浅谈定量病理学技术在大肠癌研究中的应用进展

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1、使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 进展进展 浅谈 摘要 定量病理学是用各种手段和 分析方法在定性研究的基础上进一步从量化 角度阐明疾病的病因、发病机理、发生发展 规律及病变形态、机能和代谢特征的一门科 学，是传统病理学科的进一步发展、完善和 补充 1。近来定量病理学应用于大肠癌的研 究取得了很大进展，成为大肠癌研究的重要 领域之一。本文就形态结构定量、dna 定量、 核仁组成区相关嗜银蛋白（agnors）定量、 分子病理学定量、免疫组化定量及三维结构 重建等应用于大肠癌的研究作一综述。 近年来大肠癌在我国的发病率有逐年上 升的趋势，95 年 wingo 等报道的美国肿瘤 流行病学

2、监测结果中：大肠癌的发病率和死 亡率在所有肿瘤分别占 11%、10%2。掌握 大肠癌的发生发展规律及诊断和预后的方法 有重要意义。传统的定性诊断由于缺乏客观 指标和受主观因素的影响，使诊断的客观性 和准确性在一定程度上受到限制。随着显微 测量技术的发展和计算机的广泛应用，大肠使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 探讨大肠肿瘤发生发展规律及提高诊断水平 开辟了一条新途径。国外定量病理研究开展 较早，有的已将定量病理测试和分析作为常 规内容，国内起步较晚但发展较快 1。目前 大肠癌定量病理学应用研究的主要内容有： 形态结构定量、dna 定量、核仁组成区相关 嗜银蛋白（agnors）定量、

3、分子病理学定量、 免疫组化定量及三维重建等，以前三者研究 较多。本文将分别综述这几方面的研究状况。1 大肠癌的形态定量 1.1 形态定量含义及参数指标 形态定量是对组织的形态结构进行定量 分析，它通过有关的量化指标反映组织的结 构特点。国内外目前对大肠癌形态定量研究 主要测试了以下形态结构参数：细胞核面积、 周长、长轴、短轴、形状因子、核浆比、核 的体积密度、表面积密度、平均直径、数密 度、腺体的体密度、平均曲率、平均曲率的 均值、体积及重平均体积、表面积与体积比 等 3，4，5，6。 使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 形态定量的测试方法 有网格测试和仪器测试两类方法。仪器 测试

4、包括基于计算机分析的数字化仪和图像 分析仪，目前人们把图像分析技术用于形态 定量，即通过数字化仪或/和摄像系统将宏 观或显微图像输入计算机处理和分析，具有 测量快、准确性高及客观性强等优点。 1.3 形态定量在大肠癌发生发展和诊断 中的应用 肿瘤组织结构的异型性和瘤细胞的形态 变化的是常规病理诊断的重要依据，光镜观 察对细胞核形态只能作大致的描述，易带主 观性。形态定量分析能量化反映组织和细胞 的形态结构，可排除主观因素的影响。国内 外学者通过对大肠癌形态定量研究，发现人 大肠癌直接由粘膜发生的只是少数，多数是 在腺瘤基础上发生癌变，提出了大癌的发生 发展模式：腺瘤癌模式。定量形态学参数 可作

5、为表达大肠癌及癌前病变的客观指标， 大肠肿瘤是重要的癌前病变，形态学上对其 非典型增生程度分级的不一致性有时可达 34%-41%7。形态定量分析可弥补这一不足。使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 提供定量的客观依据。根据形态定量参数的 大小， meijer 在研究肿瘤不典型增生时， 发现各参数值向两端集中，即向轻度不典型 增生和重度不典型增生值集中，提出肿瘤不 典型增生似乎分为二个等级比三个级别更合 适，即轻度不典型增生和重度不典型增生 8。sato 对一组大肠病变细胞超微结构的定 量形态学研究显示，随着细胞逐渐取得恶性 特征，细胞核逐渐变圆，癌细胞的核最圆， 形态因子（pe）最大

6、。hajima9 的研究显示： 形态定量中核浆比按大肠正常粘膜和轻、中、 重度不典型增生、癌的顺序而增大，除中、 重度不典型增生外，各病变均有显著差异， 认为它是一项有价值的诊断指标。易平勇等 人通过形态定量参数分析发现：绒毛状腺瘤 比管状腺瘤更易癌变。riddell 等人分析核短 轴、核浆比、核形状因子的变化特点，发现 轻、中度不典型增生均与癌有显著性差异， 而重度不典型增生与癌的差异性不显著，认 为二者间只有量的差异而无质的区别，甚至 把重度不典型增生称为浸润前癌，并认为重使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 等在研究大肠肿瘤分级诊断时提出了细胞核 形态定量参数分析联合 dna

7、指数（倍体） 分析能对大肠腺上皮各级异形增生及肿瘤癌 变作出较正确的分级诊断和鉴别诊断 10。 此外我们用计算机图像分析技术对大肠癌、 腺癌上皮细胞进行色度学定量分析，提出了 大肠肿瘤和 腺癌亚型的细胞来源分类法 11。 1.4 大肠癌的形态定量与预后 定量病理学形态定量研究中可根据癌细 胞的各种各参数大小对预后进行判断。有文 献报道大肠癌细胞的形态因子 pe 越大，其 预后愈差 12。mitmaker 等人的研究认为形 状因子 pe 指数大于 0.84 是预后不良的标志 13。易平勇等人对大肠癌核的形态定量研 究时注意到：核面积、核周长、核等周直径、 核体积、核面积标准差的大小变化可反映五

8、年存活率的高低，癌细胞形态表达为大核者， 其预后差。核浆比率可作为结直肠癌的重要 预后参数指标 14，garson15 等人的研究认 为大肠癌病人癌细胞核的体密度较大者，其使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 与预后关系密切。 2 大肠癌的 dna 定量与倍体分析 2.1 dna 定量理论的含义及定量指标 dna 含量是指细胞内含有 dna 的相对量， 它能反映细胞核酸代谢情况。人的正常细胞 染色体的数目和形状是相对稳定的。每一体 细胞具有 46 条染色体，可配成 23 对，称 二倍体；当染色体的数目整组增加，超过三 倍体者称为多倍体。应用细胞分析仪进行 dna 测量，可反映细胞染色

9、体的畸变。一些 研究认为，肿瘤细胞 dna 呈非整倍体意味 着该肿瘤为恶性 16。细胞核 dna 定量指标 较常用的有：dna 指数（di）：反映肿瘤 细胞 dna 相对含量的平均水平；二倍体 偏离指数（2cdi）：显示肿瘤细胞 dna 含量 偏离二倍体的程度，文献认为该参数在表达 dna 含量异常的程度较 dna 指数好 17； 积分光密度（iod）：间接反映细胞核 dna 相对含量；主峰倍体值（sp）：如果主峰 倍体值小于 1.9c 或大于 2.1c 则可认为该样 本为非整倍体，如果参照细胞的变异系数值使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 3%则主峰值只要在 1.94c 或大于

10、2.04c 即可定为非整倍体 18。 2.2 dna 定量分析的方法 目前 dna 定量分析的方法主要有二种， 一种是流式细胞术：这是一项用流式细胞仪 对悬液中流动的荧光标记的大量单细胞进行 快速精确的定量分析技术；另一种是胸态图 像分析术，如图像分析仪、显微荧光光度计、 显微分光光度计等，它是对显微镜下的静态 细胞图像进行定量分析。夏潮涌报道目前主 要采用流式细胞术（fcm）和细胞图像光度 术（icm）测量和分析细胞学样品单个完整 肿瘤细胞的 dna 含量的倍体，国际分析细 胞学会和国际细胞学会分别为 fcm 和 icm 作细胞核 dna 含量与倍体分析推荐了统一 标准 19。diest 在

11、评价 icm 的应用时提出： 虽然 icm 测量速度不如 fcm 快，但它可以 直观地检测细胞，随时测量其结构特征，在 发现少有的核变化上优于 fcm20。97 年国 际定量病理会议讨论了 fcm 在人体实性肿 瘤的诊断和预后价值，并指出 fcm 在肿瘤 发生前能提供客观诊断资料；在早期癌检测使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 后、复发、死亡等方面有显著的临床价值 21。在 dna 定量分析方法的标本应用方面 除了切片外也可作涂片、印片等可作参考。 2.3 dna 定量分析在大肠癌发生发展及 诊断中的应用 大肠肿瘤并非由正常细胞一跃而成为癌 细胞，通常需有量变到质变的发展过程。大

12、肠腺瘤被认为是大肠癌的主要来源，分析癌 前细胞 dna 的含量变化有助于探讨癌变的 发生发展规律。国内外大量病理和临床研究 资料表明：肿瘤细胞 dna 非整倍体是恶性 肿瘤的重要标志之一，dna 异倍体出现是肿 瘤生物学行为恶性、预后不良的重要特征， 测试胞核 dna 含量并进行倍体分析对恶性 肿瘤的病理诊断、分类分级、预后判断有重 要价值 22，23。研究发现 24：大肠腺瘤样 息肉病例肿瘤细胞 dna 含量均在正常范围 内，但当腺瘤样息肉伴有不典型增生和癌变 时，细胞核平均 dna 含量呈递增趋势，但 是正常粘膜、腺瘤、腺癌各组间有较大的重 叠。seiynu 等 25 人用流式细胞仪分析大

13、肠使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ 非整倍体在腺瘤阶段已 发生，这一结果不但支持了腺瘤癌模式的 理论，而且表明 dna 非整倍体可能是结肠 息肉恶变诊断的早期指标之一。dna 非整倍 体在恶性病变前二年即可检测到 26。有报 道某些溃疡性结肠炎可以不经过异型增生阶 段直接发生癌变，此时 dna 倍体分析显得 更有意义 27。hammarberg 报告 28 活检系 轻度不典型增生、dna 含量明显增高且 dna 直方图呈二个异倍体细 胞群的慢性溃疡性 结肠炎，一年后复查发现相应部位发生肿瘤， 为中分化腺癌；此外慢性溃疡性结肠炎异倍 体随病程延长而增加，异倍体发生率与癌变 率平行。

14、郑香玲等研究认为：恶性肿瘤的分 化程度与 dna 含量和倍体类型有关，分化 程度越差其 dna 的含量越高，高、中、低 分化腺癌细胞核 dna 的非整倍体不断增多， dna 含量直方图峰值向右偏离，而良性肿瘤 细胞 dna 含量高于正常细胞，4 倍体增多 29。 2.4 dna 定量分析与预后 肿瘤细胞核 dna 含量与临床预后有明使用前删除此我爱浪漫樱花文档主页：http:/ dna 倍体量的变化与临 床预后的时间长短成反比。roguum 检测了 100 例大肠癌术后患者，发现二倍体细胞患 者五年生存率明显高于非整倍体细胞患者， 他认为非整倍体细胞是影响预后的一个独立 因素，他还证实 dudesd 或 c 期患者非整倍 体更常见，预后差 30。而 thomas 等人则 认为：肿瘤细胞 dna 含量依然是一个有争 议的预后指标，dna 含量没有单独提供额外 的预后信息，大肠癌预后由临床和组织病理 学指标所决定，即取决于肿瘤的部位、肿瘤 浸润深度、淋巴结的转移以及病理分级 31。reiping 等人在研究大肠癌 dna 倍体和 流式细胞计数与组织病理学参数及预后的估 价时批出：dna 倍体的类型同一些组织病理 学指标改变相关，即与肿瘤的部位、恶性度 的病理分级、血管淋巴管的浸润及淋巴结的 转移