流式細胞術在腫瘤病理中的應用

1、一、一、FCM的測定在腫瘤早期診斷和鑒別診的測定在腫瘤早期診斷和鑒別診斷中的作用斷中的作用 DNA非整倍體的出現(xiàn)可能是癌前病變發(fā)生早非整倍體的出現(xiàn)可能是癌前病變發(fā)生早期癌變的一個重要指標期癌變的一個重要指標n正確識別癌前病變是早期診斷惡性腫瘤的重要環(huán)節(jié)，早期發(fā)現(xiàn)與治療癌前病變對腫瘤的預防具有重要的實際意義。n按傳統(tǒng)意義，癌前病變是指某些具有癌變潛能的病變，然而，臨床上所謂癌前病變所包括的實際上是一大組生物學行為迥異的病變，其中僅一小部分具潛在癌變可能，而大部分完全是良性病變。n利用病理形態(tài)學手段能將其區(qū)別開來，即只有那些不典型增生或 稱異型增生的上皮具癌變潛能， 為了進一步區(qū)別不典型增生上皮癌

2、變潛能的大小， 通常根據(jù)其增生程度和形態(tài)表現(xiàn)將其分為.級，分級越高， 癌變可能性越大，特別是級不典型增生， 其中有一部分可能已是癌，只是形態(tài)學上尚不能確定診斷。n不典型增生分級的判斷幾乎全靠經(jīng)驗， 缺乏客觀指標。 有些病例即使經(jīng)驗豐富的病理醫(yī)師所做出的診斷可截然不同。n對這組病變，用FCM分析細胞DNA含量可提供較確切、客觀的診斷信息。 n對食管、 胃、 宮頸、 結腸、 鼻咽、口腔粘膜、宮內(nèi)膜等處的癌前病變的研究結果表明，DNA指數(shù)和非 整倍體出現(xiàn)率隨上皮增生程度增高而增高， 非整倍體的癌前病變，經(jīng)隨訪發(fā)現(xiàn)近半數(shù)發(fā)生癌變。DNA非整倍體的出現(xiàn)率與癌變率及不典型增生的程度密切相關。 n Tedo

3、ri等應用FCM對萎縮性胃炎的活檢標本進行了細胞 DNA分析， 9例病人的細胞DNA含量異常增高且均為非整倍體DNA分布組方圖，其中兩例經(jīng)病理證明為早期胃癌， 另一例隨訪 6個月后，第二次進行DNA含量分析，仍顯示為非整倍體，后因幽門梗阻而行手術治療， 術后病理發(fā)現(xiàn)胃粘膜存在一個小的早期癌灶， 其余6例雖未證實為癌，但有不同程度不典型增生，已具有潛在癌變的可能性。n他認為檢測癌前細胞DNA含量變化規(guī)律，可以對其癌變的發(fā)生進行預測，及時作出早期診斷。n左連富的研究發(fā)現(xiàn)，萎縮性胃炎和伴I級不典型增生的胃粘膜病變，無DNA非整倍體的病例，19例級不典型增生病例中，2例出現(xiàn)DNA非整倍體，14例級不典

4、型增生病例中，8例出現(xiàn)DNA非整倍體，說明癌前病變增生程度越重，出現(xiàn)DNA非整倍體率越高。認為DNA非整倍體的出現(xiàn)可能是癌前病變發(fā)生癌變的一個重要標志。n左還應用FCM對多種組織的208例癌前病變細胞分析了DNA倍體，所發(fā)現(xiàn)的45例DNA非整倍體的癌前病變中，經(jīng)病理證實22例發(fā)生了癌變。 Relationship Between DI and Cytologic Diagnosis in 1916 Casas of Esophages Epithelium Dysplasia _ Cellular Diagnosis No.of Casas DI value P value _ Normal

5、217 1.010.06 0.2 Mild Dysplasia 306 1.030.10 0.01 Moderte Dysplasia 952 1.060.27 0.01 Severe Dysplasia 349 1.090.14 0.01 Cancer 92 1.240.18 0.05 Mild Dysplasia 306 280 26 8.5 0.01 Moderte Dysplasia 952 791 161 16.9 0.01 Severe Dysplasia 349 229 120 34.4 0.01 Cancer 92 20 72 78.3 0.01 _ Note: D-dipoi

6、d. H-heteroploid(H.P)nHamrnarberg用FCM技術對51例慢性潰瘍性結腸炎的活檢標本進行了細胞DNA分析，發(fā)現(xiàn)8例為非整倍體細胞組方圖，其中2例病理證實為癌。nHamrnarberg還報道1例潰瘍性結腸炎，腸粘膜活檢診斷為輕度不典型增生，F(xiàn)CM分析發(fā)現(xiàn)DNA含量異常增高，一年后在其活檢部位發(fā)現(xiàn)一個52mm 大小的腫瘤。認為FCM 可常規(guī)作為潰瘍性結腸炎病人隨訪手段和篩選癌變細胞的工具，若檢出非整倍體細胞群，雖病理不能證實，但可作為癌變早期的一個信號，預以密切觀察隨訪。 淋巴瘤、白血病在病理形態(tài)學還不能做出診淋巴瘤、白血病在病理形態(tài)學還不能做出診斷之前斷之前，F(xiàn)CM可

7、以提供確切的診斷信息可以提供確切的診斷信息n淋巴瘤和白血病的早期階段不象上皮性腫瘤的癌前或癌變早期具有一定組織學上的特征。應用流式分析細胞DNA含量的異常變化，使得淋巴瘤和白血病的早期診斷成為可能。nWantzin等對7例早期皮膚T細胞性淋巴瘤的活檢標本進行了DNA含量分析，發(fā)現(xiàn)7例患者的DNA倍體均為非整倍體，這7例病人從第一次流式細胞分析發(fā)現(xiàn)DNA倍體異常后，直到5-21個月，病理才證實為皮膚淋巴瘤。他們認為流式細胞術對于淋巴瘤的早期診斷具有比形他們認為流式細胞術對于淋巴瘤的早期診斷具有比形態(tài)學更為敏感、準確的優(yōu)點態(tài)學更為敏感、準確的優(yōu)點，它可測得正常細胞和異它可測得正常細胞和異常細胞常細

8、胞DNA含量的微小差別含量的微小差別，在形態(tài)學還不能作出診在形態(tài)學還不能作出診斷之前斷之前，就可提供確切的診斷信息。就可提供確切的診斷信息。 DNA非整倍體的交界瘤應按惡性腫瘤對非整倍體的交界瘤應按惡性腫瘤對待待n卵巢交界瘤的客觀存在已被大多數(shù)病理學者所接受，但其病理診斷標準很不統(tǒng)一，即使資深病理醫(yī)師對交界瘤的診斷也感棘手。屬于交界瘤的這組腫瘤形態(tài)學介于良惡性之間，難以鑒別，而其生物學行為有的是惡性，有的是良性。臨床醫(yī)師常不知采取何種治療措施。n研究表明 FCM 分析腫瘤細胞 DNA含量可作為一種輔助診斷手段，并能指導臨床治療。 n許樹堂等對 47 例卵巢交界瘤細胞進行了分析，發(fā)現(xiàn)14例為DN

9、A異倍體，其中漿液性交界瘤11例，粘液性 3 例，漿液性交界瘤DNA倍體出現(xiàn)率明顯高于粘液性交界瘤，認為這可能是漿液性 交 界 瘤 的惡變率高于粘液性交界瘤的原因。隨訪結果，DNA二倍體的交界瘤生存期明顯長于DNA異倍體的交界瘤。n吳小華報道6例卵巢交界瘤中3例為異倍體，其中1例術后4年癌變。 nFriedlandee 認為 DNA 異倍體的卵巢交界瘤的預后差， 提示交界瘤出現(xiàn)異倍體即已具備惡性腫瘤特征。 盡管病理形態(tài)學上尚不能證實為惡性，也應視為惡性。 形態(tài)學表現(xiàn)為良性的腫瘤出現(xiàn)非整倍體提示形態(tài)學表現(xiàn)為良性的腫瘤出現(xiàn)非整倍體提示有惡性轉(zhuǎn)變的可能有惡性轉(zhuǎn)變的可能n某些腫瘤形態(tài)學表現(xiàn)和生物學行為

10、不完全一致，例 如 有 些 甲狀腺腫瘤織形態(tài)學表現(xiàn)似為良性，而術后可復發(fā)， 甚至轉(zhuǎn)移。 對于 這 部分腫瘤，臨床上常遇到診斷不一致的問題(病理醫(yī)師做出截然不同的診斷)因而延誤有效的治療。因此尋找 比形態(tài)學更能客觀反映其生物學行為的標志對這部分腫瘤就顯得格外重要。n有學者對原病理診斷為良性的甲狀腺腫瘤進行了FCM分析,并對DNA非整倍體的病例重新復查組織切片，發(fā)現(xiàn)其中相當一部分為低度惡性而非良性。認為，病理形態(tài)學表現(xiàn)為良性的甲狀腺腫瘤，如DNA含量出現(xiàn)異常，提示正在向惡性轉(zhuǎn)變，應按惡性腫瘤處理。n有人用FCM分析DNA含量預測葡萄胎惡變，發(fā)現(xiàn)DNA非整倍體作為一項指標預測葡萄胎惡變，其符合率為5

11、9.4%，其準確性明顯超過了用滋養(yǎng)細胞增生和分化程度預測惡變的指標。 DNA指數(shù)可作為判斷間葉組織腫瘤良惡性的指數(shù)可作為判斷間葉組織腫瘤良惡性的輔助指標輔助指標n某些間葉組織來源腫瘤的良惡性判斷是病理學工作者的難題之一，特別是那些分化較好的惡性腫瘤與良性腫瘤的鑒別有時非常困難。常規(guī)病理組織學方法是以有無細胞核分裂象和細胞核分裂象的多少作為診斷指標，然而其標準很不統(tǒng)一。n如平滑肌來源的腫瘤，有人提出每個高倍視野出現(xiàn)2個或2個以上細胞核分裂象即診斷為惡性，但也有提出每10個高倍視野出現(xiàn)5個細胞核分裂象即考慮為惡性。n近年的FCM研究表明DNA倍體為二倍體的間葉組織來源腫瘤的預后明顯好于異倍體的腫瘤

12、，因而提出間葉組織來源的腫瘤如DNA含量高，出現(xiàn)異倍體則提示為惡性，F(xiàn)CM檢測細胞DNA含量可作為判斷間葉組織腫瘤良惡性的一個客觀指標。二、流式參數(shù)的預后意義二、流式參數(shù)的預后意義 n惡性腫瘤患者的預后受多種因素的影響。臨床上預測惡性腫瘤患者的預后，主要根據(jù)組織學分級和臨床分期等指標。這些指標多為非定量指標，受主觀因素影響較大，從而影響預后判斷的準確性。n用FCM技術對腫瘤細胞進行DNA含量和 DNA倍體及S期分析并與腫瘤患者的預后相聯(lián)系是FCM技術用于臨床的重要方面，特別是1983年Hedley等首先制備石蠟包埋組織單細胞懸液成功以來，許多學者對流式參數(shù)與其他因素及預后的關系進行了大量研究，

13、發(fā)表論文達數(shù)百篇之多。n所獲結果不盡一致，通常認為 DNA 含量高，非整倍體的腫瘤惡性程度高，預后差，二倍體或近二倍體腫瘤預后好。 nOtto等分析了68例-期腎癌細胞的DNA倍體，并與組織學分級對比分析。結果發(fā)現(xiàn)DNA倍體是極好的預后指標。二倍體腫瘤占49%，這些腫瘤的DNA分布組方圖幾乎與正常腎組織沒有差別，二倍體腫瘤患者僅21%出現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶。非整倍體或多倍體腫瘤占51%，這些患者的90%出現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶。n研究結束時，二倍體腫瘤患者85%存活，而非整倍體腫瘤串者僅15%存活。組織學分級為、級的腫瘤幾乎(19/22例)都是非整倍體。 nBaisch等也分析了腎癌細胞的DNA指數(shù)，發(fā)現(xiàn)、級腫瘤均為多

14、倍體，、級腫瘤多為二倍體或近二倍體。術后隨訪2年，88%的多倍體腫瘤出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，而二倍體或近二倍體腫瘤均未出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。n膀胱癌、前列腺癌、卵巢癌及宮內(nèi)膜癌的癌細胞DNA倍體與預后密切相關。n組織學分級為級的膀胱癌多為二倍體，預后好，級的膀胱癌多為非整倍體或多倍體，預后差。 n前列腺癌的DNA倍體與臨床分期密切相關。期多為二倍體，、期多為異倍體，期介于兩者之間。即使同為、期，二倍體腫瘤較異倍體腫瘤進展慢。二倍體腫瘤僅15%發(fā)生局部浸潤或轉(zhuǎn)移，而異倍體腫瘤75%發(fā)生局部浸潤和轉(zhuǎn)移。n二倍體或近二倍體的卵巢瘤患者的生存率遠遠高于異倍體卵巢癌患者，且卵巢癌DNA倍體和臨床分期也有相關關系。有一組研究發(fā)現(xiàn)，

15、晚期卵巢癌均為異倍體，而早期卵巢癌僅40%為異倍體。有人進行多因素回歸分析表明，倍體狀態(tài)為卵巢癌最主要的預后參數(shù)。 n在宮內(nèi)膜癌，二倍體或近二倍體腫瘤的預后好于異倍體腫瘤。高分化及中分化的腫瘤多為二倍體，異倍體主要見于低分化腫瘤。另外、期腫瘤異倍體多，、期腫瘤二倍體多，、期腫瘤中DNA倍體狀況與預后密切相關。n然而，關于DNA指數(shù)的預后意義，認識尚不一致。在不同器官的腫瘤，結果不一，甚至在同一器官的腫瘤所獲結果亦不盡一致。n例如：乳腺癌，有的研究得出的結論是二倍體腫瘤比異倍體腫瘤預后好，但其他研究則表明DNA倍體狀態(tài)在乳腺癌不是一個獨立的預后指標。n又如，結、直腸癌，雖有研究指示二倍體腫瘤較異

16、倍體腫瘤復發(fā)少，但不少研究則未能發(fā)現(xiàn)DNA倍體與腫瘤轉(zhuǎn)移及預后有任何關系。n甚至有的研究結果提示，在頭頸部鱗癌，異倍體腫瘤較二倍體腫瘤預后好。已發(fā)表的論文有相當一部分否定DNA指數(shù)與預后有關。n鑒于這此矛盾結果，有學者認為迄今發(fā)表的大量研究以使用存檔石蠟包埋組織而進行的回顧性研究占絕大多數(shù)，而這些結果的確切價值是否能與用新鮮組織所獲結果相提并論尚不能肯定，因而要最后確定DNA分析的預后價值仍需對不同器官和組織來源的不同的腫瘤的新鮮組織進行大量前瞻性研究。 n綜合文獻中的觀點，似乎可以認為，DNA及倍體狀況分析在某些腫瘤有預后價值，在某些腫瘤則無預后價值，而在有些腫瘤其預后價值有待進一步闡明，K

17、oss將DNA指數(shù)及倍體狀況與腫瘤患者預后的關系歸納為三種情況：DNA倍體與預后關系密切的腫瘤倍體與預后關系密切的腫瘤：膀胱：膀胱癌、前癌、前列腺癌、卵巢癌、宮列腺癌、卵巢癌、宮內(nèi)膜癌及皮膚黑色素瘤。內(nèi)膜癌及皮膚黑色素瘤。 DNA倍體與預后關系尚難肯定的腫瘤倍體與預后關系尚難肯定的腫瘤：乳腺乳腺癌、結直腸癌、肉瘤、神經(jīng)母細胞瘤癌、結直腸癌、肉瘤、神經(jīng)母細胞瘤，胚胎細胚胎細胞瘤、甲狀腺大嗜酸細胞瘤及腦瘤。胞瘤、甲狀腺大嗜酸細胞瘤及腦瘤。 DNA倍體與預后關系不密切的腫瘤倍體與預后關系不密切的腫瘤：肺癌、肺癌、腎癌、宮頸癌、頭頸部鱗癌、甲狀腺癌、胃癌、腎癌、宮頸癌、頭頸部鱗癌、甲狀腺癌、胃癌、淋巴

18、瘤及白血病。淋巴瘤及白血病。 n除DNA指數(shù)及倍體狀況外，反映腫瘤增殖狀態(tài)的S期細胞比率也被作為判斷患者預后的指標。S期細胞比率與腫瘤組織學分級關系相當密切，隨組織學分級增高而增高，與腫瘤的組織學類型無關。n一組研究表明，甲狀腺癌，低度惡性組S期細胞比例為21.1士6.24，而高度惡性組S期細胞比例達30.3士9.5。n研究證明，S期細胞比率對于估價肺癌、乳腺癌、何杰金氏淋巴瘤、睪丸腫瘤、卵巢癌、結直腸癌、甲狀腺癌、腦星形細胞瘤患者的預后有重要意義。 n有些研究結果提示S期細胞比率與DNA指數(shù)及倍體狀態(tài)有一定相關性，異倍體卵巢癌的S期比率顯著高于二倍體的卵巢癌，而二倍體的卵巢癌的S期細胞比率明

19、顯高于二倍體的良性腫瘤，反映惡性腫瘤間及良惡性腫瘤間增殖特性的差異，提示S期細胞比率在評估腫瘤的惡性度及鑒別良惡性腫瘤方面也有重要意義。n不少學者認為S期細胞比率比DNA指數(shù)更具預后價值，然而S期細胞比率比DNA指數(shù)更難測定，有相當一部分標本不能用于測定S 期細胞比率，石蠟包埋組織由于產(chǎn)生許多組織碎片，尤其不適合用于分析S期細胞比率。 三、三、FCM在腫瘤脫落細胞學檢查的應用在腫瘤脫落細胞學檢查的應用n傳統(tǒng)的脫落細胞學檢查是篩選和診斷腫瘤的一種重要手段，由于這種方法費力耗時，細胞學工作者一直設想使細胞學診斷自動化。nFCM的問世，使細胞學檢查自動化成為現(xiàn)實。人們利用FCM檢測脫落細胞的DNA指

20、數(shù)和S期細胞比率并據(jù)此判斷生物學行為。迄今的大量臨床應用表明，其對腫瘤細胞的診斷正確率已達常規(guī)細胞學水平。 n Klein等提出的FCM診斷腫瘤細胞的標準如下：n發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)DNA非整倍體細胞峰診為癌。非整倍體細胞峰診為癌。n如無明顯的非整倍體細胞峰如無明顯的非整倍體細胞峰，但有一個突出但有一個突出的四倍體細胞峰和大于的四倍體細胞峰和大于15%的超二倍體細胞的超二倍體細胞(S期細胞期細胞)，并伴有并伴有G0/l峰的峰的CV值大于值大于9%診為癌診為癌。n無明顯的非整倍體細胞峰但無明顯的非整倍體細胞峰但G0/1峰峰CV值增值增大大，并伴有大于并伴有大于10-15%超二倍體細胞和一個超二倍體細胞和一個

21、突出的四倍體峰位突出的四倍體峰位，診為可疑癌。診為可疑癌。n根據(jù)這一標準，他們分析了l58例泌尿系腫瘤，診斷正確率為93%，假陰性率為2.5%。n作者認為用作者認為用FCM分析分析DNA指數(shù)是診斷脫落細指數(shù)是診斷脫落細胞的一種快速、特異性高且敏感的方法胞的一種快速、特異性高且敏感的方法，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有異倍體細胞提示為惡性。有異倍體細胞提示為惡性。 n左連富等用FCM分析了食管癌脫落細胞59例、膀胱癌尿液脫落細胞39例，胃癌內(nèi)鏡刷檢細胞28例，宮頸癌刮取細胞44例，共170例惡性腫瘤脫落細胞，F(xiàn)CM分析結果顯示155例為陽性，診斷正確率91.2%，假陰性率為8.8%(15例)。70例正常組織細胞，4例診為陽性，假陽性率為6.0%。認為認為FCM分析脫落細胞分析脫落細胞DNA指數(shù)可指數(shù)可作為腫瘤診斷的一種重要的輔助方法。作為腫瘤診斷的一種重要的輔助方法。nFCM分析出現(xiàn)假陽性的原因，常由于所收集的標本存在大量炎細胞和多核巨細胞所致