從病理學角度認識並了解病毒性肺炎

2021-01-08 騰訊網

最近大家關注的以湖北武漢為主的新型冠狀病毒性肺炎(NCP)已經導致了7萬餘人感染，上千人死亡，給我國國家和人民生命財產造成了嚴重損傷。根據官方以及不斷更新的診療方案中我們發現新型冠狀病毒(2019-nCoV)主要與血管緊張素轉化酶2結合進入細胞內增殖，並破壞肺泡壁，從而導致肺炎。新型冠狀病毒由於也是一種病毒(圖1)，它引起的肺炎改變應該與其他病毒如流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒等具有共同的改變，但同時可能具有其獨特的一些特徵。很遺憾的是，當前關於新型冠狀病毒性肺炎尚未有相關屍檢的文獻報導，所以對此疾病無法得到系統全面的了解。考慮到其與SARS具有一定的同源性；影像學檢查表現為早期呈現多發小斑片狀影及間質改變（以肺外帶明顯），進而發展為雙肺多發磨玻璃影、浸潤影，嚴重者可出現肺實變，胸腔積液少見[1]，推斷新冠狀病毒引起的肺部炎症也可能具有病毒性肺炎的一般特徵和改變。

圖1 新型冠狀病毒的電鏡圖(圖片引自網絡)。

無論是何種病毒，其引起的肺部炎症的發病機制大致相同，即病毒侵入人體後，一方面會侵入機體內細胞，導致機體內組織器官受損，引起相應的功能損傷；另一方面是機體免疫細胞會對侵入的病毒進行攻擊，人體的免疫細胞會釋放出各種細胞因子和自由基等，除了攻擊病毒外，同時也會導致人體內器官組織細胞死亡，從而導致器官損害，尤其是過度的免疫反應會導致機體組織器官嚴重損傷。各種病毒引起的病毒性肺炎雖然可有各種表現，但一般表現為幾種可能的肺損傷改變，包括瀰漫性肺泡損傷、急性支氣管炎、機化性肺炎和瀰漫性間質性肺炎等[2](圖2)。然而，病毒感染的組織病理學診斷只能通過識別其特有的細胞病變效應包括光鏡下常規HE染色切片上所見的細胞核和細胞質的改變，這些改變主要為感染細胞的胞質和胞核內包涵體。不同病毒所形成的包涵體在細胞內的位置及引起的細胞形態不一樣。

圖2 病毒性肺炎的組織學改變。A.瀰漫性肺泡損傷伴透明膜形成，肺泡間隔內多量慢性炎細胞浸潤，箭頭顯示病毒感染的細胞。B.病毒感染的細胞顯示典型的胞質內和細胞核內包涵體(本圖片引自《Diagnostic Atlas of Non-Neoplastic Lung Disease》[3])。

本次發生的新型冠狀病毒經過科學家的研究發現與SARS和MERS冠狀病毒具有相當的同源性，推測新型冠狀病毒性肺炎和SARS和MERS冠狀病毒性肺炎可能相似，大致可分為急性滲出性炎、脫屑性肺泡炎及終末細支氣管炎(脫屑變)和修復性增生等3種時期[4]。病變早期階段，病毒進入氣道內上皮細胞刺激呼吸道引起反射性咳嗽，但尚未引起肺泡的滲出性炎，僅僅表現急性間質性炎，以少、中等量淋巴細胞為主的肺泡間隔炎細胞浸潤，患者臨床表現為發熱、乾咳等症狀。隨著疾病的進展，病變進入急性滲出期，組織學上表現為瀰漫性肺泡上皮損傷、區域性肺水腫和部分肺泡腔內透明膜形成，感染的肺泡上皮內可能會見到病毒包涵體，臨床上患者可有呼吸憋悶，咳痰等症狀，影像學檢查可有多發小斑片狀影(圖3A，圖3B)。脫屑變期為固有或增生的肺泡上皮及終末細支氣管上皮及基底膜解離，脫落入肺泡腔內，部分上皮細胞壞死和凋亡，並與炎性滲出物混雜，導致肺泡腔完全被炎性滲出和壞死物填滿(圖3C，圖3D)，此時患者會出現明顯的呼吸困難，甚至出現急性呼吸窘迫症候群，引起一系列的體內酸鹼平衡和電解質失調，尤其對於有基礎疾病的中老年患者，往往因呼吸、循環功能等衰竭而死亡；影像學上表現為「白肺」徵象。如果經過積極治療和患者自身抵抗力增加，病變會轉變為增生修復期，表現為肺泡上皮及終末細支氣管上皮的增生，早期纖維化和肺泡腔腎小球樣機化等。

圖3 病毒性肺炎的影像學和組織學檢查。A, 雙肺顯示多發性磨片狀陰影；B, 肺泡腔內透明膜形成；C，肺泡腔內出血及滲出；D，肺泡腔內增生及脫落的上皮細胞團(本文部分圖片引自《臨床與實驗病理學雜誌》[5])。

雖然我們目前還沒有全面了解新型冠狀病毒肺炎的病理變化，但最近在卞修武院士等國內病理專家大力推動下，已經開始著手對新冠病毒肺炎死亡患者進行屍體解剖，這對明確該病的病理特徵和發病機制必將起到關鍵作用，也必將為指導臨床診治提供進一步依據，充分發揮出中國病理人在這場抗「疫」戰爭中應有的貢獻。

參考文獻

1. 新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第五版)。2020.

2. Suster S, Moran CA. Biopsy interpretation of the lung. Lippincott Williams & Wilkins, a Wolters Kluwer, 2013.

3. Anna-Luise A, Katzenstein MC. Diagnostic Atlas of Non-Neoplastic Lung Disease: A practical guide for surgical pathologists. Demos Medical,2016.

4. 丁彥青. 嚴重急性呼吸症候群的病理學及發病機制. 解放軍醫學雜誌, 2003, 28(6):475-476.

5. 申明識, 尹彤, 紀小龍. SARS肺的病理鑑別診斷. 臨床與實驗病理學雜誌, 2003,19(4):387-389.

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