肿瘤的检验诊断
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第三节 肿瘤的临床常规诊断和实验室检查

虽然肿瘤是一种病因复杂,表现多样的疾病,但随着医疗技术的发展及以往诊断经验的积累,人们逐渐发现肿瘤发生、发展的规律及其发生过程中相应出现的一些特征性改变,从而能对肿瘤进行诊断。肿瘤的临床常规诊断方法一般包括:患者病史、体征、实验室检查、影像学检查、内镜检查、病理学检查。

一、肿瘤标志物的检测

肿瘤标志物(tumor marker,TM)是反映肿瘤存在或性质的相关化学物质,可能是肿瘤产生过程中由肿瘤细胞分泌或诱使机体产生,一般不存在或少量存在于正常人体中,仅在肿瘤发生发展过程中出现或含量增加,能反映肿瘤发生、发展,借以了解肿瘤组织的发生、细胞分化、细胞功能,以帮助肿瘤的诊断、分类、预后判断以及指导治疗。因此,这些标志物的检测对肿瘤的筛选、诊断、判断预后和指导治疗有重要的临床价值。

现已发现的TM有200余种,常用的仅有40多种。对于TM的分类一直没有统一的方法,根据检测操作方法分类,将TM分为血清或血浆类和组织细胞类两类。前者运用血标本作检测,后者则通过病理组织切片或组织化学染色进行检测。目前临床最常用的TM多根据其生物化学和免疫学特性将其分为以下七类:

1.抗原类肿瘤标志物

①胚胎性抗原类肿瘤标记物,如甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA);②白血病系类分化抗原类肿瘤标志物,如CD系类;③增殖性抗原类肿瘤标志物,如增殖细胞核抗原和周期素(PCNA/Cyclin)、DNA多聚酶(DNA-pol)、Ki-67核抗原;④抑制性抗原类肿瘤标志物,如肿瘤坏死因子、转化生长因子、金属硫蛋白等。

2.糖类抗原肿瘤标志物

大部分是糖蛋白或黏蛋白,如CA125、CA15-3、CA19-9、CA50、CA724、CA242和SCC等。

3.酶和同工酶类肿瘤标志物

如乳酸脱氢酶(LDH)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、前列腺酸性磷酸酶(PSA)、胃蛋白酶原Ⅰ、Ⅱ(PGⅠ、Ⅱ)。

4.激素和异位激素类肿瘤标志物

如雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人绒毛膜促性腺激素(β-HCG)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、降钙素。

5.其他蛋白及多肽类肿瘤标志物

如角蛋白(Keratin,上皮来源肿瘤):角蛋白19片段(Cyfra21-1);组织多胎蛋白(TPA)、组织多肽特异性抗原(TPS)、膀胱癌抗原(UBC)、核基质蛋白22(NMP22)、DR70、β2微球蛋白、本周蛋白。

6.肿瘤相关病毒类肿瘤标志物

如EBV、HPV、HBV和HTLV-1等。

7.癌基因、抑癌基因及其产物类肿瘤标志物

由于一些肿瘤中都有癌基因、抑癌基因及其产物异常表达,因而是较佳的广谱肿瘤分子标志物。

TM的检测在临床肿瘤学中的重要意义已普遍被临床医师所认识,是早期发现无症状微病灶肿瘤的唯一有效的方法(可先于X线、超声波、CT等检查发现肿瘤)。

二、针吸及脱落细胞学诊断

脱落细胞学(exfoliative cytology)是采集人体各部位,特别是管腔器官表面的脱落细胞,经染色后用显微镜观察这些细胞的形态,并做出诊断的一门临床检验学科,又名诊断细胞学或临床细胞学。这门学科是在组织病理学基础上发展起来的一门新兴学科,故又称脱落细胞病理学。脱落细胞学有其特有的细胞形态学规律,与病理组织学改变的关系十分密切,因此只有两者结合才能对脱落的细胞形态做出正确的诊断。

脱落细胞学历史悠久。早在1928年,Papaniculaou首先提出用细胞学方法可以诊断肿瘤。当时受技术所限,阳性率不高,未被广泛接受。从1943年以后才逐渐得到推广,至20世纪70年代已成常规。特别是近10多年来,纤维内镜的广泛应用,细针吸取细胞学的开展,可以从一些不易取材的器官中顺利而准确地采集标本,使恶性肿瘤得以早期发现,从而提高了治愈率。

(一)脱落细胞检验取材
1.自然管腔器官内表面黏膜

人体器官黏膜上皮细胞经常有脱落更新,有病变的黏膜上皮细胞更易脱落,如阴道上皮、支气管黏膜上皮、肾盂膀胱移行上皮、乳腺导管上皮等都是自然脱落的上皮细胞。鼻咽部、口腔、食管和胃黏膜的标本除自然脱落细胞外,部分是人工获取所得。

2.体腔抽出液

有胸膜腔、腹膜腔、心包腔积液和脑脊髓膜腔积液等。

3.针吸细胞

利用细针穿刺病变或肿物,抽吸出少许病变组织细胞作涂片检验,称针吸细胞学。吸出的细胞完全是人为的脱落细胞,由于对其诊断的方法和价值与自然脱落细胞相似,故归属脱落细胞,也可以说是本门学科的一个发展。常用于:①乳腺肿块和皮下组织肿物的穿刺;②肿大淋巴结、甲状腺和涎腺的穿刺;③在超声波像定位下对肝、胰等器官肿物的穿刺。

(二)脱落细胞学诊断的优缺点
1.优点

①安全,患者痛苦少,无不良反应,可多次重复取材;②所需设备简单,操作方便,可用于普查;③癌细胞检出率较高,一般在60%以上,如技术条件好,方法得当,某些肿瘤检出率可达80%,子宫颈癌可达90%以上,尤其对早期癌,组织学无从取材时,脱落细胞学更显示出其独特优势;④采集的细胞代表范围较大的黏膜脱落细胞,如肾盂、输尿管和膀胱的癌细胞均能在尿液细胞学涂片中检出。

2.缺点

有一定的误诊率,约有10%~40%。

三、肿瘤的分子分型和基因诊断

临床上肿瘤分期和分型的诊断往往有一定的局限性,分子诊断技术的发展正在弥补传统诊断的缺点,提高肿瘤诊断的质量。基因检测就是通过血液、其他体液或肿瘤组织,对基因序列进行检测分析的技术。肿瘤防治越来越趋向于个体化模式,通过综合分析肿瘤在分子分型、病理类型和临床分期上的差异将不同患者进行详细分组并采取针对性的防治策略,可最大限度改善肿瘤患者的临床预后和生存质量。因此,早期肿瘤迫切需要更加合理的分期和分型来指导临床综合治疗。

肿瘤分子分型是通过综合的分子分析技术,为肿瘤的分类提供更多信息,从而使肿瘤分类的基础从形态学转向以分子特征为基础的新的分类体系。目前在DNA、RNA和蛋白质水平上进行肿瘤分子分型的研究。在DNA水平可依据基因突变、基因组的细胞遗传学改变、甲基化差异进行分型。根据RNA水平的差异进行分型是目前分子分型的研究主体。在蛋白质水平,可根据亚细胞结构蛋白组成的不同或蛋白质翻译后修饰的改变来进行分型。其研究方法主要有:基因表达谱芯片技术,它可同时观察基因在不同个体不同发育阶段的表达;蛋白芯片技术,包括双向凝胶电泳技术、质谱技术以及生物信息学技术;比较基因组杂交技术,是在染色体荧光原位杂交技术上发展起来的一种新技术。

肿瘤的分子分型对肿瘤的临床治疗有着至关重要的意义。有如美国纽约罗切斯特大学医学中心根据乳腺癌分子分类和基因谱的研究将乳腺癌分为基底细胞样型、HER2过表达型、腺腔型A、腺腔型B、正常样型。美国学者报道:对516例进展期肺腺癌患者进行基因型分析的结果显示,KRAS突变率为23%,EGFR突变率为18%,EML4-ALK融合发生率为9%,BRAF和PIK3CA突变率为2%。在82例非小细胞肺癌(SCLC)中,2例(2.4%)为EGFR突变,KRAS突变与PIK3CA突变各1例(1.2%)。综上所述,基于组织学类型的肺癌基因分析结果提示,肺腺癌、SCLC具有不同的基因谱,这有助于选择合适的靶分子为每位患者量身定做一套最适合的治疗方案,进行个体化治疗。

肿瘤基因诊断检测的主要技术:①寡核苷酸探针杂交(hybridization)法;②限制性酶切片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism)技术;③PCR-RFLP技术;④RNA酶A错配清除法;⑤单链构型多态性(singlestrand conformation polymor-phism,SSCP)分析;⑥核酸序列分析法;⑦微卫星多态性检测技术。

四、肿瘤检验诊断进展

目前国内外对肿瘤的诊断研究已取得重大进展,刊登在国际杂志Journal of Clinical Investigation上的一篇研究报告中,来自凯斯西储大学医学院的研究者通过研究鉴别出了一种新型的RNA分子microRNA-181和恶性的乳腺癌发生直接相关。发表于PLoS One杂志上的一则研究证实hsa-miR-335是潜在的预测胃癌复发风险的生物标记物,能预测患者的预后情况。俄亥俄州立大学综合癌症中心研究人员发现,确定患者miR-31的水平能预测肺部癌细胞是否已经扩散到附近淋巴结,这对于确定最有效的治疗手段是至关重要的。美国加州大学圣地亚哥分校医学院和穆尔斯癌症中心的研究人员发现一种鳞状细胞癌侵袭转移的新标志物α-catulin,可作为癌症患者的预后指标和治疗策略。英国科学家鉴定出能够区分恶性前列腺癌的特殊蛋白NAALADL2,该蛋白的高表达特性足以作为扩散到全身的恶性前列腺癌的标志,相关报道发表在Oncogene杂志上。

临床检验诊断对临床各种疾病的筛选、早期诊断和鉴别诊断、判断预后以及疗效检测等有着不可或缺的作用。肿瘤标志物检查与肿瘤发生、发展相关,其在肿瘤普查、诊断、判断预后和转归、评价疗效和高危人群随访观察等方面都具有较大的实用价值;基因诊断以DNA或RNA为检测对象,通过分析基因的结构及表达功能来诊断疾病,其在部分肿瘤中已经具有较高的临床应用价值;基因靶向治疗根据肿瘤分子基因表达状态选择合适的个体化治疗,针对性强,效果显著,被认为是未来癌症治疗中最具前景的治疗技术;但是病理学检查仍作为肿瘤学诊断中的金标准,在肿瘤学中占据着重要地位。总的来说,目前现有的各种检测方法各有其优缺点,所以联合多种检测方法来进行肿瘤的诊断,可以在一定程度上提高诊断的准确性,更早的发现肿瘤。近年来肿瘤学已成为医学领域研究中的重点学科,肿瘤学在各方面的研究都取得了长足的进步,但怎样能更早的发现肿瘤仍是肿瘤学治疗中的首要问题。随着医学技术的进步,相信在未来我们一定能更早的发现肿瘤,甚至发现潜在的肿瘤患者,从而使患者得到满意的预后效果。

(高基民 张筱骅 柳新权)