流式细胞术在肿瘤病理中的应用

1、一、一、FCM的测定在肿瘤早期诊断和鉴别诊的测定在肿瘤早期诊断和鉴别诊断中的作用断中的作用 DNA非整倍体的出现可能是癌前病变发生早非整倍体的出现可能是癌前病变发生早期癌变的一个重要指标期癌变的一个重要指标n正确识别癌前病变是早期诊断恶性肿瘤的重要环节，早期发现与治疗癌前病变对肿瘤的预防具有重要的实际意义。n按传统意义，癌前病变是指某些具有癌变潜能的病变，然而，临床上所谓癌前病变所包括的实际上是一大组生物学行为迥异的病变，其中仅一小部分具潜在癌变可能，而大部分完全是良性病变。n利用病理形态学手段能将其区别开来，即只有那些不典型增生或 称异型增生的上皮具癌变潜能， 为了进一步区别不典型增生上皮癌

2、变潜能的大小， 通常根据其增生程度和形态表现将其分为.级，分级越高， 癌变可能性越大，特别是级不典型增生， 其中有一部分可能已是癌，只是形态学上尚不能确定诊断。n不典型增生分级的判断几乎全靠经验， 缺乏客观指标。 有些病例即使经验丰富的病理医师所做出的诊断可截然不同。n对这组病变，用FCM分析细胞DNA含量可提供较确切、客观的诊断信息。 n对食管、 胃、 宫颈、 结肠、 鼻咽、口腔粘膜、宫内膜等处的癌前病变的研究结果表明，DNA指数和非 整倍体出现率随上皮增生程度增高而增高， 非整倍体的癌前病变，经随访发现近半数发生癌变。DNA非整倍体的出现率与癌变率及不典型增生的程度密切相关。 n Tedo

3、ri等应用FCM对萎缩性胃炎的活检标本进行了细胞 DNA分析， 9例病人的细胞DNA含量异常增高且均为非整倍体DNA分布组方图，其中两例经病理证明为早期胃癌， 另一例随访 6个月后，第二次进行DNA含量分析，仍显示为非整倍体，后因幽门梗阻而行手术治疗， 术后病理发现胃粘膜存在一个小的早期癌灶， 其余6例虽未证实为癌，但有不同程度不典型增生，已具有潜在癌变的可能性。n他认为检测癌前细胞DNA含量变化规律，可以对其癌变的发生进行预测，及时作出早期诊断。n左连富的研究发现，萎缩性胃炎和伴I级不典型增生的胃粘膜病变，无DNA非整倍体的病例，19例级不典型增生病例中，2例出现DNA非整倍体，14例级不典

4、型增生病例中，8例出现DNA非整倍体，说明癌前病变增生程度越重，出现DNA非整倍体率越高。认为DNA非整倍体的出现可能是癌前病变发生癌变的一个重要标志。n左还应用FCM对多种组织的208例癌前病变细胞分析了DNA倍体，所发现的45例DNA非整倍体的癌前病变中，经病理证实22例发生了癌变。 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技术对51例慢性溃疡性结肠炎的活检标本进行了细胞DNA分析，发现8例为非整倍体细胞组方图，其中2例病理证实为癌。nHamrnarberg还报道1例溃疡性结肠炎，肠粘膜活检诊断为轻度不典型增生，FCM分析发现DNA含量异常增高，一年后在其活检部位发现一个52mm 大小的肿瘤。认为FCM 可常规作为溃疡性结肠炎病人随访手段和筛选癌变细胞的工具，若检出非整倍体细胞群，虽病理不能证实，但可作为癌变早期的一个信号，预以密切观察随访。 淋巴瘤、白血病在病理形态学还不能做出诊淋巴瘤、白血病在病理形态学还不能做出诊断之前断之前，FCM可

7、以提供确切的诊断信息可以提供确切的诊断信息n淋巴瘤和白血病的早期阶段不象上皮性肿瘤的癌前或癌变早期具有一定组织学上的特征。应用流式分析细胞DNA含量的异常变化，使得淋巴瘤和白血病的早期诊断成为可能。nWantzin等对7例早期皮肤T细胞性淋巴瘤的活检标本进行了DNA含量分析，发现7例患者的DNA倍体均为非整倍体，这7例病人从第一次流式细胞分析发现DNA倍体异常后，直到5-21个月，病理才证实为皮肤淋巴瘤。他们认为流式细胞术对于淋巴瘤的早期诊断具有比形他们认为流式细胞术对于淋巴瘤的早期诊断具有比形态学更为敏感、准确的优点态学更为敏感、准确的优点，它可测得正常细胞和异它可测得正常细胞和异常细胞常细

8、胞DNA含量的微小差别含量的微小差别，在形态学还不能作出诊在形态学还不能作出诊断之前断之前，就可提供确切的诊断信息。就可提供确切的诊断信息。 DNA非整倍体的交界瘤应按恶性肿瘤对非整倍体的交界瘤应按恶性肿瘤对待待n卵巢交界瘤的客观存在已被大多数病理学者所接受，但其病理诊断标准很不统一，即使资深病理医师对交界瘤的诊断也感棘手。属于交界瘤的这组肿瘤形态学介于良恶性之间，难以鉴别，而其生物学行为有的是恶性，有的是良性。临床医师常不知采取何种治疗措施。n研究表明 FCM 分析肿瘤细胞 DNA含量可作为一种辅助诊断手段，并能指导临床治疗。 n许树堂等对 47 例卵巢交界瘤细胞进行了分析，发现14例为DN

9、A异倍体，其中浆液性交界瘤11例，粘液性 3 例，浆液性交界瘤DNA倍体出现率明显高于粘液性交界瘤，认为这可能是浆液性 交 界 瘤 的恶变率高于粘液性交界瘤的原因。随访结果，DNA二倍体的交界瘤生存期明显长于DNA异倍体的交界瘤。n吴小华报道6例卵巢交界瘤中3例为异倍体，其中1例术后4年癌变。 nFriedlandee 认为 DNA 异倍体的卵巢交界瘤的预后差， 提示交界瘤出现异倍体即已具备恶性肿瘤特征。 尽管病理形态学上尚不能证实为恶性，也应视为恶性。 形态学表现为良性的肿瘤出现非整倍体提示形态学表现为良性的肿瘤出现非整倍体提示有恶性转变的可能有恶性转变的可能n某些肿瘤形态学表现和生物学行为

10、不完全一致，例 如 有 些 甲状腺肿瘤织形态学表现似为良性，而术后可复发， 甚至转移。 对于 这 部分肿瘤，临床上常遇到诊断不一致的问题(病理医师做出截然不同的诊断)因而延误有效的治疗。因此寻找 比形态学更能客观反映其生物学行为的标志对这部分肿瘤就显得格外重要。n有学者对原病理诊断为良性的甲状腺肿瘤进行了FCM分析,并对DNA非整倍体的病例重新复查组织切片，发现其中相当一部分为低度恶性而非良性。认为，病理形态学表现为良性的甲状腺肿瘤，如DNA含量出现异常，提示正在向恶性转变，应按恶性肿瘤处理。n有人用FCM分析DNA含量预测葡萄胎恶变，发现DNA非整倍体作为一项指标预测葡萄胎恶变，其符合率为5

11、9.4%，其准确性明显超过了用滋养细胞增生和分化程度预测恶变的指标。 DNA指数可作为判断间叶组织肿瘤良恶性的指数可作为判断间叶组织肿瘤良恶性的辅助指标辅助指标n某些间叶组织来源肿瘤的良恶性判断是病理学工作者的难题之一，特别是那些分化较好的恶性肿瘤与良性肿瘤的鉴别有时非常困难。常规病理组织学方法是以有无细胞核分裂象和细胞核分裂象的多少作为诊断指标，然而其标准很不统一。n如平滑肌来源的肿瘤，有人提出每个高倍视野出现2个或2个以上细胞核分裂象即诊断为恶性，但也有提出每10个高倍视野出现5个细胞核分裂象即考虑为恶性。n近年的FCM研究表明DNA倍体为二倍体的间叶组织来源肿瘤的预后明显好于异倍体的肿瘤

12、，因而提出间叶组织来源的肿瘤如DNA含量高，出现异倍体则提示为恶性，FCM检测细胞DNA含量可作为判断间叶组织肿瘤良恶性的一个客观指标。二、流式参数的预后意义二、流式参数的预后意义 n恶性肿瘤患者的预后受多种因素的影响。临床上预测恶性肿瘤患者的预后，主要根据组织学分级和临床分期等指标。这些指标多为非定量指标，受主观因素影响较大，从而影响预后判断的准确性。n用FCM技术对肿瘤细胞进行DNA含量和 DNA倍体及S期分析并与肿瘤患者的预后相联系是FCM技术用于临床的重要方面，特别是1983年Hedley等首先制备石蜡包埋组织单细胞悬液成功以来，许多学者对流式参数与其他因素及预后的关系进行了大量研究，

13、发表论文达数百篇之多。n所获结果不尽一致，通常认为 DNA 含量高，非整倍体的肿瘤恶性程度高，预后差，二倍体或近二倍体肿瘤预后好。 nOtto等分析了68例-期肾癌细胞的DNA倍体，并与组织学分级对比分析。结果发现DNA倍体是极好的预后指标。二倍体肿瘤占49%，这些肿瘤的DNA分布组方图几乎与正常肾组织没有差别，二倍体肿瘤患者仅21%出现转移灶。非整倍体或多倍体肿瘤占51%，这些患者的90%出现转移灶。n研究结束时，二倍体肿瘤患者85%存活，而非整倍体肿瘤串者仅15%存活。组织学分级为、级的肿瘤几乎(19/22例)都是非整倍体。 nBaisch等也分析了肾癌细胞的DNA指数，发现、级肿瘤均为多

14、倍体，、级肿瘤多为二倍体或近二倍体。术后随访2年，88%的多倍体肿瘤出现转移，而二倍体或近二倍体肿瘤均未出现转移。n膀胱癌、前列腺癌、卵巢癌及宫内膜癌的癌细胞DNA倍体与预后密切相关。n组织学分级为级的膀胱癌多为二倍体，预后好，级的膀胱癌多为非整倍体或多倍体，预后差。 n前列腺癌的DNA倍体与临床分期密切相关。期多为二倍体，、期多为异倍体，期介于两者之间。即使同为、期，二倍体肿瘤较异倍体肿瘤进展慢。二倍体肿瘤仅15%发生局部浸润或转移，而异倍体肿瘤75%发生局部浸润和转移。n二倍体或近二倍体的卵巢瘤患者的生存率远远高于异倍体卵巢癌患者，且卵巢癌DNA倍体和临床分期也有相关关系。有一组研究发现，

15、晚期卵巢癌均为异倍体，而早期卵巢癌仅40%为异倍体。有人进行多因素回归分析表明，倍体状态为卵巢癌最主要的预后参数。 n在宫内膜癌，二倍体或近二倍体肿瘤的预后好于异倍体肿瘤。高分化及中分化的肿瘤多为二倍体，异倍体主要见于低分化肿瘤。另外、期肿瘤异倍体多，、期肿瘤二倍体多，、期肿瘤中DNA倍体状况与预后密切相关。n然而，关于DNA指数的预后意义，认识尚不一致。在不同器官的肿瘤，结果不一，甚至在同一器官的肿瘤所获结果亦不尽一致。n例如：乳腺癌，有的研究得出的结论是二倍体肿瘤比异倍体肿瘤预后好，但其他研究则表明DNA倍体状态在乳腺癌不是一个独立的预后指标。n又如，结、直肠癌，虽有研究指示二倍体肿瘤较异

16、倍体肿瘤复发少，但不少研究则未能发现DNA倍体与肿瘤转移及预后有任何关系。n甚至有的研究结果提示，在头颈部鳞癌，异倍体肿瘤较二倍体肿瘤预后好。已发表的论文有相当一部分否定DNA指数与预后有关。n鉴于这此矛盾结果，有学者认为迄今发表的大量研究以使用存档石蜡包埋组织而进行的回顾性研究占绝大多数，而这些结果的确切价值是否能与用新鲜组织所获结果相提并论尚不能肯定，因而要最后确定DNA分析的预后价值仍需对不同器官和组织来源的不同的肿瘤的新鲜组织进行大量前瞻性研究。 n综合文献中的观点，似乎可以认为，DNA及倍体状况分析在某些肿瘤有预后价值，在某些肿瘤则无预后价值，而在有些肿瘤其预后价值有待进一步阐明，K

17、oss将DNA指数及倍体状况与肿瘤患者预后的关系归纳为三种情况：DNA倍体与预后关系密切的肿瘤倍体与预后关系密切的肿瘤：膀胱：膀胱癌、前癌、前列腺癌、卵巢癌、宫列腺癌、卵巢癌、宫内膜癌及皮肤黑色素瘤。内膜癌及皮肤黑色素瘤。 DNA倍体与预后关系尚难肯定的肿瘤倍体与预后关系尚难肯定的肿瘤：乳腺乳腺癌、结直肠癌、肉瘤、神经母细胞瘤癌、结直肠癌、肉瘤、神经母细胞瘤，胚胎细胚胎细胞瘤、甲状腺大嗜酸细胞瘤及脑瘤。胞瘤、甲状腺大嗜酸细胞瘤及脑瘤。 DNA倍体与预后关系不密切的肿瘤倍体与预后关系不密切的肿瘤：肺癌、肺癌、肾癌、宫颈癌、头颈部鳞癌、甲状腺癌、胃癌、肾癌、宫颈癌、头颈部鳞癌、甲状腺癌、胃癌、淋巴

18、瘤及白血病。淋巴瘤及白血病。 n除DNA指数及倍体状况外，反映肿瘤增殖状态的S期细胞比率也被作为判断患者预后的指标。S期细胞比率与肿瘤组织学分级关系相当密切，随组织学分级增高而增高，与肿瘤的组织学类型无关。n一组研究表明，甲状腺癌，低度恶性组S期细胞比例为21.1士6.24，而高度恶性组S期细胞比例达30.3士9.5。n研究证明，S期细胞比率对于估价肺癌、乳腺癌、何杰金氏淋巴瘤、睾丸肿瘤、卵巢癌、结直肠癌、甲状腺癌、脑星形细胞瘤患者的预后有重要意义。 n有些研究结果提示S期细胞比率与DNA指数及倍体状态有一定相关性，异倍体卵巢癌的S期比率显著高于二倍体的卵巢癌，而二倍体的卵巢癌的S期细胞比率明

19、显高于二倍体的良性肿瘤，反映恶性肿瘤间及良恶性肿瘤间增殖特性的差异，提示S期细胞比率在评估肿瘤的恶性度及鉴别良恶性肿瘤方面也有重要意义。n不少学者认为S期细胞比率比DNA指数更具预后价值，然而S期细胞比率比DNA指数更难测定，有相当一部分标本不能用于测定S 期细胞比率，石蜡包埋组织由于产生许多组织碎片，尤其不适合用于分析S期细胞比率。 三、三、FCM在肿瘤脱落细胞学检查的应用在肿瘤脱落细胞学检查的应用n传统的脱落细胞学检查是筛选和诊断肿瘤的一种重要手段，由于这种方法费力耗时，细胞学工作者一直设想使细胞学诊断自动化。nFCM的问世，使细胞学检查自动化成为现实。人们利用FCM检测脱落细胞的DNA指

20、数和S期细胞比率并据此判断生物学行为。迄今的大量临床应用表明，其对肿瘤细胞的诊断正确率已达常规细胞学水平。 n Klein等提出的FCM诊断肿瘤细胞的标准如下：n发现发现DNA非整倍体细胞峰诊为癌。非整倍体细胞峰诊为癌。n如无明显的非整倍体细胞峰如无明显的非整倍体细胞峰，但有一个突出但有一个突出的四倍体细胞峰和大于的四倍体细胞峰和大于15%的超二倍体细胞的超二倍体细胞(S期细胞期细胞)，并伴有并伴有G0/l峰的峰的CV值大于值大于9%诊为癌诊为癌。n无明显的非整倍体细胞峰但无明显的非整倍体细胞峰但G0/1峰峰CV值增值增大大，并伴有大于并伴有大于10-15%超二倍体细胞和一个超二倍体细胞和一个

21、突出的四倍体峰位突出的四倍体峰位，诊为可疑癌。诊为可疑癌。n根据这一标准，他们分析了l58例泌尿系肿瘤，诊断正确率为93%，假阴性率为2.5%。n作者认为用作者认为用FCM分析分析DNA指数是诊断脱落细指数是诊断脱落细胞的一种快速、特异性高且敏感的方法胞的一种快速、特异性高且敏感的方法，发现发现有异倍体细胞提示为恶性。有异倍体细胞提示为恶性。 n左连富等用FCM分析了食管癌脱落细胞59例、膀胱癌尿液脱落细胞39例，胃癌内镜刷检细胞28例，宫颈癌刮取细胞44例，共170例恶性肿瘤脱落细胞，FCM分析结果显示155例为阳性，诊断正确率91.2%，假阴性率为8.8%(15例)。70例正常组织细胞，4例诊为阳性，假阳性率为6.0%。认为认为FCM分析脱落细胞分析脱落细胞DNA指数可指数可作为肿瘤诊断的一种重要的辅助方法。作为肿瘤诊断的一种重要的辅助方法。nFCM分析出现假阳性的原因，常由于所收集的标本存在大量炎细胞和多核巨细胞所致