一、發病原因
支氣管肺澱粉樣變的病因尚未完全闡明。目前認為,占本病絕大多數的局灶性氣管支氣管和肺結節性澱粉樣變主要屬A1型,其澱粉樣物主要來源於免疫球蛋白。澱粉樣物在支氣管肺內過度沉積可能與以下因素有關:
1.支氣管相關淋巴組織(BALT)
發生異常免疫反應,來自B淋巴細胞的漿細胞在局部呈過度的單克隆增殖和異變,生成結構異常或超出機體清除能力的過量正常免疫球蛋白及碎片,其降解產物形成相應的輕鏈片斷,於支氣管肺組織沉積為澱粉樣物。有作者認為,巨噬細胞是免疫球蛋白多肽前體轉化為澱粉樣結構的重要場所,故澱粉樣變周邊區往往有漿細胞和巨噬細胞浸潤。漿細胞瘤、淋巴瘤並發澱粉樣變的病例報道支持這一理論,臨床尚可見漿細胞瘤或淋巴瘤轉變為澱粉樣瘤(amyloid tumor)的事例。
2.由於肺局部的炎症
病變使血管通透性增高,循環血中有關蛋白前體大量從血管漏出,沉積於肺。漿細胞、吞噬細胞的聚集與激活反映了局部的炎症反應。一些病例中支氣管肺澱粉樣物含血清單克隆蛋白支持這一理論。澱粉樣物的生成和沉積似受T淋巴細胞的調控。胸腺發育不良的先天性免疫功能低下者,易發生澱粉樣變。在切除胸腺的動物中誘發澱粉樣變,所需時間明顯短於正常動物。局部T淋巴細胞功能降低和B淋巴細胞功能亢進,pH值降低,有利於澱粉樣物沉積。
彌漫性肺間質或肺泡隔澱粉樣變可源於AL、AA蛋白或甲狀腺素運載蛋白。作為係統性澱粉樣變的表現之一,其病因及發病機製有以下可能:
3.原發性係統性澱粉樣變或合並於多發性骨髓瘤
骨髓漿細胞惡性增生(漿細胞病),導致亞臨床型或臨床多發性骨髓瘤,伴AL原纖維肺內沉積。
4.繼發於慢性感染
(結核病、化膿性骨髓炎、麻風病),慢性炎症(類風濕性關節炎、克羅恩病)或惡性腫瘤(霍奇金病、腎癌)等,較為少見。此時血清急性反應蛋白顯著增高,其中血清澱粉樣物相關(SAA)蛋白也持續升高。AA蛋白即是SAA蛋白的降解產物,引起繼發性或炎症相關性澱粉樣變。有報道AA蛋白主要來自受激惹的巨噬細胞,正常人血中有微量存在,分子量約8500,慢性感染及炎症疾病時可大量生成。
5.家族常染色體顯性遺傳性和老年性澱粉樣變
澱粉樣物主要來自血漿甲狀腺素運載蛋白。其結構產生變異,由蛋氨酸取代纈氨酸,因而具有致澱粉樣變原性。甲狀腺素運載蛋白95%來源於肝髒,主要沉積於中樞神經係統、心肌和肺間質。現認為彌漫性肺間質澱粉樣變主要是循環血有關蛋白前體從血管漏出沉積的結果,部分與炎症所致血管通透性增高有關。漏出的蛋白質片斷降解後與細胞外基質結合,形成澱粉樣物原纖維。患者血中可查到單克隆蛋白前體,病灶區可不伴漿細胞浸潤等,支持這一論點。
二、發病機製
在電鏡下澱粉樣物的95%由均一的晶狀原纖維組成,其餘5%呈五角形中空的“炸麵包圈”樣結構。原纖維係不同類型的蛋白質或多肽,直徑約10~15nm,長度不一,約8000nm。在X線衍射下觀察原纖維由兩個亞單位組成,排列成β折疊層片狀(β-pleated sheet),這可解釋剛果紅染色後在偏光鏡下呈雙折射體(取決於偏光鏡與晶軸的對向)。而“炸麵包圈”樣結構的化學物理特性在各種澱粉樣變中是相同的,它由可溶性循環血漿蛋白衍生而來,稱可溶性澱粉樣物蛋白(SAP),為肝細胞合成的產物,可能是澱粉樣物的支架結構。
澱粉樣物的各類蛋白原纖維均來自其可溶性前體,一旦沉積於組織,在生理情況下就變為不溶性,且不被蛋白酶水解。盡管形態一致,現已闡明15種澱粉樣物原纖維的化學結構。係統性和大部分局灶澱粉樣變來自3種前體蛋白,即免疫球蛋白輕鏈(AL)、澱粉樣物相關蛋白(AA蛋白)或轉甲狀腺素醛(甲狀腺素運載蛋白,transthyretin,TTR,既往稱甲狀腺素結合前白蛋白,TBPA)。AL是最主要的1種。一些免疫球蛋白輕鏈的可變區(variable region,尤其是lambda區)具有潛在的澱粉樣變原性。經蛋白酶水解後,輕鏈中的可變區即與恒定區(constant region)分離,繼而形成澱粉樣原纖維並沉積於組織中。AL蛋白的分子量為5000~25000萬。較少見的來源有腎透析相關性澱粉樣變的β2微球蛋白,老年瓦爾茨海默病和心房澱粉樣變的β蛋白和心鈉素,伴甲狀腺髓樣癌澱粉樣變的前降鈣素,Ⅱ型糖尿病胰島病變的胰島細胞澱粉樣多肽等。
喉氣管支氣管澱粉樣變可呈單結節、多結節或彌漫型,單灶與多灶之比約為2∶5。澱粉樣變的共同組織學特點為細胞外均質嗜伊紅玻璃樣物沉積,呈不規則團塊狀或片狀,可被過碘酸-雪夫(PAS)試劑染成紫色,對剛果紅有嗜染性,在光鏡下被染成橘紅色,在偏光鏡下呈蘋果綠或黃色雙折射體。沉積物周圍常有不同數量的淋巴細胞和漿細胞浸潤及多核巨細胞反應。病變多位於黏膜下,可深達軟骨周圍,侵及血管壁或漿液黏液腺基底膜,或包繞黏液腺。在脂肪組織中可呈透明環狀。約14%有骨質或軟骨化生,個別病例骨化異常明顯,形成繼發性氣管支氣管骨化病(tracheobronchopathia ossific deposits)。病變部黏膜上皮完整,偶可見鱗狀化生。
肺結節型病變多位於肺周圍胸膜下區,呈灰色光亮結節,大小不等,大者直徑8cm,可對肺實質造成明顯擠壓,小者不及1cm。有的含白堊質小點或形成硬塊。結節中或鄰近小血管壁和肺泡隔也有澱粉樣物沉積,外周常有淋巴細胞、漿細胞和組織細胞呈不規則片狀浸潤和巨噬細胞反應(吞噬澱粉樣物)。25%的病例可見鈣化、骨化或軟骨化生,約5%病例有空洞形成。粟粒型病變廣泛分布於肺間質和血管及其周圍,呈小結節或條片狀。血管病變主要累及肺肌型血管的肌層,也可伴有鈣化及骨化。肺間質彌漫型(泡隔型)病理示兩肺體積增大,灰色,質地呈橡膠狀。病變主要位於肺泡隔間質和小動、靜脈周圍,電鏡下顯示澱粉樣物於膠原纖維聚集處最多見,可導致肺泡隔明顯增厚和毛細血管阻塞,並發輕度纖維組織增生。肺泡隔薄部(即肺泡上皮和肺毛細血管內皮基底膜融合為一的部位)較少受累。