支氣管鏡冷凍肺活檢對(duì)肺周圍性病變的診斷價(jià)值以及輔助檢測IFN-γ、IL-4和MMP-9的意義*

呂華亮， 宋一波， 陳智華， 黃世雄， 林月梅， 楊媛媛， 林亞聰， 譚壯麗

茂名市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)二科(廣東茂名 525000)

一般在常規(guī)臨床、理化、細(xì)菌學(xué)檢查和影像學(xué)檢查后，若還未獲得對(duì)肺周圍性病變(peripheral pulmonary lesions)明確診斷的，都會(huì)需要采用肺活檢來進(jìn)行病理學(xué)檢查與診斷[1-2]。肺活檢也被認(rèn)為是一種診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前不可或缺的一種技術(shù)[3]。常用的肺活檢方式有外科肺活檢、經(jīng)支氣管鏡鉗夾活檢、X線/超聲引導(dǎo)下的經(jīng)皮肺穿刺活檢等[4-5]，其中，經(jīng)支氣管鏡鉗夾活檢具有損傷小、可以重復(fù)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了周圍性病變非常重要的診斷手段，但利用這種方式所獲取的組織標(biāo)本較小，從而大大降低了其臨床診斷價(jià)值[6]。隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)支氣管冷凍肺活檢(transbronchial cryobiopsy，TBCB)不僅具有損傷小、可重復(fù)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)，獲取的組織標(biāo)本也較大，可以很好地滿足臨床診斷的開展[7-8]，但國內(nèi)針對(duì)支氣管鏡冷凍肺活檢與傳統(tǒng)鉗夾活檢在肺周圍性病變的研究較少，特別是利用該技術(shù)對(duì)肺惡性病變的診斷的準(zhǔn)確性和陽性率如何，目前尚無定性，且由于惡性病變的早期癥狀并不明顯，等到發(fā)現(xiàn)的時(shí)候往往已經(jīng)進(jìn)入了中晚期，嚴(yán)重延誤和影響了對(duì)患者的治療時(shí)機(jī)和臨床療效[9]。因此，本研究通過比較分析經(jīng)支氣管鏡冷凍肺活檢和經(jīng)支氣管鏡鉗夾活檢在周圍性病變中的診斷結(jié)果、陽性率以及術(shù)中出現(xiàn)的出血、氣胸等問題，同時(shí)，在惡性病變的診斷中，通過輔助檢測患者血清中γ干擾素(IFN-γ)、白細(xì)胞介素-4(IL-4)和基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)的含量差異，以期為肺周圍性病變，特別是惡性病變的診斷提供一定的理論依據(jù)，探尋一種更為準(zhǔn)確的聯(lián)合診斷方式?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年4月至2018年11月在我院接受診治的132例肺周圍性病變患者作為研究對(duì)象，所有患者已知悉本研究的研究方案并簽署了知情同意書，本研究已獲得我院醫(yī)院倫理委員會(huì)討論批準(zhǔn)。其中男69例，年齡27～79歲，女63例，年齡29～82歲。入組條件：(1)臨床和影像資料完整；(2)胸部CT影像學(xué)表現(xiàn)為支氣管以下病變；(3)簽署了知情同意書的患者。剔除條件：(1)凝血功能障礙及嚴(yán)重血液系統(tǒng)疾病的患者；(2)存在心、腦、腎、肺等重要臟器功能障礙患者；(3)多發(fā)肺大皰形成及未經(jīng)有效處理的氣胸患者；(4)嚴(yán)重心律失常的患者；(5)不能配合檢查和未簽署知情同意書的患者。按照檢查方法的不同，將所有患者隨機(jī)分為兩組，分別為經(jīng)支氣管冷凍肺活檢組(65例)和經(jīng)支氣管鉗夾活檢組(67例)，兩組患者年齡、性別構(gòu)成比、體質(zhì)指數(shù)(BMI)等一般資料的比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

表1 兩組患者一般資料比較

組別例數(shù)性別(例)男女年齡(歲)BMI(kg/m2)冷凍活檢組65353060.4±5.727.9±5.1鉗夾活檢組67343359.1±6.828.1±4.8

1.2 方法

1.2.1 經(jīng)支氣管鏡冷凍肺活檢 所有入選患者在術(shù)前禁食4 h，保持仰臥位并吸氧，采用心電監(jiān)測儀監(jiān)測患者的生命體征。通過超聲霧化吸入2%利多卡因進(jìn)行麻醉或者靜脈誘導(dǎo)麻醉，采用K-300多功能冷凍儀(深圳市鑫鵬制冷設(shè)備有限公司)進(jìn)行冷凍活檢。具體操作方法如下：在患者麻醉狀態(tài)下將冷凍探頭經(jīng)軟鏡的工作通道中插入，探頭到達(dá)病變部位或緊靠病變內(nèi)部中心(探頭保持距離胸膜至少2 cm)，冷凍3～6 s，當(dāng)探頭周圍形成冷凍結(jié)晶后，將黏附標(biāo)本的冷凍探頭和軟鏡一起取出，摘除探頭上的病變組織后，若無明顯出血或氣胸等嚴(yán)重并發(fā)癥，可再次進(jìn)入氣道重復(fù)上述過程繼續(xù)冷凍取出組織標(biāo)本，用多聚甲醛固定后進(jìn)行病理切片檢查。觀察患者有無出血，并采取相應(yīng)的止血措施進(jìn)行處理。

1.2.2 經(jīng)支氣管鏡鉗夾活檢 所有入選患者在術(shù)前禁食4 h，保持仰臥位并吸氧，采用心電監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測患者的生命體征。通過超聲霧化吸入2%利多卡因進(jìn)行麻醉或者靜脈誘導(dǎo)麻醉，采用BF-IT260型電子支氣管鏡(由日本OLYMPUS公司生產(chǎn))行鉗夾活檢。具體操作方法如下：在患者麻醉狀態(tài)下，經(jīng)纖維支氣管鏡的活檢孔插入活檢鉗，將活檢鉗送到預(yù)定的外周肺病灶進(jìn)行活檢，鉗取3塊組織，用多聚甲醛固定后進(jìn)行病理切片檢查。

1.2.3 酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測 在空腹?fàn)顟B(tài)下，抽取所有患者的靜脈血，2 000 r/min，離心5 min，取上清液，嚴(yán)格按照酶聯(lián)免疫吸附分析法(ELISA)說明書進(jìn)行操作，檢測血清中人γ干擾素(IFN-γ)(武漢華美生物工程有限公司-人IFN-γ ELISA試劑盒)、人白細(xì)胞介素-4(IL-4)(武漢華美生物工程有限公司-人IL-4 ELISA試劑盒)以及人基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)(武漢華美生物工程有限公司-人MMP-9 ELISA試劑盒)的表達(dá)水平，輔助病理學(xué)結(jié)果進(jìn)行診斷。

1.3 觀察指標(biāo) (1)活檢組織的大小和操作時(shí)間長短；(2)病理學(xué)檢查結(jié)果；(3)術(shù)中出血情況：輕度出血，出血量少，可自行止血；中度出血，出血量中等，經(jīng)冰鹽水沖洗和1∶10 000腎上腺素局部噴灑等方式進(jìn)行止血；重度出血，出血量大，常規(guī)方式止血效果不佳，需抗原呈遞細(xì)胞止血或停止操作；(4)檢測所有患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的表達(dá)含量。在病理學(xué)檢查結(jié)果的基礎(chǔ)上，分別比較兩種活檢方式患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量差異，以及同一種活檢方式兩組患者血清中3個(gè)指標(biāo)的含量差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料采用Student′st檢驗(yàn)，結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；計(jì)數(shù)資料采用2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者活檢組織大小及操作時(shí)間比較 兩種方式活檢獲取組織標(biāo)本的時(shí)間組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.04，P>0.05)。與鉗夾活檢組相比，冷凍活檢組獲取的組織標(biāo)本直徑明顯更大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=12.43，P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者活檢組織大小及操作時(shí)間比較

表2 兩組患者活檢組織大小及操作時(shí)間比較

組別例數(shù)組織直徑(mm)操作時(shí)間(min)冷凍活檢組654.02±0.48?30.29±4.81鉗夾活檢組671.69±0.4229.76±5.14

*與鉗夾活檢組比較P<0.05

2.2 兩組患者病理學(xué)檢查結(jié)果 132例入選患者經(jīng)活檢獲得確診的陽性率為62.1%。冷凍活檢組有44例成功獲得組織標(biāo)本并確診，確診的陽性率為67.7%，惡性病變12例，間質(zhì)性肺疾病15例，肺結(jié)核9例，結(jié)節(jié)病5例，肺泡蛋白沉積癥1例，隱源性機(jī)化性肺炎2例；而鉗夾活檢組有38例成功獲得組織標(biāo)本并確診，確診的陽性率為56.7%，惡性病變10例，細(xì)菌性肺炎9例，肺結(jié)核8例，結(jié)節(jié)病5例，間質(zhì)性肺疾病2例，隱源性機(jī)化性肺炎3例，霉菌感染1例。與鉗夾活檢組相比，經(jīng)冷凍活檢組確診的陽性率更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(2=7.215，P<0.05)。

2.3 兩組患者出血及氣胸情況比較 在手術(shù)過程中，兩組患者出血和氣胸等并發(fā)癥的發(fā)生率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(2=2.41，P>0.05)。見表3。

表3 兩組患者出現(xiàn)出血及氣胸情況比較 例(%)

2.4 患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的表達(dá)情況 從檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，同為良性病變患者或惡性病變患者，不同活檢方式對(duì)患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而與良性病變患者相比，惡性病變患者血清中IFN-γ的含量明顯降低，IL-4和MMP-9的含量明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。隨后，對(duì)血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量變化與病理學(xué)檢查結(jié)果進(jìn)行診斷分析發(fā)現(xiàn)，在惡性病變的診斷中，IFN-γ輔助診斷的敏感度為78.2%、準(zhǔn)確性為81.6%、閾值為142.71 pg/mL；IL-4和MMP-9輔助診斷的敏感度分別為83.2%和82.6%，準(zhǔn)確性分別為86.2%和85.4%，閾值分別為123.67和63.62 pg/mL；3個(gè)指標(biāo)聯(lián)合輔助診斷的準(zhǔn)確性高達(dá)94.7%。見表5。

表4 不同患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的表達(dá)情況比較

表4 不同患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的表達(dá)情況比較

組別IFN-γIL-4MMP-9冷凍活檢組 良性病變271.8±21.361.53±9.8227.31±4.52 惡性病變131.4±19.7?162.70±12.6?88.64±9.21?鉗夾活檢組 良性病變259.6±23.359.57±10.4128.02±5.11 惡性病變128.6±20.4?165.30±16.8?89.47±7.84?

*與良性病變比較P<0.05

表5 不同患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的診斷分析結(jié)果 %

3 討論

不同的肺活檢方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，因此，采用何種活檢方式來診斷肺周圍性病變尚無定論。一般都是根據(jù)操作者的個(gè)人習(xí)慣、熟練程度、病灶部位、病灶范圍和取檢器械等不同因素來確定手術(shù)的方式[1]。其中，經(jīng)支氣管肺活檢具有損傷小、可重復(fù)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了周圍性病變非常重要的診斷手段，但利用這種方式所獲取的組織標(biāo)本較小，且需要反復(fù)檢查獲取，會(huì)增加患者痛苦，特別是老年患者的耐受度低、操作風(fēng)險(xiǎn)大等，極大程度影響了其臨床診斷價(jià)值[6,10]。在20世紀(jì)90年代以后，經(jīng)支氣管鏡冷凍技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于氣道占位性疾病，特別是良性氣道腫物的介入治療，并取得了良好的效果[11]。2009年Babiak等[12]學(xué)者將該技術(shù)成功應(yīng)用于肺活檢中，并獲得了多個(gè)國家的認(rèn)可和應(yīng)用。支氣管鏡冷凍肺活檢通過將冷凍探頭經(jīng)軟鏡的工作通道中插入，探頭到達(dá)病變部位或緊靠病變內(nèi)部中心(探頭保持距離胸膜至少2 cm)，冷凍3～6 s，當(dāng)探頭周圍形成冷凍結(jié)晶后，將黏附標(biāo)本的冷凍探頭和軟鏡一起取出，摘除探頭上的病變組織后，若無明顯出血或氣胸等嚴(yán)重并發(fā)癥，可再次進(jìn)入氣道重復(fù)上述過程繼續(xù)冷凍取出組織標(biāo)本，具有創(chuàng)傷小、標(biāo)本質(zhì)量高、費(fèi)用低、并發(fā)癥少等特點(diǎn)，已經(jīng)在德國、意大利、美國和中國等多個(gè)國家獲得了廣泛應(yīng)用[7-8]。在本研究中，經(jīng)過對(duì)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，兩種活檢方式獲取組織標(biāo)本的時(shí)間分別為(30.29±4.81)min和(29.76±5.14)min，組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.04，P>0.05)，而與鉗夾活檢組相比，冷凍活檢組獲取的組織標(biāo)本直徑明顯較大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=12.43，P<0.05)。同時(shí)，對(duì)所有患者進(jìn)行病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，經(jīng)活檢獲得確診的陽性率為62.1%。冷凍活檢組有44例成功獲得組織標(biāo)本并確診，確診的陽性率為67.7%；而鉗夾活檢組有38例成功獲得組織標(biāo)本并確診，確診的陽性率為56.7%。經(jīng)支氣管鏡冷凍肺活檢確診的陽性率明顯高于鉗夾活檢組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(2=7.215，P<0.05)，表明支氣管鏡冷凍肺活檢能夠更有效地對(duì)肺周圍性病變進(jìn)行診斷，且獲取組織標(biāo)本更大，患者痛苦感更低，確診的陽性率更高。此外，在手術(shù)過程中，兩組患者在手術(shù)過程中出血和氣胸等并發(fā)癥的概率差不多，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(2=2.41，P>0.05)。

但是，在對(duì)惡性病變的診斷過程中，研究發(fā)現(xiàn)，由于惡性病變的早期癥狀并不明顯，待發(fā)現(xiàn)時(shí)已是晚期，嚴(yán)重延誤了患者的治療時(shí)機(jī)，影響了其治療效果[9]，因此，本研究認(rèn)為在進(jìn)行常規(guī)的肺活檢時(shí)，還應(yīng)該針對(duì)惡性病變的一些指標(biāo)進(jìn)行輔助檢測診斷，以提高對(duì)惡性病變的診斷準(zhǔn)確性。IFN-γ是一種水溶性二聚體細(xì)胞因子，主要由Th1細(xì)胞分泌，具有抗病毒、免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤等活性[13]，是一個(gè)非常重要的免疫調(diào)節(jié)因子，可以激活宿主單核細(xì)胞，并促使單核細(xì)胞在病灶周圍聚集，抑制感染的擴(kuò)散，有利于結(jié)核性肉芽腫形成，還可以刺激巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的殺菌作用。李曉英等[14]研究通過對(duì)比不同臨床分期非小細(xì)胞肺癌外周血中Treg細(xì)胞、IL-2、IL-10及IFN-γ的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)患者血清中IL-10的升高，IL-2、IFN-γ的表達(dá)下調(diào)，可能是引發(fā)晚期肺癌患者抗腫瘤的免疫低下的原因之一；而李高等[15]研究也發(fā)現(xiàn)肺癌患者血清中IL-2、IFN-γ、NKG2D是低表達(dá)的，而TNF-α在肺癌患者的血清中則是發(fā)生顯著上調(diào)的。而IL-4是由活化的T細(xì)胞產(chǎn)生，主要參與調(diào)控機(jī)體的體液免疫[16]。研究[17-18]發(fā)現(xiàn)IL-4是抑制Th1型細(xì)胞因子應(yīng)答反應(yīng)和介導(dǎo)Th2型細(xì)胞發(fā)育的主要細(xì)胞因子，當(dāng)Th2型細(xì)胞因子占據(jù)優(yōu)勢時(shí)，就會(huì)保護(hù)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸，并且抑制Th1型細(xì)胞因子的產(chǎn)生，降低機(jī)體的免疫功能，說明IL-4高表達(dá)可能是導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸的重要原因。因此，監(jiān)測IL-4和IFN-γ的含量變化對(duì)診斷患者是否發(fā)生惡性病變具有非常重要的指導(dǎo)意義。此外，MMP-9是屬于基質(zhì)金屬蛋白酶家族的一員，其主要功能是維持降解和重塑細(xì)胞外基質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡，還能調(diào)節(jié)其他蛋白酶及細(xì)胞因子的活性，它能降解α1抗胰蛋白酶，保護(hù)中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶活性，能加強(qiáng)膠原質(zhì)膠體中膠原細(xì)胞和MMP-13的溶膠原活動(dòng)，并且MMP-9還能從白細(xì)胞介素-8(CXCL8/CL8)上分解一個(gè)62氨基酸肽，使其向中性粒細(xì)胞的趨化活性增加10倍，但它也抑制其他中性粒細(xì)胞的趨化因子，對(duì)腫瘤的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移具有重要的作用[19-21]。

因此，為了進(jìn)一步確定惡性病變的診斷結(jié)果，本研究在病理學(xué)檢查結(jié)果的基礎(chǔ)上，將診斷為良性疾病的患者作為對(duì)照，觀察診斷為惡性病變的患者，分別比較兩種活檢方式患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量差異，以及同一種活檢方式兩組患者血清中3個(gè)指標(biāo)的含量差異。從檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，不同活檢方式對(duì)患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而與良性疾病相比，惡性病變患者血清中IFN-γ的含量明顯降低，IL-4和MMP-9的含量明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。隨后，對(duì)血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量變化與病理學(xué)檢查結(jié)果進(jìn)行診斷分析發(fā)現(xiàn)，3個(gè)指標(biāo)聯(lián)合輔助診斷的敏感度為92.8%，特異度為93.6%，準(zhǔn)確性高達(dá)94.7%，表明對(duì)患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的檢測能夠輔助診斷患者是否發(fā)生惡性病變，還可以提高確診的準(zhǔn)確性。

綜上所述，通過分析比較經(jīng)支氣管鏡冷凍肺活檢和支氣管鏡鉗夾活檢兩種活檢方式在周圍性病變中的診斷結(jié)果、確診陽性率以及術(shù)中出現(xiàn)的出血、氣胸等并發(fā)癥的情況，以及在惡性病變的診斷中，輔助檢測患者血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9的含量差異，我們發(fā)現(xiàn)支氣管鏡冷凍肺活檢在不同類型的肺周圍性病變診斷中比傳統(tǒng)的鉗夾活檢具有更高的確診陽性率，診斷價(jià)值更高，同時(shí)對(duì)惡性病變的診斷中，血清中IFN-γ、IL-4和MMP-9輔助診斷具有非常好的臨床指示作用，為惡性病變的診斷提供更為準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，可作為重要的聯(lián)合診斷方法之一。但由于納入的病例不多，并沒有對(duì)不同惡性病變的結(jié)果進(jìn)行深入分析，后續(xù)將擴(kuò)大病例的數(shù)量和不同地區(qū)患者的診斷結(jié)果，以期為患者惡性病變的早期診斷提供一個(gè)更加準(zhǔn)確的診斷依據(jù)和方式。