細胞DNA定量分析技術在胸腹腔積液診斷中的臨床應用價值

賈志紅 王仁杰 胡招兵 吳穎虹 祝淇瀅

【摘要】 目的：探討細胞DNA定量分析技術（DNA-ICM）在胸腹腔積液細胞診斷中的臨床價值。方法：選取本院2016年10月-2018年12月胸腹腔積液標本366例，以病理診斷結果為金標準，比較DNA-ICM、脫落細胞學（LBC）及聯合檢測診斷惡性胸腹腔積液的敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值。結果：DNA-ICM與聯合檢測的診斷符合率均高于LBC（P<0.05）。DNA-ICM與聯合檢測的漏診率均低于LBC（P<0.05）。DNA-ICM與聯合檢測的診斷符合率與漏診率比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。DNA-ICM的敏感度與陰性預測值均高于LBC（P<0.05）;聯合檢測的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值均高于LBC（P<0.05）。聯合檢測的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值與DNA-ICM比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。結論：DNA-ICM在胸腹腔積液診斷中具有較高的臨床應用價值，聯合LBC可明顯提高診斷準確率、明確胸腹腔積液性質及細胞分化程度。

【關鍵詞】 DNA定量分析 脫落細胞學 胸腔積液 腹腔積液

The Clinical Value of DNA Image Cytometry in Diagnosis of Pleural Effusion and Ascites/JIA Zhihong， WANG Renjie， HU Zhaobing， WU Yinghong， ZHU Qiying. //Medical Innovation of China， 2020， 17（03）： 143-147

[Abstract] Objective： To investigate quantitative analysis of DNA image cytometry （DNA-ICM） in diagnosis of the pleural effusion and ascites. Method： From October 2016 to December 2018， 366 cases of pleural effusion and ascites samples were selected. The results of pathological diagnosis as the gold standard， the sensitivity， specificity， positive predictive value and negative value of DNA-ICM， liquid-base cytology （LBC） and combined detection in the diagnosis of malignant pleural effusion and ascites were compared. Result： The diagnostic coincidence rate of DNA-ICM and combined detection was higher than that of LBC （P<0.05）. The missed diagnosis rate of DNA-ICM and combined detection was lower than that of LBC （P<0.05）. There were no significantly differences in the diagnostic coincidence rate and missed diagnosis rate between DNA-ICM and combined detection （P>0.05）. The sensitivity and negative predictive value of DNA-ICM were higher than those of LBC （P<0.05）. The sensitivity， specificity， positive predictive value and negative predictive value of the combined detection were all higher than those of LBC （P<0.05）. There were no significantly differences in the sensitivity， specificity， positive predictive value and negative predictive value between the DNA-ICM and combined detection （P>0.05）. Conclusion： DNA-ICM has a high clinical application value in the diagnosis of pleural effusion and ascites. Combined with LBC， can significantly improve the diagnostic accuracy， identify the nature of pleural effusion and ascites and the degree of cell differentiation.

[Key words] DNA image cytometry Liquid-base cytology Pleural effusion Ascites

First-authors address： The Second Peoples Hospital of Jingdezhen， Jingdezhen 333000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.03.036

胸腹腔積液是較常見的臨床體征，形成原因復雜多樣，檢查手段局限，導致鑒別比較困難。臨床最常用的脫落細胞學（liquid-base cytology，LBC）檢查，雖然無創，但受限于制片、染色效果以及閱片人經驗水平影響，且與標本本身腫瘤脫落的細胞較少有關，細胞壞死、退變，高分化的腫瘤細胞與間皮細胞形態不易鑒別等因素導致敏感性不高[1-2]。DNA定量分析技術（DNA image cytometry， DNA-ICM）通過檢測細胞核內染色質含量的變化判斷細胞癌變，結果更客觀，是病理診斷從形態學向計算機定量分析過渡的產物[3-4]。目前該技術主要運用于宮頸癌、子宮內膜癌、乳腺癌、肺癌、食管癌、結直腸癌、胰腺癌及口腔鱗狀細胞癌等多種腫瘤的診斷及篩查，在胸腹腔積液的應用研究報道較少[5-7]。本文通旨在通過與LBC比較，探討DNA-ICM在胸腹腔積液診斷中的臨床價值及前景，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2016年10月-2018年12月胸腹腔積液標本366例，其中胸腔積液214例，腹水152例;男192例，女174例;年齡41～95歲，平均（66.7±8.7）歲;均經過胸腹腔積液細胞塊或穿刺活檢或術后病理診斷證實，其中惡性316例[肺癌（原發/轉移）122例，乳腺癌83例，胃癌41例，結直腸癌32例，肝癌8例，子宮內膜癌8例，前列腺癌6例，卵巢癌6例，宮頸癌3例，淋巴瘤

2例，十二指腸癌2例，輸卵管癌1例，惡性間皮瘤1例，膽囊癌1例]、良性及炎性50例（慢性炎癥性26例，結核性12例，卵巢纖維瘤2例，卵巢高反應黃體1例，錯構瘤3例，孤立性纖維性腫瘤4例，良性間皮瘤2例）。納入標準：年齡≥18歲，男女不限;均經影像學B超或CT檢查確診胸腔或腹腔積液;初次進行胸腹腔積液DNA-ICM和LBC的檢查;均有臨床影像或病理診斷結果。排除標準：臨床病史資料不完善者;近3個月進行放療者;臨床或病理不能明確診斷者;全身情況較差不能耐受活檢者;有精神類疾病不能配合檢查者;患者或家屬拒絕進一步檢查者;妊娠及哺乳期女性。所有患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書，本研究已經醫院倫理委員會批準。

1.2 方法 收集新鮮胸腹腔積液100～200 mL采用沉降式液基薄層技術（TCT）制片2張，隨機用于Feulgen染色和巴氏染色。366例標本均進行DNA-ICM、LBC及聯合檢測。（1）DNA-ICM檢測：全片掃描，測定細胞核的平均光密度（integrated optical density， IOD），正常在100～140且變異度（coefficient of variation， CV）小于5%作為質量控制標準來判斷細胞核染色質的含量。正常細胞的DNA指數（DI）在1～2，考慮測量誤差，本研究把DI≥2.5的細胞判讀為異倍體細胞。對所有DI值≥2.5的細胞均需在顯微鏡下復查，排除核重疊、雜質。根據DNA-ICM分析結果進行分級，Ⅰ級：未查見異倍體細胞;Ⅱ級：1～2個異倍體細胞;Ⅲ級：≥3個異倍體細胞;Ⅳ級：異倍體峰[8-10]。Ⅱ～Ⅳ級判讀陽性。（2）LBC檢測：2名細胞學診斷醫師采用雙盲法閱片，意見不一致時通過會診判斷。診斷結果分4類：Ⅰ級：未查見惡性腫瘤細胞;Ⅱ級：查見少量異型細胞;Ⅲ級：查見可疑癌細胞;Ⅳ級：查見癌細胞。Ⅱ～Ⅳ級判讀陽性。聯合檢測：任意一種檢測結果為陽性即判讀陽性。

1.3 觀察指標與判定標準 （1）以組織病理學結果為金標準，比較DNA-ICM、LBC及聯合檢測惡性腫瘤的診斷符合率及漏診率。診斷符合率=（真陽性例數+真陰性例數）/（真陽性例數+假陰性例數+真陰性例數+假陽性例數）×100%;漏診率=假陰性例數/（真陽性例數+假陰性例數）。（2）以組織病理學結果為金標準，比較DNA-ICM、LBC及聯合檢測惡性腫瘤的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值。敏感度=真陽性例數/（真陽性例數+假陰性例數）×100%;特異度=真陰性例數/（真陰性例數+假陽性例數）×100%;陽性預測值=真陽性例數/（真陽性例數+假陽性例數）×100%;陰性預測值=真陰性例數/（真陰性例數+假陰性例數）×100%。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 檢測方法與組織病理學結果比較 組織病理學診斷惡性316例，良性50例。LBC診斷符合率為85.52%（313/366），漏診率為11.39%（36/316）。DNA-ICM診斷符合率為96.99%（355/366），漏診率為0.63%（2/316）。聯合檢測診斷符合率為98.63%（361/366），漏診率為0.32%（1/316）。DNA-ICM與聯合檢測的診斷符合率均高于LBC（字2=30.203、43.143，P<0.05）。DNA-ICM與聯合檢測的漏診率均低于LBC（字2=32.367、35.167，P<0.05）。DNA-ICM與聯合檢測的診斷符合率與漏診率比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。

見表1。

2.2 三種檢測方法的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值比較 DNA-ICM的敏感度與陰性預測值均高于LBC，差異均有統計學意義（字2=32.687、26.688，P<0.05）;聯合檢測的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值均高于LBC，差異均有統計學意義（字2=35.167、10.187、9.333、32.234，P<0.05）;聯合檢測的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值均高于DNA-ICM，但差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

3 討論

正常人胸腹腔內存在少量液體，而液體的吸收與濾過處于動態平衡，任何原因引起平衡破壞，致使液體吸收減少或產生過快，最終導致胸腹腔積液形成。根據形成的病因不同，臨床分為良性和惡性胸腹腔積液，后者的診斷標準是在胸腹腔積液中找到癌細胞[11-12]。惡性胸腹腔積液嚴重威脅人類的生命健康，及時、準確的診斷，可為患者及臨床醫師個體化治療手段的選擇及預后提供理論依據[13]。人體正常細胞核含有46條染色體和1對性染色體，DNA是細胞生長、分化、繁殖的基礎，其含量和數量也是相對恒定的，一旦細胞發生惡變，其含量、分布及排列方式均不同程度發生改變。腫瘤無限增殖特性導致細胞核內DNA含量顯著高于正常增殖分裂期細胞，表現為非整倍體或多倍體，且這種改變要早于細胞形態學改變[14-16]。LBC檢查是診斷醫師根據細胞出現大核、深染、粗顆粒及核形狀不規則等形態變化做出良惡性診斷的一種常用檢測手段，具有一定主觀性。伴隨現代醫學生物技術的不斷進步及更新，制片厚薄不一、背景不干凈、染色質量不佳等技術問題已解決，但標本本身細胞數量的多少及形態改變不典型等問題。尤其對于反應性增生的間皮細胞、良惡性間皮瘤及腺癌之間的鑒別仍然存在一定困難[17]。而DNA-ICM能直接檢測細胞的DNA含量，通過量化的指標進行統計學分析，排除人為主觀因素影響，還能早于形態學改變之前做出判斷以及檢測無異常增生的風險病損[6，18]。

本研究結果顯示，DNA-ICM的診斷符合率為96.99%高于LBC的85.52%（P<0.05），DNA-ICM診斷惡性腫瘤的敏感度高于LBC（P<0.0.5），與陶偉等[19]研究結果趨于一致。進一步分析發現，病理活檢證實惡性的316例標本中，DNA-ICM診斷為Ⅲ、Ⅳ級（即出現≥3個異倍體細胞及異倍體峰）達302例，說明隨著異倍體細胞數目的增多，惡性風險增加，提示異倍體數量可作為判斷良惡性的量化參考指標之一，這與楊新等[20]研究發現相同。同時也說明即使臨床影像未發現腫瘤，但也需引起臨床高度重視，擴大檢查范圍或定期隨診復查，降低漏診。LBC診斷Ⅲ、Ⅳ級的255例以及診斷為Ⅱ級的25例中，23例均發現異倍體峰或≥3個異倍體細胞;余2例和36例陰性病例中，9例DNA-ICM檢測1～2個異倍體細胞，提示在胸腹腔積液良惡性檢測中，尤其對于少量異型細胞或形態不典型的細胞判讀時，DNA-ICM的優勢更明顯。

此外，研究還發現DNA-ICM檢測2例陰性標本（宮頸腺癌和子宮內膜癌）而LBC檢查陽性。回顧分析發現腫瘤細胞數量較少，呈小簇狀，導致DNA-ICM檢測陰性。這與DNA-ICM是建立在對單個細胞核檢測的基礎有關，對成團、成簇細胞分割存在一定局限，易造成漏診或誤診有關。本次研究還提示聯合檢測的優勢均高于獨立檢測，尤其與LBC檢測相比，優勢更明顯;DNA-ICM僅對腫瘤細胞定量，不能定性，需借助LBC根據形態判斷腫瘤性質。

綜上，DNA-ICM具有省時、操作簡單、結果客觀，且較LBC具有較高的敏感度與診斷準確率等優勢，但不能明確腫瘤性質及分化程度，而LBC擅長形態學診斷，在實際工作中，兩者聯合檢測互為補充，揚長避短，優勢更為明顯。還可作為胸腹腔積液良惡性篩查的一種有效手段進行推廣，尤其對于病理醫師人員不足及診斷經驗較缺乏的基層醫院，其臨床價值及意義更深遠。

參考文獻

[1]張喆，孔令婷，孫寒雪，等.細胞DNA定量分析在宮頸病變篩查中的應用[J].中國醫科大學學報，2017，46（11）：1013-1018.

[2] Macey R.DAN-Image cytometry and computer-assisted brush biopsy have potential as diagnostic tools for clinically suspected oral precancer and oral cancer[J].J Evid Based Dent Pract，2016，16（2）：113-114.

[3]楊寶華，徐軍，蘇燕，等.子宮內膜細胞DNA定量分析對子宮內膜癌的篩查價值[J].同濟大學學報（醫學版），2017，38（3）：60-64.

[4]張滔，李俊.細胞DNA定量分析技術在乳腺癌診斷中的應用價值[J].中華內分泌外科雜志，2018，12（4）：308-312.

[5] Shi A，Min W，Xiang L，et al.Value of automatic DNA image cytometry for diagnosing lung cancer[J].Oncol Lett，2018，16（1）：915-923.

[6] Wang M，Hao C，Ma Q，et al.DNA image cytometry test for primary screening of esophageal cancer：a population-based multi-center study in high-risk areas in China[J].Chin J Cancer Res，2016，28（4）：404-412.

[7]吳崑嵐，丁康，張輝，等.全自動DNA定量分析系統在結直腸腫瘤診斷中的應用[J].國際檢驗醫學雜志，2018，39（3）：338-341.

[8] Ye Z，Ding Y，Chen Z，et al.Detecting and phenotyping of aneuploid circulating tumor cells in patients with various malignancie[J].Cancer Biol Ther，2019，20（4）：546-551.

[9]張筱茵，趙敏，付欣，等.全自動DNA定量技術對胰腺惡性腫瘤的診斷價值[J].中華消化內鏡雜志，2018，35（3）：157-162.

[10]劉洋，高巖，陳學杰，等.脫落細胞學DNA定量分析在口腔潛在惡性疾病診斷中的準確性[J].北京大學學報（醫學版），2019，51（1）：16-20.

[11]沈慧，易桂生，羅森.277例良惡性胸腔積液的臨床特點[J].右江民族醫學院學報，2018，40（1）：33-37.

[12]伍燕兵，杜瑩，逯勇，等.胸腔積液原因分析[J].中國呼吸與危重監護雜志，2017，16（5）：490-494.

[13]王應霞，張旋，吳瑩瑩.液基細胞學檢測聯合DNA倍體分析在良惡性胸腹水鑒別診斷中應用[J].臨床與實驗病理學雜志，2016，32（10）：1152-1155.

[14] Ma J M，Zhou T J，Wang R，et al.Brush biopsy with DNA-image cytometry：a useful and noninvasive method for monitoring malignant transformation of potentially malignant oral disorders[J].Eur Arch Otorhinolaryngol，2014，271（12）：3291-3295.

[15] Wemmert S，Linxweiler M，Lerner C，et al.Combinational chromosomal aneuploidies and HPV status for prediction of head and neck squamous cell carcinoma prognosis in biopsies and cytological preparations[J].J Cancer Res Clin Oncol，2018，144（6）：1129-1141.

[16] Hulbert A，Jusue-Torres I，Stark A，et al.Early detection of lung cancer using DNA promoter hypermethylation in plasma and sputum[J].Clin Cancer Res，2017，23（8）：1998-2005.

[17] Bisht B，Handa U，Mohan H，et al.Complementary value of DNA flow cytometry and image morphometry in detection of malignant cells in effusion fluids[J].Malays J Pathol，2014，36（2）：83-90.

[18]馬文，杜鵑，張先明，等.脫落細胞DNA倍體分析及胸水CEA與血清CEA比值的診斷價值[J].貴陽醫學院學報，2016，41（2）：209-212.

[19]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[J].安徽科大學學報，2015，50（7）：1016-1019.

[20]楊新，方三高，馬強，等.細胞DNA定量分析檢測在甲狀腺冷凍雜志中應用研究[J].診斷病理學雜志，2018，25（10）：692-696.

（收稿日期：2019-08-06）（本文編輯：田婧）