细胞DNA定量分析技术在胸腹腔积液诊断中的临床应用价值
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作者:贾志红 王仁杰 胡招兵 吴颖虹 祝淇滢
【摘要】 目的:探討细胞DNA定量分析技术(DNA-ICM)在胸腹腔积液细胞诊断中的临床价值。方法:选取本院2016年10月-2018年12月胸腹腔积液标本366例,以病理诊断结果为金标准,比较DNA-ICM、脱落细胞学(LBC)及联合检测诊断恶性胸腹腔积液的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。结果:DNA-ICM与联合检测的诊断符合率均高于LBC(P<0.05)。DNA-ICM与联合检测的漏诊率均低于LBC(P<0.05)。DNA-ICM与联合检测的诊断符合率与漏诊率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。DNA-ICM的敏感度与阴性预测值均高于LBC(P<0.05);联合检测的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值均高于LBC(P<0.05)。联合检测的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值与DNA-ICM比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:DNA-ICM在胸腹腔积液诊断中具有较高的临床应用价值,联合LBC可明显提高诊断准确率、明确胸腹腔积液性质及细胞分化程度。
【关键词】 DNA定量分析 脱落细胞学 胸腔积液 腹腔积液
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-author’s address: The Second People’s Hospital of Jingdezhen, Jingdezhen 333000, China doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2020.03.036
胸腹腔积液是较常见的临床体征,形成原因复杂多样,检查手段局限,导致鉴别比较困难。临床最常用的脱落细胞学(liquid-base cytology,LBC)检查,虽然无创,但受限于制片、染色效果以及阅片人经验水平影响,且与标本本身肿瘤脱落的细胞较少有关,细胞坏死、退变,高分化的肿瘤细胞与间皮细胞形态不易鉴别等因素导致敏感性不高[1-2]。DNA定量分析技术(DNA image cytometry, DNA-ICM)通过检测细胞核内染色质含量的变化判断细胞癌变,结果更客观,是病理诊断从形態学向计算机定量分析过渡的产物[3-4]。目前该技术主要运用于宫颈癌、子宫内膜癌、乳腺癌、肺癌、食管癌、结直肠癌、胰腺癌及口腔鳞状细胞癌等多种肿瘤的诊断及筛查,在胸腹腔积液的应用研究报道较少[5-7]。本文通旨在通过与LBC比较,探讨DNA-ICM在胸腹腔积液诊断中的临床价值及前景,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取本院2016年10月-2018年12月胸腹腔积液标本366例,其中胸腔积液214例,腹水152例;男192例,女174例;年龄41~95岁,平均(66.7±8.7)岁;均经过胸腹腔积液细胞块或穿刺活检或术后病理诊断证实,其中恶性316例[肺癌(原发/转移)122例,乳腺癌83例,胃癌41例,结直肠癌32例,肝癌8例,子宫内膜癌8例,前列腺癌6例,卵巢癌6例,宫颈癌3例,淋巴瘤
2例,十二指肠癌2例,输卵管癌1例,恶性间皮瘤1例,胆囊癌1例]、良性及炎性50例(慢性炎症性26例,结核性12例,卵巢纤维瘤2例,卵巢高反应黄体1例,错构瘤3例,孤立性纤维性肿瘤4例,良性间皮瘤2例)。纳入标准:年龄≥18岁,男女不限;均经影像学B超或CT检查确诊胸腔或腹腔积液;初次进行胸腹腔积液DNA-ICM和LBC的检查;均有临床影像或病理诊断结果。排除标准:临床病史资料不完善者;近3个月进行放疗者;临床或病理不能明确诊断者;全身情况较差不能耐受活检者;有精神类疾病不能配合检查者;患者或家属拒绝进一步检查者;妊娠及哺乳期女性。所有患者及家属均知情同意并签署知情同意书,本研究已经医院伦理委员会批准。
1.2 方法 收集新鲜胸腹腔积液100~200 mL采用沉降式液基薄层技术(TCT)制片2张,随机用于Feulgen染色和巴氏染色。366例标本均进行DNA-ICM、LBC及联合检测。(1)DNA-ICM检测:全片扫描,测定细胞核的平均光密度(integrated optical density, IOD),正常在100~140且变异度(coefficient of variation, CV)小于5%作为质量控制标准来判断细胞核染色质的含量。正常细胞的DNA指数(DI)在1~2,考虑测量误差,本研究把DI≥2.5的细胞判读为异倍体细胞。对所有DI值≥2.5的细胞均需在显微镜下复查,排除核重叠、杂质。根据DNA-ICM分析结果进行分级,Ⅰ级:未查见异倍体细胞;Ⅱ级:1~2个异倍体细胞;Ⅲ级:≥3个异倍体细胞;Ⅳ级:异倍体峰[8-10]。Ⅱ~Ⅳ级判读阳性。(2)LBC检测:2名细胞学诊断医师采用双盲法阅片,意见不一致时通过会诊判断。诊断结果分4类:Ⅰ级:未查见恶性肿瘤细胞;Ⅱ级:查见少量异型细胞;Ⅲ级:查见可疑癌细胞;Ⅳ级:查见癌细胞。Ⅱ~Ⅳ级判读阳性。联合检测:任意一种检测结果为阳性即判读阳性。
1.3 观察指标与判定标准 (1)以组织病理学结果为金标准,比较DNA-ICM、LBC及联合检测恶性肿瘤的诊断符合率及漏诊率。诊断符合率=(真阳性例数+真阴性例数)/(真阳性例数+假阴性例数+真阴性例数+假阳性例数)×100%;漏诊率=假阴性例数/(真阳性例数+假阴性例数)。(2)以组织病理学结果为金标准,比较DNA-ICM、LBC及联合检测恶性肿瘤的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值。敏感度=真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%;特异度=真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%;阳性预测值=真阳性例数/(真阳性例数+假阳性例数)×100%;阴性预测值=真阴性例数/(真阴性例数+假阴性例数)×100%。
1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,比较采用t检验;计数资料以率(%)表示,比较采用字2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 检测方法与组织病理学结果比较 组织病理学诊断恶性316例,良性50例。LBC诊断符合率为85.52%(313/366),漏诊率为11.39%(36/316)。DNA-ICM诊断符合率为96.99%(355/366),漏诊率为0.63%(2/316)。联合检测诊断符合率为98.63%(361/366),漏诊率为0.32%(1/316)。DNA-ICM与联合检测的诊断符合率均高于LBC(字2=30.203、43.143,P<0.05)。DNA-ICM与联合检测的漏诊率均低于LBC(字2=32.367、35.167,P<0.05)。DNA-ICM与联合检测的诊断符合率与漏诊率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
见表1。
2.2 三种检测方法的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值比较 DNA-ICM的敏感度与阴性预测值均高于LBC,差异均有统计学意义(字2=32.687、26.688,P<0.05);联合检测的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值均高于LBC,差异均有统计学意义(字2=35.167、10.187、9.333、32.234,P<0.05);联合检测的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值均高于DNA-ICM,但差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。 3 讨论
正常人胸腹腔内存在少量液体,而液体的吸收与滤过处于动态平衡,任何原因引起平衡破坏,致使液体吸收减少或产生过快,最终导致胸腹腔积液形成。根据形成的病因不同,临床分为良性和恶性胸腹腔积液,后者的诊断标准是在胸腹腔积液中找到癌细胞[11-12]。恶性胸腹腔积液严重威胁人类的生命健康,及时、准确的诊断,可为患者及临床医师个体化治疗手段的选择及预后提供理论依据[13]。人体正常细胞核含有46条染色体和1对性染色体,DNA是细胞生长、分化、繁殖的基础,其含量和数量也是相对恒定的,一旦细胞发生恶变,其含量、分布及排列方式均不同程度发生改变。肿瘤无限增殖特性导致细胞核內DNA含量显著高于正常增殖分裂期细胞,表现为非整倍体或多倍体,且这种改变要早于细胞形态学改变[14-16]。LBC检查是诊断医师根据细胞出现大核、深染、粗颗粒及核形状不规则等形态变化做出良恶性诊断的一种常用检测手段,具有一定主观性。伴随现代医学生物技术的不断进步及更新,制片厚薄不一、背景不干净、染色质量不佳等技术问题已解决,但标本本身细胞数量的多少及形态改变不典型等问题。尤其对于反应性增生的间皮细胞、良恶性间皮瘤及腺癌之间的鉴别仍然存在一定困难[17]。而DNA-ICM能直接检测细胞的DNA含量,通过量化的指标进行统计学分析,排除人为主观因素影响,还能早于形态学改变之前做出判断以及检测无异常增生的风险病损[6,18]。
本研究结果显示,DNA-ICM的诊断符合率为96.99%高于LBC的85.52%(P<0.05),DNA-ICM诊断恶性肿瘤的敏感度高于LBC(P<0.0.5),与陶伟等[19]研究结果趋于一致。进一步分析发现,病理活检证实恶性的316例标本中,DNA-ICM诊断为Ⅲ、Ⅳ级(即出现≥3个异倍体细胞及异倍体峰)达302例,说明随着异倍体细胞数目的增多,恶性风险增加,提示异倍体数量可作为判断良恶性的量化参考指标之一,这与杨新等[20]研究发现相同。同时也说明即使临床影像未发现肿瘤,但也需引起临床高度重视,扩大检查范围或定期随诊复查,降低漏诊。LBC诊断Ⅲ、Ⅳ级的255例以及诊断为Ⅱ级的25例中,23例均发现异倍体峰或≥3个异倍体细胞;余2例和36例阴性病例中,9例DNA-ICM检测1~2个异倍体细胞,提示在胸腹腔积液良恶性检测中,尤其对于少量异型细胞或形态不典型的细胞判读时,DNA-ICM的优势更明显。
此外,研究还发现DNA-ICM检测2例阴性标本(宫颈腺癌和子宫内膜癌)而LBC检查阳性。回顾分析发现肿瘤细胞数量较少,呈小簇状,导致DNA-ICM检测阴性。这与DNA-ICM是建立在对单个细胞核检测的基础有关,对成团、成簇细胞分割存在一定局限,易造成漏诊或误诊有关。本次研究还提示联合检测的优势均高于独立检测,尤其与LBC检测相比,优势更明显;DNA-ICM仅对肿瘤细胞定量,不能定性,需借助LBC根据形态判断肿瘤性质。
综上,DNA-ICM具有省时、操作简单、结果客观,且较LBC具有较高的敏感度与诊断准确率等优势,但不能明确肿瘤性质及分化程度,而LBC擅长形态学诊断,在实际工作中,两者联合检测互为补充,扬长避短,优势更为明显。还可作为胸腹腔积液良恶性筛查的一种有效手段进行推广,尤其对于病理医师人员不足及诊断经验较缺乏的基层医院,其临床价值及意义更深远。
参考文献
[1]张喆,孔令婷,孙寒雪,等.细胞DNA定量分析在宫颈病变筛查中的应用[J].中国医科大学学报,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]杨宝华,徐军,苏燕,等.子宫内膜细胞DNA定量分析对子宫内膜癌的筛查价值[J].同济大学学报(医学版),2017,38(3):60-64.
[4]张滔,李俊.细胞DNA定量分析技术在乳腺癌诊断中的应用价值[J].中华内分泌外科杂志,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]吴崑岚,丁康,张辉,等.全自动DNA定量分析系统在结直肠肿瘤诊断中的应用[J].国际检验医学杂志,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]张筱茵,赵敏,付欣,等.全自动DNA定量技术对胰腺恶性肿瘤的诊断价值[J].中华消化内镜杂志,2018,35(3):157-162.
[10]刘洋,高岩,陈学杰,等.脱落细胞学DNA定量分析在口腔潜在恶性疾病诊断中的准确性[J].北京大学学报(医学版),2019,51(1):16-20.
[11]沈慧,易桂生,罗森.277例良恶性胸腔积液的临床特点[J].右江民族医学院学报,2018,40(1):33-37.
[12]伍燕兵,杜莹,逯勇,等.胸腔积液原因分析[J].中国呼吸与危重监护杂志,2017,16(5):490-494.
[13]王应霞,张旋,吴莹莹.液基细胞学检测联合DNA倍体分析在良恶性胸腹水鉴别诊断中应用[J].临床与实验病理学杂志,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,杜鹃,张先明,等.脱落细胞DNA倍体分析及胸水CEA与血清CEA比值的诊断价值[J].贵阳医学院学报,2016,41(2):209-212.
[19]陶伟,李俊.细胞DNA定量分析在鉴别良恶性胸腹水中的应用价值[J].安徽科大学学报,2015,50(7):1016-1019.
[20]杨新,方三高,马强,等.细胞DNA定量分析检测在甲状腺冷冻杂志中应用研究[J].诊断病理学杂志,2018,25(10):692-696.
(收稿日期:2019-08-06)(本文编辑:田婧)
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