李彥敏 章明放
小腸移植的臨床病理新進展
李彥敏 章明放
小腸移植(Small intestine transplantation)已成為小腸衰竭及由全腸道外營養引起并發癥患者的最理想的治療方法,與其他器官移植相比,由于小腸是體內最大的淋巴庫和細菌庫,使小腸移植成為最具挑戰的腹腔臟器移植。因此臨床中,小腸移植各種并發癥的病理診斷,尤其是排斥反應,病理組織活檢診斷仍然是目前診斷的金指標,小腸移植術后感染、移植物抗宿主病、淋巴組織增生性疾病等也需要病理診斷或協助診斷。本文將小腸移植術后的臨床病理變化及其近年來的研究進展做一歸納和闡述。
小腸移植;臨床;并發癥;病理
早在1959年Lillehei在美國開展了犬自體小腸移植,到1964年Detterling率先為2例患者施行小腸移植手術,直到1980年以前全世界僅施行小腸移植8例,患者全部死于敗血癥、排斥反應和其他技術問題,小腸移植的研究一度停滯了近20年。80年代初環孢索A(CsA)及1990年他克莫司(FK506)的臨床使用,大大減少了術后排斥反應的發生率和致死率。據ITR(Inter-national Intestinal Transplant Register,國際小腸移植登記處)2009年統計[1],截止2009年5月30日,全球共有73個移植中心對2061例病人完成了2291次小腸移植,1184例病人仍存活,其中726例病人擁有良好的移植腸功能并成功擺脫了腸外營養的支持。目前我國共有8個中心共完成20余例單獨小腸移植病例。隨著小腸移植跨時代進步,小腸移植病理也更加備受關注并飛速發展,它在器官移植全程都起著重要的作用,諸多并發癥最終都靠病理組織學檢查得以確診。
移植小腸缺血/再灌注損傷(ischemia-reperfusion injury,IRI)對于術后小腸存活與功能的發揮沒有顯著的影響,雖然小腸黏膜上皮對缺血等損傷較為敏感,但小腸上皮同時也具有強大的再生與修復能力。IRI損傷常見于小腸移植術后最初的幾天內,病理組織學變化主要累及表淺黏膜上皮,表現為小腸絨毛變短、水腫,少數黏膜上皮脫落,并可見鄰近的上皮出現核分裂像等。目前有不少學者致力于用缺血預處理、抗氧自由基、抗白細胞治療等方法減輕IRI的研究[2],已初見成效。
一般發生在移植術后的5~60天,臨床癥狀有發熱、惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛等,移植腸的排出物增加,部分嚴重病人腸黏膜完整性破壞,發生細菌性感染,并進一步發展成感染性休克、低血壓和成人呼吸窘迫綜合征等。內鏡檢查表現為黏膜水腫、充血、失去粘膜血管結構、腸蠕動減少,嚴重者有粘膜潰瘍形成,病變經常呈斑塊狀或區域性。在2003年舉行的第8屆國際小腸移植會議確立了小腸移植急性排斥反應診斷的病理學標準[3]。
2.1.1 無急性排斥反應(no evidence of acute rejection)
指移植小腸黏膜活檢組織無隱窩上皮細胞損傷,也無明顯炎癥反應,呈正常的黏膜上皮結構。
2.1.2 不確定的急性排斥反應(indeterminate foracute rejection)
是指出現了四種基本急性排斥反應的形態學改變:以淋巴、單核細胞為主的炎細胞浸潤,黏膜結構改變、隱窩上皮損傷,隱窩上皮細胞凋亡數目增加,但一般不超過6個/每10個隱窩。不確定的急性排斥反應診斷常常使臨床治療一籌莫展,因此,這一診斷的使用要慎重,不可濫用,特別是在診斷依據不充分的情況下,診斷時要排除保存性損傷、非特異性炎癥等其它非排斥性改變。
2.1.3 輕度急性排斥反應(mild acute rejection)
主要表現為固有層內有輕度和局灶性的炎性細胞浸潤,以淋巴、單核細胞為主,并相對集中在固有腺體和固有層小靜脈周圍,粘膜上皮完整,但黏膜隱窩上皮出現粘液分泌衰竭、高度變矮、細胞質嗜酸性變、細胞核增大、深染、上皮內炎性細胞浸潤、隱窩上皮細胞凋亡數目增加,可以超過6個/每10個隱窩。炎性細胞浸潤增加,累及固有層及固有層下,絨毛結構發生變短、分叉等改變,但黏膜依然完整。如果標本內有大量激活的淋巴細胞聚集,要考慮是小腸集合淋巴結,即Peyer’s斑。
2.1.4 中度急性排斥反應(moderate acute rejection)
隱窩損傷和破壞程度更重、范圍更廣。絨毛變形更加明顯,隱窩損傷和隱窩炎分布也更加廣泛,隱窩上皮細胞凋亡的數目明顯增多,常常有局灶性的凋亡細胞聚集現象“confluent apoptosis”,這種聚集現象是指在同一個隱窩內可見到≥2個凋亡細胞存在。中度排斥反應還可以見到局灶性的隱窩消失,固有腺體減少,上皮極向紊亂,盡管有局灶性糜爛,但粘膜面基本完整,一般沒有潰瘍形成。間質水腫和血管充血常見,廣泛的混合性炎細胞浸潤,累及固有層及黏膜下層,其密度在中等到重度不等,有輕-中度血管炎。
2.1.5 重度急性排斥反應(severe acute rejection)
其組織學特征是廣泛、嚴重的隱窩損傷和黏膜出現潰瘍。根據排斥反應時間的長短,隱窩減少到基本消失,殘留隱窩上皮細胞凋亡數目不一致。間質中有大量的淋巴細胞和中性粒細胞,還有其他各種炎性細胞,浸潤細胞累及黏膜全層,并浸潤神經纖維和肌間神經細胞。由于粘膜損傷,上皮細胞脫落,局部潰瘍形成,以中性粒細胞為主的炎性細胞浸潤,病變可累及粘膜下層,潰瘍處脫落的上皮、炎性滲出物、壞死物覆蓋在黏膜缺損處,形成假膜樣結構。嚴重病人黏膜結構完全消失,腸表面由肉芽組織替代,或覆蓋一層假膜,這種情況在內鏡檢查時稱之為剝脫性排斥。潰瘍周圍殘留的黏膜上皮,通常存在和排斥相關的改變,如隱窩上皮損傷、大量細胞凋亡。另外,間質血管有明顯的血管炎。如果黏膜活檢是在壞死區或潰瘍區取下的,鏡下可能看到的都是炎癥,其深層的排斥反應可能看不到。在這種情況下,我們應根據內鏡檢查和臨床表現等全面分析,必要時可以再次活檢。
小腸移植術后急性排斥反應缺乏早期、特異及敏感的診斷指標。Wasserberg[4]觀察黏液素2和黏液素4及細胞因子INF-γ、TNF-α的表達,Yu等[5]研究定胍氨酸在患者體內的水平,試圖以更簡化的無創性檢測方法監測小腸移植后的急性排斥反應。然而,移植腸黏膜活組織病理學檢查仍然是小腸移植排斥反應診斷的金標準。目前,臨床上大都通過提高血他克莫司(Tac)濃度及聯合應用激素治療逆轉小腸移植急性排斥反應。而國內李元新等報道了小腸移植中應用Campath 1H誘導,單用低劑量他克莫司、無激素維持方案,能有效地控制排斥反應[6]。
慢性排斥反應是導致小腸移植失敗的主要原因之一,它是一個隱匿漸進的過程。有報道其發生率可達到30%~50%,其發生機制主要由于反復的急性排斥反應損傷、缺血損傷以及腸蠕動減少等。在臨床中表現為小腸移植術后頑固性腹瀉及經久不愈的黏膜潰瘍,常常于治療不徹底或難治性急性排斥反應之后逐漸形成。Parizhskaya等[7]研究中,病理組織學上根據黏膜的病變程度將小腸移植慢性排斥反應分為早期和晚期。早期的主要表現為非特異性病變:粘膜層內小腸絨毛變短或消失,殘留的腸腺內可見淋巴細胞浸潤,腺體上皮變性,核分裂像增多。晚期的主要表現為:小腸絨毛結構的消失、黏膜慢性潰瘍、廣泛的Liberkuhn腺消失、幽門腺體化生、固有層纖維化,黏膜下層內有不同程度的炎性浸潤及纖維化;腸道相關淋巴組織明顯萎縮;黏膜下層、漿膜下層血管的狹窄和閉塞,形成小腸的慢性移植物血管病、外膜萎縮及脂肪變。至今臨床上仍沒有針對慢性排斥反應的有效治療方法[8]。對小腸移植的慢性排斥的研究還不深入,有實驗報道,FTY720是一種合成的新型免疫抑制劑,在各種動物同種異體小腸移植效果良好,認為它能延長移植物存活的時間[9]。
接受小腸移植的患者大約5%產生GVHD,發生率比其他實質性器官移植高5~10倍。大部分患者有皮疹、口腔潰瘍、腹瀉或肝功能明顯異常[10]。主要有以下臨床病理表現:①皮膚損害,表現為皮膚紅斑或暗紅色小斑丘疹,基底細胞和棘細胞空泡變性或液化,核固縮及核溶解,可見上皮細胞凝固性壞死形成木乃伊細胞,其周圍有衛星狀淋巴細胞浸潤。皮膚損害持續存在可致屑、色素沉著以及苔蘚樣皮疹等,也常合并感染而出現糜爛及潰瘍。②肝臟損害,常表現為肝功能異常,組織學上表現為膽管上皮變性以及明顯壞死,部分膽管擴張、淤膽,肝細胞水樣變性及嗜酸性變,門管區淋巴細胞浸潤。③消化道損害,臨床表現為嘔吐、腹痛、腹瀉,嚴重時嘔吐物為血性,腹瀉物可為水樣或血水樣。肉眼可見供腸腸系膜淋巴結明顯增大,受者小腸腸壁變薄并因脹氣而膨脹。組織學檢查可見腸系膜淋巴結內副皮質區淋巴組織明顯增生,黏膜可見灶狀或彌漫性出血、水腫,嚴重時可有潰瘍,并往往合并嚴重的細菌與真菌感染;黏膜固有層與肌層內有明顯的免疫母細胞以及活化淋巴細胞浸潤,腸腔內可見大量壞死脫落的粘膜上皮細胞,黏膜皺襞變平坦;腸系膜淋巴結破壞,淋巴細胞數量減少。GVHD的診斷僅在活檢標本取自自體的小腸才能做出。
PTLD較其他器官具有更高的發生率,在小腸移植受者中PTLD的發生率大約為20%,病死率高達37%左右,術后PTLD平均的發生時間大約為8個月,多數移植受者見于術后1年內。由于移植后PTLD的發生與免疫抑制劑的長期應用以及合并EB病毒(EBV)感染密切相關[11]。PTLD的主要的組織學表現為大量增生的異型性淋巴細胞,形成非霍奇金淋巴瘤[12]。由于EBV的感染,隨著病程的發展,EBV特異性免疫組化或原位雜交染色——EB病毒受體(EBER)陽性細胞數量逐漸增多。Finn等[13]1998年依據EBER原位雜交染色技術提出移植小腸EBV感染的量化診斷指標準,其中1級為在一個高倍視野內檢見1-5個EBER陽性細胞;2級為>5個EBER陽性細胞/HPF,并具有異型性細胞學特點但尚不足以診斷PTLD,3級為>15個EBER陽性細胞/HPF,并具有多型性PTLD特點;4級為>15個EBER陽性細胞/HPF,并具有單型性PTLD特點。
2009年ITR資料顯示小腸移植后感染問題更為突出,感染率高達51%,主要包括細菌、真菌以及病毒感染,其中50%為各種細菌感染,47%為真菌感染,病毒感染中42%為巨細胞病毒感染[1]。(1)細菌及真菌:免疫抑制劑大量應用后腸道等部位條件致病菌的機會性感染,以及由于排斥反應等損傷導致腸道通透性改變,進而引起細菌易位是小腸移植后發生細菌感染的兩個感染主要原因[14]。一組研究顯示,44%的小腸移植患者有腸球菌、葡萄球菌、腸桿菌和克雷白氏菌屬感染[15]。組織學上可以通過觀察炎性浸潤細胞的類型以及發現真菌進行診斷,最準確的方法主要為術后小腸造口腸液以及血、痰、尿和引流液等檢材定期、多次的細菌與真菌培養。(2)病毒感染:小腸移植后病毒感染包括巨細胞病毒(CMV)、EB病毒(EBV)、腺病毒(ADV)以及單純皰疹病毒(HSV)感染等[16],其中CMV感染是最主要的病毒感染,CMV腸炎以及CMV肺炎是造成移植小腸失功能以及受者死亡的主要原因,而且小腸移植較之其他器官具有更高的感染率,一般發生于術后1~4個月左右。組織學上,移植小腸CMV感染診斷主要依靠在黏膜活檢組織中發現CMV病毒包涵體,其主要位于小腸絨毛固有層毛細血管等血管內皮細胞,而粘膜上皮細胞內不多見。CMV感染可以合并有一定數量的中性粒細胞以及淋巴細胞浸潤,而在粘膜糜爛及潰瘍表面也可見CMV包涵體,但該部位一般少有炎癥細胞浸潤。進一步診斷可以進行CMV的免疫組化染色,診斷依靠病毒培養、免疫組化染色或電鏡檢查確定。
小腸移植的臨床運用已相當成熟,由于供腸保存、手術技巧、術后并發癥處理等一系列重要環節上的技術也不斷被革新,施行單位陸續增加,手術成功率和長期存活率穩步上升。目前,IRT資料顯示,美國Pittsburgh大學小腸移植術后病人的1年和5年生存率分別高達91%和75%,有功能的移植物的1年和5年生存率分別高達86%和61%,這也表明小腸移植病理在臨床工作中的地位舉足輕重,隨著臨床小腸移植不斷發展,移植病理也會更加完善。
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10.3969/j.issn.1009-4393.2011.19.011
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