不同类型肾癌细胞DNA含量与临床预后的关系
作者：邢传平 曹晓哲 梁崇民 高自芳 刘华福
单位：邢传平，曹晓哲，高自芳，刘华福，兰州军区兰州总医院病理科；梁崇民，兰州军区兰州总医院信息科
关键词：肾肿瘤；DNA；组织类型；图像分析
不同类型肾癌细胞DNA含量与临床预后的关系 摘要：目的：探讨不同类型肾癌细胞DNA含量变化与临床的关系。方法：筛选32例肾细胞癌标本切片行Feulgen染色，CMIAS图像分析系统分析。结果：DNA指数均值以肉瘤样癌最大，透明细胞癌最小(P<0.05)。透明细胞癌与集合管癌、肉瘤样瘤；集合管与嫌色细胞癌间具有显著差异(P<0.05)。以5倍体和大于5倍体细胞百分率高低依次为肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌、嫌色细胞癌和透明细胞癌。结论：细胞DNA含量在不同类型肾癌之间有明确的相关性，且其与肿瘤的恶性程度和临床预后有关。
分类号：R 737.11
, 百拇医药
文献标识码：A
文章编号：1007-8622(1999)01-0003-05
The Relationship Between DNA Contents and Clinical Prognosis in Different Histologic Types of Renal Carcinoma
XING Chuanping, CAO Xiaozhe, LIANG Chongmin et al.
Lanzhou General Hospital, Lanzhou Command, PIA, 730050
Abstract:Purpose: To investigate the relationship between DNA contents and clinical prognosis in renal carcinomas with different histologic types. Methods: The pathologic specimens of 32 renal carcinomas were stained by Feulgen’s method, and analyzed by CMIAS image cytometry. Results: The average DNA index value was the highest in sarcomatoid carcinomas and lowest in clear cell carcinomas (P<0.05). There were significant differences among clear cell carcinomas, collecting duct carcinomas and sarcomatoid carcinomas, and as well as between collecting duct carcinomas and chromophobe cell carcinomas (P<0.05). The pentaploidy and ultra-pentaploidy cell percentages from higher to lower were successively the sarcomatoid carcinoma, collecting duct carcinoma, granular cell carcinoma, chromophobe cell carcinoma and clear cell carcinorma. Conclusion: There are definite corelationships among DNA content in different types of renal carcinoma, and the DNA content of tumor cell is related to its malignancy and clinical prognosis.
, http://www.100md.com
Key words: Renal tumour; DNA; Histologic type; Image analysis
近年来，随着电子计算机技术的发展，真彩色图像分析系统在诊断病理学上广泛应用，对肿瘤细胞DNA的测定已成为肿瘤研究的重要手段之一，它可以直接反映出肿瘤细胞内核酸代谢变化，通过测定细胞DNA的含量，客观地了解肿瘤细胞的增殖能力和恶性程度，为抗肿瘤治疗和预后预测提供了量化的形态指标。我们筛选32例肾细胞癌进行定量分析，旨在探讨不同类型肾癌细胞DNA含量变化与临床的关系，从而为治疗提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料:32例肾细胞癌标本为我院1985～1995年肾切除手术病例，其中透明细胞癌6例，颗粒细胞癌6例，集合管癌7例，嫌色细胞癌6例，肉瘤样癌5例，乳头样癌2例。10%福尔马林固定，常规石蜡切片，厚5 μ。
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1.2 方法：Feulgen染色，切片脱蜡至水，蒸馏水洗后入1 mol盐酸，放在60℃温箱中水解15 min，无水乙醇脱水，二甲苯透明，树胶封固。切片在显微镜下定位，每例切片随机提取100～150个瘤细胞输入CMIASⅡ真彩色图像分析仪系统。同时提取同片中50个淋巴细胞作为DNA2倍体细胞(2C)做对照。通过图像分割、编辑、统计获得肿瘤细胞DNA积分光密度值，以淋巴细胞DNA平均积分光密度值作为参照值。CMIAS系统自动分析出肿瘤细胞群中不同DNA倍体细胞所占百分率，并计算出肿瘤DNA相对指数(U值)，其计算公式U值＝肿瘤细胞DNA平均积分光密度值÷淋巴细胞DNA平均积分光密度值。统计学处理，均值数据采用秩和检验方法。
2 结果
2.1 不同类型肾癌细胞DNA倍体均值，除2例乳头样癌资料标本不足统计要求给以剔除外，其余类型分析结果如下，见表1。
从表1可以看出DNA倍体均值以肉瘤样癌最大，透明细胞癌最小。以2倍体细胞的多少排序为透明细胞癌、嫌色细胞癌、颗粒细胞癌、集合管癌和肉瘤样癌，以5倍体和大于5倍体细胞的百分率来看依次为肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌、嫌色细胞癌和透明细胞癌。
, 百拇医药
表1 不同组织类型肾癌细胞DNA相对含量及不同倍体细胞所占百分含量(
±s)
肿瘤类型
分析细胞
百分含量
淋巴细胞平均积分光密度
2倍体细胞
3～4倍体细胞
5倍体细胞
>5倍体细胞
, 百拇医药
透明细胞癌
1.0523±0.0409
0.6931±0.0226
0.2769±0.0194
0.0224±0.0064
0.0078±0.0039
集合管癌
1.3367±0.1627
0.5325±0.0908
0.3674±0.0577
0.0453±0.0204
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0.0548±0.027
嫌色细胞癌
1.0932±0.1034
0.6493±0.0669
0.3184±0.0557
0.0241±0.0099
0.0083±0.0054
肉瘤样癌
1.6062±0.1985
0.428±0.1068
0.36±0.0464
, 百拇医药
0.1185±0.0432
0.0935±0.04
颗粒细胞癌
1.2021±0.1319
0.5742±0.0716
0.3264±0.0402
0.0732±0.0294
0.0258±0.0161
2.2 肾癌类型之间细胞DNA相对含量与不同倍体细胞百分含量秩和检验，见表2。
从表2可以看出，平均积分光密度值透明细胞癌与集合管癌、肉瘤样癌；集合管癌与嫌色细胞癌之间具有显著差异，其细胞DNA含量存在显著差异(P<0.05)。从不同倍体细胞百分含量来看，肉瘤样癌与透明细胞癌、集合管癌、嫌色细胞癌、颗粒细胞癌类型间的差异主要集中在2倍体细胞的含量上(P<0.05)，反映肿瘤恶性程度的5倍体和大于5倍体细胞的含量则无显著差异(P>0.05)，也就是说处于静止期的2倍体细胞比率越高，其肿瘤增殖的活性越低，反之亦然。透明细胞癌、嫌色细胞癌、颗粒细胞癌类型之间不同倍体细胞百分含量亦无明显差异(P>0.05)。
, 百拇医药
表2 不同组织类型间癌细胞DNA相对含量及不同倍体细胞所占百分含量的秩和检验
组间
分析细胞
百分含量
淋巴细胞平均积分光密度
2倍体细胞
3～4倍体细胞
5倍体细胞
>5倍体细胞
A-B
P<0.01
P<0.01
, 百拇医药
P<0.01
P>0.05
P<0.01
A-C
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
A-D
P<0.05
P<0.01
P>0.05
, 百拇医药
P<0.05
P<0.05
A-E
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
B-C
P<0.01
P<0.05
P<0.05
P>0.05
, 百拇医药
P<0.01
B-D
P>0.05
P<0.05
P<0.05
P>0.05
P>0.05
B-E
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
, 百拇医药
C-D
P>0.05
P<0.01
P>0.05
P>0.05
P>0.05
C-E
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
D-E
, http://www.100md.com
P>0.05
P<0.05
P>0.05
P>0.05
P>0.05
注:A 透明细胞癌；B 集合管癌；C 嫌色细胞癌；D 肉瘤样癌；E 颗粒细胞癌
3 讨论
在病理诊断工作中，由于活体组织检查的局限性，往往对一些低分化肿瘤的确诊很困难，病理医师或同一病理医师对同一病例，在不同时间里时常得出不同的诊断意见，给临床病人的治疗和预后判断带来困难。近年来随着定量病理学的应用，通过测定肿瘤细胞内DNA含量变化，了解肿瘤细胞增殖倍体的百分比率，以此来推断肿瘤的恶性程度。常用的方法有显微分光光度计(Microspectrophtometer MSPM)对静态肿瘤细胞DNA的测量，用流式细胞测量计(Flow-cytometer FCM)进行流式细胞测量，用定量图像分析系统进行的图像分析术(Image cytometry ICM)。MSPM、FCM测量分析技术要求高，难度大，价格昂贵，ICM方法相对简易，现使用广泛。ICM在组织形态下原位测定，并可与组织切片比较观察肿瘤细胞DNA含量变化及其联系。该方法的关键一是前期切片Feulgen染色要在一致条件下完成，二是对图像的分割要准确，工作中应注意选择结构完整剖面大的细胞核。对核染色分布不均、着色不一的图像，电脑识别困难，分割结果变异较大，影响测量的准确性。
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ICM以正常成熟体细胞或静止2倍体细胞DNA的含量值作为参照，推算出肿瘤细胞DNA含量。已知，处在分裂前期的体细胞有23对双份染色体，其DNA含量为4倍体。由于肿瘤细胞分化程度不同，DNA含量和直方图也发生相应的变化，恶性肿瘤细胞DNA含量明显高于正常。其非整倍体或多倍体细胞含量高，DNA直方图峰值向左偏离于2c值[1～2]。本组资料显示，以5倍体和大于5倍体的不同类型肾癌中DNA百分含量以肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌相对较高。一般认为，恶性肿瘤的分布模型与预后有着密切关系，峰值位于2c的肿瘤预后较好，反之亦然。肿瘤组织学分期分级越高的肿瘤，其恶性度越高。因肾癌组织类型复杂[3]，临床预后存在明显的差别。既往相关资料认为肿瘤DNA含量与病理组织分级有明显相关性，但与组织学类型无关，随分级增高DNA异倍率也增高[4～5]。我们针对不同类型肾癌细胞DNA分析结果证实肾癌类型之间有明确的相关性，肾癌多倍体细胞DNA百分率由高向低依次为肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌、嫌色细胞癌、透明细胞癌，从平均积分光密度值的秩和检验结果，DNA含量存在显著差异的肾癌组织类型也与上述一致，从而证实肾癌组织类型间倍体百分率的高低，与肾癌的恶性程度和临床预后有着明确的相关性，有关肾癌不同类型间与预后的关系有待随访资料。
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兰州军区医药卫生科研计划项目(LXH98-07)
作者简介：邢传平，男，47岁，本科，副主任医师，兰州军区兰州
总医院病理科主任，兰州，730050
考考文献
[1] 田玉旺，丁华野，吴霞 等. 肿瘤细胞DNA图像分析[J]. 中华病理学杂志，1995,24(4)：264
[2] 郑伟，李一伟. 肿瘤细胞DNA图像分析技术探讨[J]. 临床与实验病理学杂志，1997,13(2)：180
[3] 邢传平，钱霞，李宁 等. 肾细胞癌的组织病理和超微结构观察[J].电子显微学报，1997,16(5)：607
[4] 左连富，郭建文，许树堂 等. 3 050例恶性肿瘤DNA倍体分析[J]. 中华病理学杂志，1992,21(3)：167
[5] Friedlander ML, Hedley DW, Taylor LW. Clinical and biological significance of aneuploidy in human tumors[J]. J Clin Pathol, 1984,37:961
收稿日期：1998-05-16, 百拇医药
单位：邢传平，曹晓哲，高自芳，刘华福，兰州军区兰州总医院病理科；梁崇民，兰州军区兰州总医院信息科
关键词：肾肿瘤；DNA；组织类型；图像分析
不同类型肾癌细胞DNA含量与临床预后的关系 摘要：目的：探讨不同类型肾癌细胞DNA含量变化与临床的关系。方法：筛选32例肾细胞癌标本切片行Feulgen染色，CMIAS图像分析系统分析。结果：DNA指数均值以肉瘤样癌最大，透明细胞癌最小(P<0.05)。透明细胞癌与集合管癌、肉瘤样瘤；集合管与嫌色细胞癌间具有显著差异(P<0.05)。以5倍体和大于5倍体细胞百分率高低依次为肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌、嫌色细胞癌和透明细胞癌。结论：细胞DNA含量在不同类型肾癌之间有明确的相关性，且其与肿瘤的恶性程度和临床预后有关。
分类号：R 737.11
, 百拇医药
文献标识码：A
文章编号：1007-8622(1999)01-0003-05
The Relationship Between DNA Contents and Clinical Prognosis in Different Histologic Types of Renal Carcinoma
XING Chuanping, CAO Xiaozhe, LIANG Chongmin et al.
Lanzhou General Hospital, Lanzhou Command, PIA, 730050
Abstract:Purpose: To investigate the relationship between DNA contents and clinical prognosis in renal carcinomas with different histologic types. Methods: The pathologic specimens of 32 renal carcinomas were stained by Feulgen’s method, and analyzed by CMIAS image cytometry. Results: The average DNA index value was the highest in sarcomatoid carcinomas and lowest in clear cell carcinomas (P<0.05). There were significant differences among clear cell carcinomas, collecting duct carcinomas and sarcomatoid carcinomas, and as well as between collecting duct carcinomas and chromophobe cell carcinomas (P<0.05). The pentaploidy and ultra-pentaploidy cell percentages from higher to lower were successively the sarcomatoid carcinoma, collecting duct carcinoma, granular cell carcinoma, chromophobe cell carcinoma and clear cell carcinorma. Conclusion: There are definite corelationships among DNA content in different types of renal carcinoma, and the DNA content of tumor cell is related to its malignancy and clinical prognosis.
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Key words: Renal tumour; DNA; Histologic type; Image analysis
近年来，随着电子计算机技术的发展，真彩色图像分析系统在诊断病理学上广泛应用，对肿瘤细胞DNA的测定已成为肿瘤研究的重要手段之一，它可以直接反映出肿瘤细胞内核酸代谢变化，通过测定细胞DNA的含量，客观地了解肿瘤细胞的增殖能力和恶性程度，为抗肿瘤治疗和预后预测提供了量化的形态指标。我们筛选32例肾细胞癌进行定量分析，旨在探讨不同类型肾癌细胞DNA含量变化与临床的关系，从而为治疗提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料:32例肾细胞癌标本为我院1985～1995年肾切除手术病例，其中透明细胞癌6例，颗粒细胞癌6例，集合管癌7例，嫌色细胞癌6例，肉瘤样癌5例，乳头样癌2例。10%福尔马林固定，常规石蜡切片，厚5 μ。
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1.2 方法：Feulgen染色，切片脱蜡至水，蒸馏水洗后入1 mol盐酸，放在60℃温箱中水解15 min，无水乙醇脱水，二甲苯透明，树胶封固。切片在显微镜下定位，每例切片随机提取100～150个瘤细胞输入CMIASⅡ真彩色图像分析仪系统。同时提取同片中50个淋巴细胞作为DNA2倍体细胞(2C)做对照。通过图像分割、编辑、统计获得肿瘤细胞DNA积分光密度值，以淋巴细胞DNA平均积分光密度值作为参照值。CMIAS系统自动分析出肿瘤细胞群中不同DNA倍体细胞所占百分率，并计算出肿瘤DNA相对指数(U值)，其计算公式U值＝肿瘤细胞DNA平均积分光密度值÷淋巴细胞DNA平均积分光密度值。统计学处理，均值数据采用秩和检验方法。
2 结果
2.1 不同类型肾癌细胞DNA倍体均值，除2例乳头样癌资料标本不足统计要求给以剔除外，其余类型分析结果如下，见表1。
从表1可以看出DNA倍体均值以肉瘤样癌最大，透明细胞癌最小。以2倍体细胞的多少排序为透明细胞癌、嫌色细胞癌、颗粒细胞癌、集合管癌和肉瘤样癌，以5倍体和大于5倍体细胞的百分率来看依次为肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌、嫌色细胞癌和透明细胞癌。
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表1 不同组织类型肾癌细胞DNA相对含量及不同倍体细胞所占百分含量(
±s)肿瘤类型
分析细胞
百分含量
淋巴细胞平均积分光密度
2倍体细胞
3～4倍体细胞
5倍体细胞
>5倍体细胞
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透明细胞癌
1.0523±0.0409
0.6931±0.0226
0.2769±0.0194
0.0224±0.0064
0.0078±0.0039
集合管癌
1.3367±0.1627
0.5325±0.0908
0.3674±0.0577
0.0453±0.0204
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0.0548±0.027
嫌色细胞癌
1.0932±0.1034
0.6493±0.0669
0.3184±0.0557
0.0241±0.0099
0.0083±0.0054
肉瘤样癌
1.6062±0.1985
0.428±0.1068
0.36±0.0464
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0.1185±0.0432
0.0935±0.04
颗粒细胞癌
1.2021±0.1319
0.5742±0.0716
0.3264±0.0402
0.0732±0.0294
0.0258±0.0161
2.2 肾癌类型之间细胞DNA相对含量与不同倍体细胞百分含量秩和检验，见表2。
从表2可以看出，平均积分光密度值透明细胞癌与集合管癌、肉瘤样癌；集合管癌与嫌色细胞癌之间具有显著差异，其细胞DNA含量存在显著差异(P<0.05)。从不同倍体细胞百分含量来看，肉瘤样癌与透明细胞癌、集合管癌、嫌色细胞癌、颗粒细胞癌类型间的差异主要集中在2倍体细胞的含量上(P<0.05)，反映肿瘤恶性程度的5倍体和大于5倍体细胞的含量则无显著差异(P>0.05)，也就是说处于静止期的2倍体细胞比率越高，其肿瘤增殖的活性越低，反之亦然。透明细胞癌、嫌色细胞癌、颗粒细胞癌类型之间不同倍体细胞百分含量亦无明显差异(P>0.05)。
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表2 不同组织类型间癌细胞DNA相对含量及不同倍体细胞所占百分含量的秩和检验
组间
分析细胞
百分含量
淋巴细胞平均积分光密度
2倍体细胞
3～4倍体细胞
5倍体细胞
>5倍体细胞
A-B
P<0.01
P<0.01
, 百拇医药
P<0.01
P>0.05
P<0.01
A-C
P>0.05
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A-D
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P>0.05
注:A 透明细胞癌；B 集合管癌；C 嫌色细胞癌；D 肉瘤样癌；E 颗粒细胞癌
3 讨论
在病理诊断工作中，由于活体组织检查的局限性，往往对一些低分化肿瘤的确诊很困难，病理医师或同一病理医师对同一病例，在不同时间里时常得出不同的诊断意见，给临床病人的治疗和预后判断带来困难。近年来随着定量病理学的应用，通过测定肿瘤细胞内DNA含量变化，了解肿瘤细胞增殖倍体的百分比率，以此来推断肿瘤的恶性程度。常用的方法有显微分光光度计(Microspectrophtometer MSPM)对静态肿瘤细胞DNA的测量，用流式细胞测量计(Flow-cytometer FCM)进行流式细胞测量，用定量图像分析系统进行的图像分析术(Image cytometry ICM)。MSPM、FCM测量分析技术要求高，难度大，价格昂贵，ICM方法相对简易，现使用广泛。ICM在组织形态下原位测定，并可与组织切片比较观察肿瘤细胞DNA含量变化及其联系。该方法的关键一是前期切片Feulgen染色要在一致条件下完成，二是对图像的分割要准确，工作中应注意选择结构完整剖面大的细胞核。对核染色分布不均、着色不一的图像，电脑识别困难，分割结果变异较大，影响测量的准确性。
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ICM以正常成熟体细胞或静止2倍体细胞DNA的含量值作为参照，推算出肿瘤细胞DNA含量。已知，处在分裂前期的体细胞有23对双份染色体，其DNA含量为4倍体。由于肿瘤细胞分化程度不同，DNA含量和直方图也发生相应的变化，恶性肿瘤细胞DNA含量明显高于正常。其非整倍体或多倍体细胞含量高，DNA直方图峰值向左偏离于2c值[1～2]。本组资料显示，以5倍体和大于5倍体的不同类型肾癌中DNA百分含量以肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌相对较高。一般认为，恶性肿瘤的分布模型与预后有着密切关系，峰值位于2c的肿瘤预后较好，反之亦然。肿瘤组织学分期分级越高的肿瘤，其恶性度越高。因肾癌组织类型复杂[3]，临床预后存在明显的差别。既往相关资料认为肿瘤DNA含量与病理组织分级有明显相关性，但与组织学类型无关，随分级增高DNA异倍率也增高[4～5]。我们针对不同类型肾癌细胞DNA分析结果证实肾癌类型之间有明确的相关性，肾癌多倍体细胞DNA百分率由高向低依次为肉瘤样癌、集合管癌、颗粒细胞癌、嫌色细胞癌、透明细胞癌，从平均积分光密度值的秩和检验结果，DNA含量存在显著差异的肾癌组织类型也与上述一致，从而证实肾癌组织类型间倍体百分率的高低，与肾癌的恶性程度和临床预后有着明确的相关性，有关肾癌不同类型间与预后的关系有待随访资料。
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兰州军区医药卫生科研计划项目(LXH98-07)
作者简介：邢传平，男，47岁，本科，副主任医师，兰州军区兰州
总医院病理科主任，兰州，730050
考考文献
[1] 田玉旺，丁华野，吴霞 等. 肿瘤细胞DNA图像分析[J]. 中华病理学杂志，1995,24(4)：264
[2] 郑伟，李一伟. 肿瘤细胞DNA图像分析技术探讨[J]. 临床与实验病理学杂志，1997,13(2)：180
[3] 邢传平，钱霞，李宁 等. 肾细胞癌的组织病理和超微结构观察[J].电子显微学报，1997,16(5)：607
[4] 左连富，郭建文，许树堂 等. 3 050例恶性肿瘤DNA倍体分析[J]. 中华病理学杂志，1992,21(3)：167
[5] Friedlander ML, Hedley DW, Taylor LW. Clinical and biological significance of aneuploidy in human tumors[J]. J Clin Pathol, 1984,37:961
收稿日期：1998-05-16, 百拇医药