骨巨细胞瘤DNA图像分析
作者：黄健文 郑伟 胡世平
单位：黄健文 郑 伟 福建医科大学病理解剖学教研室(福州 350004)；胡世平 福建省立医院骨外科(福州 350001)
关键词：骨巨细胞瘤；DNA分析
福建医科大学学报990317 目的 探讨骨巨细胞瘤病理分级与DNA含量和倍体的关系。 方法 将36例骨巨细胞瘤进行Feulgen染色，然后用彩色图像分析系统进行DNA含量和倍体测定。 结果 骨巨细胞瘤各病理分级之间的DNA含量和倍体差异均无显著性(P>0.05)。 结论 传统的Jaffe分级已不能全面反映骨巨细胞瘤的生物学行为。
DNA Image Analysis of Giant Cell Tumor in Bone
Huang Jianwen1, Zheng Wei1, Hu Shiping2
, 百拇医药
(1.Department of Pathology, Fujian Medical University, Fuzhou, 350004
2.Department of Orthopedics, Fujian Provincial Hospital, Fuzhou, 350001)
Objective To study the correlation between pathologic grading and DNA content and chromosome ploidy in giant cell tumor of bone. Methods 36 cases of giant cell tumor of bone were stained by using Feulgen method, and then analyzed by using color image analysis system. Results DNA content of grade Ⅰ，grade Ⅱ，and grade Ⅲ was 1.2123, 1.2696 and 1.3346 respectively. Tumor cells of aneuploid were observed in every grade of giant cell tumor of bone. Pathologic grading did not correlate with DNA content and chromosome ploidy(P>0.05). Conclusion Jaffe pathologic grading system has a limited utility for predicting the tumor's biologic behavior.
, 百拇医药
Key words giant cell tumor of bone; DNA analysis
骨巨细胞瘤又称破骨细胞瘤，系局部侵袭性肿瘤，特点是富于血管，并见肥大之梭形细胞或卵圆形细胞, 以及在肿瘤组织均匀散布大量破骨细胞型多核巨细胞。骨巨细胞瘤的病理组织分级, 最初是由Jaffe等提出, 并指出分级与预后的关系。Ⅰ级瘤基本是良性, 具有低度侵袭性,可复发恶变。Ⅱ级瘤具较高侵袭性, 或相对恶性,易复发,可转移。Ⅲ级瘤呈恶性肿瘤表现。目前国内仍然采用分级法，但是近来已注意到该分级系统与肿瘤的临床表现不符，并非绝对可靠。由于临床治疗方法的选择很大程度上取决于病理分级的结果，因此评判Jaffe分级是否体现骨巨细胞瘤的生物学特性就显得十分必要。本研究旨在应用彩色图像分析系统对36例骨巨细胞瘤进行DNA含量和倍体分析，并将该分析结果与各级的骨巨细胞瘤进行比较，以探讨Jaffe分级与DNA含量以及倍体的关系。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 材料 肿瘤标本36例均为福建医科大学病理解剖学教研室经病理证实的手术标本。按Jaffe分级，Ⅰ级7例，Ⅱ级23例，Ⅲ级6例。
1.2 方法 将4 μm厚的组织切片进行Feulgen染色[1]，应用Video Pro 32彩色图像分析系统进行DNA含量和倍体测定，并以同一张切片内淋巴细胞的DNA 相对含量作为DNA正常二倍体(2C)含量对照。资料分析采用χ2和t检验。
2 结 果
骨巨细胞瘤病理分级Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级的瘤细胞中DI值随着病理分级增高而增高，但经t检验各级别之间差异均无显著性(P>0.05，表1)。
表1 病理分级与DNA指数 级别
n
, 百拇医药
DNA指数(DI)
Ⅰ
7
1.2123
±
0.0874
Ⅱ
23
1.2696
±
0.3026
Ⅲ
6
, http://www.100md.com
1.3346
±
0.5667
P>0.05
病理分级Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级中均出现不等量的3-4C、5C和>5C的瘤细胞，并随着病理分级增高5C和>5C的均值也增高，但是经t检验它们之间差异均无显著性(P>0.05，表2)。
表2 病理分级与DNA倍体类型(%) 级别
n
2C
3-4C
5C
>5C
, http://www.100md.com
Ⅰ
7
53.56
±
4.07
41.25
±
2.86
3.78
±
1.61
1.41
±
, http://www.100md.com 2.09
Ⅱ
23
53.44
±
20.45
38.38
±
13.9
4.85
±
6.92
3.33
, 百拇医药 ±
4.77
Ⅲ
6
55.06
±
31.5
32.67
±
16.33
5.61
±
7.05
, 百拇医药 6.67
±
12.00
将DI 值不在0.90～1.10之间并且出现>5C作为标准判定非整倍体细胞，其结果见表3。经χ2检验非整倍体例数在各级骨巨细胞瘤间差异无显著性(P>0.05)。在23例Ⅱ级骨巨细胞瘤中，发现1例患者DI值为2.093，5C和>5C细胞百分率分别为30.09和18.45。表3 病理分级与非整倍体例数 级别
n
2C
非整倍体
Ⅰ
7
, http://www.100md.com 4
3
Ⅱ
23
10
13
Ⅲ
6
3
3
3 讨 论
DNA是细胞染色体的重要成分，细胞核中DNA的含量在正常细胞中质量是恒定的，这主要取决于染色体数目恒定。人正常细胞是二倍体，具有46个染色体，恶性肿瘤细胞在多数情况下染色体数目增加，其DNA含量也增加。大量病理和临床研究资料表明，肿瘤细胞的倍体情况与其恶性程度、预后以及治疗方法有着密切的关系[2]。
, http://www.100md.com
骨巨细胞瘤是一种常见的原发性骨肿瘤，在组织发生、生物学行为、临床病理诊断和治疗等方面都有较大的争议[3]。自Jaffe提出骨巨细胞瘤组织学分级以来，国内沿用至今。但有研究发现Ⅰ级巨细胞瘤可发生肺转移，而有些Ⅲ级的巨细胞瘤却不发生肺转移。为了评价Jaffe分级的适用性以及更客观地判断骨巨细胞瘤的生物学行为，为临床提供客观的治疗依据，本文对骨巨细胞瘤细胞进行DNA含量测定，结果显示骨巨细胞瘤各级别之间无论是DI 值还是染色体核型的差别均无显著性意义，表明Jaffe分级的组织学特征已不能全面反映骨巨细胞瘤的生物学行为。这与笔者以往用PCNA计数来评价Jaffe分级的结果一致[4]。
正常二倍体其DI 值为1，恶性肿瘤的DI 值常超过1而且不是整数，称为异倍体。本研究发现，骨巨细胞瘤各级别均有DI 值大于1.10，DNA倍体是5C和>5C的瘤细胞，提示骨巨细胞瘤具有潜在恶性。此外，本研究还发现1例病理诊断为Ⅱ级，但DI 值大于2，并且DNA倍体以3-5C为直方图的主峰并有较多>5C的细胞，可见该例病理诊断级别偏低，可能应属于恶性巨细胞瘤。
, 百拇医药
综上所述，骨巨细胞瘤是具有潜在恶性的肿瘤，Jaffe分级已不能全面反映骨巨细胞瘤的生物学行为，正确的病理诊断除了结合临床和X线外，还应进行PCNA和DNA含量分析以明确瘤细胞的生物学特性。
福建省科技三项费资助课题(K97037)
参考文献
1 龚志锦，詹洲. 病理组织学制片和染色技术. 上海：上海科技出版社， 1994：298～303
2 许良中. 实用肿瘤病理方法学. 上海：上海医科大学出版社， 1997：574～579
3 Schajowicz F. Tumors and tumorlike lesions of bone. 2nd ed. Berlin:Springer-Verlag, 1994:257～299
4 黄健文，胡世平，高美钦. 骨巨细胞瘤Jaffe分级的PCNA评价. 福建医学院学报, 1996；30：325
(收稿：1999-05-04 修回：1999-06-18), 百拇医药
单位：黄健文 郑 伟 福建医科大学病理解剖学教研室(福州 350004)；胡世平 福建省立医院骨外科(福州 350001)
关键词：骨巨细胞瘤；DNA分析
福建医科大学学报990317 目的 探讨骨巨细胞瘤病理分级与DNA含量和倍体的关系。 方法 将36例骨巨细胞瘤进行Feulgen染色，然后用彩色图像分析系统进行DNA含量和倍体测定。 结果 骨巨细胞瘤各病理分级之间的DNA含量和倍体差异均无显著性(P>0.05)。 结论 传统的Jaffe分级已不能全面反映骨巨细胞瘤的生物学行为。
DNA Image Analysis of Giant Cell Tumor in Bone
Huang Jianwen1, Zheng Wei1, Hu Shiping2
, 百拇医药
(1.Department of Pathology, Fujian Medical University, Fuzhou, 350004
2.Department of Orthopedics, Fujian Provincial Hospital, Fuzhou, 350001)
Objective To study the correlation between pathologic grading and DNA content and chromosome ploidy in giant cell tumor of bone. Methods 36 cases of giant cell tumor of bone were stained by using Feulgen method, and then analyzed by using color image analysis system. Results DNA content of grade Ⅰ，grade Ⅱ，and grade Ⅲ was 1.2123, 1.2696 and 1.3346 respectively. Tumor cells of aneuploid were observed in every grade of giant cell tumor of bone. Pathologic grading did not correlate with DNA content and chromosome ploidy(P>0.05). Conclusion Jaffe pathologic grading system has a limited utility for predicting the tumor's biologic behavior.
, 百拇医药
Key words giant cell tumor of bone; DNA analysis
骨巨细胞瘤又称破骨细胞瘤，系局部侵袭性肿瘤，特点是富于血管，并见肥大之梭形细胞或卵圆形细胞, 以及在肿瘤组织均匀散布大量破骨细胞型多核巨细胞。骨巨细胞瘤的病理组织分级, 最初是由Jaffe等提出, 并指出分级与预后的关系。Ⅰ级瘤基本是良性, 具有低度侵袭性,可复发恶变。Ⅱ级瘤具较高侵袭性, 或相对恶性,易复发,可转移。Ⅲ级瘤呈恶性肿瘤表现。目前国内仍然采用分级法，但是近来已注意到该分级系统与肿瘤的临床表现不符，并非绝对可靠。由于临床治疗方法的选择很大程度上取决于病理分级的结果，因此评判Jaffe分级是否体现骨巨细胞瘤的生物学特性就显得十分必要。本研究旨在应用彩色图像分析系统对36例骨巨细胞瘤进行DNA含量和倍体分析，并将该分析结果与各级的骨巨细胞瘤进行比较，以探讨Jaffe分级与DNA含量以及倍体的关系。
1 材料与方法
, 百拇医药
1.1 材料 肿瘤标本36例均为福建医科大学病理解剖学教研室经病理证实的手术标本。按Jaffe分级，Ⅰ级7例，Ⅱ级23例，Ⅲ级6例。
1.2 方法 将4 μm厚的组织切片进行Feulgen染色[1]，应用Video Pro 32彩色图像分析系统进行DNA含量和倍体测定，并以同一张切片内淋巴细胞的DNA 相对含量作为DNA正常二倍体(2C)含量对照。资料分析采用χ2和t检验。
2 结 果
骨巨细胞瘤病理分级Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级的瘤细胞中DI值随着病理分级增高而增高，但经t检验各级别之间差异均无显著性(P>0.05，表1)。
表1 病理分级与DNA指数 级别
n
, 百拇医药
DNA指数(DI)
Ⅰ
7
1.2123
±
0.0874
Ⅱ
23
1.2696
±
0.3026
Ⅲ
6
, http://www.100md.com
1.3346
±
0.5667
P>0.05
病理分级Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级中均出现不等量的3-4C、5C和>5C的瘤细胞，并随着病理分级增高5C和>5C的均值也增高，但是经t检验它们之间差异均无显著性(P>0.05，表2)。
表2 病理分级与DNA倍体类型(%) 级别
n
2C
3-4C
5C
>5C
, http://www.100md.com
Ⅰ
7
53.56
±
4.07
41.25
±
2.86
3.78
±
1.61
1.41
±
, http://www.100md.com 2.09
Ⅱ
23
53.44
±
20.45
38.38
±
13.9
4.85
±
6.92
3.33
, 百拇医药 ±
4.77
Ⅲ
6
55.06
±
31.5
32.67
±
16.33
5.61
±
7.05
, 百拇医药 6.67
±
12.00
将DI 值不在0.90～1.10之间并且出现>5C作为标准判定非整倍体细胞，其结果见表3。经χ2检验非整倍体例数在各级骨巨细胞瘤间差异无显著性(P>0.05)。在23例Ⅱ级骨巨细胞瘤中，发现1例患者DI值为2.093，5C和>5C细胞百分率分别为30.09和18.45。表3 病理分级与非整倍体例数 级别
n
2C
非整倍体
Ⅰ
7
, http://www.100md.com 4
3
Ⅱ
23
10
13
Ⅲ
6
3
3
3 讨 论
DNA是细胞染色体的重要成分，细胞核中DNA的含量在正常细胞中质量是恒定的，这主要取决于染色体数目恒定。人正常细胞是二倍体，具有46个染色体，恶性肿瘤细胞在多数情况下染色体数目增加，其DNA含量也增加。大量病理和临床研究资料表明，肿瘤细胞的倍体情况与其恶性程度、预后以及治疗方法有着密切的关系[2]。
, http://www.100md.com
骨巨细胞瘤是一种常见的原发性骨肿瘤，在组织发生、生物学行为、临床病理诊断和治疗等方面都有较大的争议[3]。自Jaffe提出骨巨细胞瘤组织学分级以来，国内沿用至今。但有研究发现Ⅰ级巨细胞瘤可发生肺转移，而有些Ⅲ级的巨细胞瘤却不发生肺转移。为了评价Jaffe分级的适用性以及更客观地判断骨巨细胞瘤的生物学行为，为临床提供客观的治疗依据，本文对骨巨细胞瘤细胞进行DNA含量测定，结果显示骨巨细胞瘤各级别之间无论是DI 值还是染色体核型的差别均无显著性意义，表明Jaffe分级的组织学特征已不能全面反映骨巨细胞瘤的生物学行为。这与笔者以往用PCNA计数来评价Jaffe分级的结果一致[4]。
正常二倍体其DI 值为1，恶性肿瘤的DI 值常超过1而且不是整数，称为异倍体。本研究发现，骨巨细胞瘤各级别均有DI 值大于1.10，DNA倍体是5C和>5C的瘤细胞，提示骨巨细胞瘤具有潜在恶性。此外，本研究还发现1例病理诊断为Ⅱ级，但DI 值大于2，并且DNA倍体以3-5C为直方图的主峰并有较多>5C的细胞，可见该例病理诊断级别偏低，可能应属于恶性巨细胞瘤。
, 百拇医药
综上所述，骨巨细胞瘤是具有潜在恶性的肿瘤，Jaffe分级已不能全面反映骨巨细胞瘤的生物学行为，正确的病理诊断除了结合临床和X线外，还应进行PCNA和DNA含量分析以明确瘤细胞的生物学特性。
福建省科技三项费资助课题(K97037)
参考文献
1 龚志锦，詹洲. 病理组织学制片和染色技术. 上海：上海科技出版社， 1994：298～303
2 许良中. 实用肿瘤病理方法学. 上海：上海医科大学出版社， 1997：574～579
3 Schajowicz F. Tumors and tumorlike lesions of bone. 2nd ed. Berlin:Springer-Verlag, 1994:257～299
4 黄健文，胡世平，高美钦. 骨巨细胞瘤Jaffe分级的PCNA评价. 福建医学院学报, 1996；30：325
(收稿：1999-05-04 修回：1999-06-18), 百拇医药