胞浸潤(rùn)、內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)而評(píng)估腸黏膜炎癥程度。一項(xiàng)對(duì)40例IBD的研究顯示EC識(shí)別炎癥細(xì)胞的敏感性和特異性分別為中性粒細(xì)胞60%和95%、嗜堿粒細(xì)胞74.43%和94.44、嗜酸性粒細(xì)胞75%和90.48%和淋巴細(xì)胞88.89%和93.33%，EC與組織病理學(xué)對(duì)腸道疾病活動(dòng)度分級(jí)的一致度達(dá)100%[23]。

EC下隱窩形狀和間距、淺表微血管顯示情況與組織病理分級(jí)相關(guān)。EC組織評(píng)分(endocytoscopy score，ECSS)定義為隱窩形狀(0～3分)、隱窩間距(0～2分)、淺表微血管的可見性(0～1分)的總和[24]。Nakazato等[25]對(duì)64例臨床和內(nèi)鏡緩解的潰瘍性結(jié)腸炎進(jìn)行EC檢查，并計(jì)算ECSS和Geboes評(píng)分，2種評(píng)分系統(tǒng)對(duì)組織學(xué)緩解判斷的一致性κ值為0.72，ECSS對(duì)組織學(xué)緩解判斷的準(zhǔn)確性更高，敏感性為0.77，特異性為0.97，診斷準(zhǔn)確性為0.86。

Maeda等[26]根據(jù)EC-NBI圖像能見度，毛細(xì)血管增加、口徑擴(kuò)張程度對(duì)圖像分類如下：模糊，毛細(xì)血管不清晰；可見，毛細(xì)血管清晰可見；血管形成增加；擴(kuò)張，毛細(xì)血管口徑異常(血管口徑是周圍血管的3倍)。EC-NBI圖像模糊不清表明疾病不活動(dòng)，可見，血管擴(kuò)張說明急性炎癥活動(dòng)。EC-NBI與組織學(xué)相關(guān)性很強(qiáng)(r=0.871，P<0.01)，對(duì)急性炎癥診斷的敏感性、特異性、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別是84%、100%、87.1%、100%和92.3%；診斷特異性、陰性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確性均優(yōu)于傳統(tǒng)內(nèi)鏡(P<0.001，P=0.001，P=0.047)。EC可能有助于炎癥性腸病的黏膜炎癥分級(jí)和臨床治療效果的判斷，是可行、安全的內(nèi)鏡成像技術(shù)，但目前研究結(jié)果都是基于小樣本、單中心研究，仍需要大宗、前瞻性多中心控制性研究進(jìn)一步證實(shí)。

3.4 類癌

類癌的組織HE染色見腫瘤細(xì)胞核小，均勻、邊界不清，胞質(zhì)細(xì)小，呈小巢狀和索狀排列，EC下圖像細(xì)胞巢含有小而均勻的細(xì)胞核，類似于組織病理學(xué)HE染色后的結(jié)果[27]。EC可能成為類癌有用的體內(nèi)組織病理學(xué)診斷方法。

4 展望

EC作為一種新型內(nèi)鏡，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)亞細(xì)胞水平的觀察，能夠早期發(fā)現(xiàn)惡性病變，幫助臨床醫(yī)師早期采取恰當(dāng)?shù)脑\療措施，降低惡性病變的死亡率。但EC目前仍處于發(fā)展的早期階段，尚未引入臨床應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中仍存在較大困難，操作難度大等特點(diǎn)限制了其臨床應(yīng)用，還需要不斷發(fā)展完善，提高其臨床易用性。我們期待在不久的將來EC能夠?qū)崿F(xiàn)臨床應(yīng)用。