支气管肺泡灌洗液相关检测在肺部疾病中的应用进展

陈 刚 柴燕玲

1974年Reynolds等[1]首次报道了支气管肺泡灌洗技术，目前肺泡灌洗液分析在疾病诊断、鉴别诊断等方面有着不可忽视的价值。大量研究发现，临床上与其他体液相比，如血液、痰液、穿刺液等，肺泡灌洗液在肺部疾病诊断、分期及鉴别诊断方面的价值明显优于其他体液，因此可将肺泡灌洗液检测纳入常规检查。近年来随着介入肺脏病学的发展，支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid，BALF)也成为近年来的一大研究热点。

1.肺泡灌洗液在感染性疾病中的应用价值

1.1 肺泡灌洗液在肺炎中的应用价值 肺炎在中国乃至全球都有很高的发病率，面对不常见病原体时，很难正确诊断和及时治疗。通过BALF检测可以在一定程度上解决这一难题。Li Y等[2]对35例入住RICU的患者BALF进行mNGS检测，排除定值感染，患者BALF的mNGS检测灵敏性及特异性高于培养，mNGS的诊断灵敏度为88.89%，特异性为74.07%，甚至在一些培养及PCR检测都为阴性的患者中，mNGS检测都为阳性。Lee YL等[3]对44例ARDS患者BALF检测，发现BALF中IL-6、IL-8和IL-1beta水平可以预测ARDS患者预后，死亡组上述三种因子水平明显高于存活组。在支原体肺炎中发现，BALF中IL-6与疾病的严重程度相关[4]。Ma等[5]对78例患者的BALF和口咽拭子检测做了比较分析，发现BALF标本中的病原体检出率为81%，优于咽拭子的69%(P=0.046)。一项研究分析了儿童肺泡灌洗液中的骨髓细胞-1(s-TREM-1)，发现高于截止值281pg/ml时，儿童患VAP的风险明显增高[6]。Aspelund AS等[7]通过受试者工作曲线发现肺移植患者BALF中的肝素结合蛋白、IL-1β和IL-8诊断感染的最佳值分别为0.88ng/ml，0.90ng/ml，0.91ng/ml。通过对肺炎患者BALF分析，有助于了解致病菌、疾病严重程度评估、患病风险评估，可以指导临床用药。

1.2 肺泡灌洗液在肺曲霉病中的应用价值 曲霉菌感染在糖尿病、风湿免疫性疾病、血液系统疾病、患有基础呼吸系统疾病等患者中常见，虽然通过侵入性检查提供组织病理学对于曲霉检测有很高的价值，但多数情况下患者的情况并不允许，因此目前临床上常通过血清G试验、GM试验、胸部影像学、痰培养等方法诊断，但存在准确率不高、漏诊、误诊等问题，因此关于曲霉诊断价值高的方法亟待我们进一步研究发现。一项荟萃分析表明，BALF中的PCR对于IPA诊断敏感性为0.91(95%CI 0.79～0.96)，特异性为0.92(95%CI 0.87～0.96)，PLR为11.90(95%CI 6.80～20.80)；NLR比为0.10(95%CI 0.04～0.24)[8]。Springer J等[9]对28例IPA患者不同的BALF成分进行PCR检测,发现BALF细胞沉淀和上清液混合标本检测的诊断率为100%，上清液检测的诊断率为82%，细胞沉淀检测的诊断率只有43%。以上说明BALF中PCR检测对于IPA有较高的诊断率，可以做为诊断的有用工具，但在检测时对于标本成分有一定的要求。Li H等[10]研究发现曲霉患者BALF中PTX3中位数显著高于非曲霉病患者(6.97ng/ml比1.26ng/ml)，通过受试者工作曲线发现，BALF PTX3诊断肺曲霉病的阈值为1.9ng/ml,敏感性为86.3%，特异性为82.5%，血液标本诊断肺曲霉病的阈值为2.3ng/ml,敏感性为79.3%，特异性为72.1%,这说明BALF及血液中PTX3可用于肺曲霉病的诊断，但BALF标本优于血液标本。Lai G等[11]发现BALF中GM临界为0.88时对肺曲霉病的诊断最佳，敏感性为77.2%，特异性为93%。随着临界值的增加，BALF GM试验的特异性升高，敏感性降低。上述方法对诊断肺曲霉菌感染有一定的价值，在临床上可以推广使用，多种检测方法联合使用可能会大大提高曲霉的诊断率。

1.3 肺泡灌洗液在肺结核中的应用价值 肺结核可能是极易与其他疾病相混淆的疾病，肺部影像表现多样、不典型，存在同病异影、同影异病的情况。目前已有研究显示BALF检测对诊断肺结核有重要的价值。Liu X等[12]发现BALF通过培养及核酸扩增试验检测到结核分枝杆菌的敏感性显著高于痰液，部分痰液阴性及无痰患者可以通过BALF找到细菌学证据。通过BALF检测可以提高肺结核的诊断率，临床上应重视BALF在肺结核诊断中的地位。有研究发现相较于其他呼吸系统疾病，肺结核患者诱导痰及BALF中MMP-10升高(P<0.05)[13]，BALF中MMP-10检测未来可能成为肺结核诊断的有用指标。BALF中的IL-27可用于肺结核的诊断，其诊断临界值为7.876pg/ml，BALF中IL-27与ADA浓度与患肺结核的风险成正相关，此外BALF中IL-27对于肺癌、痰阴性肺结核、痰阳性肺结核可以起到鉴别诊断的作用[14]。BALF中IFN-γ反应的强度跟结核分枝杆菌载量相关，BALF单核细胞上的抗原特异性IFN-γELISPOT显示出比外周血单核细胞ELISPOT更高的敏感性[15]。To KW等[16]对227例痰液抗酸杆菌涂片阴性患者的BALF进行GeneXpert实验，发现肺结核诊断的敏感性为80%，特异性为98%。通过肺结核患者的BALF进行分析可以进行疾病诊断、鉴别诊断、病情严重评估以及疗效评估，但单一检测也存在假阳性或者假阴性的不足，因此联合检测可以互补短板，使患者获益。

2.肺泡灌洗液在非感染性疾病中的应用价值

2.1 肺泡灌洗液在慢性气道疾病中的应用价值

2.1.1 肺泡灌洗液在慢性阻塞性肺疾病中的应用价值：慢性阻塞性肺疾病是一种气道炎症性疾病，目前通过肺功能检测诊断，BALF能准确反应肺部的状态，因此推测通过BALF的检测或许可以做到疾病的诊断、鉴别诊断、疗效的评估以及急性加重。Csanky,E等[17]通过对COPD(Chronic obstructive pulmonary disease)患者的BALF分析发现，BALF中前列腺素D2的总量与患者的FEV1，FEV1%和PEF之间成显著的反比关系，与TLC无关。Proboszcz M等[18]发现，相较于哮喘患者，COPD患者BALF中的淋巴细胞显著降低，而且通过BALF中IL-6/IL-13比值检测可以有效将两种疾病区分开。Petrescu F等[19]发现，COPD患者BALF中巨噬细胞比例与疾病的严重程度成反比，而重度及非常重度患者的中性粒细胞比例明显高于轻度及中度患者，因而通过对这两种细胞的比例分析可以用于疾病的分层及早期病情评估。COPD患者BALF中总脂质浓度及总磷脂浓度降低，两者都表现出与FEV1的相关性，表明磷脂可能与COPD发生发展相关[20]。通过对COPD患者BALF的深入研究分析，我们可以找到COPD患者诊断及与其他疾病相区分的生物标志物，目前对于COPD的研究多集中于患者血清学及动物实验研究，因此通过BALF或许可以发现COPD的多重发病机理。

2.1.2 肺泡灌洗液在哮喘中的应用价值：在哮喘小鼠模型中发现，BALF中的S100A4表达升高，通过抗S100A4抗体的治疗，发现肺部炎症细胞聚集，炎症介质及气道高反应性降低[21]，因此抗S100A4治疗或许可以成为哮喘治疗的新方向。近期的一项动物实验发现，哮喘小鼠BALF中Ezrin表达降低，与肺功能成正相关，Ezrin的耗竭会导致支气管上皮细胞通透性升高[22]，提示Ezrin在哮喘中具有保护作用，可以成为哮喘治疗的新靶点。此外，还有研究发现哮喘患者BALF中VEGF、血管生成素、MCP-1、TIMP-1、TIMP-2水平升高，通过控制这些因子表达或许可以在一定程度上控制哮喘症状[23]。在Samitas K等[24]的研究中发现哮喘患者BALF中激活素A与疾病严重程度及治疗效果相关。此外Negrete-García MC等[25]还发现，哮喘患者BALF中CXCL12/SDF-1升高(P<0.001)，CXCL12/SDF-1的浓度与巨噬细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞水平相关，因此控制其产生有助于控制气道炎症。

综上所述，通过过对气道疾病患者BALF分析有助于了解炎症状态、炎症因子及其他生物标志物，通过对这些生物标志物的认识，可以为疾病诊断、症状控制评估、疾病严重程度评估提供新的帮助。

2.2 肺泡灌洗液在肺间质性疾病中的应用价值 间质性疾病种类繁多，大多数疾病的病因不明确。BALF检查对于疾病的诊断、发病原因、疾病进展、疾病严重程度评估、生存时间预测有一定的意义。研究发现，IPF患者BALF中微生物多样性的降低可能与IPF(Idiopathic pulmonary fibrosis)的疾病活动相关[26]。还有研究发现，IPF患者肺微生物组的破坏与疾病进展相关，通过年龄、性别、DLCO、FVC、吸烟状况等参数的校正后，细菌负荷与急性加重的关系仍显著[27]。Korthagen NM等[28]发现与对照组相比结节病及IPF患者BALF中MRP14水平升高，结节病患者BALF中MRP14水平与肺部受累的严重程度线性相关，与结节病患者肺弥散能力及肺活量成反比，而令人奇怪的是IPF患者BALF中的MRP14水平与肺功能无相关性。通过这项研究，虽然在IPF及结节病患者BALF中都发现MRP14升高，但两者仍存在一定的差异，因此通过对BALF中的MRP14分析我们或许可以对ILD及非ILD进行鉴别，还可能对ILD中的疾病进行分类。研究[29]发现IPF和NSIP患者BALF中的钙蛋白B和KL-6水平升高(P<0.05)，两者水平与肺功能及临床症状显著负相关，表明BALF中的钙蛋白B和KL-6有诊断IPF及NSIP的潜能，两者可用于疾病严重程度的分层。IPF患者BALF中半乳糖凝集素1的浓度高于结节病、系统性硬化症相关间质性肺炎及健康患者，其水平与疾病严重程度相关[30]。综上，间质性肺疾病BALF中微生物组学、蛋白质组学有疾病诊断、严重程度及预后评估的潜能，未来间质性肺疾病BALF中的生物标志物值得我们进一步研究发现。

2.3 肺泡灌洗液在肺癌中的应用价值 肺癌与吸烟、空气污染、职业等因素相关，近年来中国肺癌的发病率及死亡率显著增高，因此疾病的早期诊断显得尤为重要。研究[31]发现，肺癌患者BALF中蛋白质H升高，肺癌患者中蛋白质H检测的灵敏度为80%，特异性为88%，部分癌细胞学阴性的患者BALF中该因子呈阳性，蛋白质H的检测可以作为细胞学检测的辅助检测，用于肺癌的诊断。Chen Z等[32]发现肺癌患者BALF中TGF-β1显著升高，当以>10.85pg/ml为浓度临界值时，可以作为肺癌诊断的预测值，而在Jakubowska K等[33]的研究中发现BALF中TGF-β1水平与晚期肺癌患者的生存率成正相关。肺癌患者BALF中Hsp90-β水平与肿瘤分期及远处转移相关，此外当以0.76ng/ml为阈值时其诊断肺癌的敏感性和特异性分别为82.56%和97.56%[34]。Zhang C等[35]对BALF中的SHOX2和RASSF1A甲基化进行检测，发现两者组合检测对于肺癌诊断的敏感性达81%，特异性为97.4%，高于细胞学检查(敏感性68.3%，特异性97.4%)和血清生物标志物癌胚抗原检查(敏感性30.6%，特异性100.0%)，当SHOX2和RASSF1A甲基化检测与细胞学联合检测时可明显提高诊断率，敏感性为93%，特异性为94.7%。肺癌极大危害了人类的健康，通过BALF检测这种简单方便的方法可以提高诊断率，判断预后，有助于早期治疗，提高患者生存率。

3.小结

BALF具有易获取、获取创伤小、并发症少的特点，BALF在肺部疾病中的地位日益凸显，目前已有的研究显示出BALF中相关检测在疾病诊断、鉴别诊断、疗效评估、预后评估等方面有不可忽视的价值，临床上开展的BALF相关检测项目仍偏少，未来BALF研究仍是一大重点，以期为临床找到精确度高、重复性好、易检测的指标。