肿瘤病理诊断的辅助技术

(三)肿瘤病理诊断的辅助 技术

1.特殊染色 ①苦味酸-酸性品红染色(Van Gieson,VG):用来区分胶原纤维和肌纤维,结果:胶原纤维呈鲜红色,肌纤维、细胞质和红细胞呈黄色,细胞核呈蓝褐色或棕蓝色。②Mallory三色染色:胶原纤维、网状纤维呈深蓝色,黏液、软骨和淀粉样物质呈淡蓝色,肌纤维呈鲜艳的红色或粉红色,胞核呈蓝黑色。③Masson改良三色染色:主要用于鉴别胶原纤维和肌纤维,尤适用于平滑肌肿瘤的诊断,结果:平滑肌纤维染成红色,而胶原纤维呈蓝色,细胞核呈蓝褐色。④弹力纤维染色:用来显示皮肤组织中弹力纤维的变化(如增生、卷曲、变性和崩解)、观察心血管疾病中弹力纤维的变化(如异常增多、弹力板变性、增厚、崩解、断裂或发生灶性破坏等)。在软组织肿瘤中,主要用来证实弹力纤维瘤。⑤网状纤维染色:可用来鉴别癌和肉瘤,前者网状纤维围绕在癌细胞巢的周围,巢内癌细胞周围无网状纤维分布,后者则围绕在瘤细胞之间。此外,网状纤维染色还多用来显示一些特殊的排列结构(巢团状、器官样、腺泡状、血管外皮瘤样和管腔样),这些结构可分别出现在“滑膜”肉瘤、透明细胞肉瘤、副神经节瘤、腺泡状软组织肉瘤、腺泡状横纹肌肉瘤、血管外皮瘤、具有血管周上皮样细胞分化的肿瘤(PEComa)和上皮样血管肉瘤等。⑥Mallory磷钨酸苏木素染色:也称PTAH染色(phosphotrichrome acid-hematoxylin),能显示骨骼肌细胞中的横纹,用于辅助诊断横纹肌瘤、横纹肌肉瘤和一些含有横纹肌母细胞分化的肿瘤。⑦黏液染色可显示糖原和中性黏液物质。如肿瘤内含有糖原和中性黏液,过碘酸雪夫那(Periodic-acid-Schiff,PAS)染色可呈阳性反应,前者能被淀粉酶消化。软组织肿瘤中能显示PAS阳性的肿瘤包括横纹肌瘤、横纹肌肉瘤、间皮瘤、透明细胞肉瘤、腺泡状软组织肉瘤、骨外尤因肉瘤和具有血管周上皮样细胞分化的肿瘤等。在腺泡状软组织肉瘤的瘤细胞内可见到具有特征性的PAS阳性、耐淀粉酶消化的菱形或针状结晶物。在卡波西肉瘤和肝胚胎性肉瘤中,于细胞内外均可见到PAS阳性并耐淀粉酶消化的嗜伊红小体,恶性横纹肌样瘤中的胞质内玻璃样内含物或包涵体,PAS染色也可呈阳性反应。⑧脂肪染色:常用油红0、苏丹Ⅲ或苏丹黑来显示细胞内的脂质。除脂肪肉瘤中的脂肪母细胞外,纤维黄色瘤、幼年性黄色肉芽肿和黄色瘤中的泡沫样组织细胞也可呈阳性反应。⑨其他:Masson Fontana银染色可用来区别含铁血黄素和黑色素颗粒,刚果红和甲基紫染色可显示组织和脏器中的淀粉样变性以及淀粉样瘤中的淀粉样物质,Giemsa染色显示肥大细胞胞质内的颗粒,嗜铬细胞染色可用来显示嗜铬细胞瘤胞质内棕黄色的颗粒。

2.电子显微镜 电子显微镜能观察到细胞的超微结构,不仅能观察到细胞质内的细胞器和分泌颗粒,还能观察到细胞膜表面特殊结构和细胞间的连接结构,对肿瘤的诊断和鉴别诊断有一定的辅助价值。主要用于:①区别分化差的鳞癌和腺癌:鳞癌有发育良好的桥粒和张力微丝,腺癌有微绒毛、连接复合体、细胞质内黏液颗粒或酶原颗粒;②区别分化差的癌和肉瘤:癌有细胞连接和基底膜;③无色素性黑色素瘤:细胞质内存在黑色素小体和前黑色素小体;④区别肺腺癌和间皮瘤:间皮瘤有很大细长的微绒毛,细胞质内不含黏液颗粒或酶原颗粒;⑤神经内分泌肿瘤:细胞质内可见不同类型的神经内分泌颗粒;⑥软组织梭形细胞肿瘤和小圆形细胞肿瘤的鉴别诊断;⑦其他:如在朗格汉斯细胞组织细胞增生症中能见到特征性的Birbeck颗粒,精原细胞瘤中可见显著的核仁丝。

3.免疫组织化学 依据抗原-抗体特异性结合原理,用已知抗体检测肿瘤组织和细胞内是否存在相应抗原的方法。在肿瘤病理学诊断中的应用主要有以下几种:①差分化恶性肿瘤的诊断和鉴别诊断:应用cytokeratin(上皮性)、vlementin等(间叶性)、LCA(淋巴细胞性)、S100蛋白和HMB45可将癌、肉瘤、淋巴瘤和恶性黑色素瘤区分开来;②确定转移性恶性肿瘤的原发部位:实际应用比较有限,目前仅限于甲状腺癌(TG)、前列腺癌(PSA)、肝癌(AFP,Hepa)和精原细胞瘤(PLAP)等少数几个恶性肿瘤;③淋巴造血系统肿瘤的分类:确定霍奇金或非霍奇金淋巴瘤,在非霍奇金淋巴瘤中,再根据相应的抗体确定B细胞性(CD20)、T细胞性(CD3)、间变性(CD30,ALKI)或NK细胞性(CD56)并具体分出若干亚型;④协助临床进一步治疗的指标:如乳腺癌患者ER和PR阳性,应用内分泌治疗(他莫昔芬),c-cerbB2阳性表达为+++者应用赫赛汀,胃肠道间质瘤CD117阳性者应用格列卫,多药耐药基因产物P170表达提示肿瘤对化疗药物有耐药性等;⑤内分泌肿瘤的激素测定:用于诊断和分类内分泌肿瘤;⑥探讨肿瘤的分化方向:如伴有血管周上皮样细胞分化的肿瘤(PEComa),除可表达actin外,还表达色素性标记物;⑦探讨肿瘤与某些病毒的关系:如鼻咽癌、鼻腔NK细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、Burkitt淋巴瘤和EBV相关性平滑肌肉瘤与EBV的关系,卡波西肉瘤与人类疱疹病毒8(HHV8)的关系,宫颈CIN与人类乳头状瘤病毒(HPV)的关系,肝癌与HBV的关系等;⑧肿瘤的预后指标:各种癌基因、抑癌基因和增殖活性指标的检测,以供参考。

4.细胞和分子遗传学包括:①细胞遗传学分析(cytogenetic analysis)是通过获取新鲜的肿瘤组织,经短期培养后用秋水仙碱处理,使细胞停留在有丝分裂中期,收集细胞,制片后经10%Giemsa染色显带,进行G带分析。该方法用于分析染色体核型(karyotype),可发现肿瘤细胞中染色体数目和结构异常,包括三体、单体、异倍体、环状染色体、缺失、重排、易位、倒位、重复和插入等。②荧光原位杂交(FISH)是应用荧光素标记的DNA特定探针与组织切片或细胞涂片上的肿瘤组织杂交,以DAPI(diamidino-2-phenylindole)衬染其他染色体和间期核,在荧光显微镜下能显示与之相应的染色体某个区段或整体染色体。此法可用于新鲜组织,也可用于固定组织的石蜡包埋切片,只需要很少的肿瘤细胞,而印片和细胞穿刺涂片标本尤为适宜。FISH方法可用于有丝分裂中期细胞和间期细胞,能有效地检测染色体数目和结构异常,尤其适用于证实染色体易位、缺失和基因扩增。常用的FISH检测包括乳腺癌中c-erbB2基因扩增、滑膜肉瘤中的SYT相关易位等。③光谱染色体组型分析(spectral karyotyping,SKY)是一种波谱影像分析方法,其物理原理略,检测时采用包含24种染色体的综合探针,在分裂中期相中以不同颜色标记每一个染色体,并通过抑制杂交来实现染色体的特异标记。④比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH)分别提取肿瘤细胞和正常淋巴细胞中的DNA,用不同荧光染料染色后与正常人中期染色体进行杂交,根据两种探针荧光信号的强度差异确定肿瘤细胞所有染色体整个基因组上是否存在整条染色体或染色体某些区段的增加或减少。⑤DNA印迹(southern blot)将从肿瘤细胞中提取的DNA用限制性核酸内切酶消化,凝胶电泳分出DNA片段,再使其变性,形成单链DNA片段,然后吸印在硝酸纤维素滤膜上,与已知DNA或cDNA探针杂交,检测是否存在被探针杂交的DNA片段,从而确定有无染色体易位和基因扩增。⑥聚合酶联反应(PCR)是以肿瘤组织内提取的DNA为模板,在耐热TaqDNA多聚酶的作用下,以混合的核酸(dNTPs-A,C,G,T)为底物,在引物的引导下,扩增靶基因或靶DNA片段。反转录聚合酶联反应(reverse transcription-PCR,RT-PCR)是提取肿瘤组织中的mRNA,在反转录酶的作用下,合成cDNA,再以此为模板进行聚合酶联反应。肿瘤中存在的异常mRNA,可用此法用特定的引物,扩增染色体易位断裂两端的cDNA而获得染色体易位的条带。此法敏感、快速,少量肿瘤细胞即可被检测。不仅可用于新鲜组织,也可用于甲醛固定、石蜡包埋的组织块。⑦DNA测序(DNA sequencing)检测肿瘤DNA的核苷酸序列,与正常DNA序列比较,以确定突变的类型、突变位置或基因融合点。⑧其他检测技术包括PCR单链构象多态性技术、限制性片段长度多态性分析、微卫星不稳定性分析、端粒重复扩增法、基因表达连续分析、生物芯片、蛋白组学和微切割技术等。

5.流式细胞术 一种利用流式细胞仪对细胞定量分析和细胞分类研究的技术。主要用于:①肿瘤细胞增殖周期分析、染色体倍数测定、S期比率和染色体核型分析;②淋巴瘤和白血病的分型;③肿瘤相关基因定量分析,有助于估计肿瘤的生物学行为;④多耐药基因产物的定量,为化疗药物选择提供依据;⑤肿瘤疗效监测、残存肿瘤细胞检测以判断有无复发等;⑥判定同时性或异时性发生的肿瘤来源。

6.图像分析技术 采用图像分析仪,将观察到的组织和细胞二维平面图像推导出三维立体定量资料,包括组织和细胞内各组分的体积、表面积、长度、平均厚度、大小、分布和数目等。