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      由表象到實(shí)質(zhì)
      ——論移植腎活檢病理學(xué)診斷在腎移植中的獨(dú)特作用

      2015-06-24 13:51:09
      實(shí)用醫(yī)院臨床雜志 2015年4期
      關(guān)鍵詞:移植術(shù)免疫抑制腎小管

      郭 暉

      (華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院器官移植研究所,器官移植教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,器官移植衛(wèi)計(jì)委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430030)

      由表象到實(shí)質(zhì)
      ——論移植腎活檢病理學(xué)診斷在腎移植中的獨(dú)特作用

      郭 暉

      (華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院器官移植研究所,器官移植教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,器官移植衛(wèi)計(jì)委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430030)

      隨著活檢設(shè)備及技術(shù)的改良和經(jīng)驗(yàn)的積累,移植腎經(jīng)皮穿刺活檢已經(jīng)成為國際公認(rèn)的診斷移植術(shù)后多種并發(fā)癥的最佳途徑,其在移植腎并發(fā)癥的鑒別診斷、指導(dǎo)臨床針對(duì)性的治療和基礎(chǔ)研究方面具有獨(dú)特作用。隨著移植腎缺血/再灌注損傷、排斥反應(yīng)、免疫抑制劑毒性損傷和機(jī)會(huì)性病毒感染等主要并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制和病理學(xué)特征的逐漸明了,以及移植腎Banff病理學(xué)診斷體系的建立,更有利于移植腎活檢的規(guī)范開展。希望我國各腎移植中心能更好地應(yīng)用這一手段,進(jìn)一步促進(jìn)移植腎和受者的長期存活。

      經(jīng)皮穿刺活檢;移植腎Banff病理學(xué)診斷體系;腎移植

      腎移植術(shù)后當(dāng)移植腎功能出現(xiàn)減退時(shí),我們?cè)撊绾斡枰悦鞔_診斷呢?臨床觀察、血生化和影像學(xué)檢查當(dāng)然是必要的,但絕大多數(shù)情況下仍使臨床醫(yī)生一籌莫展。此時(shí),進(jìn)行移植腎穿刺活檢和病理學(xué)診斷是最為關(guān)鍵的步驟。通過活檢后的病理學(xué)觀察,可對(duì)絕大多數(shù)移植腎并發(fā)癥予以及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷和鑒別診斷,進(jìn)而采取有針對(duì)性的治療策略,以切實(shí)保護(hù)患者來之不易的“第二次生命”,否則,一切的治療仍是盲目和冒險(xiǎn)的。

      1 移植腎活檢病理學(xué)診斷的定義

      活組織檢查簡稱活檢,是指應(yīng)用局部切除、鉗取、穿刺以及摘取等手術(shù)方法,由患者活體取得病變組織進(jìn)行病理學(xué)檢查,以確定診斷的方法。其優(yōu)點(diǎn)保持了病變?cè)玻粌H有助于及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)疾病做出診斷和鑒別診斷,且可進(jìn)行療效評(píng)估,便于指導(dǎo)治療和評(píng)估預(yù)后,而且也便于開展各種組織化學(xué)、細(xì)胞化學(xué)、超微結(jié)構(gòu)以及病原培養(yǎng)等研究。移植腎活檢(allograft biopsy)[1]即在移植術(shù)前、術(shù)中尤其是術(shù)后,借助活檢方法對(duì)移植腎進(jìn)行活體取材,以對(duì)供腎質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估、以及對(duì)移植術(shù)后出現(xiàn)的多種并發(fā)癥如缺血/再灌注損傷、排斥反應(yīng)、病毒感染、免疫抑制劑毒性損傷等并發(fā)癥進(jìn)行明確診斷,以便指導(dǎo)臨床進(jìn)行有針對(duì)性的治療。較之血生化檢查、影像學(xué)檢查等間接性檢查,其更能直接反映移植腎的功能狀況與病變性質(zhì),因此在臨床腎移植中得以廣泛的應(yīng)用,常常被喻為移植器官并發(fā)癥診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。

      2 移植腎活檢病理學(xué)診斷的作用

      在腎移植的臨床和基礎(chǔ)研究中,移植腎活檢病理學(xué)診斷具有重要的意義和作用,體現(xiàn)如下:①腎移植術(shù)后的并發(fā)癥多種多樣且缺乏特征性的臨床表現(xiàn),因此其明確診斷有賴于活檢病理學(xué)診斷;在充分結(jié)合臨床資料以及良好活檢取材的前提下,活檢是最為準(zhǔn)確的診斷方法,可以對(duì)大多數(shù)的移植腎并發(fā)癥進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷和鑒別診斷,提高移植術(shù)后移植腎以及移植受者的存活率。②經(jīng)活檢明確診斷以及針對(duì)性治療后的再次活檢可以準(zhǔn)確評(píng)估治療的合理性與有效性。③移植腎活檢診斷可以幫助糾正臨床診斷與治療的偏差,有報(bào)道在器官移植中大例數(shù)的活檢觀察顯示,活檢診斷可以糾正30%~42%的臨床錯(cuò)誤診斷,以及38%~83%的錯(cuò)誤治療。④活檢可以為新型免疫抑制藥物治療有效性的多中心臨床試用研究提供最為準(zhǔn)確的評(píng)估。⑤完善的活檢資料有利于國際間以及國內(nèi)多個(gè)移植中心之間的交流與協(xié)作。⑥在開展了活檢的中心,籍此可以建立完善的移植物診斷體系,有利于在年輕臨床醫(yī)師、進(jìn)修醫(yī)師以及研究生培養(yǎng)中樹立全面的診斷思路。⑦移植腎活檢是進(jìn)行科研觀察的最佳途徑之一,其有利于開展多種腎移植臨床以及基礎(chǔ)研究,包括免疫抑制劑的應(yīng)用研究;排斥反應(yīng)等并發(fā)癥的發(fā)生機(jī)制、發(fā)生率以及病理組織學(xué)特征研究;器官保存研究;移植免疫學(xué)研究;以及排斥反應(yīng)等并發(fā)癥新的診斷指標(biāo)與標(biāo)志物的研究等。

      在活檢病理學(xué)診斷的同時(shí)尤其應(yīng)重視的是,由于移植腎并發(fā)癥的病理組織學(xué)表現(xiàn)缺乏特異性,因此應(yīng)樹立病理學(xué)觀察與臨床檢查密切結(jié)合的原則,以建立綜合性診斷而避免單純的、機(jī)械的依賴病理學(xué)觀察的傾向,只有這樣才能確實(shí)提高移植腎活檢診斷的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

      3 移植腎活檢的基本方法

      ①移植腎經(jīng)皮穿刺活檢(percutaneous needle biopsy):即在B超定位下采用穿刺槍、穿刺針或負(fù)壓抽吸法等進(jìn)行活檢。常規(guī)粗針穿刺活檢(core needle biopsy)和細(xì)針抽吸活檢采用針徑0.9~1.2 mm活檢穿刺針,可在穿刺針芯內(nèi)可以取得一條組織核心條,組織量充分,可以滿足移植腎多種并發(fā)癥的診斷需要,目前多應(yīng)用1秒鐘快速活檢槍,使活檢更快速安全,是最主要的活檢手段,其診斷的敏感性和特異性分別達(dá)到95%和90%以上。②開放腎活檢(open biopsy):主要為移植術(shù)前對(duì)供腎予以穿刺針穿刺取材以評(píng)估供腎質(zhì)量及缺血和灌注保存損傷情況。隨著目前公民死亡后捐獻(xiàn)器官的開展,在經(jīng)過供者腎功能評(píng)估、供腎肉眼觀察和經(jīng)腎臟灌注轉(zhuǎn)運(yùn)器(Lifeport)初步灌注和評(píng)估后仍無法準(zhǔn)確判斷者,可在移植術(shù)前對(duì)供腎直接穿刺針活檢予以病理學(xué)評(píng)估。

      4 移植腎穿刺活檢病理學(xué)的診斷標(biāo)準(zhǔn)

      1991年移植病理學(xué)家及外科醫(yī)師在加拿大的Banff國家公園舉行首屆Banff移植病理學(xué)會(huì)議,共同制定了移植腎穿刺活檢與分類的國際診斷標(biāo)準(zhǔn)體系即Banff標(biāo)準(zhǔn),隨后定期舉行Banff會(huì)議并對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)予以修訂和完善。目前臨床腎移植中應(yīng)用的為2005年Banff會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)(表1)[2]。該標(biāo)準(zhǔn)最顯著的進(jìn)展為將移植腎排斥反應(yīng)明確區(qū)分為T細(xì)胞介導(dǎo)性排斥反應(yīng)和抗體介導(dǎo)性排斥反應(yīng),便于臨床對(duì)既往難以明確診斷的抗體介導(dǎo)性排斥反應(yīng)予以針對(duì)性治療。

      5 移植腎病理學(xué)類型及特征

      5.1 抗體介導(dǎo)性排斥反應(yīng)(antibody-mediated rejection,AMR) 其定義為移植受者在移植術(shù)前或術(shù)后經(jīng)抗原致敏后產(chǎn)生抗體(預(yù)存抗體/和或供者特異性抗體),并由該抗體及隨后激活的補(bǔ)體等多種效應(yīng)因子介導(dǎo)移植物免疫性損傷的過程。因其效應(yīng)因子主要為抗體、補(bǔ)體等多種體液免疫成分,又稱體液性排斥反應(yīng)(humoral rejection)。其中除漿細(xì)胞這一抗體產(chǎn)生細(xì)胞外,也有巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞以及嗜酸性粒細(xì)胞等參與。在Banff2005診斷標(biāo)準(zhǔn)中依據(jù)其活檢病理學(xué)表現(xiàn)將AMR進(jìn)一步分為急性AMR和慢性活動(dòng)性AMR兩種類型。前者的病理學(xué)特征為移植腎內(nèi)動(dòng)脈分支血管的內(nèi)膜炎(圖1)甚至動(dòng)脈管壁纖維素樣壞死、腎小管周毛細(xì)血管(peri-tubular capillary,PTC)內(nèi)炎性細(xì)胞淤積和微血栓栓塞和腎小管上皮壞死,嚴(yán)重者可見廣泛血液循環(huán)障礙所致移植腎組織出血和缺血性壞死;后者典型特征為出現(xiàn)慢性排斥反應(yīng)特征性的慢性移植物動(dòng)脈血管病(chronic allograft arteriopathy)即動(dòng)脈內(nèi)膜增生致管腔狹窄甚至閉塞(圖2),以及以腎小球毛細(xì)血管襻基底膜增厚及雙軌但電鏡觀察中無基底膜免疫復(fù)合物沉積為特征的慢性移植性腎小球病和腎小管周毛細(xì)血管基膜多層。同時(shí),兩者的C4d免疫組化染色均應(yīng)呈陽性(圖3),同時(shí)應(yīng)結(jié)合受者血清DSA檢測(cè)結(jié)果予以明確診斷。

      表1 Banff 2005移植腎活檢病理學(xué)診斷與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

      2013年以來,C4d陰性AMR得以確認(rèn)并建議將其納入Banff活檢診斷標(biāo)準(zhǔn)中[3]。其定義為移植腎活檢組織內(nèi)可見AMR特征性的毛細(xì)血管炎病變(包括腎小球炎、腎小管周毛細(xì)血管炎等)同時(shí)DSA呈陽性但C4d免疫組化染色呈陰性。其在移植腎指征性活檢中大約占20%左右,其明確診斷只有在檢測(cè)DSA的同時(shí),仔細(xì)觀察其特征性病變即毛細(xì)血管炎病變所累及的腎小球炎和腎小管周毛細(xì)血管炎(圖4)[4~7],進(jìn)而進(jìn)展為慢性AMR特征性的移植性腎小球病(transplant glomerulopathy,TG)和腎小管周毛細(xì)血管基膜多層,這時(shí)電鏡是非常有利的觀察手段[8,9]。

      5.2 T細(xì)胞介導(dǎo)性排斥反應(yīng)(T-cell mediated rejection,TMR) 簡稱細(xì)胞性排斥反應(yīng)(cellular rejection),即通過抗原遞呈細(xì)胞遞呈移植抗原啟動(dòng)遲發(fā)型超敏反應(yīng),和細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞(CTL)的直接殺傷效應(yīng)形成的排斥反應(yīng)損傷。在Banff2005診斷體系中,TMR依據(jù)病理學(xué)表現(xiàn)進(jìn)一步分為急性TMR和慢性活動(dòng)性TMR兩種類型。前者的病理學(xué)特征為移植腎組織間質(zhì)內(nèi)不同程度的、彌漫性淋巴細(xì)胞的浸潤,進(jìn)而可見浸潤的淋巴細(xì)胞損傷移植腎實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)形成腎小管上皮炎(圖4),嚴(yán)重者亦可形成動(dòng)脈血管內(nèi)皮炎甚至纖維素樣壞死;后者可同樣表現(xiàn)為慢性移植物動(dòng)脈血管病,但兩者的C4d免疫酶組化染色均呈陰性以及受者血清DSA或PRA檢測(cè)呈陰性以與AMR相鑒別。Banff診斷體系中將活檢腎組織中表現(xiàn)為無動(dòng)脈內(nèi)膜炎,而僅有輕微的腎小管上皮炎且又未達(dá)到急性排斥反應(yīng)的診斷標(biāo)準(zhǔn)的、非常輕微的細(xì)胞性排斥反應(yīng)定為疑為急性T細(xì)胞介導(dǎo)性排斥反應(yīng)。因其排斥反應(yīng)損傷程度輕微,短期內(nèi)并不引起血肌酐水平的顯著升高,但持續(xù)存在易進(jìn)展為慢性活動(dòng)性排斥反應(yīng),只有經(jīng)活檢病理學(xué)觀察才能予以明確診斷和及時(shí)治療。

      圖1 移植腎急性AMR的動(dòng)脈內(nèi)膜炎 圖示移植腎內(nèi)小動(dòng)脈分支內(nèi)膜淋巴細(xì)胞浸潤及內(nèi)皮細(xì)胞水腫呈泡沫細(xì)胞致內(nèi)膜顯著增厚,管腔狹窄(HE染色,×400)

      圖2 移植腎慢性活動(dòng)性AMR 圖示移植腎內(nèi)動(dòng)脈分支內(nèi)膜增生致管腔狹窄甚至閉塞(HE染色,×400)

      圖3 移植腎AMR 圖示移植腎后腎小管周毛細(xì)血管內(nèi)皮C4d陽性沉積(免疫酶組織化學(xué)染色,×1000)

      圖4 移植腎急性TMR的腎小管上皮炎 圖示移植腎間質(zhì)內(nèi)彌漫性淋巴細(xì)胞浸潤和淋巴細(xì)胞浸潤進(jìn)入腎小管上皮呈小管上皮炎表現(xiàn)(HE染色,×400)

      5.3 其他病變 即免疫因素所致的排斥反應(yīng)以外的多種非免疫因素所致的移植腎病變,包括高血壓因素、鈣調(diào)磷酸酶抑制劑(calcineurin inhibitor,CNI)類免疫抑制藥物所致毒性損傷、機(jī)會(huì)性病毒感染因素和腎小管阻塞性病變。

      5.3.1 高血壓因素所致移植腎病變 主要為腎小球入球微動(dòng)脈管壁全周透明樣物質(zhì)沉積以及內(nèi)膜纖維化,腎小球由局灶性缺血改變至球性硬化,腎間質(zhì)繼而纖維化和腎小管萎縮。高血壓因素所致病變必須結(jié)合臨床血壓監(jiān)測(cè)結(jié)果,并注意與CNI類免疫抑制藥物所致微血管病變相鑒別。

      5.3.2 CNI類免疫抑制藥物所致移植腎損傷 CNI類免疫抑制藥物主要為環(huán)孢素A(cyclosporin A)和他克莫司(tacrolimus,Tac,F(xiàn)k506)。兩者的病理學(xué)表現(xiàn)相似且以CsA為顯著。CNI類免疫抑制劑毒性損傷可分為急性和慢性毒性損傷兩種類型,損傷部位包括腎小管上皮、以腎小球入球微動(dòng)脈為主的微血管分支、腎組織間質(zhì)和腎小球。

      5.3.2.1 急性CNI類免疫抑制藥物損傷 其損傷主要累及腎小管上皮,表現(xiàn)為以移植腎近曲小管為主的小管上皮細(xì)胞內(nèi)細(xì)小等大空泡變(isometric tubular vacuolization)(圖5),其主要見于應(yīng)用CNI類藥物初期的急性毒性損傷時(shí)。電鏡觀察表明該細(xì)小空泡為擴(kuò)張的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。嚴(yán)重者可見腎小管上皮細(xì)胞出現(xiàn)核碎裂以及上皮刷狀緣消失等細(xì)胞壞死的征象。在腎小球入球微動(dòng)脈可見其管壁平滑肌細(xì)胞空泡變。

      圖5 移植腎急性CNI類免疫抑制藥物毒性損傷 圖示腎小管上皮細(xì)小等大空泡變(HE染色,×1000)

      5.3.2.2 慢性CNI類免疫抑制藥物毒性損傷 病變包括腎小球入球微動(dòng)脈病變、腎小球病變和腎間質(zhì)纖維化及腎小管萎縮。其中腎小球入球微動(dòng)脈初期呈管壁結(jié)節(jié)樣透明樣變(圖6),嚴(yán)重者亦可呈微動(dòng)脈全周透明樣變則難以與高血壓因素?fù)p傷相鑒別,此時(shí)應(yīng)結(jié)合臨床CNI劑量和血藥物濃度和血壓監(jiān)測(cè)予以綜合鑒別;腎小球病變包括腎小球毛細(xì)血管叢溶解性壞死、類似局灶性節(jié)段性腎小球硬化改變、腎小球塌陷、腎小球節(jié)段性或全小球硬化直至全小球硬化廢棄;腎間質(zhì)改變初期呈局灶性或條帶狀纖維化(圖7)和局部腎小管萎縮直至后期廣泛的間質(zhì)纖維化和大量腎小管萎縮。

      5.3.2.3 移植腎慢性阻塞性病變 造成梗阻的原因包括移植腎輸尿管周血腫、尿性囊腫或淋巴瘺的壓迫、腎盂內(nèi)血凝塊、腎盂積水、腎盂內(nèi)結(jié)石或廣泛的腎小管內(nèi)結(jié)晶堵塞等。病理學(xué)表現(xiàn)為活檢移植腎組織內(nèi)顯著的腎小管擴(kuò)張、大量的腎小管蛋白管型伴外滲至周邊間質(zhì)引發(fā)的間質(zhì)炎癥。其診斷應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的影像學(xué)檢查。

      圖6 移植腎慢性CNI類免疫抑制藥物毒性損傷 圖示入球微動(dòng)脈管壁結(jié)節(jié)樣透明樣變(HE染色,×1000)

      圖7 移植腎慢性CNI類免疫抑制藥物毒性損傷 圖示移植腎間質(zhì)條帶狀纖維化改變(HE染色,×200)

      圖8 移植腎多瘤病毒感染 圖示移植腎腎小管上皮細(xì)胞核顯著異型性,部分感染上皮細(xì)胞壞死脫落(HE染色,×1000)

      5.3.2.4 病毒感染 主要為巨細(xì)胞病毒(cytomegalovirus,CMV)和多瘤病毒(polyoma virus)感染?;顧z有利于病毒感染與上述并發(fā)癥的鑒別診斷。CMV感染的腎小管上皮細(xì)胞明顯腫脹,典型時(shí)形成鷹眼樣細(xì)胞;活檢對(duì)多瘤病毒感染的早期診斷很有幫助,可見感染的腎小管上皮細(xì)胞胞核明顯異型性、較多上皮細(xì)胞壞死脫落(圖8)即管周局灶性炎癥。兩者確診需要進(jìn)一步結(jié)合病毒免疫組化染色。

      5.4 間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮,未見特定致病因素所致 即未見上述特征性病變但出現(xiàn)不同程度間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮表現(xiàn),該類型的致病因素常難以明確,但其中部分可歸因于上述因素,而因單次活檢取材部位有限,難以發(fā)現(xiàn)特征性病變,必要時(shí)連續(xù)多次活檢有助于明確。

      綜上所述,隨著穿刺活檢設(shè)備的改進(jìn)、活檢經(jīng)驗(yàn)的積累,尤其是對(duì)移植腎病理學(xué)特征的日益明確,在腎移植臨床中良好地應(yīng)用活檢病理學(xué)診斷,對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷移植術(shù)后并發(fā)癥和準(zhǔn)確采取有針對(duì)性的治療,以保證和提高移植腎和受者的長期存活都具體目前其他診斷方法所無法替代的獨(dú)特作用。

      [1] 陳實(shí),郭暉.移植病理學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2009.

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      From outward appearance to inner essence:the unique role of pathological diagnosis of renal allograft biopsy in renal transplantation

      GUO Hui

      (Institute of Organ Transplantation,Tongji Hospital,Tongji Medical College,Huazhong University of Science & Technology,Key Lab.of Organ Transplantation of Ministry of Education & Ministry of Health,Wuhan 430030,China)

      With improvement and experience accumulation in biopsy device and technology,percutaneous needle core biopsy of the renal allograft has become an internationally recognized diagnostic approach for posttransplant complications.It plays a unique and critical role in differential diagnosis,guiding clinical treatment and posttransplant management,as well as basic research in renal transplantation.The renal graft biopsy could be standadizedly developed with pathogenesis and pathological featuresthe of main complications of renal allograft,such as ischemia/reperfusion injury,rejection,immunosuppressant toxicity and opportunistic viral infection,are gradually understood,and Banff Schema on renal allograft pathology is established.It is hoped that renal transplantation centers in China can better apply the method,and further promote the long-term survival of renal allografts and recipients.

      Percutaneous needle core biopsy;Banff schema on renal allograft pathology;Renal transplantation

      郭暉,男,博士,副主任醫(yī)師,副教授。中國遠(yuǎn)程病理中心移植病理學(xué)會(huì)診專家,《中國肝移植臨床病理指南》專家協(xié)作組成員,武漢市醫(yī)院協(xié)會(huì)科研實(shí)驗(yàn)室管理專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員。中國首部《移植病理學(xué)》專著主編;首部“十二五”規(guī)劃教材研究生教材《移植學(xué)》編委;《中華醫(yī)學(xué)百科全書·器官移植學(xué)分冊(cè)》(國家重點(diǎn)出版工程)編委。研究方向:移植病理學(xué)診斷研究。

      R617;R365

      A

      1672-6170(2015)04-0007-06

      2015-05-01;

      2015-06-01)

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