肉芽肿性肺疾病的研究现状

黄 丹，王 璞

（重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科，重庆 400016）

肉芽肿性肺疾病（granulomatous lung disease，GLD），也称作肺肉芽肿病（lung granulomatosis），是组织病理学表现为肉芽肿性炎症但病因不同的肺部疾病的总称。GLD 病因众多，临床上常通过经支气管镜肺活检、经皮肺穿刺活检、经支气管镜针吸活检术、超声支气管镜引导下的经支气管针吸活检（endobronchial ultrasoundguidedtransbronchial needle aspiration，EBUS-TBNA）、胸腔镜活检、开胸肺活检等手段获取病理组织，但内科手段获取的通常为小活检标本，病变较局限，临床诊断和鉴别诊断极具挑战性，易误诊和漏诊。GLD 病因不同，其治疗及转归也截然不同，因此需结合临床-影像-病理、合理运用多种检测手段进行鉴别诊断[1]。由于地域差异、时间推移、多种诊疗技术快速发展，GLD 的疾病谱及不同疾病发生率可能有所不同，本文主要就GLD 的病因及诊断作一综述，旨在提高对GLD 病因的认识，以期为临床进一步诊治提供帮助。

1 GLD 概述

GLD 是各种致病因子经呼吸道、血液或淋巴循环到达肺部引起的肉芽肿性炎性反应。肉芽肿（granuloma）是特殊的慢性增生性炎，由炎症细胞和巨噬细胞及其演化的细胞（如上皮细胞和多核巨细胞）的聚集和增生组成，表现为界限清楚的结节状病灶[2]。肉芽肿可伴或者不伴坏死，其中干酪样坏死是一种特殊类型的凝固性坏死，是指肉芽肿中有嗜酸性、颗粒状和干酪样细胞碎片的坏死区域。干酪样坏死通常被认为是结核病，但这并不是结核病的独有表现，也可见于其他疾病，如真菌感染、血管炎等。

2 GLD 免疫机制

肉芽肿性炎症的免疫发病机制非常复杂，尚未完全明确。由于致病因子的种类、接触量、接触时间、机体的免疫系统功能及某些遗传因素，不同的GLD，甚至同一疾病的不同个体中，肉芽肿的特点也有所不同。不同疾病的免疫发病机制可能不同，但肉芽肿形成的基本原理是相同的，即抗原呈递、细胞吞噬和加工抗原，其释放细胞因子，使淋巴细胞和单核细胞进入该区域。肉芽肿形成多为外来诱因（如微生物、有机物、无机粉尘等）引起的免疫应答所致，肉芽肿可以将抗原与宿主组织隔离开来，增强对抗原的杀灭/失活作用，故一般认为肉芽肿的形成对机体有利。典型的肉芽肿是由结核分枝杆菌（M.tuberculosis，MTB）引起的结核肉芽肿，病原微生物被肺泡巨噬细胞及树突状细胞吞噬，各种受体和分枝杆菌蛋白的相互作用会释放许多细胞因子，如TNF-α、白细胞介素-1 和白细胞介素-12，然后将Th1 淋巴细胞吸引到病灶部位，接着释放更多的细胞因子，这些细胞因子会使外周血单核细胞到达炎症部位，并使T 细胞增殖，而聚集的单核细胞分化为巨噬细胞，增殖的淋巴细胞聚集在其周围，进而形成肉芽肿的基本结构[3]。

3 GLD 病因

GLD 的疾病谱广泛，通常可将GLD 分为感染性和非感染性两大类。感染性疾病包括分枝杆菌（结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌）感染、真菌（曲霉菌、隐球菌、组织胞浆菌、球孢子菌等）感染、梅毒、寄生虫感染等。非感染性疾病包括非感染性炎症（结节病、坏死性结节病性肉芽肿、支气管中心性肉芽肿、炎症性肠病）、环境/毒物暴露（外源性过敏性肺泡炎、药物性肺损伤、热浴盆肺病、铍中毒、异物反应）、血管炎性肉芽肿（肉芽肿性多血管炎、嗜酸细胞性肉芽肿性多血管炎）、结缔组织病（类风湿结节）、肿瘤（结节样病变、淋巴瘤样肉芽肿）等。由于不同国家、不同地区各疾病的流行病学差异、对各疾病的诊疗管理差异等，各地区的疾病谱可能不尽相同，且随着时间推移，检查手段进步等，GLD 的疾病谱及其分布可能有所变化。研究发现[4]，在明确诊断的GLD 患者中常见的病因依次为结节病、分枝杆菌感染、真菌感染，分枝杆菌感染中MTB 与非结核分枝杆菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）相当；真菌感染依次为组织胞浆菌、球孢子菌和隐球菌；进一步对比美国及其他国家发现，美国真菌感染中分枝杆菌更常见，其他国家则相反，且分枝杆菌感染多为NTM 感染，真菌感染的常见的病原体有所差异，可见病原体感染在地理位置上有显著差异。阿拉伯的一项回顾性研究发现[5]，在158 例GLD 中结核最常见，结节病为最常见的非感染病因，而NTM、真菌感染、过敏性肺炎、药物反应、GPA、类风湿结节少见。美国的一项回顾性研究发现[6]，明确病因诊断的GLD 患者中最常见的疾病是感染性疾病，其中以分枝杆菌感染最常见，依次为NTM、MTB 和未分类的分枝杆菌；真菌感染较少，依次为球孢子菌、隐球菌、曲霉菌和组织胞浆菌；非感染性病因主要为结节病；此外该研究还表明，肉芽肿的坏死与感染相关。巴西的一项回顾性研究发现[1]，明确病因诊断的GLD 中最常见的病因为组织胞浆菌病，其次为肺结核、肿瘤伴肉芽肿性炎，但结节病相对少见，曲霉菌、隐球菌、寄生虫病更为少见。随着研究深入，曾被认为是罕见病的过敏性肺炎现被认为是普遍存在的呼吸疾病，据报道[7]，美国GLD 患者中过敏性肺炎为常见的疾病种类，占比1/5。由此可见，不同地区间GLD 疾病谱可能不尽相同，不同时期GLD 疾病谱也可能不一致，关于GLD 疾病谱分析的研究中结核病、真菌感染和结节病占比较高，此外过敏性肺泡炎也有上升趋势，临床工作需重视GLD 少见病因，增强病理检查，减少误诊和漏诊。

3.1 感染性疾病

3.1.1 分枝杆菌感染 分枝杆菌感染是GLD 最常见的感染性病因[6]。2019 年全球估计有1000 万人罹患结核病，我国是全球结核病高负担国家[8]。结核病典型的病理表现是肉芽肿伴干酪样坏死，外周有纤维结缔组织和慢性炎症细胞浸润，病灶周围可见朗格汉斯巨细胞[9]，常累及细支气管，很少出现以气道为中心的分布。组织病理学鉴别诊断结核性和非结核性疾病具有较高的敏感性与准确性[10]。目前可应用于临床结核病病理学诊断方法还包括特殊染色及分子病理检测等，这也是查找结核病病原学证据的主要手段，结果解读可参考结核病病理学诊断推荐流程[9]。MTB 可通过抗酸染色或荧光染色显示，但抗酸染色的敏感性及特异性较低[11，12]，只能查到抗酸杆菌，进一步明确诊断需行分子病理检测或分枝杆菌培养。荧光定量PCR 技术简便、快捷、敏感性强、特异性高，对结核病的病理诊断具有重要的应用价值。有研究发现[13]，在结核病诊断中PCR 检测较抗酸染色具有更高的灵敏度及特异度。李雪等[14]研究发现，PCR 法较传统抗酸染色法检出结核杆菌的敏感性提高了17.97%，PCR 法检出结核杆菌的特异性达到100%，传统抗酸染色法的特异性约97.8%，可见PCR 法检测MTB 的阳性率、灵敏度、特异性高于抗酸染色法，具有较高的诊断价值，可结合病理组织学特点为临床提供可靠的诊断依据。NTM 与MTB 形态非常相似，大多数情况下很难鉴别。近年来，在各种因素（气候、环境、检测方法、人口老龄化和免疫抑制宿主数量增加等）的影响下，全球NTM 感染呈快速增多趋势[15，16]。我国NTM 感染的患病率为6.3%[17]，且有结核病和慢性阻塞性肺病病史的人群感染NTM 的风险增加[18]。NTM 肺病在影像学方面主要表现为上叶空洞型和结节支气管扩张型[19]，以结节性支气管扩张型为主[20]，NTM 肺病中的空洞往往为靠近胸膜的薄壁空洞，多位于双肺上叶[21]。NTM 肺病病理形态与结核病非常相似，肉芽肿性炎可累及气管及支气管，出现气道狭窄，破坏气道肌层，导致支气管扩张[22]。因此，要明确分枝杆菌的类型，需进行分子病理检测或新鲜组织培养，另需注意与真菌性肉芽肿相鉴别。

3.1.2 真菌感染 GLD 真菌感染的常见病原体因地区不同存在差异[4]，我国以隐球菌、曲霉菌感染多见。王翠萍等[23]研究发现，肺真菌病的不同菌种发病率依次为肺曲霉病、肺隐球菌病、肺毛霉病、肺组织胞浆菌病、肺念珠菌病及肺孢子菌病。血清隐球菌荚膜多糖抗原检测在肺隐球菌病诊断中特异度高，可持续监测评估预后，阳性结果高度提示肺隐球菌病可能[24，25]，确诊需行活组织病理检查。真菌感染患者的早期病理表现为胶样病灶，其中含大量隐球菌，晚期或免疫力正常者表现为非干酪性肉芽肿和纤维结缔组织增生，肉芽肿主要由巨噬细胞、多核巨细胞、淋巴细胞、纤维母细胞组成，巨噬细胞内含隐球菌菌体，可伴小脓肿形成，钙化罕见[26]；HE 染色可见多核巨细胞和巨噬细胞胞质内含有大量呈无色或淡粉红色、空泡状的隐球菌孢子，周围肺组织可见中性粒细胞和淋巴细胞浸润[27]。最常用的识别真菌的染色方法为六胺银（grocott methenamine silver，GMS）染色和过碘酸希夫（periodic acid-schiff，PAS）染色。隐球菌在HE 染色中不易被观察和确认，GMS 染色可将隐球菌孢子染成棕黑色，PAS 染色可将隐球菌胞壁染成红色，可提高临床诊断准确率[28]。肺曲霉菌病进展快、死亡率高、预后差，近年来受到广谱抗菌药的广泛使用、免疫抑制剂的使用以及各种侵入性操作的开展等因素影响，其发病率逐年增高[29]。研究发现[30]，支气管镜下采集BALF 行GM 联合G 试验，对于诊断肺曲霉菌病的准确率、灵敏度、特异度均较高，优于单独的GM 试验、G 试验以及血清GM 联合G 试验，有助于肺曲霉菌病的早期诊断。曲霉感染形成的肉芽肿病理表现为坏死性肉芽肿、化脓性炎症，可见霉菌球形成，HE 染色、PAS 染色或GMS 染色可见曲霉菌丝。可见，肺组织病理学检查及特殊染色对肺真菌感染的诊断具有重要意义。

3.2 非感染性疾病

3.2.1 结节病 结节病是病因及发病机制不明的系统性肉芽肿性疾病，可累及眼部、皮肤、肝、脾、淋巴结、心脏、神经系统等组织和（或）器官，以肺和肺门淋巴结受累最为常见，发病率低于肺结核、肺癌等常表现为淋巴结肿大的肺部病变，易被忽视[31]。典型的结节病胸部CT 纵隔窗表现为对称性的肺门/纵隔淋巴结肿大；肺窗主要表现为中轴血管束的增粗，多发或弥漫性分布的直径2～5 mm 的小结节，沿淋巴管周围分布，边界清晰或模糊[32]。结节病肉芽肿中心区为致密的、非干酪样坏死性上皮样细胞肉芽肿，包涵体（如舒曼小体、星形体、结晶等）出现在多核巨细胞内，周边区由排列疏松的淋巴细胞、单核细胞和成纤维细胞组成；肉芽肿结节沿淋巴管周围分布，也可累及气道、血管壁[33]。结节病患者支气管肺泡灌洗液（BALF）中淋巴细胞数百分比增加，会出现CD4+/CD8+比值增高，目前普遍认为CD4+/CD8+＞3.5 对结节病的诊断具有较好的价值。有研究表明[34]，Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期结节病患者BALF 中淋巴细胞的百分比较健康人增加。血管紧张素转换酶（sACE）水平的诊断敏感性低，仅作为诊断结节病的辅助指标。研究发现[35]，有30%～80%的结节病患者会出现sACE 升高，sACE 诊断结节病的敏感性为22%～86%，特异性为54%～95%。另有研究发现[36]，合并有肺外受累的患者sACE 水平更高。白细胞介素-2 受体是T 细胞活化的可靠性血清标志物，研究表明[37]，其对疑似结节病患者的诊断敏感性为88%，特异性为85%，这表明对于高度怀疑结节病的患者，白细胞介素-2 受体具有一定的诊断价值。EBUS-TBNA 可用于纵隔和肺门淋巴结取材，其对患者创伤小，有助于肺癌、肺结核、肺结节病等疾病的鉴别诊断。研究表明[38，39]，EBUS-TBNA 对Ⅰ期、Ⅱ期结节病的诊断敏感性、特异性、阳性预测值、准确性均较高。

3.2.2 抗中性粒细胞浆抗体（anti-neutrophil cytoplasmic autoantibody，ANCA）相关性血管炎 曾被称为Wegener’s 肉芽肿（Wegener’s granulomatosis，WG）的肉芽肿性多血管炎（granulomatosis with polyangiitis，GPA）和嗜酸细胞性肉芽肿性多血管炎（eosinophilic granulomatosis with polyangiitis，EGPA）病理表现可见肉芽肿形成，在我国，前者约占ANCA相关性血管炎的20%，后者相对少见，组织活检是其确诊的“金标准”。GPA 病理表现主要包括肺实质坏死、血管炎、肉芽肿性炎，肺实质坏死可形成地图样不规则坏死和中性粒细胞性微脓肿；血管炎多位于肺结节中，多为＜0.5 cm 的动静脉、毛细血管受累，可见肺泡出血和间质纤维化，影像学表现常形容为“三多一洞”，即多发性、多形性、多变性和空洞。Li J 等[40]研究发现，WG 患者肺部受累的影像学表现包括多发性结节、磨玻璃样变和实变，常误诊为肺炎、肿瘤等疾病，同时指出多发结节和空洞、空洞壁不规则、空洞内零星坏死可作为WG 的特异性征象。胞质型ANCA（cytoplasmic ANCA，c-ANCA）是WG 的特异性抗体，活跃期ANCA 阳性逐渐成为GPA实验室检查的标准之一。研究发现[41]，73.9%的GPA 患者会出现血清c-ANCA 水平升高，但也有部分患者出现核周型ANCA（perinuclear ANCA，p-ANCA）阳性，侧面体现出组织病理学诊断的重要性。国外文献报道[42，43]，EGPA 年发病率仅为0.9/100 万～2.4/100 万，患病率为10.7/100 万～17.8/100 万，典型病理特征为嗜酸性粒细胞浸润、坏死性血管炎和血管外坏死性肉芽肿，但很少同时出现在同一病例中，血管外肉芽肿可出现在不足1/3 的患者中。部分EGPA 患者免疫荧光检测ANCA 为阳性，主要是p-ANCA，几乎所有的p-ANCA 均为MPO-ANCA，仅少数患者c-ANCA 阳性[44]。

3.2.3 肿瘤性疾病 肉芽肿性炎也可作为局部炎性反应出现在部分肿瘤（如霍奇金淋巴瘤/非霍奇金淋巴瘤）患者的原发灶，机制尚不清楚。经典型霍奇金淋巴瘤误诊原因包括其形态特点是肿瘤背景有大量反应性炎细胞，而具有诊断性的肿瘤性R-S 细胞、霍奇金细胞等少见，易被忽略[45]。非霍奇金淋巴瘤除可见肉芽肿外，还可见散在分布较均匀一致的不成熟淋巴细胞，结合细胞学形态、免疫表型、基因重排及流式细胞分析等检测对于明确诊断有重要意义。需与之鉴别的淋巴瘤样肉芽肿病是一种由EB 病毒引起的结外血管中心性和血管破坏性淋巴组织增生性病变，可进展为EB 病毒阳性的弥漫大B 细胞淋巴瘤，超过90%的患者好发于肺部，无真正的肉芽肿改变，病灶以大量多形性B 细胞及混合反应性T 细胞为主，有明显的血管改变，血管完整性受到破坏，进而出现梗死样坏死及淋巴瘤样肉芽肿[46]。

3.2.4 其他少见病 类风湿结节通常位于皮下，也可发生在肺部，肺类风湿结节是类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）肺部受累的表现之一，其患病率较低[47，48]。肺类风湿结节患者大多无症状，年龄较大、高滴度RF 值可能是RA 合并肺部结节的危险因素[48]，其典型的组织病理学表现为中央纤维蛋白样坏死，周围栅栏状上皮细胞和淋巴细胞、浆细胞和成纤维细胞，病灶可增大、自行消退或在老结节消退时出现新发病灶。此外，非感染性疾病中有10%为药物性肺损伤所致[6]，常见的药物包括甲氨蝶呤、干扰素、英夫利昔单抗、依那西普、来氟米特、美沙拉嗪、西罗莫司等，仅通过组织病理学可能无法明确病因诊断，需结合患者的用药史。铍中毒、异物反应、肺朗格罕组织细胞增多症等病少见，但也需注意。

4 GLD 诊断

目前无GLD 的诊断共识及指南意见，对于GLD，其整体思路是首先区分是否为感染性疾病，或寻找特定疾病的特异表现，如异物肉芽肿中的异物颗粒。寻找病原体的方法包括直接观察、培养、病理学特殊染色，常用的特殊染色法有真菌的GMS 染色法、PAS 染色和分枝杆菌的抗酸染色法[49，50]，可多次、多标本染色，必要时可进一步行病理分子检测或借助新兴检测技术协助诊断。下一代基因测序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）具有高通量、适用性广、准确性高和周转时间相对快速的特点，诊断感染性疾病的灵敏度和特异度分别为50.7%和85.7%，优于培养法，对MTB 诊断优势比达到4[51]。mNGS 对细菌和真菌感染的检测率明显高于传统的培养方法，两者存在显著差异[52]。同时，需结合临床病史、症状、影像学等获得最终特定诊断。若仍旧无法确定诊断，可考虑经验性治疗后再评估病情或者随访。

5 总结

GLD 的疾病谱庞大，病因复杂，误诊误治给患者日常工作与身体健康造成严重影响，病因诊断仍然是临床医师面临的重大挑战。临床诊治过程中，需注意详细询问病史，包括职业史、接触史，如有无饲养鸽子、翻晒稻草、接触铍及用药史等，注重多科室之间的合作，合理运用传统及新兴的检查技术，以期进一步提高临床诊断效率。由于疾病谱的地域差异，在不同地区进行地区性的多中心研究并建立各地区疾病谱尤为重要，这对于丰富临床医生经验，提高对GLD 的认知，增强GLD 与各疾病间的鉴别诊断能力有很大帮助。