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编号:10237049
子宫内膜增生过长与内膜腺癌细胞核形态及DNA图像定量研究
http://www.100md.com 《广东医学》 1999年第11期
     作者:何 勉 梅卓贤 杨国奋 郑树森 凌家伟

    单位:何勉 梅卓贤 杨国奋 凌家伟(中山医科大学附属第一医院妇产科(510080));郑树森(中山医科大学中心实验室图像分析室(510089))

    关键词:子宫内膜增生;子宫内膜癌;细胞核形态测量;DNA含量分析;图像处理,计算机辅助

    广东医学991110 【摘要】 目的 探讨子宫内膜增生过长与子宫内膜腺癌细胞核形态和DNA含量的变化规律。方法 应用计算机图像分析系统测定正常增生晚期子宫内膜,子宫内膜增生过长单纯型、囊腺型、腺瘤型、不典型增生和子宫内膜腺癌的细胞核形态和DNA含量参数,共121例。结果 不典型增生组的细胞核面积(AREA)、核长径(DMAX)、核短径(DMIX)、核周长(PERIM)的测量值均小于内膜腺癌组(P<0.001);核形状因子(FSHAPE)与腺瘤型组的差异有显著统计学意义(P<0.001),与内膜癌组的差异无统计学意义(P>0.05)。33.3%的不典型增生5cER>10%。结论 子宫内膜细胞核形态和DNA含量的图像定量分析能以量化方式反映子宫内膜增生过长与内膜腺癌之间的关系。子宫内膜不典型增生是界于良恶性子宫内膜疾病之间的“界限性”病变。
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    Nuclear morphometry and DNA image analyses of endometrial hyperplasias and adenocarcinoma

    He Mian, Mei Zhuoxian, Yang Guofen, et al.

    Department of Obstet & Gynecol, First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510080

    【Abstract】 Objective To investigate the dynamic change of the nuclear morphometry and DNA content in endometrial hyperplasia (EH) and endometrial adenocarcinoma (EA). Methods The morphological parameters including AREA, DMAX, DMIX, PERIM, FSHAPE and DNA contents were measured in 121 cases of normal proliferation, EH, and EA by using computerized image analysis system. Results AREA, DMAX, DMIX, and PERIM value in atypical EH was less than those in EA group (P<0.001); For FSHAPE, there was a significant difference between atypical EH and adenomatous EH (P<0.001), while no significant difference was found between atypical EH and EA (P>0.05). 33.3% atypical EH was found to have a 5cER value greater than 10%. Conclusion The nuclear morphometry and DNA content image analysis help to differentiate EH from EA quantitively. Atypical EH may be a "borderline change” between benign and malignant lesions of endometrium.
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    【Key words】 Endometrial hyperplasia Endometrial carcinoma Nuclear cytometry DNA content analysis Image-processing, computer-assisted

    子宫内膜癌的发生与子宫内膜增生过长的关系一直以来都是妇科肿瘤领域研究的重要课题。本研究应用自动化图像分析技术对各型子宫内膜增生过长和子宫内膜腺癌的细胞核形态、核DNA含量进行定量研究,旨在从量化角度探讨子宫内膜增生过长与子宫内膜腺癌的发病关系以及定量诊断方法。

    1 材料与方法

    1.1 研究对象和分组 本研究对象为我院1990年7月~1997年10月间的妇科住院患者,共121例,按子宫内膜的病理类型分为正常增生晚期宫内膜(A组)、子宫内膜增生过长单纯型(B组)、腺囊型(C组)、腺瘤型(D组)、不典型增生(E组)和子宫内膜腺癌(F组)6组。A~F组的病例数依次为9,12,19,13,9,59例。
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    1.2 标本制备及测量

    1.2.1 标本制备 全部标本取自存档石蜡包埋的诊断性刮宫和(或)子宫切除标本,连续切片2张,厚度4 μm,分别行常规HE染色和DNA特殊染色(改良Feulgen染色)。所有病理切片经同一位病理医生复阅确诊。

    1.2.2 测量设备和方法 采用德国Kontron公司IBAS/C全自动图像分析仪,显微镜为德国Zeiss公司生产的研究型显微镜Carl Zeiss Axiotron,物镜倍数:×40倍,摄像机为德国Vario Cam冷冻摄像机。每片随机测量50个以上淋巴细胞的核积分光密度值(integrated optical density,IOD)作为正常2倍体细胞(2c)DNA 含量的参照值,每片再随机多视野测量至少100个同片的子宫内膜细胞核IOD值,计算机自动计算出下列各参数。

    1.3 测量参数
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    1.3.1 细胞核形态参数 包括核面积(AREA)、核长径(DMAX)、 核短径(DMIX)、核周长(PERIM)和核形态因子(nuclear shape factor,FSHAPE)。

    1.3.2 细胞核DNA含量参数 ①DNA指数(DNA index ,DI):反映测量细胞总体DNA含量的平均水平。②2倍体偏离指数(2c deviation index,2cDI):反映被测细胞DNA含量偏离2倍体的程度。③超5倍体率(5c exceeding rate, 5cER):被测量细胞中DNA含量高于5c的细胞所占的百分率。④恶性指数(malignancy index, MI):MI=2cDI×5cER/100。

    1.4 统计学分析 根据资料性质分别采用t检验、方差分析、χ2检验和非参数检验。如总体差异有统计学意义,再行相邻两组间比较。所有资料的统计学结果由计算机SPSS 7.5软件包处理得出。
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    2 结果

    2.1 子宫内膜细胞核形态参数测量结果 见表1。

    表1 A~F组子宫内膜细胞核形态参数 (±s) 组别

    例数

    AREA

    DMAX

    DMIX

    PERIM

    FSHAPE

    A

    9
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    26.77±6.62

    8.07±0.96

    4.75±0.69

    23.21±2.59

    0.604 589±0.080 7

    B

    12

    32.55±6.84

    8.68±0.84

    5.34±0.69

    25.24±2.77

    0.625 540±0.047 1
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    C

    19

    34.19±7.01

    8.81±0.87

    5.51±0.68

    26.09±2.88

    0.635 538±0.052 7

    D

    13

    37.87±6.82

    9.42±0.54

    5.70±0.73
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    27.36±2.19

    0.614 957±0.060 9*

    E

    9

    39.49±8.45

    9.19±0.95

    6.03±0.84

    27.91±3.43

    0.656 859±0.070 5

    F

    59

    55.47±11.25*
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    10.55±1.76*

    7.23±0.71*

    32.69±3.72*

    0.693 117±0.032 8

    *与E组比较P<0.001

    2.2 子宫内膜细胞核DNA参数测量结果 见表2。

    表2 A~F组子宫内膜细胞核DNA含量参数 (±s) 组别

    例数

    测量细胞数
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    DI

    2cDI*

    MI*

    5cER(%)*

    A

    9

    923

    1.54±0.38

    0.68±0.35

    0.02±0.03

    2.29±2.40

    B
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    12

    1 260

    1.74±0.47

    1.13±0.59

    0.07±0.06

    4.50±3.21

    C

    19

    2 001

    1.49±0.42

    1.41±0.77

    0.11±0.11
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    6.23±4.18

    D

    13

    1 391

    1.78±0.37

    1.50±0.96

    0.15±0.23

    6.72±6.04

    E

    9

    970

    1.45±0.37

    1.75±0.82
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    0.19±0.19

    9.79±8.54

    F

    59

    6 296

    1.65±0.41

    1.93±1.12

    0.26±0.30

    10.76±6.04

    总体差异P<0.001

    2.3 DNA倍体5cER>10%的构成情况 以5cER>10%为界,A、B两组无一例出现DNA倍体5cER>10%,C~F组子宫内膜细胞核DNA倍体超出该范围的例数见表3。
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    表3 C~F组DNA测量参数5cER>10%的发生率 组别

    例数

    5cER>10%的例数

    发生率(%)

    C

    19

    1

    5.3

    D

    13

    2

    15.4

    E
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    9

    3

    33.3

    F

    59

    33

    55.9*

    与E组比较χ2=19.369,P<0.0053 讨论

    3.1 子宫内膜增生过长与子宫内膜腺癌的关系 早在1900年Cullen[1]就提出子宫内膜增生过长从轻度增生→腺囊型增生→腺瘤型增生→不典型增生→原位癌→浸润癌是一连续渐进过程的“连续概念”,随后许多临床观察和流行病学调查也发现内膜腺癌的发生和子宫内膜增生过长密切相关。本研究结果显示子宫内膜从单纯增生过长经腺囊型、腺瘤型、不典型增生到内膜腺癌,反映细胞核形态和DNA含量各参数的测量值呈逐渐增加趋势;子宫内膜增生过长、不典型增生、内膜腺癌是这一过程中的三个不同阶段,从而支持子宫内膜增生过长到内膜腺癌的变化是一连续、渐进病变过程的观点。
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    3.2 形态定量分析为子宫内膜疾病提供了重要的研究手段 子宫内膜增生过长发展到内膜癌是一相对漫长、可逆的过程,临床表现缺乏特征性,组织形态学表现又有类似性,有时无论从临床上还是组织学上都较难作出良、恶性的鉴别。随着形态定量学在医学领域的应用,其在子宫内膜疾病的研究中也逐渐显出优势。如国内周先荣等[2]的研究显示子宫内膜细胞核大小和形态的改变是识别增生性病变和肿瘤性病变的重要指标,不典型增生与分化好的内膜腺癌在细胞核形态和DNA倍体上,已无显著性差异;腺瘤型增生一般不具有恶性标记,但其中小部分DNA倍体水平高者已具有恶性潜能。本研究结果显示FSHAPE在子宫内膜不典型增生与内膜腺癌组之间的差异无统计学意义,但在不典型增生与腺瘤型增生组之间的差异有统计学意义;不典型增生组AREA, DMAX, DMIX, PERIM的测量值均小于内膜腺癌组(P<0.001),但与腺瘤型增生组相比则无统计学意义。提示不典型增生是介乎于腺瘤型增生与内膜腺癌之间的“界限性”病变,其细胞核虽小于内膜腺癌,但细胞核形状的不规则程度已与内膜腺癌一致。此外,本研究结果显示在不典型增生组DNA 高倍体5cER>10%的患者比例虽然低于内膜腺癌组(P<0.05),但33.3%的患者已超出了Bocking提出的恶性标准(5cER>10%)[3]。这可能就是不典型增生呈“不稳定”状态的原因,具有DNA高倍体的细胞进一步恶变,而正常倍体的细胞保持稳定或退化。这与临床观察所见到的仅有部分不典型增生最终发展为内膜癌相吻合。可见,形态定量研究的量化指标可以获得更多的信息,与常规病理组织学方法相结合,可望取得相得益彰的效果。
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    3.3 形态定量分析技术在子宫内膜疾病研究中的应用前景 迄今为止,形态定量研究主要用于对存档资料进行回顾性分析,由于该方法具有测量精密度高、速度快、可重复性较好等特点[3],近年来已有学者尝试用于前瞻性研究。Agorastos等[4]首次报道了用GnRH-a治疗子宫内膜增生过长时,采用常规病理组织学检查和细胞核形态、DNA含量图像定量测定综合判断药物疗效和随访的研究结果,发现几乎所有的参数,尤其DNA含量变化,在治疗前、中、后各组间的差异有显著的统计学意义,能客观地反映出经GnRH-a治疗后子宫内膜细胞的增生活性下降,且图像定量测定较常规病理组织学检查更客观。子宫内膜增生过长是妇科常见疾病,因其药物治疗缺乏客观有效的监测指标,既往对腺瘤型和不典型增生的常规治疗方案多是行子宫切除术,致使许多年轻未育妇女的治疗有时难以决策。在子宫内膜增生过长的药物治疗中,如能将常规病理组织学检查与内膜细胞核形态及DNA含量测定结合起来,有可能较客观地评价药物疗效、预测病变发展趋势,为临床医生制订治疗方案提供参考。
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    参考文献

    1 陈忠年,杜心谷,刘伯宁,主编.妇产科病理学.上海:上海医科大学出版社,1996.122~161

    2 周先荣,杜心谷.子宫内膜增生过长与内膜腺癌的形态测量. 中华妇产科杂志,1992, 27(5):278

    3 曹 杰,刘锦怀.自动化图像分析技术在胃肠肿瘤临床中的应用前景.实用癌症杂志,1995,10(2):143

    4 Agorastos T, Bontis J, Vakiani A, et al. Treatment of endometrial hyperplasias with gonadotropin-releasing hormone agonists: pathological, clinical, morphometric, and DNA-cytometic data. Gynecol Oncol, 1997, 65(1): 102, http://www.100md.com