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定量病理学技术在大肠癌研究中的应用进展

来源:CHINESE JOURNAL OF STEREOLOGY
摘要: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、......

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  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,大肠癌病理研究从定性描述走向了定量分析,为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、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]。

  1.2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。核形态定量分析可为非典型增生程度的分组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。Hajima[9]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,并认为重度不典型增生将不可避免发生癌变,周水云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],Garson[15]等人的研究认为大肠癌病人癌细胞核的体密度较大者,其生存期长,预后较好,表明癌细胞核的定量与预后关系密切。

作者: 丁晓平 申洪 2004-9-27
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