七、DNA-ICM在测定肿瘤中的应用
(一)整倍体肿瘤
1.二倍体肿瘤
(1)肿瘤早期:肿瘤早期先于DNA序列上的碱基对发生改变或小片段消失或增加(图1-7、1-9)。这阶段染色体对数没有发生改变。因此DNA-ICM很难测定出此阶段的DNA改变。
图1-9 DNA检测报告直方图(histogram)
纵轴为细胞数,横轴为DI值;DI=1.0处有大量正常细胞分布。
(2)二倍体肿瘤:某些肿瘤,虽已到晚期,染色体对数始终没有发生改变。例如某些白血病、鼻咽癌。DNA-ICM无法将这类肿瘤与正常二倍体细胞区别开来。
2.多倍体肿瘤
(1)异常增生:正常情况下,组织细胞大多处于G0期,只有少数进入细胞生长周期。当炎症时,进入细胞周期的细胞增多,即SG2-M期细胞增多。但这种增生,SG2-M期细胞不超过整个细胞的10%。当癌前病变或癌变时,增生明显增强,SG2-M期细胞可超过10%(图1-10)。
图1-10 DNA检测报告直方图
纵轴为细胞数,横轴为DI值;DI=2.0处有较多细胞分布。
(2)多倍体肿瘤:有少数肿瘤细胞的染色体为多倍体,如四倍体或八倍体。这时DNA-ICM图形可见4c峰或8c峰,比2c峰还高(图1-11)。
图1-11 DNA检测报告直方图
纵轴为细胞数,横轴为DI值;DI=2.0处有大量细胞分布,DI=4.0处有一个复制细胞峰。
(二)非整倍体细胞肿瘤
非整倍体细胞肿瘤分为二种情况,第一种为散在的>5c非整倍体细胞,第二种为非整倍体细胞峰。
1.>5c、>9c细胞:正常细胞周期中,除了S期细胞可出现非整倍体细胞外,一般不会出现非整倍体细胞。>5c细胞作为非整倍体细胞的标准来判断细胞是否正常。理论上来说,>5c细胞的应有46对另加23条染色体。只有在肿瘤等不正常情况下,才能出现这种染色体数量。
此类肿瘤在DNA-ICM测定时,只能测有散在的>5c细胞分布在直方图上。5c细胞的出现,多伴有4c细胞增多。散在的>5c细胞出现说明标本中>5c细胞数量较少,也显示肿瘤处于较早阶段。
多少>5c细胞可作为判别肿瘤的标准,目前仍有争议。大多实验室以≥3个>5c细胞作为界线。≥3个>5c细胞的病例,应高度怀疑为肿瘤,如尿上皮细胞出现有≥3个>5c细胞多为肿瘤。不过,宫颈细胞可受其他因素影响(如HPV等)而可出现>5c细胞。因此如何判断肿瘤细胞和正常细胞有一定困难,故有人用>9c细胞作为标准,>9c细胞应诊断为肿瘤细胞。
临床上常可见到1~2个>5c细胞的例子。多数情况是属于正常。本书资料显示宫颈上皮和痰细胞中分别有7%和6.6%为肿瘤病变。因此,对这类病例要结合临床其他检测,不要轻易放过。
2.非整倍体细胞峰:在2c-4c、4c-8c和8c-16c之间可出现大量的非整倍体细胞,并形成峰。这是由于非整倍体细胞大量增殖而形成的。根据形成的峰的多少可分为:
(1)单峰:单峰可出现在不同部位,大多出现在2c-4c之间,(如图1-12)。
图1-12 为DNA检测报告直方图
纵轴为细胞数,横轴为DI值;DI=1.5处有大量细胞分布。
(2)双峰:双峰可出现在多种肿瘤。癌性胸腹腔积水尤为常见。第二个峰的DI值往往是第一个峰的DI值的二倍。例如第一个峰在DI=1.5处,即于第二个峰在DI=3处,(如图1-13)
图1-13 为DNA检测报告直方图
纵轴为细胞数,横轴为DI值;DI=1.5处有大量细胞分布,DI=3.0处有一个复制细胞峰。
(3)多峰:在DNA-ICM图上可见多个非整倍体细胞峰。在直方图上呈现为高低不等的形状,有如曼哈顿的高低不等的房子,故称“曼哈顿”峰形(Manhattan skyline)(如图1-14)。多峰的出现说明肿瘤染色体结构很不稳定而形成多种非整倍体的细胞株。多峰的出现也说明肿瘤恶性较高,预后不好。
图1-14 为DNA检测报告直方图
纵轴为细胞数,横轴为DI值;DI=1.5至DI=4.8间可见细胞成片分布成高低不等的细胞峰。
(三)DNA-ICM的局限性
1.其他因素引起的非整倍体细胞:某些病毒的感染如HPV、HIV感染,可引起>5c的非整倍体细胞。另外,放射治疗、激素治疗和维生素B12缺乏等都可引起非整倍体细胞。这种非整倍体细胞与肿瘤性非整倍体细胞是不一致的,当这些因素去掉后,细胞可恢复到正常。这些因素往往只引起散在的>5c细胞,而不会形成非整倍体细胞峰。因此,当发现有非整倍体细胞后,首先要排除这些因素,方可做出正确诊断。
2.整倍体肿瘤细胞:DNA-ICM较难判别整倍体肿瘤细胞,尤其是二倍体肿瘤。
3.DNA-ICM硬件和软件:重叠细胞或成团细胞的分割目前还有一定的困难,因此DNA-ICM往往将这类细胞归纳为垃圾而不参加诊断。这种情况往往出现在腺癌的病例,腺癌细胞往往成团在一起,由于DNA-ICM不能将成团细胞分割开,可引起误诊。
(四)DNA-ICM测定肿瘤的意义(见宫颈癌章)
1.肿瘤诊断(diagnosis);
2.肿瘤恶性程度的判断(malignancy);
3.肿瘤预后判断(prospection);
4.肿瘤治疗疗效的评估。