DNA倍体分析在肺癌诊断中的应用价值*

石安琪综述，江 涛审校（重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科，重庆400016）

在我国，肺癌已成为癌症死亡的首要病因。肺癌是发病率和病死率最高的恶性肿瘤，其5年生存率仅为16%，明显低于如结肠癌、乳腺癌和前列腺癌等其他类型的肿瘤[1]。在过去的20年里，肺癌的治疗方法不断改进，但肺癌患者的5年生存率仍然只有6%～18%。若肺癌能被早期诊断，肺癌患者的5年生存率可大大提高，甚至可提高至67%[2]。因此，及时、准确地诊断肺癌对指导临床治疗极为重要。目前，液基细胞学及组织病理学检查是肺癌诊断的“金标准”[3-4]，但上述2种诊断方法均由病理科医生肉眼诊断，结果具有一定的主观性，存在一定的漏诊率。DNA倍体分析技术通过对细胞DNA水平定量，了解细胞倍体变化情况，辅助诊断恶性肿瘤。因其具有客观、方便、重复性强等优点，近年来愈发受到肿瘤研究者的重视。多项研究显示，DNA倍体分析对宫颈癌、食管癌、口腔黏膜癌等肿瘤的诊断具有重要意义[5-8]。本文拟对DNA倍体分析技术在肺部恶性肿瘤中的研究进展进行综述。

1 细胞DNA倍体分析技术的原理

DNA是细胞生长、分化、繁殖的基础。人正常细胞染色体的数目和形状相对稳定。随着细胞的生长繁殖，细胞核的DNA结构和水平也会发生改变。每一个体细胞具有46条染色体，可配成23对，称为二倍体。当细胞处于有丝分裂活动时可为四倍体。当细胞发生癌变时，基因发生丢失、重组、融合、扩增等变化，导致细胞DNA水平变化，为非整倍体细胞。因此，以正常细胞作为标准对照，测定被检测细胞DNA水平，发现异常DNA水平细胞，可有助于肿瘤早期诊断[9-10]。DNA倍体分析是使用吸收光谱分析测量染色情况，细胞核特异性染色，染色的深浅与DNA水平成比例。颜色深浅通过电脑图像处理转变为积分吸光度（IOD），被测细胞IOD值与正常细胞IOD值的比值则为DNA指数（DI）。人体超过90%的细胞处于细胞周期中的静止期（G0期），为二倍体，其DI为1；G1期是细胞周期中的第1个阶段，细胞尚未增殖，DI为1；S期为DNA复制期，DI为 1～2；G2期为有丝分裂前期，DNA 倍增，DI为 2；M 期为有丝分裂期，细胞分裂为2个子细胞，DNA水平又恢复到二倍体。应用细胞分析仪进行DNA测量，可反映细胞染色体的畸变。

目前，DNA定量分析的方法主要有2种：一种是流式细胞术，采用流式细胞仪对悬液中快速直线运动的、荧光标记的大量单细胞进行快速、精确的定量分析[11]；另一种是静态图像分析术，通过对细胞DNA特异染色（如Feulgen染色、甲基绿-派洛宁染色、荧光染色等，其中Feulgen染色相对便宜、简便且效果稳定，应用最多），然后在显微镜下对静态细胞图像进行定量分析。与流式细胞术比较，静态图像分析术可以结合细胞形态，并可以存储已经分析的细胞，故目前DNA静态图像分析术应用更加广泛[11-13]。临床应用DNA静态图像分析技术的结果可分为3个等级：（1）阴性，未见DNA倍体异常细胞；（2）可疑，可见少量DNA倍体异常细胞（1～2个细胞DI值大于或等于2.5），可见细胞异常增生（≥10%）；（3）高度怀疑肿瘤，可见DNA倍体异常细胞（3个及以上细胞DI值大于或等于2.5），可见异倍体细胞峰，异常细胞增生（＞10%）[9-10，14-15]。

2 细胞DNA倍体分析在肺部疾病中的研究现况

近年来，细胞DNA倍体分析技术愈发受到研究者的重视，其在肺部疾病方面的研究日益增多。对肺部肿瘤的诊断，常通过对胸腔积液、肺泡灌洗液、痰液等标本的检查来指导临床。

2.1 胸腔积液 细胞学检查是辅助诊断胸腔积液的主要方法。由于胸腔积液细胞学检查阳性率较低，而病理科医生的主观因素对诊断结果有一定影响，故胸腔积液良恶性的鉴别诊断常是临床医生面临的难题。DNA倍体分析技术用于鉴别良恶性胸腔积液的研究颇多，但DNA倍体分析在胸腔积液中的诊断价值尚有争议。张素霞等[16]、冯加喜等[17]的研究结果显示，DNA倍体分析对恶性胸腔积液诊断的特异度较高，但敏感度较低，用于辅助鉴别良恶性胸腔积液的价值较大，但并不适用于筛查恶性胸腔积液。SAHA等[18]、OSTERHELD 等[19]、BISHT 等[20]及郭光云等[21]的研究结果显示，DNA倍体分析可避免主观因素的影响，补充细胞学诊断结果，尤其是在细胞学诊断结果模棱两可的时候。多项研究证实，将DNA倍体分析联合细胞学检查对胸腔积液良恶性的鉴别诊断价值优于单一诊断方法[19，22-24]。在胸腔积液中的诊断价值方面，MOTHERBY等[25]的研究结果表明，DNA静态图像分析术优于流式细胞术。胸腔积液中DNA异倍体细胞水平与预后呈负性相关，异倍体细胞数越多，预后越差，患者的中位生存期越短[26]。

2.2 肺泡灌洗液（BALF） 支气管镜检查是目前临床上常用的肺癌定位、定性微创诊断工具，应用广泛。DNA倍体分析技术在BALF中的诊断价值研究逐渐增多。樊娜等[27]的研究结果显示，DNA倍体分析对BALF标本中肺癌的诊断价值不及病理学检查；也有多项研究揭示了DNA倍体分析有较大诊断价值[28-30]，其联合细胞学检查可以提高对肺癌的阳性检出率，降低漏诊率，且对肺癌患者而言，鳞癌的检测敏感度高于腺癌。相关研究结果的差异可能与支气管镜检医生的操作技术、肿瘤部位有关。

2.3 痰液 痰液标本收集简便且无创，目前，痰细胞学检查已广泛应用于临床高危人群的肺癌筛查。但痰细胞学检查的阳性率低，可能与咳痰要求、标本质量及病理学医生的经验等有关，导致其应用存在局限性[31-33]。将DNA倍体分析技术应用于痰液标本检测中，肺癌的阳性诊断率明显高于痰细胞学检查，这对肺癌的早期诊断有一定价值[34-36]。

3 DNA倍体与预后的关系

多项研究结果显示，DNA异倍体率与肺癌的侵袭和转移相关。DNA异倍体率越高，肿瘤的恶性程度越大，发生侵袭和转移的可能性越大[37-38]。夏宗江等[39]的研究揭示了原发性肺癌组织中DNA异倍体率随肿瘤进展逐渐升高，异倍体细胞的凋亡率较二倍体细胞明显降低，凋亡率随分期的增高而递减[40-41]，高DI值的肿瘤对化疗较敏感。

4 DNA倍体分析的局限性

不论是何种标本，DNA倍体分析同样可能有假阳性、假阴性结果[5，7，42-45]。研究表明，假阴性结果可能与下列原因相关：（1）肿瘤的异质性，肿瘤本身就是二倍体；（2）需要有相当数量的DNA异常细胞才可以检测到；（3）较小的染色体异常可能无法被检测到；（4）某些DNA的丢失与复制平衡时，肿瘤细胞的DNA测值正常；（5）不同医生的肺泡灌洗技术不同，且受肿瘤部位影响，标本质量欠佳[17，46]。而假阳性的出现可能与细胞受到细菌、真菌、病毒等感染的影响，以及过度反应性增生相关[47]。有研究发现，DNA倍体分析诊断恶性肿瘤可以比组织学诊断提前1～15个月[48-49]。DNA倍体分析不能辨别病变细胞类型，仅提示细胞有病变。

5 DNA倍体分析的诊断阈值

目前，宫颈病变的DNA异倍体诊断标准已明确，阳性诊断阈值为DI值大于2.5，细胞数大于或等于3[5]；口腔癌中的阳性诊断标准为DI大于2.3，细胞数大于或等于3[50]。但目前DNA倍体分析在胸腔积液中的阳性诊断标准尚未完全明确，多项关于DNA倍体分析在胸腔积液中诊断阈值的研究，其结果差异较大。孟芝兰等[51]的研究显示，当DI大于2.5、细胞数大于或等于1时，诊断价值最大；但其另一项研究结果显示，阳性诊断阈值为DI大于2.5，细胞数大于或等于4[52]。张素霞等[16]的研究结果显示，当DI值大于2.5、细胞数大于或等于3时有最大诊断价值，而该结果与GUILLAUD等[5]的研究结果类似，说明DNA倍体分析在肺癌中的诊断阈值与其他类型标本不同，还需更大样本的研究明确阳性诊断阈值。

6 小 结

DNA倍体分析在肺癌诊断中有一定的应用价值，与肿瘤的侵袭及预后有一定关系，但其阳性诊断阈值还需进一步标准化。

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