DNA含量的异质性与神经胶质瘤的关系
作者：唐棕椿 杨喜民 刘守勋 李拴德 王咸昌 王晓峰
单位：唐棕椿(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)杨喜民(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)刘守勋(西安医科大学第一附属医院)李拴德(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)王咸昌(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)王晓峰(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)
关键词：神经系肿瘤；神经胶质瘤；DNA；异质性；流式细胞分析
西北国防医学杂志000115 摘要：目的：探讨神经胶质瘤中最常见的星形胶质细胞瘤的复杂的生物学特性。方法：采用流式细胞分析技术对21例星形胶质细胞瘤中DNA含量进行了检测。结果：21例星形胶质细胞瘤中DNA含量异质的12例(57%)；星形Ⅰ级的异质率为29%，Ⅱ级为57%，Ⅲ、Ⅳ级为86%。其中Ⅱ级和Ⅰ、Ⅲ级，Ⅳ级和Ⅱ级之间无显著性差异(P>0.05)，Ⅲ、Ⅳ级和Ⅰ级之间则有显著差异(P<0.05)。结论：星形胶质细胞瘤的不同部位有DNA含量不同的细胞克隆存在，证实了星形胶质细胞瘤的DNA含量的确存在异质性。
, http://www.100md.com
分类号：R 739.4 文献标识码：A
文章编号：1007-8622(2000)01-0044-02
The heterogeneity of DNA content in human cranial glioma
TANG Zong-chun,YANG Xi-min,LIU Shou-xun,et al.
(The 3rd Hospital,PLA,721004)
Abstract：Objective：To probe into the complicated biological features of human cranial glioma.Methods：DNA contents of 21 astrocytomas(the most commonly seen human cranial glioma) were tested with flow cytometry.Results：In this 21 astrocytomas,12(57%) had heterogeneity with reference to DNA content.In this group,the tumour heterogeneity rate of grade I astrocytoma was 29%，of grade Ⅱ was 57%，of grade Ⅲ and Ⅳ was 86%.There was no significant difference between grade Ⅱ and Ⅰ，grade Ⅲ,Ⅳ and Ⅱ(P>0.05).But the heterogeneity of gradeⅢ and Ⅳ was significantly higher than that in gradeⅠ(P<0.05).Conclusion：Cell clons with different DNA content are found in different regions of an astrocytoma,it confirms that DNA content of astrocytoma is heterogenous indeed.
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Key words：Nervous neoplasm； Glioma； DNA； Heterogeneity； Flow cytometry▲
个体的脑肿瘤是具有异质性的。近年来，随着检测技术的发展和脑肿瘤研究的深入，人们对脑肿瘤异质性的研究已从肿瘤病理学逐渐发展到细胞生物学，对脑肿瘤异质性的认识也扩大到包括肿瘤细胞各个方面的特征。神经胶质瘤在脑内各种肿瘤中约占44.6%。随着对其异质性研究的深入，人们发现这种异质性在神经胶质瘤具有诊断意义。采用流式细胞技术对脑瘤组织中DNA含量的分析已有报道[1，2]，但对脑肿瘤组织中不同部位DNA含量异质性的研究甚少。本研究用流式细胞分析技术对神经胶质瘤中最常见的星形胶质细胞瘤不同区域的DNA含量的异质发生性进行了研究，反映神经胶质瘤复杂的生物学特性，以对临床治疗有所帮助。
1 材料和方法
1.1 病例选择：选用手术切除的新鲜星形胶质细胞瘤标本21例，男女比例2∶1，平均年龄38.5岁。病理诊断采用Kernohan分类，其中包括Ⅰ级7例、Ⅱ级7例、Ⅲ级4例、Ⅳ级3例。
, 百拇医药
1.2 方法：每份样品分别取6份，共126份。单分散细胞悬液制备好后按一步插入DNA定量荧光染色法[3]染0.5 h后上流式细胞仪检测，所用流式细胞仪为EPICSV型(美国Coulter公司)。所得图形及数据输入计算机，得出细胞核DNA含量的分布频率。对肿瘤细胞DNA含量异质性的判断按Lingberg的标准[4]。
2 结果
本研究中星形Ⅰ级的7例内仅有2例为异质性肿瘤，异质率为29%；星形Ⅱ级7例中则有4例为异质性肿瘤，异质率为57%，星形Ⅲ、Ⅳ级7例中有6例为异质性肿瘤，异质率为86%。可看出，随星形胶质瘤恶性程度的增加，其异质率也随之增加。但经χ2检验，星形Ⅱ级和Ⅰ级，星形Ⅲ、Ⅳ级和Ⅱ级之间无显著性差异(P>0.05)，Ⅲ、Ⅳ级和Ⅰ级之间则有显著性差异(P<0.05)，详见表1。
表1 21例星形胶质细胞的异质性结果 病理诊断
, 百拇医药
n
异质性肿瘤数
异质率%
星形Ⅰ级
7
2
29
星形Ⅱ级
7
4
57
星形ⅢⅣ级
7
, 百拇医药 6
86
注：Ⅰ级与Ⅲ、Ⅳ级比较P<0.053 讨论
肿瘤的异质性是肿瘤的重要特征之一，异质性可见于任何部位的肿瘤，不但见于不同患者的相同肿瘤，也见于个体的同一肿瘤中。在肿瘤发育的所有水平，几乎都有异质性，主要表现在分化水平和功能水平两个方面。
目前认为恶性肿瘤是由不同性质的细胞亚群组合而成，这些细胞群体间在转移潜能、对药物及放射敏感性、激发或逃逸机体免疫攻击的程度及能否产生可资检测的化学“标志”等皆不完全相同。这种性质称为“肿瘤异质性”(Tumor Heterogeneity)[5]。
本研究检测了21例星形胶质细胞部位126块组织的DNA含量，发现确有DNA含量不同的细胞克隆存在，从而证实了星形胶质细胞瘤的DNA含量的确存在异质性。21例星形胶质瘤中有12例(57%)是异质的。现已发现肿瘤细胞内DNA代谢及含量的改变早于形态学的改变[6]，而流式细胞仪能快速、客观、定量检测瘤细胞内DNA含量，所以人们已经将DNA含量的测定应用于胶质瘤的分级及预后[7]，但它们的结论并不一致，其主要原因可能就是这种DNA含量异质性的存在，因大多数学者仅从一个肿瘤上取材1块或2块，其结果并不能代表肿瘤真正的DNA含量。本研究则采取一个标本多部位取样本，克服了上述之不足。
, 百拇医药
本研究结果显示，星形胶质瘤Ⅰ级的异质率为29%，Ⅱ级为57%，Ⅲ、Ⅳ86%，从统计学分析看，异质率不能作为星形胶质瘤分级的指标，尽管高度恶性的Ⅲ、Ⅳ级的异质率明显高于良性的Ⅰ级的异质率，而良性星形胶质瘤(Ⅰ级)和恶性星形胶质瘤(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级)之间的异质率也无显著性差异，这也许能说明异质性是肿瘤的一个共性，无论良、恶性都有可能表现异质性，但高度恶性的肿瘤，癌细胞的遗传不稳定性极高，其变异的机会也大大高于相对良性的肿瘤，其表现型就是异质性，故其异质率也明显地高出，与恶性脑瘤异倍体率相似[8]。由于本组样本量较少，究竟肿瘤的异质性是如何和其生物学行为相联系的，还需进一步研究。
作者简介：唐棕椿(1972—)，男，本科，主治医师
参考文献：
[1]李 峰，浦佩玉，王广秀.应用流式细胞术对胶质瘤DNA含量的研究[J].中国神经精神疾病杂志，1995，21：96-97.
, http://www.100md.com
[2]孙克华，谭启福，孙康健，等.不同脑病变组织中DNA含量和细胞周期的比较[J].金陵医院学报，1994，7：309-311.
[3]Shapiro JR,Mehta BM, Ebrahim SA,et al.Tumor heterogeneity and intrinsically chemoresistant subpopulations in freshly resected human malignama gliomas [J].Basic Life-Sci,1991，59：243-261.
[4]Barranco SA.Differential sensitivities of human melanoma cells growth in vitro to arabinosylcytosine[J].Cancer Res,1972，32：2733-2736.
[5]Kuratsu J,Ushio Y.Chemotherapy of brain tumors[J].Gan TO Kagaku Ryoho,1994,21：377-383.
, 百拇医药
[6]Allam A,Taghian A,Gioioso D,et al.Intratumoral heterogeneity of malignant gliomas measured in vitro[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,1993，27：303-308.
[7]Buronfosse A,Thomas CP,Ginestet C,et al.Radiosensitivity in vitro clonogenic and non-clonogenic glioblastoma cells obtained from a human brain tumour[J].C R Acad Sci Ⅲ，1994，317：1031-1041.
[8]刘 健，史玉泉，唐镇生，等.流式细胞计对脑瘤DNA含量的分析[J].中华神经外科杂志，1992，5(4)：270-271.
收稿日期：1999-04-30, http://www.100md.com
单位：唐棕椿(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)杨喜民(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)刘守勋(西安医科大学第一附属医院)李拴德(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)王咸昌(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)王晓峰(解放军第三医院，陕西 宝鸡 721004)
关键词：神经系肿瘤；神经胶质瘤；DNA；异质性；流式细胞分析
西北国防医学杂志000115 摘要：目的：探讨神经胶质瘤中最常见的星形胶质细胞瘤的复杂的生物学特性。方法：采用流式细胞分析技术对21例星形胶质细胞瘤中DNA含量进行了检测。结果：21例星形胶质细胞瘤中DNA含量异质的12例(57%)；星形Ⅰ级的异质率为29%，Ⅱ级为57%，Ⅲ、Ⅳ级为86%。其中Ⅱ级和Ⅰ、Ⅲ级，Ⅳ级和Ⅱ级之间无显著性差异(P>0.05)，Ⅲ、Ⅳ级和Ⅰ级之间则有显著差异(P<0.05)。结论：星形胶质细胞瘤的不同部位有DNA含量不同的细胞克隆存在，证实了星形胶质细胞瘤的DNA含量的确存在异质性。
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分类号：R 739.4 文献标识码：A
文章编号：1007-8622(2000)01-0044-02
The heterogeneity of DNA content in human cranial glioma
TANG Zong-chun,YANG Xi-min,LIU Shou-xun,et al.
(The 3rd Hospital,PLA,721004)
Abstract：Objective：To probe into the complicated biological features of human cranial glioma.Methods：DNA contents of 21 astrocytomas(the most commonly seen human cranial glioma) were tested with flow cytometry.Results：In this 21 astrocytomas,12(57%) had heterogeneity with reference to DNA content.In this group,the tumour heterogeneity rate of grade I astrocytoma was 29%，of grade Ⅱ was 57%，of grade Ⅲ and Ⅳ was 86%.There was no significant difference between grade Ⅱ and Ⅰ，grade Ⅲ,Ⅳ and Ⅱ(P>0.05).But the heterogeneity of gradeⅢ and Ⅳ was significantly higher than that in gradeⅠ(P<0.05).Conclusion：Cell clons with different DNA content are found in different regions of an astrocytoma,it confirms that DNA content of astrocytoma is heterogenous indeed.
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Key words：Nervous neoplasm； Glioma； DNA； Heterogeneity； Flow cytometry▲
个体的脑肿瘤是具有异质性的。近年来，随着检测技术的发展和脑肿瘤研究的深入，人们对脑肿瘤异质性的研究已从肿瘤病理学逐渐发展到细胞生物学，对脑肿瘤异质性的认识也扩大到包括肿瘤细胞各个方面的特征。神经胶质瘤在脑内各种肿瘤中约占44.6%。随着对其异质性研究的深入，人们发现这种异质性在神经胶质瘤具有诊断意义。采用流式细胞技术对脑瘤组织中DNA含量的分析已有报道[1，2]，但对脑肿瘤组织中不同部位DNA含量异质性的研究甚少。本研究用流式细胞分析技术对神经胶质瘤中最常见的星形胶质细胞瘤不同区域的DNA含量的异质发生性进行了研究，反映神经胶质瘤复杂的生物学特性，以对临床治疗有所帮助。
1 材料和方法
1.1 病例选择：选用手术切除的新鲜星形胶质细胞瘤标本21例，男女比例2∶1，平均年龄38.5岁。病理诊断采用Kernohan分类，其中包括Ⅰ级7例、Ⅱ级7例、Ⅲ级4例、Ⅳ级3例。
, 百拇医药
1.2 方法：每份样品分别取6份，共126份。单分散细胞悬液制备好后按一步插入DNA定量荧光染色法[3]染0.5 h后上流式细胞仪检测，所用流式细胞仪为EPICSV型(美国Coulter公司)。所得图形及数据输入计算机，得出细胞核DNA含量的分布频率。对肿瘤细胞DNA含量异质性的判断按Lingberg的标准[4]。
2 结果
本研究中星形Ⅰ级的7例内仅有2例为异质性肿瘤，异质率为29%；星形Ⅱ级7例中则有4例为异质性肿瘤，异质率为57%，星形Ⅲ、Ⅳ级7例中有6例为异质性肿瘤，异质率为86%。可看出，随星形胶质瘤恶性程度的增加，其异质率也随之增加。但经χ2检验，星形Ⅱ级和Ⅰ级，星形Ⅲ、Ⅳ级和Ⅱ级之间无显著性差异(P>0.05)，Ⅲ、Ⅳ级和Ⅰ级之间则有显著性差异(P<0.05)，详见表1。
表1 21例星形胶质细胞的异质性结果 病理诊断
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n
异质性肿瘤数
异质率%
星形Ⅰ级
7
2
29
星形Ⅱ级
7
4
57
星形ⅢⅣ级
7
, 百拇医药 6
86
注：Ⅰ级与Ⅲ、Ⅳ级比较P<0.053 讨论
肿瘤的异质性是肿瘤的重要特征之一，异质性可见于任何部位的肿瘤，不但见于不同患者的相同肿瘤，也见于个体的同一肿瘤中。在肿瘤发育的所有水平，几乎都有异质性，主要表现在分化水平和功能水平两个方面。
目前认为恶性肿瘤是由不同性质的细胞亚群组合而成，这些细胞群体间在转移潜能、对药物及放射敏感性、激发或逃逸机体免疫攻击的程度及能否产生可资检测的化学“标志”等皆不完全相同。这种性质称为“肿瘤异质性”(Tumor Heterogeneity)[5]。
本研究检测了21例星形胶质细胞部位126块组织的DNA含量，发现确有DNA含量不同的细胞克隆存在，从而证实了星形胶质细胞瘤的DNA含量的确存在异质性。21例星形胶质瘤中有12例(57%)是异质的。现已发现肿瘤细胞内DNA代谢及含量的改变早于形态学的改变[6]，而流式细胞仪能快速、客观、定量检测瘤细胞内DNA含量，所以人们已经将DNA含量的测定应用于胶质瘤的分级及预后[7]，但它们的结论并不一致，其主要原因可能就是这种DNA含量异质性的存在，因大多数学者仅从一个肿瘤上取材1块或2块，其结果并不能代表肿瘤真正的DNA含量。本研究则采取一个标本多部位取样本，克服了上述之不足。
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本研究结果显示，星形胶质瘤Ⅰ级的异质率为29%，Ⅱ级为57%，Ⅲ、Ⅳ86%，从统计学分析看，异质率不能作为星形胶质瘤分级的指标，尽管高度恶性的Ⅲ、Ⅳ级的异质率明显高于良性的Ⅰ级的异质率，而良性星形胶质瘤(Ⅰ级)和恶性星形胶质瘤(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级)之间的异质率也无显著性差异，这也许能说明异质性是肿瘤的一个共性，无论良、恶性都有可能表现异质性，但高度恶性的肿瘤，癌细胞的遗传不稳定性极高，其变异的机会也大大高于相对良性的肿瘤，其表现型就是异质性，故其异质率也明显地高出，与恶性脑瘤异倍体率相似[8]。由于本组样本量较少，究竟肿瘤的异质性是如何和其生物学行为相联系的，还需进一步研究。
作者简介：唐棕椿(1972—)，男，本科，主治医师
参考文献：
[1]李 峰，浦佩玉，王广秀.应用流式细胞术对胶质瘤DNA含量的研究[J].中国神经精神疾病杂志，1995，21：96-97.
, http://www.100md.com
[2]孙克华，谭启福，孙康健，等.不同脑病变组织中DNA含量和细胞周期的比较[J].金陵医院学报，1994，7：309-311.
[3]Shapiro JR,Mehta BM, Ebrahim SA,et al.Tumor heterogeneity and intrinsically chemoresistant subpopulations in freshly resected human malignama gliomas [J].Basic Life-Sci,1991，59：243-261.
[4]Barranco SA.Differential sensitivities of human melanoma cells growth in vitro to arabinosylcytosine[J].Cancer Res,1972，32：2733-2736.
[5]Kuratsu J,Ushio Y.Chemotherapy of brain tumors[J].Gan TO Kagaku Ryoho,1994,21：377-383.
, 百拇医药
[6]Allam A,Taghian A,Gioioso D,et al.Intratumoral heterogeneity of malignant gliomas measured in vitro[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,1993，27：303-308.
[7]Buronfosse A,Thomas CP,Ginestet C,et al.Radiosensitivity in vitro clonogenic and non-clonogenic glioblastoma cells obtained from a human brain tumour[J].C R Acad Sci Ⅲ，1994，317：1031-1041.
[8]刘 健，史玉泉，唐镇生，等.流式细胞计对脑瘤DNA含量的分析[J].中华神经外科杂志，1992，5(4)：270-271.
收稿日期：1999-04-30, http://www.100md.com