武漢大學中南醫(yī)院黨委書記、眼耳鼻喉口腔醫(yī)院(院中院)首席專家劉爭曾遇到這樣兩名患者:他們都患有慢性鼻竇炎,癥狀幾乎一致,也都經(jīng)歷了多次手術(shù)和復發(fā),但最終接受了完全不同的兩種治療方案。這是為什么呢?答案藏在劉爭團隊開展的“基于免疫病理學特征的慢性鼻竇炎精準診療策略的構(gòu)建與應用”項目中。該項目獲得2024年中華醫(yī)學科技獎醫(yī)學科學技術(shù)獎一等獎。
探秘:在臨床中發(fā)現(xiàn)不尋常
鼻塞、流膿鼻涕、頭痛難眠、嗅覺減退、只能用嘴呼吸……患有慢性鼻竇炎的人,無一不飽受這一系列癥狀困擾。劉爭介紹,慢性鼻竇炎的治療效果不盡如人意,超過30%的患者對指南推薦的治療反應不佳。很多患者經(jīng)歷過多次手術(shù),術(shù)后2年復發(fā)率達30%,5年復發(fā)率達60%~80%。
反復的手術(shù)和治療,持續(xù)支出的診療費用,給患者和社會都造成了負擔。早在20年前,劉爭就立志要找到慢性鼻竇炎反復發(fā)作的“奧秘”,為患者解除病痛。
研究文獻,是劉爭“探秘”的第一步。拉斯克基礎醫(yī)學研究獎獲得者羅納德·韋爾曾說,從事某一個領(lǐng)域的研究,要沉下心去多讀文獻,在閱讀的過程中學會融會貫通,不能被文獻牽著鼻子走。對此,劉爭深以為然。他說:“科研的本質(zhì)就是不斷追問和求證?!边@種較真的態(tài)度推動著劉爭團隊持續(xù)探索、精益求精。
劉爭介紹,在絕大多數(shù)有關(guān)慢性鼻竇炎的國外文獻中,65%~90%的白人受試者以嗜酸性粒細胞炎癥表現(xiàn)為主。過去20年,我國研究者一直把這個結(jié)論奉為真理,對慢性鼻竇炎發(fā)病機制的研究、診療指南的制定以及藥物的研發(fā),也都基于該研究結(jié)論。
然而,劉爭團隊分析大量患者留存的病理數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),結(jié)果與國外文獻、教科書上說得不太一樣。為此,劉爭用常規(guī)的組織病理學染色進行驗證發(fā)現(xiàn),中國人中約50%的患者并不表現(xiàn)為嗜酸性粒細胞炎癥,而是表現(xiàn)出更強的中性粒細胞炎癥。后來,多國科學家進一步驗證了劉爭團隊的研究結(jié)果是正確的。
對癥:炎癥治療“撥亂反正”
“國外的研究是針對外國人的,我們的研究是針對中國人的。人種不同,結(jié)果也就不同。”此研究成果一出,劉爭離真相更近了一步。于是,他帶領(lǐng)團隊展開了進一步研究,為慢性鼻竇炎治療“撥亂反正”。
研究發(fā)現(xiàn),無論是嗜酸性粒細胞炎癥還是中性粒細胞炎癥,都會導致病情復發(fā)。按照此前的治療指南,慢性鼻竇炎患者在手術(shù)后,將統(tǒng)一使用糖皮質(zhì)激素配合鼻噴或鼻腔沖洗進行后續(xù)治療。而后,一部分以嗜酸性粒細胞炎癥為表現(xiàn)的患者痊愈。
“在復發(fā)患者中,如果以嗜酸性粒細胞炎癥為表現(xiàn),那就證明治療方向是對的,只是方法不恰當,需要更大的激素用量或更徹底的手術(shù)方式;而經(jīng)檢查為中性粒細胞炎癥的患者,就要及時改變治療方向?!眲幗忉屨f,“好比駕車前往某一目的地,如果方向?qū)α?,但遲遲到不了,就要思考是不是油量不足;如果方向錯了,就要及時掉頭,找到正確的路?!?br />
劉爭列舉了兩個病例。李女士和王先生都是慢性鼻竇炎患者,都經(jīng)歷了多次手術(shù)和復發(fā),生活質(zhì)量受到嚴重影響。他們來到劉爭的門診,期望尋找更好的治療策略。
“李女士患有哮喘,且阿司匹林不耐受,這是典型的嗜酸性粒細胞炎癥表現(xiàn)。結(jié)合影像學、血液檢驗等檢查,確認李女士為嗜酸性粒細胞炎癥患者,需要采取更‘激進’的治療方式,增加抗2型炎癥激素的用量。”劉爭介紹,此前李女士使用常規(guī)的鼻噴上藥方式,每天最多噴200微克糖皮質(zhì)激素,現(xiàn)在可以增加至每天噴400微克?;蛘吒挠帽乔粵_洗的方式,每天的藥物用量可增至1毫克。
王先生雖與李女士的癥狀相同,但是他沒有哮喘等合并癥,沒有阿司匹林不耐受,其外周血中嗜酸性粒細胞數(shù)并不高?!巴跸壬允?,當?shù)蒯t(yī)院多次為他增加用藥劑量,但是沒有太大效果。綜合研判,他應該為中性粒細胞炎癥?!眲幗榻B,王先生在對癥使用3個月的低劑量大環(huán)內(nèi)酯類藥物后,病情得到了有效控制。
精準:治療窗口不斷前移
明確了國人慢性鼻竇炎的免疫病理學特征類型,明晰了不同類型患者的治療路徑,臨床上又遇到一個重大難題:該怎么精準、高效地判斷患者是嗜酸性粒細胞炎癥還是中性粒細胞炎癥呢?
在醫(yī)學診斷中,病理檢查是至關(guān)重要的一環(huán)?!皞鹘y(tǒng)的病理檢查包括術(shù)前活檢、術(shù)中或術(shù)后檢查,都是幫助醫(yī)生制定治療方案的重要方法?!眲幗榻B,慢性鼻竇炎是一種高度異質(zhì)性疾病,個體差異極大。檢查時,醫(yī)生要在顯微鏡下隨機選擇鼻息肉玻片的10個視野,并計算其中的炎癥細胞數(shù)量,工作量巨大、準確度不高,而且不可能實現(xiàn)全片計算。病理科醫(yī)生尤其是基層醫(yī)院的病理科醫(yī)生不足,不同醫(yī)生之間的計算結(jié)果可能差異很大,無法實現(xiàn)同質(zhì)化診斷,臨床上急需一種能夠準確、快速進行病理分型的新手段。
人工智能(AI)成了最佳選擇。中山大學附屬第三醫(yī)院楊欽泰教授團隊與劉爭團隊聯(lián)合相關(guān)醫(yī)療機構(gòu)、研究院、企業(yè),經(jīng)過多年努力,搭建起一個慢性鼻竇炎AI病理診療云平臺?!霸贏I醫(yī)生的幫助下,可在數(shù)秒內(nèi)快速、精準地對慢性鼻竇炎開展病理分型。把分型診斷準確率從75%提高到100%,同時顯著縮短診斷所需時間?!眲幗榻B。
考慮到我國部分欠發(fā)達地區(qū)基層醫(yī)院的能力與需求,該系統(tǒng)研發(fā)了“平臺版”和“單機版”兩個版本的AI醫(yī)生?!捌脚_版”主要面向三級醫(yī)院,對網(wǎng)速和設備性能有一定要求,屬于5G支持的高通量掃描分析精準診斷系統(tǒng)?!皢螜C版”適用于欠發(fā)達地區(qū)的基層醫(yī)院,對網(wǎng)速和設備性能要求低。
“但是,無論是何種方式的病理檢查都是有創(chuàng)檢查。很多患者不接受術(shù)前活檢,術(shù)中、術(shù)后檢查有一定的延后性。是否有無創(chuàng)的方式呢?是否能把治療窗口再提前呢?”經(jīng)過進一步研究,劉爭團隊確定了3種無創(chuàng)檢查方式——外周血、鼻分泌物、影像學檢查。
“在正常情況下,嗜酸性粒細胞在血液中的百分比較低,通常低于5%。如果計數(shù)高于正常范圍,則可判定為嗜酸性粒細胞炎癥?!眲幗榻B,“我們還發(fā)現(xiàn),如果在鼻分泌物中發(fā)現(xiàn)白細胞介素5(IL-5)水平升高,也可認定為嗜酸性粒細胞炎癥?!?br />
針對影像學檢查,劉爭團隊通過醫(yī)工融合,研發(fā)了AI影像診斷云平臺——慢性鼻竇炎診療全過程智能協(xié)同系統(tǒng)。該系統(tǒng)配有慢性鼻竇炎臨床科研數(shù)據(jù)庫、鼻部科研專病庫系統(tǒng),基于多維度、多層次的臨床和組學數(shù)據(jù),利用多種機器學習方法,精準界定慢性鼻竇炎分型。
“有了該系統(tǒng),醫(yī)生只需結(jié)合CT檢查結(jié)果和部分臨床數(shù)據(jù)就可進行診斷,準確率高達90%。過程無創(chuàng),確診時間也大為縮短?!眲幈硎?,該系統(tǒng)讓患者在治療前即能進行精確分型診斷,為后續(xù)綜合治療方案的建立提供了可靠依據(jù)。
如今,劉爭仍沒有停下探索的腳步。他專注于慢性鼻竇炎中性粒細胞炎癥發(fā)病機制研究,并找到了幾個關(guān)鍵靶點,有望進一步降低該炎癥分型患者的復發(fā)率?!拔覀兤诖玫缴鐣鹘绲闹С郑铀偎幬镅邪l(fā)進程,為更多患者解除病痛?!眲幷f。
記者 郭蕾 特約記者 張翼飛