細(xì)胞吞食在細(xì)胞病理學(xué)診斷中的價(jià)值

黃 紅，趙世平，孫瑞英，楊 軍

Cell-in-Cell(CIC)樣結(jié)構(gòu)是指一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞(通常是活細(xì)胞)存在于另一個(gè)細(xì)胞(通常是非吞噬細(xì)胞)內(nèi)的細(xì)胞病理學(xué)結(jié)構(gòu)[1]，最早由Steinhaus等[2]于1891年在腫瘤組織中首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道。此后，陸續(xù)有學(xué)者在胸腺、肝臟等正常組織，病理性炎性組織和多種類型的腫瘤，尤其是進(jìn)展期惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)CIC樣結(jié)構(gòu)[3]，并認(rèn)為其很可能與腫瘤的惡性進(jìn)展有關(guān)。近年作者發(fā)現(xiàn)，在多種腫瘤細(xì)胞學(xué)樣本中也存在數(shù)量不等的CIC樣結(jié)構(gòu)。截至目前，CIC樣結(jié)構(gòu)尚缺乏一個(gè)被廣泛認(rèn)可的中文譯名，為便于對(duì)其形態(tài)特征進(jìn)行準(zhǔn)確描述，作者根據(jù)CIC樣結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程和特征，暫且將CIC樣結(jié)構(gòu)命名為“細(xì)胞吞食(cellular devouring)”，并認(rèn)為細(xì)胞吞食是惡性腫瘤進(jìn)展中腫瘤細(xì)胞吞食腫瘤細(xì)胞或其它細(xì)胞及成分的過(guò)程中所形成的特殊的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)對(duì)細(xì)胞蠟塊中細(xì)胞吞食的觀察，探索其在細(xì)胞病理學(xué)診斷中的價(jià)值和臨床意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料收集2020年1月～2021年1月西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院病理科存檔的體液樣本細(xì)胞蠟塊128例。經(jīng)免疫組化和(或)活檢標(biāo)本證實(shí)其中惡性腫瘤98例(胸水蠟塊69例、腹水蠟塊25例、心包積液蠟塊4例)，非惡性腫瘤30例。

1.2 方法

1.2.1細(xì)胞蠟塊的制作 所有體液標(biāo)本4 000 r/min離心5 min，棄上清，沉淀物加入95%乙醇3 mL，混勻后室溫靜置30 min，沉淀物凝固成塊后，用擦鏡紙包裹后放入包埋盒內(nèi)繼續(xù)固定3～12 h，常規(guī)進(jìn)行全自動(dòng)脫水機(jī)固定、脫水、包埋、切片(4～5 μm)、HE染色。由具有資質(zhì)的病理醫(yī)師在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察和細(xì)胞病理學(xué)診斷，免疫組化采用Roche Ventana Ultraview全自動(dòng)免疫組化機(jī)進(jìn)行染色，所有抗體均購(gòu)自福州邁新公司。

1.2.2評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 細(xì)胞蠟塊HE切片中CIC樣結(jié)構(gòu)的判讀標(biāo)準(zhǔn)：宿主細(xì)胞體積膨大呈指環(huán)狀，單核或多核，呈新月形偏于一側(cè)；內(nèi)部細(xì)胞呈圓形，可為單個(gè)或多個(gè)細(xì)胞，被宿主細(xì)胞膜完整包裹[4]。CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比=高倍視野下CIC樣結(jié)構(gòu)的細(xì)胞數(shù)/總腫瘤細(xì)胞數(shù)×100%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，多組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)分析，兩組間比較用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 細(xì)胞蠟塊中CIC樣結(jié)構(gòu)的檢出率、CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比及與腫瘤類型的關(guān)系在98例惡性腫瘤細(xì)胞蠟塊中CIC結(jié)構(gòu)的檢出率為26.5%(26/98)，其中男性12例，女性14例，年齡44～85歲；胸水蠟塊中CIC結(jié)構(gòu)的檢出率為30.4%(21/69)，腹水蠟塊中CIC結(jié)構(gòu)的檢出率為12.0%(3/25)，心包積液蠟塊中CIC結(jié)構(gòu)的檢出率為50.0%(2/4)。在26例有CIC結(jié)構(gòu)病例中，其中19例CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比1%～10%，5例CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比11%～20%，2例CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比大于20%；原發(fā)癌來(lái)自肺腺癌13例、肺鱗狀細(xì)胞癌2例、肺小細(xì)胞癌1例、乳腺癌2例、胃腺癌3例、原發(fā)灶不明者5例。30例非惡性腫瘤細(xì)胞蠟塊中未觀察到典型的CIC結(jié)構(gòu)(表1、2)。

表1 26例檢出CIC結(jié)構(gòu)的細(xì)胞蠟塊類型、CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比及原發(fā)灶腫瘤

2.2 細(xì)胞蠟塊中CIC的形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)胞蠟塊HE切片中CIC樣結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為吞食細(xì)胞體積膨大，可見(jiàn)1～2個(gè)細(xì)胞核，核被擠壓于細(xì)胞一側(cè)呈新月形，內(nèi)吞細(xì)胞呈圓形，1個(gè)或多個(gè)，被吞食細(xì)胞完整包裹，部分病例中可見(jiàn)兩者的細(xì)胞核均增大、深染、染色質(zhì)增粗，可見(jiàn)大核仁，顯示惡性腫瘤細(xì)胞的特征(圖1)；內(nèi)吞細(xì)胞可呈有絲分裂狀態(tài)(圖2)、凋亡狀態(tài)(圖3)。另外，還可見(jiàn)吞食細(xì)胞吞食中性粒細(xì)胞(圖4)、淋巴細(xì)胞(圖5)及紅細(xì)胞(圖6)或細(xì)胞外的滲出物(圖7)。免疫組化CK染色能更清楚地顯示其形態(tài)(圖8)。

圖1 肺腺癌胸水蠟塊中CIC結(jié)構(gòu)：黑箭頭示宿主細(xì)胞(含1～2個(gè)細(xì)胞核)，紅箭頭示內(nèi)部細(xì)胞(1～5個(gè)) 圖2 肺腺癌胸水蠟塊CIC結(jié)構(gòu)：黑箭頭示宿主細(xì)胞，紅、黃箭頭示內(nèi)部細(xì)胞，其中一個(gè)內(nèi)部細(xì)胞(黃箭頭)處于有絲分裂狀態(tài)，說(shuō)明進(jìn)入宿主細(xì)胞的癌細(xì)胞是活細(xì)胞 圖3 肺腺癌胸水蠟塊CIC結(jié)構(gòu)：進(jìn)入宿主細(xì)胞(黑箭頭)的內(nèi)部細(xì)胞(紅箭頭)核碎裂，處于凋亡狀態(tài) 圖4 肺腺癌胸水蠟塊CIC結(jié)構(gòu)：示宿主細(xì)胞(黑箭頭)吞食中性粒細(xì)胞(紅箭頭) 圖5 肺腺癌胸水蠟塊CIC結(jié)構(gòu)：示宿主細(xì)胞(黑箭頭)吞食淋巴細(xì)胞(紅箭頭) 圖6 肺腺癌胸水蠟塊CIC結(jié)構(gòu)：示宿主細(xì)胞(黑箭頭)吞食紅細(xì)胞(紅箭頭) 圖7 胃腺癌腹水蠟塊中CIC結(jié)構(gòu)：示宿主細(xì)胞(黑箭頭)吞食細(xì)胞外滲出物(紅箭頭) 圖8 肺腺癌胸水蠟塊：宿主細(xì)胞(黑箭頭)和內(nèi)部細(xì)胞(紅箭頭)CK均陽(yáng)性，EnVision法

3 討論

目前認(rèn)為，細(xì)胞吞食是由吞食細(xì)胞(也稱宿主細(xì)胞)和內(nèi)吞細(xì)胞(也稱內(nèi)部細(xì)胞)組成，可分為同源型(腫瘤細(xì)胞存在于腫瘤細(xì)胞內(nèi))和異源型(非腫瘤細(xì)胞存在于腫瘤細(xì)胞內(nèi))兩種吞食模式，由“自食(cannibalism)”“伸入運(yùn)動(dòng)(emperipolesis)”“內(nèi)吞(entosis)”三個(gè)復(fù)雜的連續(xù)過(guò)程形成[1]。

盡管目前對(duì)于細(xì)胞吞食在腫瘤進(jìn)展中的機(jī)制和作用尚不清楚，但多數(shù)研究者認(rèn)為，營(yíng)養(yǎng)缺乏是癌細(xì)胞一直面臨的生存壓力之一，尤其是當(dāng)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至漿膜腔后，癌細(xì)胞只能從周圍微環(huán)境中攝取蛋白及其它物質(zhì)以維持自身生存和增殖。因而，細(xì)胞吞食也就成為癌細(xì)胞獲取營(yíng)養(yǎng)的主要途徑[5-6]。而癌細(xì)胞持續(xù)的無(wú)氧糖酵解引起的細(xì)胞內(nèi)乳酸積累，pH值降低也可誘發(fā)癌細(xì)胞吞食的發(fā)生[7]。目前發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞吞食的發(fā)生主要與微囊蛋白-1(caveolin-1, Cav-1)、埃茲蛋白(Ezrin)、TM9、白細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1(LFA-1)、細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)、Rho蛋白、KRAS信號(hào)通路的活化有關(guān)[1,8-12]。

雖然細(xì)胞吞食的過(guò)程在一定程度上類似于巨噬細(xì)胞的細(xì)胞吞噬(cell phagocytosis)，兩者均可吞噬凋亡細(xì)胞、細(xì)胞碎片或非細(xì)胞類物質(zhì)，但卻有著本質(zhì)差異：細(xì)胞吞食是腫瘤細(xì)胞吞食腫瘤細(xì)胞的過(guò)程，更傾向于存活腫瘤細(xì)胞間的相互吞食，是腫瘤細(xì)胞為自身的生存而攝取營(yíng)養(yǎng)的一種方式；而巨噬細(xì)胞的吞噬則是清除死亡細(xì)胞、壞死組織碎片、病菌和外源性物質(zhì)以維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[7,13]。

表2 CIC陽(yáng)性細(xì)胞占比與腫瘤類型的關(guān)系

有研究發(fā)現(xiàn)胰腺癌中細(xì)胞吞食的發(fā)生與腫瘤轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)[14]。但多數(shù)研究證實(shí)，高級(jí)別惡性腫瘤中細(xì)胞吞食的檢出率更高，而且頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、肺癌、直腸癌中細(xì)胞吞食的高檢出率與患者的低生存率和腫瘤的復(fù)發(fā)密切相關(guān)。由此可見(jiàn)，細(xì)胞吞食可作為惡性腫瘤的獨(dú)立預(yù)后因素，且較組織異型性、分級(jí)、核分裂象等參數(shù)更能預(yù)測(cè)患者的預(yù)后[4,15-16]。

本組中惡性腫瘤體液樣本細(xì)胞蠟塊中細(xì)胞吞食的檢出率為26.5%(26/98)，其中73.1%(19/26)的病例中CIC細(xì)胞占比為1%～10%，19.2%(5/26)的病例中CIC細(xì)胞占比11%～20%，7.7%(2/26)的病例中CIC細(xì)胞占比大于20%；而在30例非惡性腫瘤樣本中均未發(fā)現(xiàn)細(xì)胞吞食現(xiàn)象。CIC細(xì)胞占比在不同類型惡性腫瘤之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而在惡性腫瘤與非惡性腫瘤之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此可見(jiàn)，雖然細(xì)胞吞食的檢出率和CIC占比并不是很高，但特異性較高，且與腫瘤類型無(wú)關(guān)。

同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)細(xì)胞吞食可呈現(xiàn)多種形態(tài)特征：吞食細(xì)胞體積常膨大，形成印戒狀、環(huán)狀或大囊腔樣，1～2個(gè)細(xì)胞核常被擠壓于細(xì)胞一側(cè)呈新月形，核深染，部分可見(jiàn)核仁；內(nèi)吞細(xì)胞呈圓形，數(shù)量不等，1～5個(gè)細(xì)胞，多為1個(gè)，可為增殖期、分裂期或凋亡狀態(tài)細(xì)胞或死亡細(xì)胞碎片，被吞食細(xì)胞完整包裹，這也從形態(tài)上說(shuō)明被吞食細(xì)胞吞食的內(nèi)吞細(xì)胞是可分裂增殖的活細(xì)胞。此外，吞食細(xì)胞內(nèi)還可見(jiàn)吞食的淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及紅細(xì)胞等細(xì)胞或其它成分。免疫組化CK染色能更清楚地顯示出其形態(tài)特點(diǎn)，且便于準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。

總之，細(xì)胞吞食是在營(yíng)養(yǎng)缺乏或低pH環(huán)境壓力下腫瘤細(xì)胞為維持生存的一種適應(yīng)性變化，預(yù)示著腫瘤細(xì)胞具有更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)和吞食活性，并且有可能通過(guò)細(xì)胞吞食誘導(dǎo)多倍體細(xì)胞的形成和染色體突變，從而促進(jìn)惡性腫瘤的演進(jìn)[17]。同時(shí)，由于細(xì)胞吞食具有典型的細(xì)胞形態(tài)學(xué)特征，因而細(xì)胞吞食可作為診斷惡性腫瘤可靠的細(xì)胞形態(tài)學(xué)指標(biāo)，用于良、惡性腫瘤的診斷和鑒別診斷。