细胞DNA 定量分析在脱落细胞学诊断中的应用

王永军，王珩，刘世正，杨会钗，王小玲，王占东，郭明，杜芸

摘要: 目的探讨自动细胞DNA 定量分析系统在良恶性胸水、腹水、心包积液及乳腺包块诊断中的价值。方法297 例浆膜

腔积液( 胸水185 例、腹水94 例、心包积液18 例) ，经细胞采集器处理，每例制成4 张薄层细胞片，2

张细胞片做巴氏染色，用

于常规细胞学检查。另2 张经Feulgen 染色，用自动细胞DNA 定量分析系统检测。122 例乳腺包块住院患者，诊断医师进行

针吸穿刺后每例制成2 张薄层涂片，1

张涂片做巴氏染色，用于常规细胞学检查。另1 张经Feulgen 染色，用自动细胞DNA 定

量分析系统检测。每例均有病理结果证实。结果297 例浆膜腔积液标本常规检测138 例( 44. 5%) 异常，而同样的标本中

DNA 定量检测131 例( 44. 1%) 异常。常规细胞学诊断为癌及可疑癌细胞84 例中100% 出现异倍体细胞，常规诊断为找到异

型细胞的54 中有47 例( 87%) 出现异倍体细胞。122 例乳腺肿物经病理证实， 41 例为乳腺良性肿瘤， 81 例为恶性。常规细胞

学方法对良恶性乳腺包块的诊断阳性率分别为92. 7%、91. 4%，AICM 的诊断阳性率分别为100%、90. 1%。结论应用自动

细胞DNA 定量分析系统可弥补常规形态学工作的不足，二者协同诊断，可发现早期癌变的细胞，提高诊断率，为临床制定治疗

方案提供有价值的信息，使细胞学检查工作更完善、客观。

关键词: 细胞学; DNA 分析; 异倍体

中图分类号: Q 24 文献标识码: A 文章编号: 1001 － 7399( 2011) 02 － 0150 － 04

Celluar DNA quantitative analysis in cytology for clincal application in diagnosis

WANG Yong-jun，WANG Heng，LIU Shi-zheng，YANG Hui-chai，WANG Xiao-ling，WANG Zhan-dong，GUO Ming，DU Yun

( Department of Pathology， the Fouth Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang 050011，China)

Abstract: Purpose To differentially diagnose the benign and malignant，peritioneal effusions，pericarditis effusions and breast masses

by using automatic imaging cytometer． Methods In 297 samples of serous effusions，including 185 samples of hydrothorax，94 peritioneal

effusions，18 pericarditis effusions) were processed with a cell collectioner，4 slides were prepared for each sample: 2 sliders

were stained by Papanicolaou method for cytology analysis，and other 2 sliders were stained with Feulgen method for DNA imaging cytometer．

In 122 patients with breast masses，2 smears were prepared by fine-needle aspiration puncture for each patient: 1 for Papanicolaou

stain for cytology analysis，and other 1 for Feulgen stain for DNA imaging cytometer． Pathological results were confirmed in each

case． Results In 297 samples of serous effusion， 138 ( 44. 5%) were abnormal by cytology analysis，and 131( 44. 1%) were abnormal

by DNA imaging cytometer． By cytology analysis 84 were found as cancer cells and dubious cells，and 100% were found heteroploid

cells． By cytology analysis 54 were found a few proliferating cells，and 47 ( 87%) were found heteroploid cells． In the pathologically

confirmed breast masses，41 were classified as benign and other 81 as malignant． Cytological investigation showed 92. 7% sensitivity

for benign and 91. 4% sensitivity for malignant，while DNA imaging analysis revealed 100% sensitivity for benign and 90. 1% sensitivity

for malignant． Conclusions The automatic imaging cytometer can remedy insufficiency of routine cytology，and collaboration of the

two methods could improve the diagnostic rate of breast cancer，which provides valuable information for clinical manegement and makes

cytology analysis more perfective and objective．

Key words: cytology; DNA analysis; heteroploicl cells

收稿日期: 2010 － 04 － 20

基金项目: 河北省科技厅科技支撑计划( 09276174)

作者单位: 河北医科大学第四医院病理科，石家庄050011

作者简介: 王永军，女，副主任技师。Tel: ( 0311) 86095374，E-mail:

shan_jianli@126． com

王小玲，女，硕士生导师，教授，通讯作者。Tel: ( 0311)

86095663，E-mail: wangxiaoling5412@163． com

疾病的诊断，既要从整体、器官和细胞水平上认

识和分析，还应从蛋白质、mRNA 和DNA 水平上来

认识和分析［1］。随着新技术的发展，肿瘤细胞DNA

含量的研究被广泛、深入的应用，使肿瘤的研究提高

到了定量研究的分子水平。细胞病理学医师除对病

变作出诊断外，还应考虑到细胞学的改变与制定治

疗方案和评估预后的关系，而DNA 定量分析技术能

在形态学改变的基础上提供更准确、客观、重复性好

的增添信息［2］。因此利用脱落细胞常规检测结合

细胞DNA 定量分析，可以极大的完善脱落细胞的检

查工作，使其更加准确、快捷，为临床治疗提供有价

值的信息。

·150· 临床与实验病理学杂志 Chin J Clin Exp Pathol 2011 Feb; 27( 2)

1 材料与方法

1． 1 临床资料选取2009 年5 月～ 10 月间河北

医科大学第四医院住院患者所送病理科的浆膜腔积

液标本297 例( 其中胸水标本185 例、腹水标本94

例、心包积液18 例) 。122 例乳腺包块住院病人行

穿刺细胞学检查，详细记录其病史、症状、乳腺包块

大小并追踪术后病理结果。

1． 2 方法将所送胸、腹水及心包积液标本经一次

性细胞采集器采集处理后，分别制备4 张薄层涂片，

2 张用于常规巴氏染色，2 张用于DNA 染色程序

( Feulgen 染色法) 。乳腺包块患者经细胞学医师用

20 ml 针管7 号针头注射器在患者包块中央位置抽

吸少许细胞，按常规进行细胞涂片。每位患者分别

制备2 张薄层涂片，1

张用于常规巴氏染色，1

张用

于DNA 染色程序。

1． 2． 1 常规细胞学诊断所有巴氏染色片由细胞

病理学医师做出。浆膜腔积液标本常规细胞学诊断

结果分为4 类: ①未找到癌细胞; ②找到癌细胞; ③

找到可疑癌细胞; ④找到少许异型细胞。乳腺针吸

诊断结果分为3 类: ①增生的乳管上皮细胞; ②重度

增生的乳管上皮细胞; ③找到癌细胞。

1． 2． 2 细胞DNA 定量分析所有Feulgen 染色片

用全自动细胞图像分析系统( AICM) 行扫描处

理［3，4

］，系统对每张玻片上4 000 个以上细胞核进行

扫描。根据细胞DNA 定量分析系统所做的分析结

果有如下3 种情况: ①以正常2C 细胞为主，未见异

倍体细胞及异倍体细胞峰; ②出现DNA 指数( DI)

＞ 2. 5 细胞和1 ～ 2 之间的细胞数高于被检测细胞

总数的10%; ③出现异倍体细胞峰及大量DI≥2. 5

细胞( 即≥5C 细胞) 。凡是有DI ＞ 2. 5 以上细胞的

玻片，都要通过细胞诊断医师在显微镜下逐一对DI

＞ 2. 5 细胞进行核实，以排除系统将垃圾和重叠细

胞误认为癌细胞或异常细胞。

1． 2． 3 组织病理学诊断所有做过针吸及DNA 检

测的乳腺包块患者，其术后病理由病理医师进行大

体取材及诊断。乳腺癌标本均有组织学分类及淋巴

结转移情况。

2 结果

在297 例浆膜腔积液标本中常规发现159 例

( 53. 5%) 正常，138 例( 44. 5%) 异常，异常包括70

例( 23. 6%) 找到癌细胞， 14 例( 4. 7%) 找到可疑癌

细胞， 54 例( 18. 2%) 找到少许异型细胞。而同样的

标本中DNA 定量检测166 例( 55. 9%) 正常，1

31 例

( 44. 1%) 异常( 有DI ＞ 2. 5 细胞或异倍体细胞峰) 。

常规细胞学诊断找到癌细胞的为70 例，而细胞

DNA 定量分析出现大量异倍体细胞的高达90 例

( 表1) 。

122 例乳腺包块患者中，经临床病理诊断证实

41 例为良性肿瘤，6 例为乳腺腺上皮重度不典型增

生癌变， 75 例乳腺癌。常规细胞学对良性肿瘤的正

确诊断率为92. 7% ( 38 /41) ，AICM DNA 诊断正确

诊断率为100%( 41 /41) ; 常规细胞学对恶性肿瘤诊

断阳性率91. 4% ( 74 /81) ，AICM DNA 定量诊断阳

性率90. 1%( 73 /81 表2) 。

良性与恶性肿瘤中AICM 扫描细胞点阵分布图

有所不同。良性肿瘤中仅少量细胞DI 在1 与2 之

间( S 期) ，没有DI 值超过2． 5 的细胞( 图1) 。恶性

肿瘤细胞中有较多的DI ＞ 2. 5 异倍体细胞，并在DI

值为1 ～ 2 之间形成细胞峰( 图2) 。附件：QQ图片20150428110913

表1 常规细胞学及细胞DNA 定量分析结果比较

标本类型n

常规细胞学

正常找到癌找到可疑癌找到异型细胞

DNA 定量细胞学( DNA 倍体＞ 5C 的细胞数)

0 1 ～ 2 ≥2． 5

胸水185 104 42 6 33 105 25 55

腹水94 45 27 6 16 49 13 32

心包积液18 10 1 2 5 12 3 3

表2 乳腺针吸细胞学及DNA 定量诊断结果

标本类型n

常规细胞学诊断

增生重度增生找到癌细胞

DNA 定量细胞学( DNA 倍体＞ 5C 的细胞数)

0 1 ～ 2 ≥2． 5

良性组织41 38 3 0 41 0 0

重度不典型增生癌变6 4 2 0 2 4 0

癌组织75 3 38 34 6 41 28

临床与实验病理学杂志 Chin J Clin Exp Pathol 2011 Feb; 27( 2) ·151·

3 讨论

临床上常常遇到脱落细胞难以确诊的病例，其

原因有多种，如细胞数量少，细胞形态的不典型难以

判断等等。在确诊过程中虽可借助免疫细胞学方法

加以鉴别，但由于敏感性不高，容易误诊［5］。借助

细胞涂片进行DNA 定量检测来辅助其提高诊断率，

为临床制定治疗方案提供有价值的信息，是我们近

年开展的新项目。目前，DNA 倍体分析系统进行宫

颈癌前病变的诊断及预测在国内外已有大量报

道［6］，DNA 倍体分析与常规细胞学相结合可提高宫

颈癌及癌前病变的检出率［7］。但在浆膜腔积液及

乳腺穿刺细胞学诊断方面的应用报道不多。本研究

应用DNA 定量分析辅助常规细胞学诊断，其诊断方

法较单纯常规细胞学方法更客观，两者结合可有效

地提高诊断的准确率。本研究结果显示病理证实为

良性乳腺肿瘤的，其细胞DNA 定量分析全部为阴

性，避免了假阳性。病理证实为癌的常规细胞学诊

断91. 4% ( 74 /81) ，DNA 定量诊断阳性率90. 1%

( 73 /81) 。常规细胞学诊断为癌或找到可疑癌细胞

的浆膜腔积液标本经细胞DNA 定量分析全部出现

异倍体或异倍体细胞峰，找到少许异型细胞标本也

有87%的出现异倍体，两者有很高的符合率。因此

用AICM 检测到DI ＞ 2. 5 的异倍体细胞即可提示恶

性肿瘤细胞存在的可能。细胞DNA 定量分析方法

是一种根据细胞核DNA 含量改变所做的客观判断，

而常规细胞学诊断是医师根据细胞形态的改变所做

的判断，带有一定的主观性，因此两者结合可有效地

提高诊断的准确率。

由于每一个正常细胞核内均有23 对染色体，并

有固定数量不变的DNA 含量( 7 pg) ［8］。DNA 是细

胞生长、分化和繁殖的基础。致癌因子引起基因的

突变所导致DNA 含量的改变，都可被现代的DNA

定量分析系统所检出。细胞形态学改变如核增大、

染色质染色加深、核形态不规则等外在表现，均提示

细胞DNA 的变化。DNA 定量分析系统通过用细胞

DNA 量化指标来判断细胞是否癌变，发现异倍体细

胞则提示恶性，可以作为肿瘤诊断的一种重要的辅

助手段。

DNA-ICM 系统在检测细胞DNA 含量和非整倍

·152· 临床与实验病理学杂志 Chin J Clin Exp Pathol 2011 Feb; 27( 2)

体细胞核中，其方法系先在比较衡定的条件下，按

Feulgen 染色法处理被检测的细胞涂片后，以DNAICM

系统扫描一定数量的单个细胞的细胞核( 避开

成团或重叠的细胞) 的积分吸度( IOD) ，通过计算机

图像分析软件处理，细胞的DNA 含量以DNA 含量

为横轴，以所测细胞数为纵轴，绘出细胞DNA 图像

的直方图。由于DNA 细胞学测定的DNA 含量是一

个相对单位，而非绝对值，故在测定细胞DNA 含量

时，用DI 来表示DNA 含量。DNA 指数= 被测细胞

IOD 值/正常细胞DNA( G0 /G1

期) IOD 平均值。

在测定细胞DNA 含量的变化中，DNA 定量细

胞学常以“C”( content) 为单位来衡量DNA 的含量。

此中，一个C 单位相当于一个G0 /G1

期细胞的DNA

量的1 /2，故一个G0 /G1

期的细胞，为2 个DNA 定

量单位，即为2C，亦即为一个2 倍体染色体细胞。

G2 /M 期细胞为4 倍体，即为4C。以DNA 指数来表

示细胞DNA 的变异值，正常细胞DNA 指数参考值

为“1”。文献报道，因淋巴细胞内DNA 含量和形态

均稳定，为2 倍体，故在测定DNA 指数时，常以测得

的淋巴细胞的IOD 作为正常细胞DNA 含量的参考

值，来比较被测细胞的DNA 含量( 我们认为应以所

检查标本的正常细胞作为测定物指数的参照值为

宜) 。当DNA 指数平均值为“1”，即被测的细胞多

为2 倍体，即为2C。若被检查细胞出现非整倍体或

G2 /M 期细胞等增多，则DNA 定量指数为“2”或“2”以

上，即为4C 或5C、8C、9C 等。

正常情况下，大多数细胞处于G0 /G1

期，其细

胞核内DI = 1 为二倍体细胞，少数细胞进入DNA 合

成后期及有丝分裂期( G2 /M 期) ，这时的细胞核内

DI = 2 为四倍体细胞。在二倍体与四倍体之间( S

期) 只有少数异倍体细胞，它们属于DNA 合成期的

正常增殖细胞。从良性肿瘤的细胞成分来看，有些

肿瘤由于炎性刺激，有些细胞增殖加快，四倍体细胞

可增多，但细胞数一般不会超过标本细胞总数的

10%。用AICM 一旦检测到DI ＞ 2． 5 的异倍体细

胞，即表明有恶性肿瘤细胞存在的可能。此外，若出

现较多DI 值1. 1 ～ 1. 9 的异倍体细胞，并聚集成峰，

也提示有恶性细胞存在的可能。病理诊断为乳腺癌

的标本期DI 值多为1 ～ 2，在点阵分布图中形成明

显的细胞峰。

80% ～ 90%的实体肿瘤细胞其DNA 为非整倍

体，即异倍体。DNA( 倍体) 分析反映了细胞内遗传

物质含量特征指标的变化，异倍体的出现反映了遗

传物质的变化［9］。细胞恶变过程中，出现DNA 含量

的改变较形态学改变要早，而且前者为量化指标，其

诊断更客观。

是否用DNA 定量分析系统发现有异倍体细胞

就是恶性呢? 显然不是。从我们的结果发现，由于

细胞凋亡也易出现异倍体峰，因此在应用DNA 定量

分析系统进行分析时应尽量及时固定后及时测定，

同时操作应严格、认真、尽量避开蜕变坏死区避免假

阳性。本次研究的75 例乳腺癌标本中有6 例DNA

检测阴性，主要原因可能是由于肿物过小( 直径﹤ 1

cm) ，针吸技术不容易掌握，针刺不易达准确部位，

另一原因可能是标本中的癌细胞聚集成团。同时由

于图像分割技术方面的原因，该系统对成团的细胞

难以识别，因此在前期处理中尽量将标本制成薄层

涂片，以提高其诊断的阳性率。

总之，通过AICM 可获得单纯从形态上难以得

到的肿瘤学特征信息，不仅为形态学评估肿瘤生物

学特征提供了有价值的补充，而且有助于提高对形

态学的认识水平。因此AICM 可用于鉴别良、恶性

肿瘤细胞，将其与常规细胞学有机结合可有效地对

脱落细胞进行鉴别诊断。

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