江文才 袁 超
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反射式共聚焦顯微鏡在炎癥性皮膚病診療中的應用
江文才 袁 超
反射式共聚焦激光掃描顯微鏡(RCM)作為一種在體無創性皮膚檢查設備,能夠實時動態反應細胞形態及皮膚結構的變化,在某些皮膚病中其圖像特征與組織病理學檢查結果具有高度的一致性,本文就RCM在炎癥性皮膚病的診斷、療效評價和疾病進展中的應用作一綜述。
共聚焦激光掃描顯微鏡; 炎癥性皮膚病; 組織病理學
反射式共聚焦顯微鏡(Reflectance confocal microscopy, RCM)是一種實時、動態、無創性皮膚檢測設備。利用不同層面不同組織細胞結構對光的反射和折射系數不同,獲得皮膚組織的灰度圖像,其分辨率可與組織病理學相媲美,且與組織病理表現有很好的對應關系。目前,RCM已廣泛用于皮膚腫瘤[1-3]和色素性皮膚疾病[4,5]診療,顯示出較高的臨床應用價值。近年來國內外大量研究也表明,諸如銀屑病、扁平苔蘚、急性接觸性皮炎和脂溢性皮炎等炎癥性皮膚病均具有一些獨特的RCM圖像特征,RCM可在一定程度上替代組織病理學檢查,用于這類疾病的鑒別診斷及療效觀察。因此,本文將就RCM在炎癥性皮膚病診斷、療效評價及病程演變研究中的應用現狀做一綜述。
常見炎癥性皮膚病組織病理學改變主要發生在表皮層、真皮乳突層和淺表血管叢,包括炎性細胞浸潤、膿泡、水皰和大皰等[6]。RCM最大穿透深度250~300 μm,基本上覆蓋炎癥性皮膚組織病變的解剖深度。目前,文獻已報道的炎癥性皮膚病的RCM圖像特征多達18個[7-10],其中角化不全、海綿水腫、炎性細胞浸潤及基底層色素環完整性和血管擴張等9個參數是應用最多的評價指標(表1 )。

表1 常見炎癥性皮膚病RCM特征
2.1 尋常型銀屑病 尋常型銀屑病是慢性復發性炎癥性皮膚病,主要的組織學特征包括角化不全伴中性粒細胞浸潤,銀屑病樣增生,顆粒層減少和真皮乳頭內血管擴張、迂曲及真皮淺層血管周圍淋巴細胞浸潤等。Ardigo等[7]系統地比較了尋常型銀屑病(Plaque Psoriasis,PP)患者的RCM圖像特征和組織病理變化的對應關系(圖1)。分析的8個參數中,角化不全、乳頭瘤樣增生、乳突血管擴張和棘層增厚等5個RCM參數與組織病理切片的一致性>90%,棘層增厚的一致性最高為100%,總體Kappa系數為0.66(P<0.001)。因此,作者認為RCM能夠全面、準確地發現PP組織病理學改變,是一種非常有前景的PP診斷工具。2011年,國內學者劉華緒等[11]應用RCM對多例臨床表現不典型的疑似銀屑病患者或曾誤診患者進行檢查,結果顯示患者的RCM圖像均有角化不全、Munro微膿腫、棘層增厚、真皮乳頭血管扭曲擴張充血,部分患者還伴有真皮乳頭上延和表皮突下延等特征,符合銀屑病的組織改變。隨后的組織病理學檢查和療效也進一步證實了RCM診斷的正確性。相對于上述研究中的定性分析,Wolberink等[8]對已確診的8例PP患者,采用半定量法分析RCM圖像特征與組織病理學結果間的相關性,共選取了6個參數,其中角化不全、炎性細胞浸潤、表皮厚度和真皮乳突增生4個參數2種檢查方法的相關系數分別為0.93、0.77、0.89和0.89。可見RCM在診斷PP中具有與組織病理學檢查類同的效果。

a白色箭頭:角化不全,白色圓圈:棘層增厚,紅色圓圈:顆粒層減少(HE,×200);b白色箭頭:角化不全;c白色圓圈:正常的棘層“蜂窩狀”結構;d紅色圓圈:顆粒層減少,可見部分棘層;e黑色圓圈:角化不全,白色箭頭:乳頭瘤樣增生(HE,×200);f白色圓圈:炎性細胞浸潤;g紅色虛線:乳突直徑增大,白色星號:乳突內毛細血管擴張;h白色圓圈:乳突上延至棘層;i虛線圈:角化不全,黑色箭頭:炎性細胞遷延,黑色圓圈:海綿水腫,紅色箭頭:乳突內血管周圍炎性細胞浸潤(HE,×200);j角化不全;k海綿水腫;l血管擴張伴有血管周圍炎性細胞浸潤
圖1 尋常型銀屑病患者的組織病理切片和RCM圖像(圖片來自文獻9)
RCM也可以用于PP的鑒別診斷。同為紅斑鱗屑性皮膚病的PP、濕疹、脂溢性皮炎和毛發紅糠疹,僅憑臨床表現,有時容易誤診。應用RCM可快速、準確發現角質層中的Munro微膿腫,僅利用該指征結合臨床表現診斷PP的敏感性和特異性分別高達90.0%和96.4%[12]。Moscarella等[9]采用單盲法,選用角化不全、角質層厚度、表皮厚度、海綿水腫和毛囊螨蟲等9個指標,鑒別診斷脂溢性皮炎和PP,結果顯示2種疾病的角化不全、海綿水腫、炎性細胞浸潤3個參數間差異顯著;另外,擴張的血管水平方向性以及是否有毛囊蠕形螨也是鑒別診斷兩者的有效指標。同時,作者根據上述參數繪制ROC曲線,當截留值為5時,RCM診斷PP的敏感性和特異性分別為78.9%和75%。然而,該研究并未進一步分析綜合上述9個參數診斷PP的敏感性和特異性。由此可見,RCM是鑒別診斷PP的有效手段之一。
2.2 扁平苔蘚 扁平苔蘚是一種原因不明的慢性或亞急性炎性皮膚病。典型的扁平苔蘚通過臨床癥狀即可作出判斷,但很多不典型的扁平苔蘚,常與玫瑰糠疹、銀屑病、慢性單純性苔蘚等皮膚病難以鑒別。國內一些學者對組織病理學確診的扁平苔蘚應用RCM觀察皮損處的圖像特征,研究結果均顯示,患者角質層增厚、顆粒層局灶性增厚,真皮乳頭環模糊或消失,真表皮界限模糊,真皮淺層可見致密的中等折光炎性細胞,部分研究還發現真皮淺層可見橢圓形或星形、邊緣不整齊、高折光的噬黑素細胞[13-15]。基于基底層液化變性,以及RCM圖像中有無水皰和Munro微膿腫等特征,可有效進行上述皮膚病的鑒別診斷。2011年Moscarella等[10]全面比較了扁平苔蘚組織病理學改變與RCM圖像間的關系,同國內學者研究結果基本一致。同時,該研究還發現棘層細胞排列中度紊亂和海綿水腫;以及在表皮內可見到折光度均勻、較正常角質細胞體積更大、無核的不規則形的壞死角質細胞(見圖2)。由此可見,扁平苔蘚的RCM圖像特征與組織病理學特征間具有良好對應關系,有望成為一種診斷和鑒別診斷非典型性扁平苔蘚的有效工具。

a臨床圖像;b顆粒層增厚、表皮炎性細胞浸潤、表皮底層壞死的角質細胞、基底層液化和散在噬黑素細胞(HE,×200);c紅色線條為顆粒層和棘層分界線,清晰可見,提示顆粒層增厚(HE,×200);d大的白色圓圈:基底層液化變性,藍色箭頭:形狀不規則的壞死角質細胞(白線為細胞輪廓)(HE,×200)
圖2 扁平苔蘚組織病理切片和RCM圖像-手背(圖片來自文獻12)
2.3 其他炎癥性皮膚病 RCM也正逐漸用于其他炎癥性皮膚病的輔助診斷。Meinke等[16]通過比較特應性皮炎(Atopic dermatitis, AD)患者正常部位和皮損部位皮膚RCM圖像差異,發現皮損部位皮膚具有明顯的多邊形網格狀紋理、海綿水腫、蜂窩狀結構缺失、棘層增厚,以及明亮的乳突環缺失等炎癥性皮膚病常見的特征,但未見有角化過度和真皮炎性細胞浸潤。上述特征與AD的病理學改變基本一致,因此,作者認為RCM在AD的臨床診斷中具有較高的應用價值。2011年國內學者劉華緒等[17]首次報道,光澤苔蘚具有擴大的真皮乳突內充滿高折光的噬色素細胞和炎性細胞,同時伴有乳突上方基底層消失等RCM特征,該檢測結果為確診光澤苔蘚提供了有價值的參考依據。另外,RCM在過敏性接觸性皮炎[18]和盤狀紅斑性狼瘡[19]等炎性皮膚病診斷中的應用也有文獻報道。
炎癥性皮膚病治療方案的確定主要取決于皮損面積、嚴重程度、并發癥及治療的效果和不良反應等[20]。其中療效評價對于治療方案的確定及調整至關重要。然而,目前炎癥性皮膚病的療效評價主要依賴于臨床醫生的經驗,主觀性比較大。RCM通過動態觀察,能夠提供皮膚結構變化的客觀指標,已廣泛用于銀屑病的療效評估。Baaran等[21]應用RCM觀察25例PP患者治療前后,棘層厚度、單位面積海綿水腫的數量、Munro微膿腫數量、表皮炎性細胞個數、色素環缺失的真皮乳突的數量和真皮乳突血管數量等18個參數變化,以及銀屑病皮損面積及嚴重程度指數(Psoriasis Area Severity Index, PASI)的改變。與治療前相比,棘層厚度顯著降低(168.85±7.73μmvs 123.44±24.32μm);真表皮伴有炎性細胞浸潤的患者的比例分別從84%和84%,降至72%和60%;同時,發生Munro微膿腫的患者比例也從治療前的80%降至治療后的32%。同時,研究還發現PASI與棘層厚度、海綿水腫數量和表皮厚度等8個RCM特征具有顯著相關性(P<0.05)。該研究結果與Wolberink等[22,23]應用RCM觀察中波紫外線對銀屑病的治療效果一致,可見RCM是一種有效的細胞水平的療效評價工具。RCM除了具有客觀評價指標的優勢外,還能早期發現炎癥癥狀有無改善。Ardigò等[24]應用抗TNF-α單克隆抗體阿達木治療銀屑病,4周后患者的紅斑癥狀尚未明顯消退,但RCM檢查顯示,真、表皮炎性細胞均已消失,表明阿達木單抗抗炎療效快。此外,RCM也已用于玫瑰痤瘡的療效評價。一項針對25例玫瑰痤瘡患者的研究顯示[25],治療前患者的單個毛囊和8×8 mm2蠕形螨數量分別是0.63和155,治療后分別為0.41和96.2,較治療前明顯降低,臨床癥狀也明顯好轉。作者認為應用RCM觀察蠕形螨密度的變化是評價玫瑰痤瘡治療效果最為直觀有效的方法。由此可見,RCM是一種輔助臨床醫生對炎癥性皮炎病療效進行早期、客觀評價的有效手段。
隨著對RCM研究的深入,該項技術也被逐漸應用炎癥性皮膚病進程的動態研究。已有文獻報道,炎癥細胞的RCM圖像特征為高折光率、同質性的小顆粒[26]。組織病理學研究進一步證實,該特征顆粒為分葉核中性粒細胞[27]。基于這些發現,Peppelman等[28]通過局部應用白三烯B4構建炎癥性皮膚病模型,RCM觀察到應用白三烯B4 24 h后,6個受試者(共7個受試者)棘層發現高折光顆粒,與組織病理學中彈性蛋白酶染色陽性細胞分布一致。因此,作者認為該特征性顆粒即為分葉核中性粒細胞。隨著時間的推移,分葉核中性粒細胞的體積、邊界清晰度、密度、折光度和折光率等不斷發生變化。同時,隨著疾病的發展,遷移至棘層不同深度的分葉核中性粒細胞形態也有所不同,并且上述RCM觀察到的特征性改變與相應時間點的組織病理學結果完全一致。因而,可根據分葉核中性粒細胞的形態特征的變化,判斷疾病的進程。Wolberink等[29]進一步證實RCM在研究炎癥性皮膚病動態變化的可行性。作者利用RCM清晰地觀察到中性粒細胞隨著病程的發展由基底層向角質層遷移。同時,伴隨有Munro微膿腫逐漸降解的變化。因而,作者認為根據RCM圖像中分葉核中性粒細胞Munro微膿腫形態的變化,可用于判定銀屑病皮損是活動性或者靜止期。
除此之外,RCM還可用比較藥物的療效。Ardigò等[30]分別應用乙酰氯芬酸(非甾體消炎藥)和倍他米松(糖皮質激素類藥)治療銀屑病,治療3周和6周后,利用RCM觀察皮膚細微結構的改變。乙酰氯芬酸組和倍他米松組不同時間點臨床癥狀改善的比例分別是32%、45%和76%、81%。雖然倍他米松組的臨床癥狀改善優于乙酰氯芬酸組,但皮下細微結構的恢復情況正好相反。RCM檢查結果顯示,治療6周后,乙酰氯芬酸組和倍他米松組的角化不全消退的比例分別為20%和13.3%;同時,相對于乙酰氯芬酸組,倍他米松組很多皮損處的顆粒層-棘層角質細胞界限仍不清,基層海綿水腫消退的更少,真皮乳突環結構恢復情況也更差。由此可見,乙酰氯芬酸具有更好的治療效果。
綜上所述,RCM作為一種無創的、快速在體研究皮膚及皮膚結構的新技術,在炎癥性皮膚病的診斷、療效評估以及發病機制方面具有較高的應用價值。然而,目前已開展研究的炎癥性疾病種類仍較少,樣本量也有待進一步擴大,且絕大多數研究在與組織病理學進行比較時,未采用盲法;此外,已應用的RCM評價參數仍為形成統一共識,研究結果間無法進行直接比較;同時,RCM也無法區分炎性細胞的類型。這些方法上的不足和技術上的局限性一定程度上影響著RCM在臨床上的進一步應用。相信隨著這一技術的不斷完善和發展,以及更多相關研究的開展和評價標準的制定,RCM必將能夠更好應用于皮膚學科疾病研究,促進皮膚科學的發展。
[1] Pellacani G, Scope A, Farnetani F, et al. Towards an in vivomorphologic classification of melanocytic nevi[J]. J Eur Acad Dermatol Venereol,2013,10:422-424.
[2] Prodinger C, Tatarski R, Laimer M, et al. Large congenital nevusspilus -improved follow-up through the use of in vivo reflectanceconfocal microscopy[J]. Dermatol Pract Concept,2013,3:55-58.
[3] Longo C, Lallas A, Kyrgidis A, et al. Classifying distinct basal cell carcinoma subtype by means of dermatoscopy and reflectance confocal microscopy[J]. J Am Acad Dermatol,2014,71(4):716-724.
[4] 劉華緒,林燕,陳學超,等.白癜風及其他色素減退性皮膚病的RCM圖像特點[J].中國麻風皮膚病雜志,2012,28(3):192-196.
[5] Liu H, Lin Y, Nie X, et al. Histological classification of melasmawith reflectance confocal microscopy:a pilot study in Chinesepatients[J]. Skin Research Technology,2011,17(4):398-403.
[6] Alsaad KO, Ghazarian D. My approach to superficial inflammatory dermatoses[J]. J Clin Pathol,2005,58(12):1233-1241.
[7] Ardigo M, Cota C, Berardesca E, et al. Concordance between in vivo reflectance confocal microscopy and histology in the evaluation of plaque psoriasis[J]. J Eur Acad Dermatol Venereol,2009,23(6):660-667.
[8] Wolberink EA, van Erp PE, Teussink MM, et al. Cellular features of psoriatic skin: imaging and quantification using in vivo reflectance confocal microscopy[J]. Cytometry B ClinCytom,2011,80(3):141-149.
[9] Moscarella E, Gonzlez S, Agozzino M, et al. Pilot study on reflectance confocal microscopy imaging of lichen planus: a real-time, non-invasive aid for clinical diagnosis[J]. J Eur Acad Dermatol Venereol,2012,26(10):1258-1265.
[10] Zhong LS, Wei ZP, Liu YQ. Sensitivity and specificity of Munro microabscess detected by reflectance confocal microscopy in the diagnosis of psoriasis vulgaris[J]. J Dermatol,2012,39(3):282-283.
[11] 劉華緒,林燕,單曉峰,等.反射式共聚焦激光掃描顯微鏡在銀屑病診斷中的應用[J].中國麻風皮膚病雜志,2011,27(7):488-491.
[12] Zhong LS, Wei ZP, Liu YQ. Sensitivity and specificity of Munro microabscess detected by reflectance confocal microscopy in the diagnosis of psoriasis vulgaris[J]. J Dermatol,2012,39(3):282-283.
[13] 梁淑靜,徐麗敏,孫兆偉.扁平苔蘚的共聚焦激光掃描顯微鏡特征表現[J].臨床皮膚科雜志,2011,40(3):139-141.
[14] 權晟,魏志平,劉彥群,等.扁平苔蘚的共聚焦激光掃描顯微鏡影像特征[J].臨床皮膚科雜志,2012,41(8):461-462.
[15] 胡亞莉,馬秋茹,王硯寧.扁平苔蘚皮損組織共聚焦激光掃描顯微鏡特征分析[J].實用皮膚病學雜志,2013,6(1):19-21.
[16] Meinke MC, Richter H, Kleemann A, et al. Characterization of atopic skin and the effect of a hyperforin-rich cream by laser scanning microscopy[J]. J Biomed Opt,2015,20(5):051013.
[17] Liu H, Chen S, Shi Z , et al. In vivo imaging of lichen nitidus withconfocal laser scanning microscopy[J]. Arch Dermatol,2011,147:142.
[18] Slodownik D, Levi A, Lapidoth M, et al. Noninvasive in vivo confocal laser scanning microscopy is effective in differentiating allergic from nonallergic equivocal patch test reactions[J]. Lasers Med Sci,2015,30(3):1081-1087.
[19] Wassef C, Mateus R, Rao BK. In vivo reflectance confocal microscopy features of discoid lupus erythematosus[J]. J Drugs Dermatol,2012,11(9):1111-1113.
[20] Murphy G, Reich K. In touch with psoriasis: topical treatments andcurrent guidelines. J Eur Acad Dermatol Venereol,2011,25(4):3-8.
[22] Wolberink EA, van Erp PE, de Boer-van Huizen RT, et al. Reflectance confocal microscopy: an effective tool for monitoring ultraviolet B phototherapy in psoriasis[J]. Br J Dermatol,2012,167(2):396-403.
[23] 張靜,徐麗敏,梁淑靜,等.尋常型銀屑病局部治療前后共聚焦激光掃描顯微鏡觀察[J].臨床皮膚科雜志,2011,40(3):147-149.
[24] Ardigò M, Agozzino M, Longo C, et al. Reflectance confocal microscopy for plaque psoriasis therapeutic follow-up during an anti-TNF-α monoclonal antibody: an observational multicenter study[J]. J Eur Acad Dermatol Venereol,2015,29(12):2363-2368.
[25] Sattler EC, Hoffmann VS, Ruzicka T, et al. Reflectance confocal microscopy for monitoring the density of Demodex mites in patients with rosacea before and after treatment[J]. Br J Dermatol,2015,173(1):69-75.
[26] Guitera P, Li LX, Scolyer RA, et al. Morphologic features ofmelanophages under in vivoreflectance confocal microscopy[J]. Arch Dermatol,2010,146(5):492-498.
[27] Gonzalez S, Rajadhyaksha M,Gonzalez-Serva A, et al. Confocal reflectance imaging of folliculitis in vivo:correlation with routine histology[J]. J Cutan Pathol,1999,26(4):201-205.
[28] Peppelman M, Wolberink EA, Gerritsen MJ, et al. Application of leukotriene B4 and reflectance confocal microscopy as a noninvasive in vivo model to study the dynamics of skin inflammation[J]. Skin Res Technol,2015,21(2):232-340.
[29] Wolberink EA, Peppelman M, van de Kerkhof PC, et al. Establishing the dynamics of neutrophil accumulation in vivo by reflectance confocal microscopy[J]. Exp Dermatol,2014,23(3):184-188.
[30] Ardigò M, Agozzino M, Longo C, et al. Psoriasis plaque test with confocal microscopy: evaluation of different microscopic response pathways in NSAID and steroid treated lesions[J]. Skin Res Technol,2013,19(4):417-423.
(收稿:2016-04-27 修回:2016-06-18)
Application of reflectance confocal microscopy in inflammatory skin diseases
JIANGWencai,YUANChao.
DepartmentofSkinandCosmeticresearch,ShanghaiskinDermatologyHospital,Shanghai200443,China
YUANChao,E-mail:dermayuan@163.com
In vivo reflectance confocal microscopy (RCM) is a technique characterized by real time, noninvasive visualization and dynamic monitoring of the changes of cell morphology and the skin structure. The RCM image features are in accordance with the pathology image in some skin diseases. In this paper the role of RCM in the diagnosis, evaluation of the efficacy and improvement of the inflammatory skin diseases are reviewed.
reflectance confocal microscopy; inflammatory skin diseases; histopathology
上海市皮膚病醫院,200443
袁超,E-mail: dermayuan@163.com