細胞DNA定量分析在鑒別良惡性胸腹水中的應用價值

陶 偉，李俊

細胞DNA定量分析在鑒別良惡性胸腹水中的應用價值

陶 偉，李俊

目的通過與液基細胞學（LBC）診斷比較，探討細胞DNA定量分析技術（DNA-ICM）在良惡性胸腹水診斷中的應用價值。方法收集417例胸腹水標本，分別采用LBC和DNA-ICM兩種方法判定其良惡性，并將兩種結果進行對比。結果417例胸腹水標本均經臨床或病理診斷證實，213例為惡性，204例為良性。DNA-ICM在胸腹水良惡性診斷中的敏感度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值分別為89.7%、100%、94.7%、100%、90.3%；而LBC分別為63.4%、81.9%、72.4%、78.5%、68.2%；兩者之間敏感度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值差異均有統計學意義（P＜0.01）。結論DNA-ICM在診斷胸腹水良惡性方面有較大應用價值，與LBC聯合使用可提高胸腹水陽性檢出率，降低漏診率。

DNA定量分析技術；液基細胞學；腹水；胸水

胸腹水是常見的臨床體征，病因比較復雜，其良惡性的鑒別也是臨床上的難點。惡性胸腹水常見于原發性或轉移性腫瘤，惡性胸腹水的有無對臨床醫生在治療上有指導意義。目前細胞學是鑒別漿膜腔積液良惡性的主要手段，液基細胞學（liquid-based cytology，LBC）檢查簡單易行，是臨床上鑒別胸腹水良惡性的一種常規診斷方法，但主要是形態學定性診斷，對于高度增生的間皮細胞、良惡性間皮瘤細胞以及轉移性腺癌細胞的鑒別診斷較為困難［1］。新興的細胞DNA定量分析技術（DNA image cytometry，DNA-ICM）通過分析細胞核內DNA結構和含量的變化，判斷細胞是否發生癌變。研究［2］顯示在大多數惡性胸腹水中均可發現DNA倍體異常細胞。異倍體細胞的出現反映染色體結構和數目發生異常變化，也是細胞惡變的早期特征［3］。該研究通過與LBC診斷相比較，探討DNA-ICM在良惡性胸腹水診斷中的臨床價值。

1 材料與方法

1.1 病例資料收集2014年5月～10月安徽醫科大學第一附屬醫院住院患者所送腫瘤內科細胞室的胸腹水標本417例，標本均經臨床或病理診斷證實。其中惡性胸腹水213例（肺癌56例、乳腺癌41例、宮頸癌4例、子宮內膜癌14例、胃癌35例、十二指腸癌23例，結腸癌18例、直腸癌12例、肝癌9例、惡性間皮瘤1例），良性胸腹水204例（結核性胸膜炎27例、肺炎49例、支氣管擴張5例、呼吸衰竭17例、冠心病26例、肝硬化55例、結核性腹膜炎8例、腸梗阻2例、盆腔結核15例）。男238例，女179例；年齡16～91歲，中位年齡57.9歲。對每例患者胸腹水標本同時采用DNA-ICM和LBC檢查。

1.2 儀器與耗材液基沉降式染色機（廣州安必平醫療科技有限公司）；全自動細胞DNA圖像定量分析系統（廈門麥克奧迪醫療診斷有限公司）；細胞保存液以及相關制片試劑（廈門麥克奧迪醫療診斷有限公司）。

1.3 方法每例100～150 ml新鮮胸腹水標本采用沉降式LBC技術制成4張薄層細胞片，2張薄層細胞片行巴氏染色進行LBC檢查。2張薄層細胞片行Feulgen染色行DNA-ICM。

1.3.1 LBC診斷 所有巴氏染色片由我科經驗豐富的腫瘤細胞學專家做出診斷。胸腹水LBC診斷結果分為4級，Ⅰ級：未見腫瘤細胞；Ⅱ級：查見少數異型細胞；Ⅲ級：查見可疑癌細胞；Ⅳ級：查見癌細胞。作統計分析時將Ⅰ級和Ⅱ級定為陰性，Ⅲ級和Ⅳ級定為陽性。

1.3.2 DNA-ICM診斷 所有Feulgen染色片用全自動掃描圖像分析系統進行掃描處理，該系統由全自動數碼顯微鏡Motic BA600以及攝像頭205C對每張玻片8 000個以上的細胞核進行掃描測定，以同張玻片上的正常細胞為標準對照，并依據細胞核及核內DNA的132個參數對被檢細胞進行自動分類和計數，其中DNA指數（DNA index，DI）為最關鍵的參數，可表示細胞中DNA含量。如為正常細胞，DI值多為1左右。如為正常增生或疑似病變細胞，則1＜DI＜2.5。如為病變細胞，則DI≥2.5。根據DNA-ICM所做的分析結果分為3級，Ⅰ級：以正常二倍體細胞為主，未見異倍體細胞以及異倍體細胞峰；Ⅱ級：可見少量DNA異倍體細胞（1～2個細胞，DI≥2.5）；Ⅲ級：可見大量DNA異倍體細胞（3個或3個以上細胞，DI≥2.5）以及異倍體細胞峰。只要出現DI≥2.5以上的細胞玻片，都要經過腫瘤細胞學專家在顯微鏡下進行核實，以排除系統將垃圾和重疊的細胞核誤認為癌細胞或異常細胞。作統計分析時將Ⅰ級定為陰性，Ⅱ級和Ⅲ級定為陽性。

1.4 統計學處理采用SPSS 16.0軟件進行分析，率的比較采用χ2檢驗。

2 結果

2.1 兩種檢查方法結果比較213例惡性胸腹水標本中，LBC檢測135例陽性；DNA-ICM檢測191例陽性，其中162例出現3個或3個以上DI≥2.5的異倍體細胞或異倍體細胞峰，29例出現1～2個DI≥2.5的異倍體細胞。LBC查見癌或疑癌細胞的135例患者標本中，DNA-ICM檢測有129例出現DI ≥2.5的異倍體細胞。LBC查見少數異型細胞的55例標本中，DNA-ICM檢測有44例出現DNA指數（DI）≥2.5的異倍體細胞。6例LBC檢查為陽性而DNA-ICM檢測為陰性。204例良性胸腹水中，LBC檢測有37例出現假陽性，而DNA-ICM檢測全部陰性。見表1、圖1～3。

表1 417例良惡性胸腹水DNA-ICM與LBC診斷結果（n）

2.2 兩種檢查方法敏感度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值比較417例良惡性胸腹水標本中，DNA-ICM敏感度為89.7%（191／213）、特異度為100%（204／204）、準確度為94.7%［（191＋204）／（213＋204）］、陽性預測值為100%（191／191）、陰性預測值為90.3%［204／（22＋204）］，高于LBC敏感度63.4%［（96＋39）／213］、特異度81.9%［（16＋151）／204］、準確度72.4%［（96＋39 ＋16＋151）／（213＋204）］、陽性預測值78.5%［（96＋39）／（96＋39＋37）］、陰性預測值68.2%［（16＋151）／（16＋151＋55＋23）］，差異均有統計學意義（P＜0.01）。

2.3 兩種檢查方法與聯合檢查的比較DNA-ICM的敏感度為89.7%，LBC的敏感度為63.4%，聯合檢查的敏感度為92.5%［（191＋6）／213］。聯合檢查的敏感度高于LBC，差異有統計學意義（P＜0.01），提示聯合檢查優于LBC。聯合檢查的敏感度高于DNA-ICM，但差異無統計學意義。

3 討論

LBC檢查是臨床上鑒別胸腹水良惡性的一種常規檢查方法，其應用于胸腹水的診斷雖然克服了傳統細胞學中細胞成分少、背景不清、涂片厚薄不一等缺點，但由于胸腹水中細胞數量比較少、細胞形態不典型，常常難以判斷其良惡性。隨著新的輔助診斷技術不斷出現，在診斷的過程中可以借助免疫細胞學和腫瘤標志物檢測方法，但由于其敏感度不高而易引起漏診［4－5］。DNA是細胞生長、分化和繁殖的基礎，當細胞發生癌變時，細胞內DNA的含量和DNA在細胞核內的分布以及排列方式均發生不同程度的改變，而這種改變是細胞癌變過程中最早期的變化［6］。正常細胞和腫瘤細胞在生長和增殖過程中，細胞內的DNA含量均可發生變化，但腫瘤細胞的惡性本質決定了其DNA含量變化的幅度和增殖的速度都與處于正常分裂周期的細胞有所區別，因此可以通過定量檢測細胞DNA含量變化來判定細胞是否發生癌變。

人體90%細胞都處于細胞周期中的靜止期，胸膜腔和腹膜腔表層的間皮細胞都屬于這一期，其DI 為1。當間皮細胞處于分裂期時，其DI隨著細胞核內DNA合成和染色體的分離發生變化，但應該都在1～2之間，因此細胞DNA含量變化可以直接反映細胞增殖的能力。惡性胸腹水中的腫瘤細胞具有無限增殖能力，其細胞核DNA的含量明顯增加，測定細胞核DNA含量可以作為判斷惡性胸腹水的客觀依據［7］。

近年來應用DNA-ICM鑒別細胞的良惡性已經越來越受到臨床醫師的重視，并在宮頸癌、乳腺癌、食管癌、口腔腫瘤等多種腫瘤早期診斷中取得較高的診斷價值［8－11］，但在漿膜腔積液中的研究報道較少。本研究中DNA-ICM檢測胸腹水良惡性的敏感度、特異度分別為89.7%、100%，高于Kentrou et al［12］報道的85.1%、97.8%。同時研究顯示惡性胸腹水中，LBC檢測陽性的135例標本中，DNA-ICM檢測129例為陽性，這是因為DNA-ICM只能對DNA倍體已經發生改變的腫瘤細胞做出診斷，對DNA倍體未發生改變的二倍體腫瘤檢測呈假陰性。另外，本研究顯示在惡性胸腹水中，LBC查見少數異型細胞的55例標本中，DNA-ICM測定44例為陽性。這可能是由于細胞在發生癌變的過程中，細胞核DNA的含量和結構的變化先于細胞形態的改變。

本研究中DNA-ICM檢測的敏感度、特異度高于LBC的敏感度、特異度，檢測效果優于LBC。DNAICM通過全自動數碼顯微鏡進行閱片，仔細掃描每一個視野，降低了漏檢的可能，提高了檢測的敏感度［13］；通過圖像分析系統自主分析，測出每一個細胞DNA含量的具體數值，客觀準確，提高了檢測的特異度和準確度。

綜上所述，DNA-ICM的敏感度、特異度均較LBC檢查有優勢，兩種檢查方法聯合有較大的診斷價值，可應用于臨床，指導治療。

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Application of DNA image cytometry in distinguishing benign and malignant pleuroperitoneal fluids

Tao Wei，Li Jun
（Dept of Oncology，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022）

ObjectiveTo investigate the value of DNA image cytometry in thediagnose of benign and malignant pleuroperitoneal fluids by comparing with the liquid-based cytological results.MethodsThere were 417 cases involved in this study.Pap stain for cytology analysis and feulgen stain for DNA image cytometry were used to identify benign and malignant pleuroperitoneal fluids respectively，then compared the results of the two methods.ResultsClinically or pathologically，213 were classified as malignant and the other 204 as benign.The sensitivity，specificity，accuracy，positive predictive value and negative predictivevalue of DNA image cytometry were 89.7%，100%，94.7%，100%，and 90.3%，respectively.However，the sensitivity，specificity，accuracy，positive predictive value and negative predictive value of liquid-based cytology were 63.4%，81.9%，72.4%，78.5%，and 68.2%，respectively.There were significant differences in thesensitivity，specificity，accuracy，positive predictive value and negative predictivevalue.ConclusionDNA image cytometry has great application value in the diagnosis of benign and malignant pleuroperitoneal fluids，and can increase the positive rate，reduce misdiagnosed rate with liquidbased cytology.

DNA image cytometry；liquid-based cytology；peritoneal effusion；pleural effusion

R 446.82

A

1000－1492（2015）07－1016－04

2015－03－27接收

衛生部醫藥衛生科技發展研究項目（編號：W2013GJ42）

安徽醫科大學第一附屬醫院腫瘤內科，合肥 230022

陶 偉，男，碩士研究生；李 俊，女，教授，主任醫師，碩士生導師，責任作者，E-mail：93lijun＠163.com