張 勇 白春學(xué)

肺癌是世界上發(fā)病率最高，死亡率最高的惡性腫瘤之一。全世界每年新發(fā)肺癌病例數(shù)為160萬，占所有惡性腫瘤的13%，因肺癌導(dǎo)致的死亡患者每年有140萬，占所有惡性腫瘤死亡的18%［1］。這主要是因為大部分肺癌發(fā)現(xiàn)時已為晚期，僅能進(jìn)行姑息治療，致使生存時間很短。如果臨床上能診斷早期肺癌，將會明顯延長患者的生存期。肺癌發(fā)現(xiàn)較晚主要是缺乏對高危人群有效的早期診斷方法。原位癌微侵犯的早期腫瘤，治愈的可能性近100%，手術(shù)切除的I期肺癌，10年生存率也可達(dá)90%以上。因此，需要發(fā)展新的早期診斷方法，提高肺癌患者的生存率。

一、低劑量CT(low dose CT，LDCT)篩查肺癌

長期以來，對LDCT篩查肺癌存在較大的爭議。一項長達(dá)10年的大樣本早期肺癌行動計劃(early lung cancer action program，ELCAP)研究證實了LDCT的年度篩查可發(fā)現(xiàn)85%的I期肺癌，而篩查后進(jìn)行手術(shù)切除的I期肺癌患者的10年生存率為92%［2］。多項臨床試驗顯示LDCT對Ⅰ期肺癌的發(fā)現(xiàn)率為71% ～100%［3］。盡管如此，仍有人認(rèn)為，這些LDCT篩查研究均未設(shè)對照組，也未提出篩查的安全性，因此并不能作為LDCT篩查的可行證據(jù)［4］?；谏鲜?，美國國家癌癥研究所(National Cancer Institute，NCI)進(jìn)行了大規(guī)模的LDCT對比胸片篩查肺癌的隨機(jī)對照研究:(national lung screening trial，NLST)。NLST研究將53454例肺癌高危人群隨機(jī)分為LDCT組和胸片組，LDCT組診斷的肺癌數(shù)為645例/萬人，而胸片組僅診斷了572例/萬人。LDCT組肺癌死亡數(shù)為247例/萬人，而胸片組為309例/萬人。最終LDCT篩查肺癌相對胸片可以降低20%的肺癌病死率(P=0.004)［5］。由于得到了陽性結(jié)果，NLST研究于2010年提前終止。這是第一個LDCT篩查可以降低肺癌病死率的隨機(jī)對照試驗，提供了有說服力的證據(jù)。而且，NLST對CT設(shè)備的要求僅僅為4排，也僅篩查了最初3年的病例［6］，因此，LDCT篩查的獲益甚至可能被低估。今后篩查的臨床試驗，應(yīng)注重于優(yōu)化LDCT篩查方案和陽性結(jié)果的隨訪流程，以最大限度提高LDCT的特異性和敏感性。

二、PET-CT

PET-CT檢查在肺癌的診斷、分期、治療評價中均有較高的敏感性和特異性［7］。對于LDCT篩查中發(fā)現(xiàn)的可疑外周結(jié)節(jié)病灶，PET-CT檢查是良好的補(bǔ)充，能避免患者不必要的有創(chuàng)檢查。在一項小規(guī)模的臨床試驗中，CT發(fā)現(xiàn)的可疑結(jié)節(jié)中76%可以通過PET-CT明確。PET-CT對惡性結(jié)節(jié)的診斷敏感性、特異性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為69%、91%、90%、和71%。該試驗提出，對于CT發(fā)現(xiàn)的可疑病灶進(jìn)行選擇性PET-CT檢查，如為陰性，3個月后隨訪LDCT。該篩查方案的敏感性和陰性預(yù)測值均為100%，可以有效減少有創(chuàng)檢查［8-9］。另一項臨床試驗也證實，LDCT篩查發(fā)現(xiàn)可疑陽性結(jié)果后，聯(lián)合PET-CT檢查可有效鑒別良惡性結(jié)節(jié)，以避免不必要的有創(chuàng)檢查和手術(shù)［10］。當(dāng)然，PET-CT對于直徑小于5 mm的肺癌結(jié)節(jié)檢查陽性率不高，需要密切隨訪以免漏診。

同樣，PET-CT在中央型肺癌的早期診斷中亦有一定作用。有研究分析了22位患者CT檢查陰性，而最終由支氣管鏡檢查確診的24處早期中央型肺癌病灶。發(fā)現(xiàn)PET-CT掃描對早期中央型肺癌的敏感性、特異性、陽性和陰性預(yù)測值分別為73%、85%、80%和79%［11］。由此可見，PET-CT可以發(fā)現(xiàn)CT陰性的早期中央型肺癌，對于一些高度懷疑肺癌而CT檢查陰性的患者，PET-CT是很好的補(bǔ)充。

三、自熒光纖維支氣管鏡(automatic fluorescence bronchoscopy，AFB)

對于早期中央型肺癌，特別是支氣管腔內(nèi)小病灶，CT難以顯示，需要纖維支氣管鏡(纖支鏡)檢查才能發(fā)現(xiàn)。但臨床上有時會遇到痰液檢查可見到惡性細(xì)胞、但纖支鏡檢查看不到病變的情況。這是因為常規(guī)白光纖支鏡(white light bronchoscopy，WLB)不能發(fā)現(xiàn)一些黏膜和黏膜下早期病變。

AFB的原理為利用組織自熒光的不同特性觀察和分析氣管、支氣管黏膜病變。當(dāng)用特殊波長的光激發(fā)正常組織時，組織可發(fā)出特異的熒光。病理狀態(tài)時，由于疾病過程引起的組織結(jié)構(gòu)完整性變化可改變或抑制自熒光。但自熒光強(qiáng)度極低，不能被肉眼看見。目前已可將現(xiàn)代精密照相機(jī)、計算機(jī)控制的圖像分析系統(tǒng)和熒光內(nèi)鏡系統(tǒng)連到AFB上，對氣道進(jìn)行自熒光檢查，實時采集圖像，檢測出氣管支氣管黏膜中很小區(qū)域的熒光變化。對氣管支氣管樹上異常熒光區(qū)域黏膜的活檢可增加小的惡變前病灶(發(fā)育異常)或早期惡變(原位癌)的檢出率。已有研究證實，聯(lián)合使用痰脫落細(xì)胞和AFB檢查，是檢查出早期中央型肺癌的有效手段［12］。

歐洲一項大樣本多中心隨機(jī)對照研究收集了年齡≥40歲且吸煙指數(shù)≥400支/年的1173名吸煙者，分組使用常規(guī)WLB和WLB+AFB進(jìn)行檢查。腫瘤侵襲前病灶(Ⅱ～Ⅲ度異性增生和原位癌)檢出率分別為2.7%和5.1%(P=0.037)，用AFB+WLB指導(dǎo)活檢，可以將活檢的敏感性從單用WLB的57.9%提高到82.3%［13］。然而AFB的特異性較低，假陽性較高。為此，有研究引入熒光顏色比(紅/綠比)這一指標(biāo)來指導(dǎo)活檢。在738例患者的3362處活檢標(biāo)本中，將紅/綠比0.54作為指標(biāo)指導(dǎo)活檢，發(fā)現(xiàn)高度和中度不典型增生的敏感性為85%，而特異性也上升至80%［14］。

對長期大量吸煙的中央型鱗癌高危人群，特別是影像學(xué)檢查陰性但存在反復(fù)痰血癥狀的患者，AFB檢查有重要意義。而通過AFB觀察到的惡性病變范圍，也可指導(dǎo)外科手術(shù)的切緣。在實施各種介入性操作時，例如對不可手術(shù)的肺癌患者施行腔內(nèi)治療時，也可用AFB確定病變部位，指導(dǎo)治療。與傳統(tǒng)纖支鏡檢查比較，AFB檢查除了略增加檢查時間外，并沒有增加并發(fā)癥。

四、支氣管內(nèi)超聲(endo-bronchial ultra-sound，EBUS)

EBUS是將支氣管鏡和超聲系統(tǒng)聯(lián)合起來，可以彌補(bǔ)肉眼的不足。目前，EBUS在肺癌早期診斷中的價值主要有:①提高外周孤立肺結(jié)節(jié)活檢的陽性率;②提高對縱膈淋巴結(jié)分期的準(zhǔn)確度;③提高早期支氣管內(nèi)腫瘤(原位癌)的檢出率，并可指導(dǎo)局部治療。

已有研究表明，對＜2 cm的外周孤立肺結(jié)節(jié)取活檢時使用旋轉(zhuǎn)傳感器超聲引導(dǎo)，EBUS可以將檢查陽性率從常規(guī)透視下TBLB的50%提高到70%以上［15］。對于淋巴結(jié)分期，EBUS也有其優(yōu)越性，在適當(dāng)?shù)臈l件下可發(fā)現(xiàn)直徑最小為2～3 mm的淋巴結(jié)。EBUS可以與經(jīng)食管超聲內(nèi)鏡(endoscopic ultrasound，EUS)聯(lián)合使用，兩者可以起到相互補(bǔ)充的作用，從而對大部分縱隔淋巴結(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確穿刺，并且有可能完全取代更具創(chuàng)傷性的縱隔鏡檢查［16］。一項關(guān)于EBUS縱膈淋巴結(jié)分期的meta分析顯示，11個研究中共收錄了1299例患者，EBUS-TBNA診斷肺癌的總敏感性為93%，特異性為100%。而僅有2例患者出現(xiàn)了并發(fā)癥［17］。對于CT和PET-CT檢查未發(fā)現(xiàn)縱膈淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者，EBUS檢查也可能有陽性發(fā)現(xiàn)［18］。而EBUS穿刺確診為陰性排除縱膈淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者，可能獲得手術(shù)切除治愈肺癌的機(jī)會。

此外，EBUS通過對黏膜下超聲結(jié)構(gòu)的觀察，可發(fā)現(xiàn)CT和纖支鏡檢查不能發(fā)現(xiàn)的支氣管內(nèi)腫瘤。早期腫瘤的病理解剖定義是腫瘤沒有突破到黏膜下。對黏膜似乎是完整的早期腫瘤，常規(guī)支氣管鏡檢查顯然無法發(fā)現(xiàn)。EBUS則可顯示改變后的黏膜下層解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，因此可以發(fā)現(xiàn)腫瘤黏膜下浸潤。EBUS不僅可以檢查腫瘤的浸潤程度，并可對原位癌進(jìn)行治療。在日本的一項研究中，采用EBUS正確的檢查出24例肺癌患者中23例的腫瘤支氣管浸潤深度，其敏感性和特異性均高于CT;對其中18例早期NSCLC或原位癌患者中的9例進(jìn)行了光動力治療，隨訪32個月未發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)［19］。

EBUS已成為常規(guī)方法。但尚需進(jìn)一步的作前瞻性研究并與常規(guī)方法比較，同時改進(jìn)支氣管內(nèi)多普勒超聲解剖學(xué)，提高對良惡性組織圖像的鑒別分析并加以活檢，以達(dá)到提高診斷水平的目的。

五、熒光共聚焦顯微鏡支氣管鏡(fibered confocal fluorescence microscopy，F(xiàn)CFM)和細(xì)胞內(nèi)鏡(endocytoscopy)

1.FCFM可以觀察到支氣管和細(xì)支氣管壁上皮下網(wǎng)狀板的清晰圖像，信號主要來自基底膜區(qū)的彈性蛋白成分。目前認(rèn)為，在癌前期病變中存在基底膜網(wǎng)狀板纖維結(jié)構(gòu)的變化。因此，研究者開始嘗試使用FCFM聯(lián)合支氣管鏡來早期發(fā)現(xiàn)支氣管壁內(nèi)的腫瘤。檢查時將1 mm的共聚焦微探頭裝入支氣管鏡的工作通道，通過探頭與支氣管壁直接接觸，得到黏膜層的顯微圖像。探測范圍可深達(dá)支氣管壁下50 μm，圖像直徑約為600 μm。在檢查的同時，由計算機(jī)記錄實時視頻圖像。由于每個視野范圍較小，對患者所有的支氣管壁進(jìn)行FCFM檢查顯得不太可能。因此，需要首先進(jìn)行AFB檢查，對其中可疑病變部位有選擇地進(jìn)行FCFM檢查，即“光學(xué)活檢”。這樣，可大大提高支氣管鏡活檢的陽性率，避免病變陰性部位活檢和重復(fù)操作。Thiberville等［19］應(yīng)用FCFM準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)了22例支氣管上皮化生、19例發(fā)育不良、5例原位癌和2例浸潤性癌患者。聯(lián)合使用FCFM和AFB，可以在組織損傷最少的條件下，觀察到與癌前期病變有關(guān)的支氣管基底膜變化，甚至是原位癌。

2.細(xì)胞內(nèi)鏡(endocytoscopy，EC)(Olympus，Tokyo，Japan)是最新出現(xiàn)的實時體內(nèi)內(nèi)鏡技術(shù)，可以提供體內(nèi)黏膜1400倍的放大視野，觀察細(xì)胞水平的粘膜結(jié)構(gòu)變化，從而為發(fā)現(xiàn)癌前期病變提供可能。與FCFM不同，EC雖然只能觀察到黏膜表淺的變化，但可以觀察微血管形成的情況，并能通過觀察染色細(xì)胞形態(tài)，達(dá)到直接病理觀察的效果［20］。有研究使用EC觀察了22例患者(7例鱗癌，11例的支氣管鱗狀上皮增生和4例光動力治療后的患者)亞甲藍(lán)染色的支氣管黏膜。發(fā)現(xiàn)正常的支氣管黏膜可見纖毛柱狀上皮，在支氣管鱗狀細(xì)胞增生的患者可見規(guī)則排列富含細(xì)胞質(zhì)的黏膜細(xì)胞，而在鱗狀細(xì)胞癌的患者可見多形態(tài)的腫瘤細(xì)胞，如細(xì)胞密度增加，分層排列不均。EC的觀察結(jié)果和組織學(xué)病理活檢的結(jié)果符合［21］。也有學(xué)者對4例小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)患者采用EC支氣管鏡進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)SCLC組織呈小圓型細(xì)胞，核深染，胞漿少，明顯不同于正常支氣管黏膜［22］。EC是非常有前景的實時內(nèi)鏡系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)異常黏膜病灶后可進(jìn)行快速治療。然而其診斷的敏感性和特異性尚需進(jìn)一步明確。

六、電磁導(dǎo)航支氣管鏡(electromagnetic nawigation bronchoscopy，ENB)

常規(guī)支氣管鏡對＜2 cm的肺外周病灶診斷陽性率很低，僅為14% ～50%。為了突破這一限制，發(fā)展了很多支氣管鏡輔助方法，ENB即為其中的一種。ENB的工作原理是對CT獲得的肺和支氣管完整數(shù)字圖像進(jìn)行三維重建，創(chuàng)建支氣管樹結(jié)構(gòu)的三維虛擬結(jié)構(gòu)。檢查時由計算機(jī)控制定位探頭，將探頭引導(dǎo)至CT確定的病灶部位，最后通過活檢針進(jìn)行活檢。由于計算機(jī)定位準(zhǔn)確，可以大大提高活檢的精確性，提高診斷陽性率。ENB包括4個部分:①與計算機(jī)相連的電磁定位板;②可以向8個方向轉(zhuǎn)動的可操縱傳感探頭;③連接探頭、毛刷、活檢針的外接工作通道;④可將CT圖像重建成為虛擬的仿真三維支氣管圖像的計算機(jī)軟件系統(tǒng)。探頭在支氣管樹中的位置可以通過電磁定位板反映在計算機(jī)軟件中，從而引導(dǎo)探頭到達(dá)病灶位置。ENB使支氣管鏡下甚至透視下不可見的肺部周圍病灶以及縱隔病灶的活檢成為可能，并可指導(dǎo)TBNA。

一項前瞻性研究顯示，在肺周圍病灶平均大小22.8 mm的情況下，ENB的活檢成功率為74%;對于縱隔淋巴結(jié)，平均大小在28.1 mm時，活檢的成功率為100%;在接受檢查的全部54例患者中，并發(fā)癥發(fā)生率與常規(guī)支氣管鏡檢查比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義［23］。另一項研究發(fā)現(xiàn)，無論病灶大小，ENB對周圍型肺病灶的檢查成功率可達(dá)67%，檢查時間為16.3～45.0 min，平均導(dǎo)航誤差為9 mm左右，對右中葉病灶檢查的成功率最高(88%)［24］。

ENB對周圍型肺病灶和縱隔淋巴結(jié)活檢陽性率更高，并且可以避免X線透視對人體的傷害。ENB有較高的操作要求，術(shù)者必須熟悉CT三維圖像的導(dǎo)航方向，并了解呼吸運(yùn)動對支氣管位置的影響，使虛擬圖像和實際圖像盡可能吻合，能夠熟練操作探頭在支氣管內(nèi)的運(yùn)動，一般需要進(jìn)行數(shù)次檢查后才能熟練掌握該技術(shù)。相信計算機(jī)三維技術(shù)的發(fā)展必然會大大提高ENB定位病灶的準(zhǔn)確性，從而使該技術(shù)日臻成熟。

七、細(xì)胞和分子生物學(xué)

肺癌患者呼出氣中含有體內(nèi)的代謝產(chǎn)物和氣道內(nèi)壁的細(xì)胞和組織，可能作為早期診斷的依據(jù)。呼出氣體檢查完全無創(chuàng)，費(fèi)用也相對較低。近年來很多學(xué)者努力都在尋找呼出氣中早期診斷肺癌的分子標(biāo)記物，但目前距離臨床應(yīng)用仍有一段距離。目前采用最多的呼出氣檢查方法為質(zhì)譜分析法。Poli等［25］發(fā)現(xiàn)肺癌、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease)、無癥狀吸煙者和正常人群的13種呼出氣中的揮發(fā)性有機(jī)物VOC存在較大差別。另一項研究采用質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜分析(PTR-MS)比較220例肺癌患者和441位正常人群呼出氣體VOC的特點。發(fā)現(xiàn)呼出氣體中的肺癌可能標(biāo)記物是酒精、乙醛、酮和碳?xì)浠衔铩２捎眠@些指標(biāo)診斷肺癌的敏感性和特異性最高為80%和100%［26］。此外，相對于質(zhì)譜分析法，呼出氣化學(xué)感應(yīng)元件更易使用。近年來已有數(shù)個采用呼出氣感應(yīng)甚至是經(jīng)訓(xùn)練的犬類來鑒別肺癌和正常人群的臨床研究［27］。其診斷肺癌的陽性率為40%～80%。然而必須指出這些感應(yīng)元件難以標(biāo)準(zhǔn)化，難以比較其優(yōu)劣。因此，尚需大規(guī)模的多中心臨床研究證實其有效性。

痰液細(xì)胞學(xué)檢查雖然陽性率低，但結(jié)合X線檢查仍可能降低肺癌的病死率。一項大樣本研究發(fā)現(xiàn)，對重度吸煙者每4個月進(jìn)行胸片和痰細(xì)胞學(xué)檢查，比單純胸片檢查可輕度降低肺癌的病死率［28］。而優(yōu)化的細(xì)胞學(xué)檢查方法有:①液基細(xì)胞學(xué)檢查(liquid-based cytologytest，LCT)和液基薄層細(xì)胞學(xué)制片(ThinPrep)技術(shù)，較常規(guī)痰液檢查可明顯提高惡性細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)率［29-30］;②DNA染色與自動細(xì)胞分析技術(shù)結(jié)合起來的自動痰細(xì)胞分析(LungSign test)可早期發(fā)現(xiàn)痰中的惡性變化。應(yīng)用該方法對1123例肺癌高危人群進(jìn)行篩查，最終370例患者診斷為肺癌，全部肺癌患者中的40%和Ⅰ期肺癌患者中的35%經(jīng)該方法檢出，而常規(guī)痰細(xì)胞學(xué)檢查僅能發(fā)現(xiàn)全部肺癌患者中的16%［31］。自動痰細(xì)胞分析儀獲得的結(jié)果可由細(xì)胞病理學(xué)家核對，以提高準(zhǔn)確性。

運(yùn)用分子生物學(xué)的方法檢測肺癌早期的基因及分子改變，使得肺癌的分子早期診斷成為可能。常用的檢測技術(shù)包括PCR、逆轉(zhuǎn)錄PCR及基因芯片技術(shù)，現(xiàn)已應(yīng)用于痰液、支氣管肺泡灌洗液、支氣管刷檢標(biāo)本、組織活檢標(biāo)本、外周血和骨髓標(biāo)本的研究。

肺癌分子學(xué)檢查包括多種分子標(biāo)記物，如血清K-ras和p53突變，p16(INK4A)、RASSF1A和NORE1A超甲基化，端粒酶活性、不均一核糖核蛋白(hnRNP)、微衛(wèi)星異常、Pentraxin-3等［32］。有研究提出，p53突變和p16超甲基化以及痰液中的microRNAs有望成為痰液篩查指標(biāo)［33-34］。而痰液細(xì)胞與煙草相關(guān)的HYAL2和FHIT基因缺失也可能會成為早期肺癌的篩查指標(biāo)［35］。但將這些檢查應(yīng)用于臨床為時尚早。

新的篩選和檢測方法的開發(fā)，為肺癌早期診斷提供了重要手段。LDCT適用于周圍型肺癌的篩查，并已經(jīng)逐步開展。而注重早期中央型肺癌的AFB、FCFM、EC技術(shù)也正逐漸應(yīng)用于臨床。EBUS/ENB技術(shù)旨在更快和更準(zhǔn)確地對肺癌進(jìn)行診斷和分期，使更多的患者通過手術(shù)切除。而痰液、呼出氣、血液中的細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)的篩查指標(biāo)也已有望在不遠(yuǎn)的將來進(jìn)入臨床使用。但是，不同方法各有其局限性，需要我們將這些手段有效地聯(lián)合，同時更深入地了解肺癌的自然史，了解從癌前病變至發(fā)生肺癌的動態(tài)過程，在此基礎(chǔ)上不斷研究和發(fā)展新的方法，使肺癌的早期診斷日臻完善。

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