不同非结核分枝杆菌肺病病理改变特征及与CT影像的相关性

周薇 刘志辉 刘春平

1广州市胸科医院病理科 510095；2广州市胸科医院肺研所 510095；3广州医科大学附属第一医院广州呼吸健康研究院呼吸病理中心 510090

非结核分枝杆菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）是指分枝杆菌属中除结核分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌之外的其他分枝杆菌。非结核分枝杆菌种类繁多，迄今为止，共发现NTM菌种190余种，是无处不在的环境致病菌，广泛存在于自然界的水源和土壤中，在饮用水、游泳池、医院供水系统等处均可分离到NTM。NTM可以导致全身各组织器官感染，以肺部最为常见。近年来，我国NTM肺病的发病率逐年升高，NTM肺病患者的全身中毒症状和局部临床表现与肺结核相似，且NTM肺病与肺结核相比，其病理组织学没有特异性，在无菌种鉴定结果的情况下可长期被误诊为肺结核，从而延误最佳治疗时机［1-2］。影像学检查作为肺部疾病诊断的重要手段，对NTM肺病诊断和治疗可以说不可或缺。为提高NTM肺病诊断的准确性与及时性，现对广州市胸科医院诊治的57例NTM肺病患者的病理组织学改变、分子病理菌种鉴定结果及胸部CT影像学资料进行回顾性分析，以探讨NTM肺病患者感染菌种、组织病理特征与CT影像特点三者间的相关性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年1月至2021年4月在广州市胸科医院治疗的NTM肺病患者57例，其中男性18例，女性39例，年龄范围18～72岁，中位年龄59岁；其中2例合并Ⅱ型糖尿病，2例合并恶性肿瘤，3例合并陈旧性肺结核。纳入标准参考2020年中华医学会结核病学分会《非结核分枝杆菌病诊断与治疗指南》制定的NTM肺病诊断标准：症状、体征和影像学检查符合NTM肺病特点并排除其他肺部疾病，且符合以下条件之一者诊断为NTM肺病：①痰样本两次分枝杆菌培养或分枝杆菌基因检测为同一NTM菌种；②支气管组织局部取样（如支气管冲洗液或支气管肺泡灌洗液）分枝杆菌培养或分枝杆菌基因检测到NTM；③病理组织呈分枝杆菌病理学改变或检测到NTM。

1.2 标本类型及苏木精-伊红染色（HE染色）57例NTM肺病患者中，支气管活检13例（22.8%），肺穿刺活检19例（33.3%），肺楔形及肺叶切除标本25例（43.9%）。所有标本经4%中性甲醛缓冲液固定，常规石蜡包埋、切片、HE染色。

1.3 抗酸染色 采用改良萋尼（Ziehl‑Neelsen）染色法，试剂盒购自珠海贝索生物技术有限公司。石蜡切片厚4µm，常规二甲苯脱蜡，梯度乙醇脱水后入水；抗酸染色流程按试剂盒说明进行，并设阳性对照。结果判定：用油镜观察，在病变内见红色杆状、弯曲抗酸杆菌为抗酸染色阳性。

1.4 检测分枝杆菌DNA 使用SLAN-96S荧光定量PCR仪（上海宏石医疗科技有限公司）、石蜡包埋组织DNA提取试剂盒（厦门艾德生物医药股份有限公司）、结核分枝杆菌核酸检测试剂盒（成都博奥生物有限公司）检测结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌，按试剂盒说明书进行操作。

1.5 PCR-反向点杂交法鉴定分枝杆菌菌种 按深圳亚能生物分枝杆菌菌种鉴定基因检测试剂盒说明书进行操作。

1.6 胸部CT检查 采用东芝Aquilion公司的16排全身螺旋CT机对患者胸部进行常规扫描，具体操作如下：嘱患者深吸气后屏气，以层厚和层距均为5 mm，螺距0.20～0.24进行全胸扫描。病变区局部加作2 mm高分辨率。检查结束后请2名经验丰富的放射科医师（1名主治医师和1名副主任医师）进行双盲阅片。

1.7 统计学分析 统计学处理应用Excel 2007表格收集、整理、统计分析资料，利用频数分布计算百分构成（%）进行统计学描述。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者的临床资料与分子病理检测NTM菌种类型的关联性 共纳入57例NTM肺病患者，其中女性39例，占比68.4%，比例明显高于男性。患者年龄＞45岁的比例达到77.2%（44/57），提示中老年患者居多。57例标本抗酸染色均查到抗酸杆菌，FQ-PCR技术均检测到NTMDNA，具体情况见表1。

表1 分子病理检测57例NTM肺病患者的NTM菌种[例（%）]

2.2 NTM肺病病理特征分析及与菌种鉴定类型的关联性 慢性肉芽肿性炎是NTM肺病的主要病理表现，57例患者中大多为坏死性肉芽肿改变，且坏死呈多种形态，包括粉染均质性坏死、含多量核碎屑的嗜碱性坏死、富含中性粒细胞的化脓性坏死。同时，慢性肉芽肿性炎结节构成中的多核巨细胞也具有2种不同类型，分别是朗汉斯巨细胞和奇异形巨细胞。另外，可以观察到钙化灶形成及纤维包裹性结节形成。NTM肺病病理特征与菌种鉴定类型的关联性见表2。

表2 57例NTM肺病患者感染NTM菌种类型与病理特征的关联性[例（%）]

2.3 NTM肺病影像学特点及与不同菌种类型的关联性 NTM肺病的影像学表现主要有4种类型：纤维空洞型、结节性支气管扩张型、混合型及其他类型（包括肺纤维化、肺气肿、肺不张等）。本研究中以纤维空洞型和结节性支气管扩张型居多。NTM肺病影像学特点及与不同菌种类型的对应情况见表3。

表3 57例NTM肺病患者CT影像资料与分子病理检测NTM菌种的对应情况[例(%)]

2.4 NTM肺病病理改变与CT影像特征相对应的关联性分析 NTM肺病病理改变特征主要表现为坏死性肉芽肿形成及多核巨细胞聚集，CT影像学中以形成小叶状结节影、支气管扩张影和空洞影为主要特征，两者之间的关联性分析见表4。

表4 57例非结核分枝杆菌（NTM）肺病患者病理变化与CT影像间的关联性分析[例(%)]

3 讨 论

近年来，随着实验室检测NTM技术水平的迅速提高和临床对NTM肺病认识水平的不断增强，越来越多的NTM肺病被发现，已为人们视为人类健康的重要公共卫生问题［3］。NTM肺病临床特点、病理组织学改变与肺结核有相似之处，容易误诊；也有文献报道在肺结核抗结核治疗效果不佳的患者中NTM肺病占7.1%～32.0%［4-5］。因此，不断提高对NTM肺病的认识水平和诊断能力将是一个比较长期的任务。

2013至2016年，广州市胸科医院检验科分离培养到607株NTM，检出率从高到低分别为鸟-胞内分枝杆菌复合群、脓肿分枝杆菌复合群和堪萨斯分枝杆菌等［6］。本研究显示：57例NTM肺病患者病理组织菌种鉴定类型顺位排序为胞内分枝杆菌、龟-脓肿分枝杆菌、鸟分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌、蟾蜍分枝杆菌，其中45岁以下患者以龟-脓肿分枝杆菌多见，45岁以上患者以胞内分枝杆菌多见，与文献报道相符［7］。

NTM虽然既无侵袭力，也不分泌毒素，但仍可以其独特的方式导致受侵脏器的组织病理学改变，目前一般认为NTM肺病主要有以干酪样坏死为主的渗出性反应、类上皮细胞和朗格汉斯细胞形成的肉芽肿、伴有淋巴细胞与巨噬细胞浸润以及肉芽肿相关性细胞萎缩和胶原纤维增生反应［8］。本文57例不同NTM肺病菌种类型的病理形态有一定的相似性，但亦有各自一定的特点：胞内分枝杆菌感染所致的坏死性肉芽肿以粉染均质性坏死、嗜碱性坏死多见且多核巨细胞形态以郎汉斯巨细胞为主；龟-脓肿分枝杆菌感染形成的坏死性肉芽肿以化脓性坏死多见且多核巨细胞形态以奇异形巨细胞为主。对于NTM菌种类型的病理形态特点，目前鲜见报道，而本文样本量较小，要深入了解不同菌种NTM肺病的病理组织学特点，尚需大样本量的进一步研究。

NTM肺病的组织病理学改变反映到CT影像上，目前认为主要为结节影、空洞影、支气管扩张影、树芽征、大斑片及小斑片样实变影、磨玻璃影、线状或纤维条索影、肺气肿、肺体积缩小等［8］，有文献报道小叶中心结节影与支气管扩张影混合存在是NTM病较为常见的典型影像学表现［9］。本研究数据发现：小叶结节状影及空洞影在胞内分枝杆菌感染患者中比较多见；支气管扩张影在龟-脓肿分枝杆菌感染患者中略占优势，与文献报道一致［10］。以上结果对胞内分枝杆菌感染、龟-脓肿分枝杆菌感染这两种类型的NTM肺病的影像学鉴别有提示意义。

至于NTM所致的病理组织学改变与CT影像表现之间的相关性，有研究发现，NTM肺病可导致广泛的气道内肉芽肿形成，肉芽肿性炎可累及气管、支气管，从而引起气道狭窄，并可破坏气道肌层，导致支气管扩张，对应影像学的支气管扩张影［11-12］。而位于细支气管腔内的肉芽肿及坏死物可形成小叶中心结节，对应影像学小叶中心结节影。本文在对照研究NTM肺病病理学特征及影像学特点中发现：坏死性肉芽肿导致空洞影形成比例稍高于支气管扩张影、小叶状结节影；粉染均质性坏死在小叶状结节影及空洞影中常见，化脓性坏死在支气管扩张影及空洞影中常见；钙化灶、纤维包裹性结节的病理学改变仅见于空洞影。此对照研究的结论是否具有普遍的临床意义，有待于扩大样本例数进一步研究。

综上所述，NTM肺病的NTM菌种、组织病理改变和CT影像表现三者之间存在一定的关联，但关联程度如何、关联机制为何，本研究样本量偏少，尚不能深入阐明。另外，由于分析数据中分布频数较小（小于5）的情形较多，本文未进行各现象组间率的比较分析，而仅以百分构成进行统计学描述，在一定程度上降低了分析效能。所有这些都有赖于大样本量的深入分析与研究，将为我们在此方面今后的努力方向。

利益冲突：作者已申明文章无相关利益冲突。