DNA倍体定量分析技术在肺癌诊断中的相关研究进展
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DNA倍体定量分析技术在肺癌诊断中的相关研究进展*Advances in research on DNA ploidy quantitative analysis in the diagnosis of lung cancer吕梦源①,冯 健② LYU Mengyuan, FENG Jian摘要 近年来,肺癌的发病率和死亡率均位居各类恶性肿瘤之首,并呈逐年上升趋势。
对高危人群进行早期发现、早期诊断、早期预防治疗等是降低死亡率的重要途径。
有研究表明,早期诊断并及时有效地治疗能使Ⅰ期肺癌患者的5年生存率达到90%,但仅依靠肿瘤标志物和影像学检查仍不能很好地提高肺癌早期诊断率。
文章就DNA倍体定量分析技术在肺癌诊断中的相关研究进展进行综述,为临床肺癌早期诊断提供参考。
关键词 肺癌;DNA倍体;痰液细胞;异倍体Abstract In recent years, the incidence and mortality of lung cancer ranks first among all kinds of malignant tumors, and it is increasing year by year. Early detection, early diagnosis, early prevention and treatment of high-risk groups are important ways to reduce mortality. Studies have shown that early diagnosis and timely and effective treatment can make the 5-year survival rate of patients with stage I lung cancer reach 90%, but relying only on tumor markers and imaging examination can not improve the early diagnosis rate of lung cancer.This article reviews the research progress of DNA ploidy quantitative analysis in the diagnosis of lung cancer, and provides a reference for the early diagnosis of clinical lung cancer.Key words lung cancer; DNA ploidy; sputum cells;aneuploid肺癌是一种起源于支气管黏膜或腺体的肿瘤,据Bray F等发布的2018全球癌症数据显示,肺癌以其较高的发病率(11.6%)及病死率(18.4%)已稳居肿瘤疾病首位,早期诊断和治疗是延长生存期、降低死亡率的关键[1]。
1肺癌细胞学诊断肿瘤细胞学诊断是肺癌确诊或治疗的首要依据之一,采用纤维支气管镜刷片组织标本和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)的液基细胞学(liquid-based cytology,LBC)涂片查找癌细胞是临床诊断肺癌的主要方法[2],特别是BALF脱落细胞学检查对周围型肺癌、弥漫型肺癌以及隐匿型肺癌的早期诊断具有重要价值[3],尤其是对无明显临床症状、影像学不能明确诊断的患者具有重要价值。
但LBC主要是形态学定性诊断,对细胞形态改变不明显的早期肿瘤诊断较为困难,并且该标本取材均对机体具有创伤DOI:10.19450/ki.jcrh.2019.01.003*基金项目:江苏省普通高校专业学位研究生创新计划项目(YKC16105)通讯作者:冯健,E-mail:1723439171@①南通大学研究生学院,江苏省南通市崇川区西寺路20号(226001)②南通大学附属医院呼吸内科,江苏省南通市崇川区西寺路20号(226001)性。
痰细胞学检查以其安全、无创、简单易行等诸多优势已成为肺癌筛查的主要方法之一[4,5],但其传统检测方法受诸多因素影响,致其灵敏度及阳性率相对较低,易出现假阴性结果,延误患者的最佳治疗时间。
2痰细胞学检查批量取出上述改良Sac-comanno 法保存的痰标本,加入10%(W/V)二硫苏糖醇1ml,常温下手动轻柔摇动10~20min直至固定后的痰液块溶解,标本呈混浊状。
配平离心管后于2000r/min离心5~10min,即见有形成分沉积管底。
弃上清,向沉渣内加入1~2ml PBS液重悬浮后,一半用于细胞学检查,上述处理过的痰液细胞浓缩悬液混匀后,吸出1~2滴于已涂防脱剂的玻璃片上,用玻棒涂匀后晾干,无水乙醇固定及HE染色,光镜下由两位资深病理医师阅片。
细胞学诊断分为:正常、核异质、癌疑、癌。
以癌疑、癌为阳性判断标准。
3 DNA倍体定量分析技术DNA倍体定量分析技术通过对细胞核内DNA倍体进行相关测定,继而对细胞状态进行相关判定,该技术是在液基薄层制片的基础上,进行Feulgen染色,通过全自动扫描系统进行细胞DNA定量分析,检测其细胞DNA倍体是否异常,根据细胞恶变过程中DNA含量变化较形态学改变早的优势,进而实现对异常增生细胞的识别。
有研究显示,大多数恶性肿瘤中均可发现DNA倍体异常细胞[6]。
异倍体细胞的出现是染色体结构和数目异常的表现,更是细胞癌变和癌前病变的特征[7-9],可作为一种癌前病变的敏感性检测指标。
4细胞DNA定量分析技术检测原理细胞DNA定量分析技术检测原理:首先经过TCT制片,95%乙醇固定后,经Feulgen染色,用细胞DNA定量分析系统(武汉呵尔)进行分析。
所有Feulgen染色片均采用全自动扫描图像分析系统对每张玻片上的细胞核进行扫描测定,同时以同张玻片上的正常细胞为标准对照,并依据细胞核及核内DNA 的参数对被检细胞进行自动分类和计数,根据直方图中细胞中DNA指数(DI)对检测结果进行判定:①未见DNA倍体异常细胞;②可见1~2个DNA倍体异常细胞(DI值>2.5);③可见少量DNA倍体异常细胞(DI值>4.5),考虑为肿瘤细胞;④可见异倍体细胞峰,考虑为肿瘤细胞;⑤可见3个以上DNA 倍体异常细胞,考虑为肿瘤细胞;⑥可见细胞异常增生,考虑为肿瘤细胞。
以上①②为阴性,③~⑥为阳性。
5细胞DNA定量分析技术的临床应用5.1支气管镜DNA倍体检测对肺癌的临床意义何敏等[10]研究表明,采用痰细胞学联合支气管镜DNA倍体检测可有效提高肺癌检测的灵敏度,降低漏诊率,具有较明显的临床意义。
其相关研究发现,单纯支气管镜DNA倍体检测以及两种方法学联合检测的阳性率显著高于痰细胞学检测,并且其支气管镜DNA倍体检测阳性率显著高于痰细胞学检测;DNA倍体检测联合细胞学检测的灵敏度明显高于单一DNA倍体分析及细胞学检测,研究表明,DNA倍体分析的Kappa值高于细胞学检查及两者联合检测,这表明DNA倍体分析技术具有较好的一致性,从而印证了联合检测可有效提高肺癌检测的灵敏度,降低漏诊率。
5.2流式细胞法痰液细胞DNA含量分析对肺癌的诊断价值操乐杰等[11]相关研究表明:异倍体发生率在肺癌早期(Ⅰ+Ⅱ)较低,而在晚期肺癌(Ⅲ+Ⅳ)中则明显增多,间接说明DNA倍体异常与肺癌严重度呈正相关关系;相关研究表明:DNA异倍体类型与肿瘤是否出现淋巴结转移及其病理分级间有着密切的相关性,其出现非整倍体及多倍体者通常恶性程度较高,分期较晚,淋巴结多有转移,且预后较差;然而,部分炎性假瘤及结核球存在细胞增殖异常。
这些均印证了DNA倍体异常检测在肺癌预后及治疗的早期判断中具有重要意义。
痰液细胞DNA倍体分析技术对肺癌的早期筛查诊断具有较深远的临床诊疗意义,可能成为肺癌早期筛查诊断有效的辅助方法。
5.3 DNA异倍体定量检测技术在高危HPV感染分流中的应用徐灵等[12]研究表明:妇女HPV感染患者中,其高危型HPV感染者DNA异倍体的检出率较高,通常检测中异常细胞的个数≥3个,有较高的病变检出率。
如果DNA异倍体定量检测,未检出异常细胞,或其检测结果正常,则表明患者大多数为宫颈炎感染。
宫颈癌的致病机制通常是由正常细胞发展为癌症细胞的渐进过程,其经过宫颈上皮内瘤变、宫颈上皮病变等前期宫颈癌病理改变,而这时对患者实施相关细胞学检查,可以排查患者的宫颈上皮病变,从而更好地促进患者分流诊治,阻断患者病程发展的途径,降低宫颈癌的患病率。
5.4 DNA倍体分析系统在脱落细胞学及术中病理诊断中的应用郭超楠等[13]通过对1676例宫颈标本,279例胸腔积液标本,腹水、心包积液、尿、脑脊液、痰、支气管刷片及灌洗液、组织学印片等DNA倍体阳性率与病理阳性率比较,其灵敏度及特异度均较好,倍体分析系统在脱落细胞学及术中冰冻病理诊断中有更高的临床指导价值。
6应用前景目前国内外应用DNA倍体定量分析技术判断细胞的良恶性已经越来越受到临床医师的重视,研究主要集中在宫颈癌、乳腺癌、食管癌、空腔肿瘤等多种肿瘤早期诊断中[14-17],肺癌早期诊断方面报道不多[18,19]。
近几年国内偶有将DNA定量技术应用在肺癌患者的纤维支气管镜刷片和BALF等标本的诊断上[20],但该检测会对患者身体造成有创性损伤以及相关经济负担。
而痰液细胞DNA倍体定量分析技术以其无创、简单、经济、高敏感性的突出优势,对肺癌早期筛查诊断具有较深远的意义。
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