肺泡蛋白沉積癥診治研究進(jìn)展

1 病因與機(jī)制

肺 泡 蛋 白 沉 積 癥（pulmonary alveolar proteinosis，PAP）包括原發(fā)性、繼發(fā)性和先天性3 種類型。原發(fā)性PAP 臨床上最多見，約占病例總數(shù)的90%，也稱為獲得性、自身免疫性、特發(fā)性或成人性PAP。該類型主要與患者體內(nèi)高水平的抗粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（anti-GM-CSF）抗體有關(guān)［1-2］。GM-CSF 作為肺泡表面活性物質(zhì)的重要組成成分，是肺泡終末細(xì)胞未分化的關(guān)鍵因子，也是中性粒細(xì)胞作用的重要調(diào)節(jié)因子，主要作用為促進(jìn)肺泡巨噬細(xì)胞成熟，從而降解肺泡表面活性物質(zhì)。大量anti-GM-CSF 與GM-CSF 表位特異性結(jié)合后，可阻斷GM-CSF 與受體的正常結(jié)合，導(dǎo)致肺泡巨噬細(xì)胞大量破壞，使其清除肺泡表面活性物質(zhì)的能力下降，進(jìn)而使表面活性物質(zhì)大量堆積于肺泡內(nèi)而致病。

繼發(fā)性PAP 占病例總數(shù)的10%以下，主要繼發(fā)于惡性腫瘤患者，最常見于各種急、慢性髓性白血病。機(jī)體免疫功能嚴(yán)重低下和其他可改變患者免疫狀態(tài)的疾病，以及接觸某些吸入性化學(xué)物質(zhì)或礦物質(zhì)也與繼發(fā)性PAP 有關(guān)。繼發(fā)性PAP 發(fā)生可能與原發(fā)性疾病導(dǎo)致GM-CSF 信號傳遞不足，使肺泡巨噬細(xì)胞成熟度減小、功能異?；驍?shù)量減少有關(guān)，臨床特征個體差異性較大。

先天性PAP 非常少見，約占病例總數(shù)的2%，主要發(fā)生在嬰幼兒。肺泡表面活性物質(zhì)清除障礙部分由編碼GM-CSF 或表面活性蛋白的基因突變引起。目前發(fā)現(xiàn)會發(fā)生突變的基因主要有CSF2ra、CSF2rb、SFTPB 等［3］。CSF2ra、CSF2rb為調(diào)控粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞產(chǎn)生和分化的細(xì)胞因子受體家族成員［4］，突變會導(dǎo)致肺泡巨噬細(xì)胞無法成熟、功能減弱，肺泡表面活性物質(zhì)清除障礙，進(jìn)而致病。因此，針對CSF2ra、CSF2rb、SFTPB 等的基因治療為目前研究熱點。

2 診斷方法

PAP 臨床表現(xiàn)缺乏特異性，半數(shù)以上患者常起病隱匿，常見臨床癥狀為咳嗽，主要為干咳，其次為疲勞、胸痛、體質(zhì)量減輕和低熱引起的進(jìn)行性呼吸困難，少見咯血，常無肺內(nèi)體征。PAP 患者胸部X 線片常見位于雙側(cè)肺中下部區(qū)域中央的對稱性肺泡混濁，通常呈“蝙蝠狀”分布；CT 常見肺小葉內(nèi)結(jié)構(gòu)和小葉間隔增厚，病變肺與周圍正常肺組織界線清晰，無結(jié)構(gòu)畸變，通常有多邊形結(jié)構(gòu)（也稱“鋪路石”征）。PAP 的X 線與CT 表現(xiàn)較為多樣，主要為“鋪路石”征、“地圖樣”分布、肺水腫樣表現(xiàn)（X 線片，“蝶翼狀影”似肺水腫）、肺實變樣表現(xiàn)、間質(zhì)纖維化樣表現(xiàn)，后兩者一般出現(xiàn)在晚期。目前PAP 的診斷金標(biāo)準(zhǔn)仍為肺活檢病理檢查發(fā)現(xiàn)肺泡內(nèi)有過碘酸-雪夫（PAS）染色陽性蛋白樣物質(zhì)沉積，并通過阿利新藍(lán)染色或蘇木精-伊紅（H-E）染色等排除其他能引起PAS 染色陽性的疾病。而經(jīng)支氣管鏡肺活檢或支氣管肺泡灌洗液檢查是臨床最常用的PAP 診斷方法。

隨著對PAP 基因?qū)用姘l(fā)病機(jī)制的深入研究，其診斷方法也不斷發(fā)展和完善。對于疑似PAP 而不宜行肺活檢或肺泡灌洗液檢查者，推薦行實驗室檢查，即血清GM-CSF 自身抗體檢測。目前可通過ELISA 或檢測抗體中和重組細(xì)胞因子GM-CSF對依賴GM-CSF 的人紅系白血病細(xì)胞（TF1）成紅細(xì)胞生長影響的能力來檢測抗GM-CSF 抗體。血清中抗GM-CSF 抗體的濃度與疾病的嚴(yán)重程度、病程長短、肺功能及血清標(biāo)志物［乳酸脫氫酶（LDH）、人肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白A（SP-A）、人肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白D（SP-D）、癌胚抗原（CEA）］等之間沒有相關(guān)性。在健康者和PAP患者血清中均可發(fā)現(xiàn)該抗體，該抗體對診斷自身免疫性PAP 的靈敏度及特異度很高；目前其檢測方法已標(biāo)準(zhǔn)化，＞5 μg/mL 即可診斷為自身免疫性PAP［5］。

對于抗GM-CSF 抗體水平正常，但疑似PAP且未發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性PAP 原因的患者，可進(jìn)一步檢測血清GM-CSF 水平，如果條件允許可進(jìn)一步行GMCSF 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)軸檢測。GM-CSF 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程包含STAT5 磷酸化及CD11b 表達(dá)，STAT5 磷酸化指數(shù)或CD11b 刺激指數(shù)可反映GM-CSF 受體功能情況［6］。而當(dāng)GM-CSF 抗體濃度、GM-CSF 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和血清GM-CSF 水平都正常時，如果繼發(fā)性PAP 原因仍不明，可進(jìn)一步檢測與表面活性物質(zhì)產(chǎn)生有關(guān)的基因，如SFTPB、SFTPC、ABCA3 及NKX2-1。

3 治療方法

對于PAP 的治療，目前主要為全肺灌洗，而對于不能耐受該治療方法或存在全肺灌洗禁忌證的患者治療選擇目前研究不足。PAP 患者中有10%～50%會自行緩解［7］。對于輕癥且無明顯臨床癥狀的PAP 患者，可予以對癥支持治療，如霧化吸入乙酰半胱氨酸等祛痰藥、退熱，同時患者增強營養(yǎng)、注意保暖、預(yù)防感染、戒煙限酒；而對于重癥或臨床癥狀明顯患者，除全肺灌洗外，可以給予GM-CSF（吸入或皮下注射）、利妥昔單抗、吡格列酮、他汀類藥物、基因治療、血漿置換，肺移植等。

3.1 全肺灌洗 全肺灌洗在中度及中重度PAP 患者應(yīng)用最普遍且最有效。目前支氣管肺泡灌洗多在全身麻醉下進(jìn)行，采用選擇性雙腔插管，一側(cè)肺通氣，另一側(cè)肺注入大量生理鹽水(最多50 L)，反復(fù)注入、洗滌、回收，直到灌洗液清澈。通常用第1 次灌洗液進(jìn)行常規(guī)細(xì)菌和寄生蟲等分析。進(jìn)行全肺灌洗須滿足以下條件：有明確的組織學(xué)診斷；滿足靜息PaO2＜65 mmHg（海平面），肺泡動脈血氧分壓差（吸空氣）≥40 mmHg，靜動血分流率＞10%，休息、運動時出現(xiàn)嚴(yán)重呼吸困難或低氧血癥中任一項［7］。

關(guān)于全肺灌洗的療效，一項納入368 例PAP 患者的全球調(diào)查［8］示：1 次灌洗后80%的患者病情可達(dá)到長時間（6 個月～1 年）穩(wěn)定，10%～15%的患者須多次灌洗，患者的平均灌洗治療次數(shù)為（2.5±1.5）次。后續(xù)肺泡灌洗治療的間隔時間根據(jù)患者的癥狀、肺功能和胸X 線片決定。全肺灌洗會導(dǎo)致感染、發(fā)熱、驚厥、氣胸、胸腔積液、低氧血癥甚至死亡等。目前灌洗過程缺乏相關(guān)指南，同時適應(yīng)證及操作方法也缺乏共識，如不同程度病變注入的灌洗液量、灌洗的療效評價。

3.2 吸入/皮下注射GM-CSF 對于不能進(jìn)行全肺灌洗，或重癥PAP 患者進(jìn)行全肺灌洗后無明顯改善的患者，可將補充外源性GM-CSF 作為首選方案。GM-CSF 作用機(jī)制為通過中和患者體內(nèi)抗GM-CSF抗體，降低GM-CSF 的生物利用度，減少其損耗，從而起到治療作用［9］。

有研究［9］在GM-CSF 缺陷小鼠模型中證明，外源性GM-CSF 對受損GM-CSF 通路的糾正有效。該實驗給予GM-CSF 缺陷小鼠吸入或腹腔注射GM-CSF 4～5 周后發(fā)現(xiàn)，小鼠肺表面活性蛋白B 和磷脂酰膽堿水平下降，且每周霧化吸入較每天腹腔注射更有效。目前臨床常用外源性GM-CSF代表藥有沙格司亭、莫拉司亭等［10］。Tazawa 等［11］進(jìn)行的目前唯一一項臨床隨機(jī)對照研究對64 例患者進(jìn)行為期 24 周莫拉司亭（125 μg/次，2 次/d）

治療后，與安慰劑相比，莫拉司亭組疾病癥狀改善明顯，肺泡 -動脈梯度基線（4.5 mmHg vs 0.17 mmHg, P=0.02）更大、CT 示肺衰減改善；霧化吸入較皮下注射GM-CSF 起效更快、不良反應(yīng)更少、復(fù)發(fā)率低。吸入性GM-CSF 可直接作用于肺部，而皮下給藥需要經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)運輸才能作用于肺部，且霧化吸入給藥劑量小，可重復(fù)給藥［9］。上述研究表明，補充外源性GM-CSF 治療效果佳，吸入給藥療效優(yōu)于注射給藥。

3.3 利妥昔單抗 利妥昔單抗是一種針對B 淋巴細(xì)胞CD20 抗原的單克隆抗體，通常被用于治療多發(fā)性硬化癥和血液系統(tǒng)惡性腫瘤等多種自身免疫性疾病。有研究［12］顯示，利妥昔單抗可用于治療PAP，主要機(jī)制為：其作為血漿細(xì)胞耗竭劑可以減少自身免疫性疾病患者血漿中B 淋巴細(xì)胞數(shù)量，進(jìn)而可減少抗體分泌，包括抗GM-CSF 抗體。一項納入10 例自身免疫性PAP 患者的開放性Ⅰ期研究［13］對患者采用利妥昔單抗間隔 15 d 給藥1 000 mg，共 2 次治療，結(jié)果顯示，7 例患者的主要療效指標(biāo)（如動脈氧分壓）及次要療效指標(biāo)（如肺功能或影像學(xué)指標(biāo)）均改善，且治療過程中血液CD19＋細(xì)胞和支氣管肺泡灌洗中GM-CSF 自身抗體6 個月持續(xù)下降。另有研究［14］指出激素及其他免疫抑制劑對PAP 無作用，其中糖皮質(zhì)激素對PAP不僅無效反而可加重病情。因此，使用利妥昔單抗治療PAP 時注意避免使用糖皮質(zhì)激素。

3.4 調(diào)節(jié)肺泡巨噬細(xì)胞脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)的藥物 過氧化物酶體增殖物激活受體γ (PPARγ)是一種參與脂質(zhì)和葡萄糖代謝通路調(diào)節(jié)的核受體，在各種疾病模型中發(fā)揮抗炎和抗增殖作用［15］，目前被用于治療各種類型的高脂血癥和2 型糖尿病。PAP 患者肺泡巨噬細(xì)胞PPARγ 表達(dá)明顯減少，經(jīng)外源性GMCSF 治療后恢復(fù)［16］；也可使用 PPARγ 激活劑（吡格列酮）恢復(fù)其活性，作用機(jī)制為激活的PPARγ能促進(jìn)跨膜蛋白三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體G1 抗體（ABCG1）上調(diào)，而后者負(fù)責(zé)各種類型細(xì)胞（包括肺泡巨噬細(xì)胞）的膽固醇磷脂酸流出。將吡格列酮作用于CSF2rb 基因突變小鼠的肺泡巨噬細(xì)胞，6 周后小鼠肺泡巨噬細(xì)胞中的ABCG1 表達(dá)增加，支氣管肺泡灌洗液濁度和膽固醇水平降低，表明治療有效［17］。目前一項包含3 例PAP 患者吡格列酮臨床研究［18］正在進(jìn)行。

他汀類藥物通過競爭抑制內(nèi)源性膽固醇合成限速酶HMG-CoA 合成酶，阻斷細(xì)胞內(nèi)羥甲戊酸代謝途徑，使細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成減少，因此常應(yīng)用于治療高膽固醇血癥患者。近期研究［19］發(fā)現(xiàn)，為期6 周的他汀類藥物治療可降低PAP 小鼠模型支氣管肺泡灌洗液濁度，及支氣管肺泡灌洗液和肺泡巨噬細(xì)胞中膽固醇水平。McCarthy 等［17］發(fā)現(xiàn)，全肺灌洗反應(yīng)不佳的特發(fā)性PAP（IPAP）患者接受數(shù)月他汀類藥物治療后，呼吸癥狀、氣體交換和肺影像學(xué)表現(xiàn)明顯改善，與對照組相比，其肺泡巨噬細(xì)胞膽固醇含量降低、ABCG1 表達(dá)增加。這些研究表明，他汀類藥物對于改善肺泡巨噬細(xì)胞膽固醇流出、維持膽固醇穩(wěn)態(tài)有積極作用。

3.5 基因治療 對于先天性和繼發(fā)性PAP 患者，基因和干細(xì)胞移植治療可仍作為一種治療選擇。最早在因CSF2ra 表達(dá)不足而使用GM-CSF 無效的PAP 小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，由腺病毒介導(dǎo)的PPARγ或ABCG1 基因治療有效，氣管內(nèi)給藥1 周后，肺泡灌洗中GM-CSF、巨噬細(xì)胞數(shù)量增加，SP-B 減少；同時該方法對GM-CSF 基因敲除的PAP 小鼠有類似效果［20］。該研究還發(fā)現(xiàn)，這些CSF2ra 表達(dá)不足或基因敲除的小鼠肺泡巨噬細(xì)胞膽固醇流出增加，而維持巨噬細(xì)胞膽固醇穩(wěn)態(tài)對PAP 患者治療有重要作用。此外，目前用慢病毒基因治療糾正CSF2ra 基因缺陷的肺巨噬細(xì)胞移植，對于肺巨噬細(xì)胞CSF2ra 基因不足的小鼠模型有效且安全，能使肺泡表面活性物質(zhì)代謝恢復(fù)正常，巨噬細(xì)胞功能恢復(fù)［21］。

人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞基因治療方法可用于多能干細(xì)胞CSF2ra 基因缺陷的先天性PAP 患者；而這些多能干細(xì)胞可分化為正常肺泡巨噬細(xì)胞，可以改善小鼠的PAP 表型［22］。目前研究顯示，基因治療對于PAP 小鼠有效，但相關(guān)臨床試驗處于停滯階段，仍需要進(jìn)一步研究。

3.6 血漿置換和肺移植 血漿置換可通過減少血液循環(huán)中抗GM-CSF 抗體，減少肺泡表面活性物質(zhì)分泌，同時通過恢復(fù)肺泡巨噬細(xì)胞的分解代謝來恢復(fù)其清除功能，進(jìn)而改善PAP 癥狀。然而，目前通過血漿置換術(shù)治療PAP 患者案例在全球很少且效果有限。但血漿置換方案仍為PAP 治療的思路之一，具有一定研究價值。

肺移植為肺部多種疾病的終末治療方案，然而關(guān)于PAP 患者接受肺移植的病例報道鮮見，原因可能為PAP 臨床癥狀可耐受，以及全肺灌洗和相關(guān)藥物能使PAP 得到控制。而且，肺移植后存在復(fù)發(fā)可能。因此，鑒于該方案風(fēng)險較高、治療效果不確定、造成的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較大等因素，不推薦應(yīng)用于PAP 患者。

4 小 結(jié)

PAP 作為罕見病，臨床表現(xiàn)無特異性，且治療方案較少，目前臨床上廣泛應(yīng)用全肺灌洗，但是缺乏公認(rèn)的全肺灌洗操作指南及療效評價體系，待通過多中心積累病例深入研究后制訂。近年來，GMCSF 吸入或皮下注射用藥、利妥昔單抗、他汀類藥物、血漿置換、基因和干細(xì)胞治療等治療方案的研究取得了較好進(jìn)展，為PAP 患者提供了更多選擇，但這些治療的具體方法及效果多無定論，且部分處于臨床試驗階段，其安全性及可行性尚待深入研究。

利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。