胃肠道疾病的病理研究进展

一、慢性胃炎

胃炎是指由各种致病因素引起的胃黏膜非特异性炎症。慢性胃炎在中国是一种非常常见和多发的疾病,其发病绝大多数与胃幽门螺杆菌(Hp)感染有关,如不及时治疗,将导致胃黏膜肠上皮化生→萎缩→上皮内瘤变→浸润性癌变的演变过程,称为Correa通路。近年来,大量临床和病理学研究提示,不完全性肠上皮化生和多灶性胃上皮萎缩具有较高致癌潜能。及时阻断这些癌前病变环节,能从源头遏制、防止胃癌的发生。

慢性胃炎按照病变部位分为胃窦为主胃炎、胃体为主胃炎和全胃炎。慢性胃炎有少部分是特殊类型胃炎,如化学性胃炎、淋巴细胞性胃炎、肉芽肿性胃炎、嗜酸细胞性胃炎、胶原性胃炎、放射性胃炎、感染性(细菌、病毒、真菌和寄生虫)胃炎和Menetrier病等。慢性胃炎常见病变主要分为萎缩性和非萎缩性,不再用“浅表性”。

胃黏膜萎缩指胃固有腺体减少,组织学上有两种类型。①化生性萎缩:胃黏膜固有层部分或全部由肠上皮腺体组成。②非化生性萎缩:胃黏膜层固有腺体数目减少,取代成分为纤维组织或纤维肌性组织或炎性细胞(主要是慢性炎性细胞)。只要慢性胃炎病理活检显示固有腺体萎缩,即可诊断为慢性萎缩性胃炎,无论活检标本的萎缩块数和程度。临床医师可根据病理结果并结合内镜所见,最后做出萎缩范围和程度的判断。Sydney分类将其分为轻、中、重三级,两个大类。即:①自身免疫性胃炎:大量丧失泌酸腺体。②Hp感染性萎缩性胃炎。临床研究结果表明,萎缩程度与胃癌进展密切相关。但在不同诊断医师之间对萎缩程度的判定存在严重差异,这一问题严重影响了患者的临床处理和不同研究组之间的研究结果交流。为此,欧洲消化、病理医师制定了“OLGA”(Operative Link for Gastritis Assessment)胃炎分期诊断共识,这一共识在临床理学研究中被证明具有简单易行和较低的诊断医师之间的差异,因而被2011欧洲胃炎诊断共识所采用。其要点如下:①在胃镜下按Sydney分类至少在5个位点进行系统性采样:3个胃窦、2个胃体。②每个活检标本分别行组织病理学检查分析萎缩程度并行半定量评价,按功能腺泡数目减少的多少分为轻度(<35%)、中度(35%～65%)和重度(>65%)。③按胃窦和胃体两个主要部位发生萎缩的综合程度进行分期,0～Ⅱ期为低度致胃癌危险性,Ⅲ～Ⅳ期为高度危险性。④如胃窦正常而胃体萎缩,即有可能为自身免疫性慢性萎缩性胃炎而非Hp感染性胃炎。因OLGA分期是基于欧美胃癌低危人群的慢性胃炎特点而制定,其是否适用于东方胃癌高危人群,还有待研究。

2010年版WHO标准将胃癌癌前病变分为以下5类。

1.无异型增生 包括慢性活动性、非萎缩性胃炎,无明确组织学异型增生的证据。多为发病早期、年轻患者。

2.不确定性异型增生 此时细胞明显异常,常伴有急性炎症、糜烂、溃疡等,需在积极内科治疗后重新活检,以明确诊断。

3.低级别上皮内瘤变 主要表现为细胞学上的明确异型性,但无组织结构上的明确异常增生。病变多始自上皮表面,并向下扩展。

4.高级别上皮内瘤变 此时病变既有严重的细胞学异常改变,亦有组织结构上的复杂和坏死改变,但癌变细胞或腺体并未突破基底膜,未进入黏膜固有层,未发生浸润性改变。

5.黏膜内浸润癌 即癌变细胞和腺体侵入黏膜固有层。此时淋巴、血管浸润的可能性大大增加。

但在组织学上并无癌性纤维组织反应,后者为黏膜下层侵犯的特点。确诊异型增生对指导临床极其重要。如对低级别病变需密切随访,在6～12个月行内镜检查活检,如发生边界清楚的孤立病灶,则可行内镜下大黏膜切除。但对高级别病变和黏膜内癌的病例,则应在排除淋巴结转移后,行大黏膜切除,此后每6个月内镜活检随访1次。

在过去十余年中,对胃癌癌前病变的临床病理学研究取得了长足的进展,发现很多可挑战传统的Correa胃癌发生概念。

1.肠化生并非胃黏膜上皮唯一的癌前化生上皮 这一结论基于4个新病种的发现:①胃小凹腺瘤(foveolaradenoma),主要发生于小凹上皮,多呈锯齿状、管状生长。上皮细胞扁平或柱状,HE染色呈淡染或粉红色。细胞核呈圆或卵圆形,核仁明显。细胞对MUC5AC呈阳性反应,但对MUC2呈阴性免疫组化反应。②胃幽门管腺瘤,主要发生于老年(>70岁)女性的胃和十二指肠,伴慢性萎缩性胃炎(34%)、Hp感染(40%)或化学性胃病(20%)。腺体呈膨胀性生长,细胞质透明,单个核仁。腺体不规则,内外分叉,去极化,细胞分层明显,细胞核大而深染,核/质比大、分层,核分裂活跃。胞质有黏液,对MUC6呈阳性免疫组化反应,MUC5AC可为阴性反应,对MUC2/CDX2亦呈阴性反应。邻近胃上皮可见肠化生、小凹增生、神经内分泌细胞增生等现象。③胰腺腺泡上皮化生,主要发生于贲门,发病率高达30%以上,病因不明。Hp感染对其所起的作用不清楚。④假性幽门管黏膜上皮化生,即解痉多肽表达型化生。这种从胃体泌酸上皮化生的黏液上皮类似幽门管上皮,表达TFF2,源自主细胞,使其丧失分泌PGI的功能。这一化生与Hp感染、胃癌关系密切。

2.不完全性肠化生较完全肠化生的致癌危险性更高 研究结果提示,相比于完全性肠化生或ⅡA型不完全性肠化生患者,ⅡB/Ⅲ型不完全性肠化生和胃异型增生关系密切,表达p53和AMACR的程度高于完全性肠化生,更具癌变潜能。

3.并非所有肠化生均为癌前病变 许多慢性胃炎伴肠化生的患者随访多年未见癌变。最近在线发表的研究支持这一结果。对于从胃癌发病高危的亚洲国家移民到加拿大多伦多地区的移民,加拿大学者研究发现,84%肠化生患者在平均4年的随访中变成稳定性肠化生,并未发生癌变,尤其多见于女性患者。因而,对肠化生患者应分别对待,尤其是女性患者。

4.胃上皮异型增生并非总是源自表层 传统的Correa胃癌发生通路认为,胃上皮表层细胞首先发生Hp感染,然后发生肠化生、萎缩、异型增生,这一观点解释了大多数胃癌癌前病变特点,但不能代表全部。最近的研究发现胃腺底部可能首先发生异型增生,高表达Ki67、p53以及AMACR等与癌变相关的基因,提示不同的致癌机制。

总之,胃癌绝非一个均质癌肿,虽然Correa致癌通路解释了大部分胃癌发生机制,但有相当大部分胃癌的发生和肠化生关系不明。这些研究还处在早期,有待深入发展。

二、炎症性肠病

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一组累及肠道的慢性非特异性炎症疾病,包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。主要临床表现为反复发作的腹痛、腹泻和黏液脓血便等。流行病学数据显示,全球范围内IBD的发病率均呈逐年上升趋势,且发病年龄逐渐减小。其病因及发病机制目前尚未完全清楚,一般认为与环境、遗传、微生物感染及免疫等多种因素有关,其中,免疫因素在炎症性肠病发病机制中尤为重要。

1.辅助性T淋巴细胞(Th) Th细胞是指具有辅助功能的T细胞,表达CD+4分子。已证实IBD是由CD+4 Th细胞产生的细胞因子诱发的免疫反应过程。CD的发病与Th-l和Th-17细胞有关,而UC则与Th-2细胞紧密关联。

2.调节性T淋巴细胞(regulatory T cells,Treg) 部分CD4+T淋巴细胞可高表达IL-2受体的α链(CD25)分子,细胞质中表达Foxp3转录因子,称为调节性T细胞。Treg细胞是一类不同于Th细胞的具有免疫调节功能的相对独立的T细胞亚群,最早由Sakaguehi等提出。Treg可诱导宿主通过细胞与细胞间直接接触和释放上调表达IL-10、TGF-β等细胞因子抑制自身反应性T细胞的增殖活化,下调Th-l的功能,维持自身免疫耐受。研究表明Treg细胞数量的减少或功能失调是导致IBD发病的主要因素。

3.细胞因子 细胞因子是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质。细胞因子是生物信息因子,具有调节固有免疫和适应性免疫应答,刺激细胞活化、增殖和分化等功能。促炎性细胞因子如IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α、INF-γ等与抗炎性细胞因子如IL-10、IL-35、TGF-β等之间的失衡是引起肠黏膜损伤的重要因素。

4.自身抗体 抗酿酒酵母抗体(anti-saccharom cescerevisiae antibody,ASCA)和核周型抗中性粒细胞胞质抗体(peri-nuclear anti-neutrophil cytoplasmic antibody,p ANCA)是诊断IBD的标志物之一,但p ANCA和ASCA单独或联合检测的敏感性较低,其诊断意义有待研究。

近十余年来,我国IBD就诊人数增加趋势明显,反映出该病在我国已成为消化系统常见病。随着对IBD认识的逐步深入,我国在1978-2007年先后4次就IBD的诊治制定共识意见。2012年,中华医学会消化病学分会IBD学组在借鉴国外最新共识并结合我国研究成果和实际情况的基础上,对2007年版中国IBD诊治共识进行修订,并形成了2012年新版共识。新的共识意见内容更为全面、深入,更具临床实践指导价值。

1.溃疡性结肠炎(UC) 共识指出,UC缺乏诊断的金标准,病理改变亦无特征性,因此需结合临床、内镜和组织病理学表现进行综合分析,在排除感染性和其他非感染性结肠炎的基础上作出诊断。

(1)UC无特征性病理改变,尤其是黏膜活检标本,因此应尽可能多段、多点进行黏膜取材,以获取更多有用的病理信息。黏膜活检组织学检查不能确诊UC,须综合分析临床、内镜和组织病理学表现,在排除其他疾病的基础上作出诊断。

(2)结肠镜下所见对诊断帮助较大,因此内镜或消化科医师在填写病理送检单时应尽可能多地提供结肠镜下病变特点,以便病理医师能从有限的活检标本中观察到更多有助于临床诊断的病理改变。

(3)UC的光学显微镜下改变中,以隐窝炎、隐窝脓肿和隐窝结构改变相对较为特异。

(4)手术切除标本诊断相对容易,大体标本见病变呈弥漫性、连续性,多累及全结肠,尤其是有直肠受累,黏膜面有溃疡形成时,可作出UC的病理诊断。

(5)病理报告中须注明有无异型增生及其程度,以便临床医师判断病情和制订治疗方案。

2.克罗恩病(CD) 共识指出,CD缺乏诊断的金标准,诊断需结合临床、内镜、影像学和组织病理学表现进行综合分析并随访观察。

(1)CD的诊断没有金标准,但裂隙状溃疡、非干酪样坏死性肉芽肿、炎症以固有膜底部和黏膜下层为重,这3点是CD较为特征性的病理改变。

(2)CD黏膜活检标本病理诊断难度较大,需结合临床、内镜和组织病理学表现综合考虑。非干酪样坏死性肉芽肿仅见于30%～60%的病例,肉芽肿的特征(密度、大小、排列等)对CD的诊断及其与肠结核的鉴别有一定帮助。

(3)CD手术切除标本病理诊断难度较小,主要需与肠结核鉴别,有时鉴别有一定困难,可行抗酸染色或PCR检测结核分枝杆菌DNA以协助诊断,但抗酸染色阳性率不高。

综上所述,UC和CD的确诊均不能单纯依靠病理检查,而需结合临床、内镜、影像学和组织病理学表现进行综合分析并随访观察,在排除感染性和其他非感染性结肠炎的基础上作出诊断。

三、胃肠道肿瘤

2000年,国际癌症研究机构出版了《WHO消化系统肿瘤病理学和遗传学分类》一书,该书不仅重点介绍各肿瘤的形态学,还强调了各肿瘤免疫表型和分子遗传学特征,使肿瘤分类标准更加全面、准确。此后10年中,随着相关研究的深入,消化系统肿瘤相关研究又发生了较大进展,尤其是一些上皮性肿瘤、神经内分泌肿瘤和间叶源性肿瘤等。对上述肿瘤最新特征的认识势必会更有助于临床病理学诊断和相关治疗。2010年《WHO消化系统肿瘤病理学和遗传学》第4版新分类,发生了较大变化,内容增加了大约30%,不仅出现了一些新的疾病类别、新的组织学变异型,许多消化道肿瘤的分子病理学也发生了较大变化或进展。与旧版分类比较,新版分类大概有以下几点主要变化。

(一)消化系统癌前病变

由于浸润性肿瘤的前驱病变是一种连续发展的过程,一些学者制定的标准,如1982年Riddell等提出异型增生(dysplasia)分级、2000年第3版WHO分类中采用的“上皮内瘤变”(intraepithelial neoplasia)分级和2000年Vienna分级系统等虽逐步完善,但都没有消除病理医师在不同时间或个体之间诊断结论上的差异。近年来,虽然Vienna分级系统被普遍接受采用,但不同的机构或国家采用的术语仍不相同,从而导致临床医师认识上的混乱。2010年第4版分类就此仍未达成一致意见。原因如下:①不同部位或器官中,浸润性癌前驱病变的细胞学和(或)组织结构特征以及固有上皮的组织学、生物学以及恶性潜能特征差异均很大。②导致各肿瘤发生的分子事件的时间、类型以及顺序并不相同,非浸润性肿瘤内导致细胞增殖和分化失控、继而增加肿瘤进展的危险因素是克隆性分子学异常,而此时可无形态学上的异型性。如在Barrett食管和炎症性肠病中,非整倍体TP53和CDKN2A基因突变会在异型增生出现之前发生;结肠无蒂锯齿状息肉/腺瘤(SSP/SSA)常无异型增生,但这种具有分子学异常的病变(如VRAF突变、微卫星不稳定性等)却能导致结肠癌。但是,第4版分类对癌前病变的诊断术语做了进一步修正。

1.上皮内瘤变 作为一个诊断名词过去被用来描述这样一种病变:通常表现为细胞学或组织结构存在改变,这些改变被发现可以反映出那些能够引发浸润性癌的潜在分子学异常。然而分子学异常并不能固定反映出存在细胞学结构的不典型性。因此,上皮内瘤变包括形态学上可识别的具有不典型性的病变(如与IBD相关的异型增生)和无不典型性的病变(如SSA/P)上皮内瘤变的类型以及形态学特征与这些浸润性肿瘤的前驱病变相关,每个器官各不相同。上皮内瘤变定义的关键在于所有病变均具有可辨识的形态,具有恶变倾向且无浸润。对定义可以这样理解,即某些上皮内瘤变可能并不具备异型增生的形态特点,但它存在特定的组织学形态(如SSA/P),仍可被称为上皮内瘤变。

2.原位癌 是指鳞状上皮或腺上皮具有恶性细胞学特征但缺乏间质浸润。由于“高度异型增生”或“高级别上皮内瘤变”与原位癌都缺乏间质浸润,并且临床意义和治疗方案均相似,但前两个术语更能够减轻患者心理压力。然而,当该情况出现在遗传性弥漫性胃癌的前驱病变时,应诊断为“原位印戒细胞癌”。

3.黏膜内腺癌 在欧美国家多指病变已浸润至黏膜固有层和黏膜肌层,但未达黏膜下层。有时,在判断高级别上皮内瘤变是否浸润固有层间质时,不同的病理医师之间会出现分歧。而日本等国家则采用“非浸润性癌”来反应组织结构特征,而不管是否已有固有层浸润。

4.上皮不典型增生 诊断病理学上,“不典型增生”会轻易被人使用,既被作为描述性词汇描述潜在肿瘤性上皮的细胞学和(或)结构特征,也被作为诊断性词汇来定义那些与正常不同但在组织学上又不能达到真正肿瘤临界的上皮性病变。作为诊断性词汇,它未能在全球病理界达成共识,临床医师则感觉很含混,正因为如此,应避免将其用在消化道肝胆管和胰的病理诊断上。在消化道,对那些可疑但尚不构成肿瘤诊断的病变应使用名词“具有不确定的异型增生(上皮内瘤变)”,而非“不典型增生”。

随着人们对癌发生相关分子学异常以及基因型和表现型关联研究的不断认识,尤其是在以慢性炎症为主要致癌因素的病变中,病理医师已认识了大量癌前病变,但其中有些肿瘤并不一定出现形态学异型改变。因此,在第4版分类中,“上皮内瘤变”可以用于所有浸润性癌的前驱病变,而不管是否出现肿瘤的传统形态学特征。而“异型增生”仅用于某些具有肿瘤性上皮的癌前病变,如源自于食管、胃和结肠慢性炎症的病变,此时也可以使用“上皮内瘤变”。在肛门部位,美国癌症分期联合委员会(AJCC)推荐只使用“上皮内瘤变”。

(二)关于神经内分泌肿瘤

以往在胃肠道神经内分泌肿瘤的诊断命名或分期上,一直没有一个统一的被广泛接受的标准。旧版分类基于大量证据为神经内分泌肿瘤提供了一个合理的命名和分类,已经成为一种连贯性的术语,并且容易辨别其预后差异。以这个分类作为基础,多个地区和国家已用来建立临床治疗的标准。虽然欧洲大部分国家接受此方案,但并未被美国的多数科研院校所接受,原因:①在分级系统中植入了分期相关信息;②复杂的临床病理分类方案;③临床医师与病理医师对于“行为不明”的分类非常抵触。另外,一直在使用的名词“类癌”含有很不正确的良性含义。以上都阻碍了大家接受该分类。考虑到上述问题,欧洲神经内分泌肿瘤协作组最近推荐两个补充分类工具:一个是分级分类,一个是部位特异性分期系统。其意图是为了改善对旧版分类中以下概念的理解:①肿瘤异质性:如发生部位不同,肿瘤不同;②肿瘤分化:如肿瘤细胞分化状态不同,肿瘤不同;③恶性:如长期随访发现神经内分泌肿瘤是一类恶性肿瘤。上述概念源自一些证据,即肿瘤的生物学特点和诊断时的分期决定了神经内分泌肿瘤的临床表现。在新版分类中将大部分NET G1、NET G2及神经内分泌癌(NEC)都划分为肿瘤学国际疾病分类编码3类(ICD-O/3),让人费解,这与大肠癌的定义如何统一,还需进一步理解。

(三)关于GIST的定义及免疫组化

旧版分类中未提及GIST存在PDGFRA(血小板源性生长因子受体α)突变,新版则在定义中首次提出了GIST的大部分病例存在KIT或PDGFRA激活突变内容,并且提出少部分GIST(<5%的病例),特别是存在PDGFRA突变的病例几乎不表达CD117,使用抗体DOG1来检测氯化物途径蛋白Anoctamin-1(ANO1),表现出与CD117相同的敏感性和特异性。

(四)大肠癌的诊断

新版分类的定义与旧版仍然相同,即肿瘤必须穿透黏膜肌层至黏膜下。如果肿瘤的组织学形态符合腺癌,但只位于黏膜内,即使存在黏膜内浸润也不会发生转移;如果能将病变区完整切除,这些病变可以治愈,这时名词“高度异型增生”或“黏膜内癌”常被使用,以防止病变被当作癌而过度治疗(如行外科根治性手术切除)。然而新版分类特别指出,日本结直肠癌协作组关于《结直肠癌治疗导读》中,“黏膜内腺癌”被常规使用且附有治疗建议。我们仍然认为,在大肠内镜活检标本中,由于取材的局限性,如果没有癌浸润到黏膜下层的证据而组织学形态上已符合大肠癌的标准,此时仅凭活检组织不宜诊断“高度异型增生”或“黏膜内癌”。应该结合内镜肉眼所见影像学特点及临床资料全面分析,因为病变可能更为严重,内镜下未取到病变组织。另外,在大肠腺癌中,新版分类对其亚型进行了重新分类,新增了3个亚型,如筛状粉刺样型腺癌、微乳头腺癌及锯齿状腺癌,这3种亚型均罕见。锯齿状腺癌结构类似广基锯齿状息肉,表现为低微卫星不稳定性(MSI)或高MSI、BRAF突变以及Cp G岛超甲基化。筛状粉刺样型腺癌具有大的筛状腺体,中央坏死,形态类似乳腺腺癌,常表现为微卫星稳定且Cp G岛超甲基化。

(五)锯齿状病变

具有异质性的一组病变,上皮腔隙具有锯齿状(星状)的形态结构,这组病变包括增生性息肉(HPs)、广基锯齿状腺瘤息肉(SSA/P)和传统的锯齿状腺瘤(TSA)。尽管TSA极具细胞学特点,但将增生性息肉从SSA/P和TSA中区分出来主要根据结构标准。后两者具有更多能反映出肿瘤向癌转化的细胞学特征。目前已经认识到,由于取材原因或标本包埋过程中方向放置不当,未能得到纵向切面的切片,不能观察病变的全貌,锯齿状病变很难归类。这种情况下,可以使用“锯齿状息肉未分类”一词。

(六)胃癌中新增肿瘤——遗传性弥漫性胃癌

这是一种常染色体显性遗传性癌易感综合征,特点是胃的弥漫性印戒细胞癌和乳腺导管癌,这个病的遗传学基础于1998年才被发现,证实为E钙黏素基因发生胚系突变。

(孙葆存　赵　楠)