全自動細胞圖像分析儀在胸腹腔積水診斷中的應用

張薇 汪鍵 程越清 劉巖 李永紅

1.襄陽市鐵路中心醫(yī)院病理科，湖北 襄陽 441003；

2.湖北省中山醫(yī)院細胞病理室，湖北 武漢 430033

胸腹水細胞學檢查在鑒別癌性、炎性胸腹水上起著關鍵性作用。胸腹水細胞中發(fā)現(xiàn)有惡性腫瘤細胞，即胸腹水是由惡性腫瘤引起的。相反，胸腹水細胞中沒有發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤細胞，多數(shù)是由良性病變引起的。然而由于非典型增生的胸腹膜間皮細胞往往較難區(qū)別于惡性腫瘤細胞，可導致誤診。結合多項研究結果基礎上發(fā)現(xiàn)：常規(guī)細胞學診斷癌性漿膜積水敏感度為58%，特異度為97%［1］。近十年來，有很多新方法用于鑒別癌性與炎性胸腹水［2-6］。當DNA雙鏈中的倍體發(fā)生改變時，往往表示為惡性腫瘤細胞［7］。臨床上可用流式細胞儀和細胞圖像分析儀來測定細胞核內DNA改變。流式細胞儀可在較短時間內測定較多胸腹水細胞內DNA含量，但它不能對少量細胞的樣品進行形態(tài)學觀察分析；而細胞圖像儀可對少量細胞樣品進行DNA測定，也可進行形態(tài)學觀察分析，但測定時間較長。從研究結果看，細胞圖像分析儀較流式細胞儀敏感［8-9］。目前國內臨床上所用的細胞圖像儀多為手動的，需要用手來尋找可疑細胞，并對每一個細胞進行聚焦、測定，故需大量時間才能對少數(shù)細胞進行測量。全自動細胞圖像分析儀可克服以上缺點，對較多的細胞樣品進行全自動測定，從而避免了人為因素影響。本研究試用DNA全自動圖像分析儀研究惡性胸腹積水細胞中的非整倍體細胞。

1 資料和方法

1.1 研究對象

463例胸腹積水標本在2005年1月—2010年5月來源本院和多個外院(大多為可疑胸腹積水)送往本院檢測的。

1.2 標本處理

每例50～100 mL胸腹水細胞離心后(1 000×g，10 min)，經(jīng)Sed-Fix固定液(美國Surgioath Medical Inc)固定20 min，再次離心，清洗后用涂片離心機(武漢蘭丁醫(yī)學高科技有限公司制成4張薄層細胞片。2張細胞片用Papanicotaou染色，常規(guī)細胞學檢查是由2位有30年經(jīng)驗的細胞病理學專家做出。

1.3 結果判定

常規(guī)細胞學檢查結果分為3類：⑴炎性胸腹水(包括急性炎癥、結核和慢性炎癥)，⑵惡性腫瘤可疑胸腹水，⑶癌性胸腹水包(括惡性間皮瘤和轉移性癌等)。全自動DNA細胞圖像分析系統(tǒng)(DNA Image Cytometer，DNA-ICM，武漢蘭丁醫(yī)學高科技有限公司)測定方法，對每例4 000個以上的胸腹水細胞核進行自動聚焦測定每個細胞核的78個核特征，自動進行細胞分類和計數(shù)，自動打印DNA倍體分析直方圖和細胞點陣分布圖。二倍體細胞(G1/G0)的DNA含量為2c(c為DNA含量單位, DNA content)；四倍體細胞(G2/M期)的DNA含量為4c。2c細胞和4c細胞為整倍體細胞。DNA定量診斷癌性胸腹水的陽性指征分為3類：⑴3個或3個以上的大于5c非整倍體細胞，⑵在2.2c至3.6c之間或大于5c 位置形成一個非整倍體峰值或多個非整倍體峰值，⑶4c的細胞數(shù)占被測細胞總數(shù)10%以上時。

2 結 果

463例胸腹積水中，常規(guī)細胞學診斷炎性積水193例，轉移性腺癌177例，淋巴瘤16例，間皮瘤30例，疑為增生或核異質47例。經(jīng)臨床和病理診斷證實，除疑為增生或核異質47例外，常規(guī)細胞學診斷正確。

2.1 診斷明確的416例胸腹積水病例DNAICM診斷結果

由表1可見，在193例炎性積水中DNA-ICM檢測未見非整倍體細胞。177例轉移性腺癌中只有2例未見非整倍體細胞，4例有1～2個非整倍體細胞，61例有3個或3個以上非整倍體細胞，110例為非整倍體細胞峰。16例淋巴瘤中有3例未見大于5c的非整倍體細胞，1例有2個非整倍體細胞，7例有3個或3個以上的非整倍體細胞，5例可見非整倍體細胞峰。30例間皮細胞瘤中，2例未見大于5c的非整倍體細胞，9例可見3個或3個以上的非整倍體細胞，19例可見非整倍體細胞峰。

2.2 非整倍體細胞峰(stemline aneuploidy)形式及分布

癌性胸腹水患者大多處于腫瘤晚期階段。在大多癌性胸腹水病例中，都可見非整倍體細胞峰。由表1可見，62%轉移性腺癌，38%的淋巴瘤和63%的間皮細胞瘤均可見非整倍體細胞峰。從峰的多少和形式來看，以上3種癌性胸腹水非整倍體細胞峰形見表2。非整倍體細胞峰可表現(xiàn)為單峰、雙峰、多峰或片狀峰3種形式。轉移性腺癌和間皮細胞瘤大多數(shù)都以單峰和雙峰形式存在。非整倍體細胞峰出現(xiàn)位置也不相同，但大多數(shù)出現(xiàn)S期，即2.2c至3.6c之間。由表3可見，83%轉移性腺癌和68%間皮細胞瘤非整倍體細胞峰分布在2.6c至3.4c之間。淋巴瘤胸腹水病例細胞在S期分布較有特點，即使無大于5c的非整倍體細胞，S期細胞分布成片。這種圖形明顯不同于轉移性腺癌和間皮細胞瘤(圖1、2)。

表 1 胸腹積水常規(guī)細胞學和DNA-IMC診斷結果Tab.1 Results of 416 serous effusions diagnosed by conventional cytology and DNA-ICM

2.3 ＞5c的非整倍體細胞數(shù)

比較多種胸腹積水中＞5c細胞的百分率(表4)，炎性積水沒有＞5c細胞，轉移性腺癌中約有3.8% ＞5c細胞，淋巴瘤和間皮細胞瘤分別有6.6%和6.2%的細胞＞5c。

表 2 癌性胸腹積水非整倍體細胞峰的峰形情況Tab.2 Number of stemline aneuploidy in malignant serous effusions

2.4 47個可疑病例DNA-ICM的診斷結果

表5顯示通過隨訪患者或家屬而確診了27例，另20例由于無法與患者或家屬聯(lián)系而不能最終明確診斷。在確診的10例炎性積水中，DNA-ICM發(fā)現(xiàn)8例有1～2個＞5c的非整倍體細胞。另外17例確診的癌性積水中均可見有＞5c的非整倍體細胞，其中有非整倍體細胞峰11例。

表 4 不同胸腹水＞5c細胞的百分率Tab.4 Percentage of ＞5c aneuploid cells in different effusions

表 3 不同DNA含量非整倍體細胞峰的分布Tab.3 Distribution of different stemline aneuploidy in malignant effusions

表 5 47例異型增生病例的DNA-ICM診斷結果Tab.5 Diagnosis of 47 suspicious cases by DNA-ICM

3 討 論

我們的研究結果與其他作者的研究結果一致［4-6,8-9］，DNA-ICM檢測炎性胸腹積水時，大多未見非整倍體細胞，即使可見非整倍體細胞，也只是1～2個。而癌性胸腹積水絕大多可見非整倍體細胞和非整倍體細胞峰。由此可見，癌性胸腹積水的癌細胞染色體倍數(shù)已發(fā)生了改變，用DNA-ICM可診斷和鑒別診斷炎性和癌性胸腹積水。

通過對DNA-ICM直方圖的分析，可鑒別不同性質的癌性胸腹積水。淋巴癌性胸腹積水非整倍體細胞多出現(xiàn)在S期，呈片狀分布；而轉移性胸腹水非整倍體細胞以細胞單峰形式出現(xiàn)在S期，并可在4c和8c之間出現(xiàn)第2個峰。非整倍體細胞峰愈多、染色體愈不穩(wěn)定，腫瘤的惡性程度愈高，預后愈差。因此癌性胸腹水的DNA-ICM圖形也可用于腫瘤的惡性程度和預后的評估。

癌性胸腹積水中非整倍體細胞峰可有不同DNA含量，其原理不清楚。非整倍體細胞峰出現(xiàn)的位置主要決定于癌細胞內染色體的倍數(shù)。如果癌細胞的染色體倍數(shù)為正常細胞的1.5倍，那么，就可能在3c處出現(xiàn)一個峰；如果癌細胞染色體倍數(shù)為正常細胞的3倍，非整倍體細胞的峰就可出現(xiàn)在6c的位置。胸腹積水非整倍體細胞峰出現(xiàn)的不同部位可能與原發(fā)腫瘤種類、性質和發(fā)展程度有關。

DNA-ICM在診斷胸腹積水中尚存在問題，如⑴少數(shù)非整倍體細胞：從本研究中可見，極少數(shù)炎性和少數(shù)癌性胸腹積水中均可出現(xiàn)1～2個非整倍體細胞。因此，對1～2個非整倍體細胞如何處理要非常慎重。少數(shù)炎性胸腹積水細胞可出現(xiàn)細胞退變或核固縮，這些細胞在Feulgen染色時，可出現(xiàn)＞5c細胞。但這些＞5c細胞的數(shù)量和例數(shù)非常小。當出現(xiàn)1～2個大于5c細胞時，可反復檢查，做免疫組化等方法來鑒別炎性或癌胸腹積水。⑵DNA-ICM對成團的癌細胞不能識別：由于本研究所用DNA-ICM的軟件尚不能將成團的細胞分割開來。因此，DNA-ICM將這類細胞作為“垃圾”處理。轉移性腺癌細胞常聚集成團，DNA-ICM有時不能識別出來而誤診。

總之，DNA-ICM可用于診斷炎性或癌性胸腹積水，也可用它來判別癌性胸腹積水的性質和惡性程度。

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