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【关键词】 流式细胞术
作者简介：王凯宇（1975－）,吉林省吉林市,主治医师,硕士,研究方向：普通外科。 消化道肿瘤及癌前病变的诊断和分级由于以病理学家借助光学显微镜观察这一认识过程中有一定的主观性，流式细胞术在肿瘤研究方面已成为重要的手段之一，近年来已引起肿瘤研究者的极大关注，本文对流式细胞术的应用及进展综述如下：
1 流式细胞术DNA倍体分析的基本原理
流式细胞术（Flow Cytometry,FCM）是利用流式细胞仪对生物颗粒性物质和细胞的物理和（或）化学特征进行分析，并对特定的细胞群加以分选的多参数计量技术［1］。正常人静止细胞有46条染色体，称之为二倍体细胞。在细胞周期(G0，G1，S，G2，M)，DNA的含量随各时相呈周期性变化。在G1期，细胞开始RNA和蛋白质的合成，但DNA含量仍为二倍体。进入S期，DNA开始合成，这时细胞内DNA含量介于G1和G2期之间，当DNA复制结束成为4倍体时，细胞进入 G2期，G2期细胞继续合成RNA和蛋白质，直到进入 M期。因此，整个周期可以描述为G0/G1，S，G2/M。通过核酸染色标记DNA，并由流式细胞仪进行分析，可以得到细胞各个时期的分布状态，计算出G0/G1%，S%及G2/M%，了解细胞增殖能力。在肿瘤病理学中，通常以S期细胞比率作为判断肿瘤增殖状态的指标。正常细胞有较恒定的DNA含量，而细胞癌变过程中结构和（或）染色体异常很常见，这种变化在流式细胞仪分析中以DNA倍体指数的形式表现出来。
2 流式细胞术DNA倍体分析在胃癌早期诊断的应用
胃癌早期诊断对肿瘤的治疗、预后有重要意义。目前，在病理形态上对可能发生癌变的病例作出确切诊断十分困难。DNA非整倍体细胞群的出现显示了一个由量变到质变的过程，说明了已发生癌变或具有癌变的可能性。用流式细胞术测定细胞核DNA含量，可反映细胞的增殖能力，并可根据异倍体的出现，判断组织的良性与恶性。由于细胞核DNA含量的变化出现在细胞形态和组织结构改变之前，因此，检测胃黏膜癌前病变和胃癌细胞核内DNA含量，对分析癌前病变发展趋势，发现早期胃癌有一定价值。 肿瘤细胞DNA含量的研究表明，DNA含量的变化可以反映肿瘤细胞的增殖状态，非整倍体的出现与恶性肿瘤的发生密切相关，并发现DNA倍体与肿瘤的分化、生长方式、淋巴结转移及肿瘤分期密切相关，且恶性程度高的肿瘤DNA非整倍体检出率高［2］。 Yonemura等应用流式细胞术分析了20例胃黏膜萎缩性胃炎伴不典型增生细胞的DNA倍体，发现异倍体9例，其中5例随访半年后被病理确诊为癌变。因此，他们认为，当癌前病变出现异倍体时，说明已发生癌变或已具备癌变的潜能，癌前病变不典型增生程度越重，DNA异倍体出现率越高，癌变的发生率也越高。具有异倍体的胃溃疡有癌一样的侵袭生物学特性［3］。由此可见，癌前病变出现DNA非整倍体对于预测癌变是一个有价值的指标。但大多数学者认为，其不能完全代替组织病理学诊断，病理形态学诊断较DNA倍体分析快速全面，并能确定微血管、胃壁浸润及淋巴结、肝脾转移。故认为，DNA倍体分析对于形态学难以确定的病变提供辅助诊断。
异型增生作为一种癌前病变，无论在病理诊断和临床检查上有时难以区别，给临床处理带来了困难，胃重度异型增生与高分化腺癌究竟有无本质区别，对这一问题的认识目前尚存在分歧。流式细胞术为解决这一问题提供了新的手段。Macartney等的研究表明，胃黏膜重度异型增生71%为异倍体，具有明显癌变倾向［4］。Rugge等通过实验也证实了重度异型增生具有高度危险的癌变趋势［5］。吴平平等用同一病例、同一张病理切片中的重度异型增生和高分化腺癌进行了对比研究，发现两者之间的DNA倍体情况无显著差别［6］。细胞核DNA含量变化规律提示，重度异型增生与胃癌有密切关系，可能为病变本质相同仅发展阶段不同而已，与轻、中度异型增生相比不但程度上不同，更重要的是已发生了质的变化。所以，对确诊的重度异型增生应采取积极的手术治疗，有利于癌的早期治疗。
3 DNA倍体与胃癌生物学特征的相关性研究
关于胃癌细胞的分化程度与DNA倍体之间的关系，各文献报道尚不一致。多数作者发现，异倍体在高分化胃癌中的发生率明显高于低分化胃癌，也有报道两者之间无明显差别。Bottger等研究了103例胃癌的DNA倍体情况，发现胃腺癌的异倍体率为71%，未分化癌为76%，而印戒细胞癌则为50%［7］。Korenaga等发现，分化型胃癌的异倍体率为71%，未分化型为31%，而其它常见的人体实体肿瘤分化程度愈差异倍体检出率愈高，是何种原因造成胃癌的这种特殊性目前尚不能解释［8］。
不少研究表明，胃癌的浸润深度与DNA倍体异常有关。Bottger等研究结果显示，异倍体率随浸润深度增加而增加，PT1（浸润至黏膜及黏膜下）的异倍体率为47%，PT2（浸润达肌层或浆膜下）的为69%，PT3（超出浆膜）为76%［9］。这个结论与Haraguchi报道一致［10］。Korenaga等发现，黏膜内癌与浸润突破黏膜下或浆膜的癌之间的异倍体率有显著差异，前者为24%，后者为45%［8］。
关于DNA倍体异常与胃癌淋巴结转移的关系，多数文献报道是随DNA异倍体率增高而淋巴结的转移率也增高。Korenga等研究了37例胃癌DNA倍体与淋巴结转移关系，近二倍体的胃癌淋巴结转移率为62.5%，异倍体的淋巴结转移率为92.3%［11］。Hashizume等采用术前胃镜活检材料分析DNA倍体，发现二倍体胃癌的淋巴结转移率仅为10%；异倍体病例之淋巴结转移率为33%；而高倍体病例之淋巴结转移率高达70.6%，且半数以上为第二站淋巴结转移。他们认为，术前活检测定DNA倍体有助于预测淋巴结转移的倾向，并可指导手术治疗［12］。
有作者研究了DNA倍体与胃癌发生部位的关系。Bottger等认为两者之间无关系［9］，而Haraguchi和Korenaga认为，胃上1/3部分癌肿异倍体率较高，也就是说贲门癌较幽门癌异倍体率高［10,11］。可见，DNA含量测定在胃癌的早期诊断中是有价值的。研究还发现，PI值与胃癌患者的组织学类型无关，而与浸润深度及淋巴结转移明显相关；DNA非整倍体率与胃癌的组织学类型，浸润深度及淋巴结转移均有关［13］。提示DNA含量与肿瘤的进展及转移有关，是监测胃癌患者预后的良好指标。
4 流式细胞术DNA倍体分析与胃肿瘤预后关系
TNM分期作为判断胃癌患者预后的重要指标，一直沿用至今，但临床即使期别相同的肿瘤由于肿瘤生物学行为不尽相同，预后亦有差异，为此，把DNA倍体分析作为生物学指标研究已成为热点，用于胃癌的预后判断，虽然预后价值尚不能完全肯定，但大多数研究者认为，异倍体肿瘤患者生存期短于DNA二倍体肿瘤患者，提示预后不良，但却不能独立作为参考指标。目前，对胃癌DNA倍体异常与5年生存率之间关系的意见趋向于一致，认为两者之间成反比关系。Korenga等检测了254例早期胃癌患者，发现异倍体组胃癌患者五年生存率为73.7%，而二倍体组为90.6%(P<0.01)，同时，作者还证实了倍体水平随肿瘤浸润深度增加而升高，浸入肌层后，异倍体率明显增加［11］。故认为，术前活检行DNA倍体分析有利于判断肿瘤细胞的生物学特性。Haraguchi等分析了96例进展期胃癌病例的DNA倍体情况，二倍体肿瘤组病人5年生存率为36%，而异倍体组为13%（P<0.05），多因素分析发现，肿瘤大小、淋巴结转移、直接侵润深度和DNA倍体分析是有显著意义的和影响预后的独立因素［10］。
肿瘤细胞的增殖不受控制是肿瘤最根本的属性，肿瘤细胞的增殖活性较正常细胞更为旺盛。实验结果表明，胃癌、不典型增生的细胞增殖活性（PI值）显著高于正常胃黏膜、慢性胃炎和慢性萎缩性胃炎，特别是胃不典型增生3级的细胞增殖活性明显高于其它癌前病变。在细胞DNA含量（DI值）、异倍体出现率及细胞增殖活性（PI值）上，胃黏膜不典型增生3级是胃黏膜发生癌变的危险阶段。
研究结果表明，对于形态学上诊断为癌前病变的病例，特别是不典型增生，有必要进行DNA含量、倍体和细胞增殖活性的多参数测定，对出现DNA含量异常、DNA异倍体及细胞增殖指数升高的病人，应密切随访，以便及时发现早期癌变，有助于胃癌的早期诊断和早期治疗［14］。
【参考文献】
［1］ Baba H, Korenaga D, Kakeji Y, et al. DNA ploidy and its clinical implications in gastric cancer［J］. Surgery. 2002,131(1 Suppl):S68.
［2］ Osterheld MC,et al. DNA-ploidy in advanced gastric carcinoma is less heterogeneous than in early gastric cancer［J］. Cell Oncol. 2004,26(1-2):24.
［3］ Yonemura Y,et al. Correlation of DNA ploidy and proliferative activity in human gastric cancer［J］. Cancer, 1988,62(8):1499.
［4］ Macartney JC, Camplejohn RS, Morris R, et al. DNA flow cytometry of follicular non-Hodgkin's lymphoma［J］. J Clin Pathol,1991,44(3):216.
［5］ Rugge M, Sonego F, Panozzo M, et al. Pathology and ploidy in the prognosis of gastric cancer with no extranodal metastasis［J］. Cancer,1994,73(4):1130.
［6］ 吴平平，王瑞年.用图象分析法测定胃肠黏膜重度异型增生与腺癌细胞核DNA含量［J］.上海第二医科大学学报，1991，（11）：101.
［7］ Bottger TC, Gabbert H, Stockle TC, et al. DNA image cytometry in stomach carcinoma. Its relation to histomorphologic parameters and its influence on prognosis ［J］. Cancer，1992，70(7):1820.
［8］ Korenaga D, Ikeda T, Maehara Y, et al. Cytophotometrically determined DNA content, mitotic index and proliferative activity clinical gastric cancer［J］. Gan To Kagaku Ryoho，1995，22 （Suppl 2）:169.
［9］ Bottger T, Gabbert H, Stockle M, et al. Comparison of DNA analysis with histomorphologic parameters in stomach cancer［J］. Langenbecks Arch Chir，1992，377(1):8.
［10］ Haraguchi M, Korenaga D, Kakeji Y, et al. DNA ploidy is associated with growth potential in gastric carcinoma［J］. Cancer， 1991，68(12):2610.
［11］ Korenaga D, Watanabe A, Anai H, et al. Development of gastric cancer with special reference to growth and DNA content. Slow and rapid growing types［J］.Eur J Surg Oncol， 1993，19(5):466.
［12］ Hashizume T, Yamaura T, Fukuda T, et al. DNA ploidy in submucosal cancer of the stomach and its relationship to lymph node metastasis［J］. Nippon Geka Gakkai Zasshi， 1991，92(4):399.
［13］ Belessi CJ, Parasi AS,et al. Prognostic impact of DNA ploidy pattern, S-phase fraction (SPF), and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in patients with primary gastric lymphoma［J］. J Surg Oncol,2003,82(4):252.
［14］ Omejc M, Repse S,et al. DNA flow cytometry in gastric carcinoma: implication in patients with potentially curative resection［J］. J Surg Oncol,1997,65(4):240.
作者单位：北华大学附属医院，吉林 吉林 132011