用石蠟切片檢測端粒酶RNA基因診斷與鑒別子宮頸上皮內(nèi)瘤變1級與2級的意義 何春年 徐明堂 荀文娟【摘要】 目的 探討在石蠟切片上用FISH技術(shù)檢測TERC基因?qū)υ\斷鑒別診斷CIN1級與CIN2級的實用意義。方法 選取手術(shù)切除及活檢的子宮頸組織,有效樣本137例,其中正常宮頸鱗狀上皮20例, CIN1級組織46例,CIN2級組織49例,HE染色難以確定CIN1/CIN2級組織22例。采用FISH技術(shù)在石蠟包埋組織上檢測TERC基因拷貝數(shù)增加的情況。 結(jié)果 正常宮頸鱗狀上皮中無TERC基因拷貝數(shù)的增加,CIN1級組中TERC基因擴(kuò)增率15.2%(7/46),CIN2級組中TERC基因擴(kuò)增率47%(23/49),并且出現(xiàn)大量的三倍體、四倍體及非整倍體擴(kuò)增,兩組之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。CIN1/CIN2級組中TERC基因擴(kuò)增率27.8%(5/22)。組間兩兩比較:正常宮頸鱗狀上皮組與CIN1級組組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(p>0.05);正常宮頸鱗狀上皮組與CIN2級組組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);CIN1級組與CIN2級組組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。TERC 基因擴(kuò)增在鑒別CIN 1級與CIN 2級中的敏感度為46.9%,特異度為84.7%,準(zhǔn)確度為65.0%,陽性預(yù)測值為 76.6%,陰性預(yù)測值為60%。結(jié)論 當(dāng)組織學(xué)上鑒別CIN1級與CIN2級有困難時,在石蠟包埋組織切片上應(yīng)用FISH技術(shù)檢測TERC基因,發(fā)現(xiàn)拷貝數(shù)增加可有助于CIN2級的確診,也預(yù)測其有惡性進(jìn)展的風(fēng)險;反而無TERC基因異常,可確認(rèn)為CIN1級,無惡性進(jìn)展風(fēng)險。TERC基因檢測具有實用價值及應(yīng)用前景。【關(guān)鍵詞】 子宮頸上皮內(nèi)瘤變;FISH檢測;TERC基因;基因拷貝數(shù)Detection of TERC gene amplification in differential diagnosis between CIN1 and CIN2 onno Paraffin-Embedded Tissues HE Chun-nian *,XU Ming-tang, XUN Wen-juan. Department of Pathology, Hebei General Hospital Shijiazhuang 050051, ChinaCorresponding author: HE Chun-nian(E-mail:hechn2@163.com)[ABSTRACT] Object To study practical significance of the detection of TERC gene amplification by FISH in the CIN1 and CIN2 tissue microarray. Method Select the 137 cases of cervical tissue samples, which 20 cases of normal cervical squamous epithelium, 46 cases of CIN11Ⅰ, 49 cases of CIN2Ⅱ and 22 cases of CIN1/CIN2. With FISH method detected TERC gene amplification. Result TERC gene have no amplification in the normal cervical squamous epithelium. TERC gene amplification increased by 15.2% (7/46) in the CIN1, by 47% (23/ 49) in the CIN 2, by 27.8% (5/22) in CIN1/CIN2. There were significant differences between any two 作者單位:050051 石家莊,河北省人民醫(yī)院病理科(何春年、徐明堂、荀文娟) 通訊作者:何春年(E-mail:hechn2@163.com Tel:0311-85988639).基金項目:河北省自然科學(xué)基金項目:H2012307001.groups (p<0.05). normal cervical squamous group and CIN1 level group difference was not statistically significant (p>0.05); groups of normal cervical squamous epithelial groups with CIN2 level of group difference was not statistically significant (p<0.05); the CIN1 level group CIN2-level group group difference was statistically significant (p <0.05).TERC gene amplification in the identification of CIN 1 lesions with CIN 2 lesions were sensitivity 46.9%and specificity 84.7%and accuracy of 65.0%and a positive predictive value of 76.6% and negative predictive value of 60%. Sensitivity of the TERC gene amplification was 62.26%, the specificity was 92%, the accuracy was 71.79%,the positive predictive value and negative predictive values were 94.29% and 53.49% . Conclusions The method is feasible and reliable results, in application of FISH detection TERC gene amplification on CIN1-2 paraffin section. It is a expansion to detected TERC gene amplification on histologic paraffin section. The having theoretical significance and practical value in TERC gene amplification could be as a differential diagnosis between CINⅠand CINⅡ, as well as estimating the development of CIN to a cervical cancer. 【Key words】 CIN; FISH; TERC-gene; Gene amplification; 由于HPV的傳播及診斷技術(shù)的提高,子宮頸上皮內(nèi)瘤變(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)的發(fā)病率有上升趨勢。CIN發(fā)展為宮頸癌是一個長期的過程,早期診斷和恰當(dāng)?shù)闹委熗耆赡茏柚蛊浒l(fā)展為宮頸癌,并徹底治愈。就婦科臨床治療而言,CIN1級可隨訪觀察,而CIN2級則需要錐切等手術(shù)治療,故正確診斷CINⅠ級與CINⅡ級對臨床治療的指導(dǎo)意義是顯而易見的。然而病理學(xué)診斷是形態(tài)學(xué)的方法,有時因人為因素的影響及病變不典型等因素很難將CINⅠ級與CINⅡ級準(zhǔn)確地鑒別出來,一些病例導(dǎo)致治療過度或治療不足。因此迫切需要一種敏感、準(zhǔn)確、穩(wěn)定及可靠的方法或指標(biāo)來輔助病理學(xué)診斷。有研究表明3號染色體長臂拷貝數(shù)增加尤其是TERC基因的拷貝數(shù)增加在細(xì)胞學(xué)上鑒別宮頸高度癌前病變與低度癌前病變的敏感性及特異性均在90%以上[1],推斷檢測TERC基因的拷貝數(shù)增加有助于CIN1級與CIN2級的正確診斷。我們前期在組織切片上對子宮頸癌和CIN的TERC基因檢測的研究有相近的結(jié)論[2,3]。本研究在宮頸組織石蠟切片上,采用FISH技術(shù)檢測TERC基因,探討其在CIN1級與CIN2級組織中的拷貝數(shù)變化情況,對其診斷分級、鑒別診斷的作用,預(yù)測惡性進(jìn)展風(fēng)險及其臨床病理的實用價值。 材料與方法1. 一般資料: 選取河北省人民醫(yī)院2011年8月~2012年8月間手術(shù)切除或活檢子宮頸標(biāo)本150例,組織用中性緩沖福爾馬林液固定,石蠟包埋;得到137例有效樣本,進(jìn)行FISH檢測。其中正常對照宮頸鱗狀上皮20例,取自因子宮平滑肌瘤或子宮腺肌癥而切除的標(biāo)本,經(jīng)光鏡下證實鱗狀上皮無異常者,年齡25歲~54歲,平均年齡42歲; CIN1級46例,年齡23歲~60歲,平均年齡41.5歲;CIN2級49例,年齡24歲~58歲,平均年齡41歲;CIN1/CIN2級22例,年齡25歲~56歲,平均年齡40歲。全部標(biāo)本首先由高年資病理醫(yī)師分析篩選,分類。最后利用十人共覽顯微鏡對所有標(biāo)本進(jìn)行聯(lián)合復(fù)診,將分類最終統(tǒng)一的標(biāo)本納入研究樣本。這樣復(fù)核的意義在于避免因主觀因素的影響而導(dǎo)致的分級不準(zhǔn)確。2.CIN1級與CIN2級病理學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)CIN1級:鱗狀上皮棘細(xì)胞層下1/3區(qū)域細(xì)胞核異型,罕見核分裂象,上2/3區(qū)域輕度異型,有成熟現(xiàn)象。CIN2級:鱗狀上皮棘細(xì)胞層的上層、下層細(xì)胞異型均明顯,核分裂象一般限于上皮下2/3區(qū)域以下,上皮上1/2有成熟現(xiàn)象[4]。?3. 探針及FISH檢測方法:3.1探針:hTERC/CSP3 DNA雙色熒光探針由北京金菩嘉醫(yī)療科技公司提供。hTERC DNA 探針雜交到 3 號染色體長臂(q26.3),熒光信號為橘紅色 (Rhodamine);CSP3 DNA探針雜交到3號染色體著絲粒 (3p11.1~q11.1),熒光信號為亮綠色 (FITC)。3.2石蠟切片預(yù)處理:切取4μm厚的切片,置于65℃烤箱烤蠟(過夜);新鮮二甲苯脫蠟10min×2,隨后100%乙醇Ⅰ、100%乙醇Ⅱ、85%乙醇、70%乙醇中各2 min,復(fù)水后浸入去離子水中3 min;90℃的蒸餾水處理30分鐘;室溫下蒸餾水洗片5min×2;置于0.4%胃蛋白酶溶液中,37℃孵育20分鐘;室溫下2XSSC液洗片5min×2;置于室溫的10%中性緩沖福爾馬林液中固定5min,于室溫下2XSSC液洗片5min×2,依次置于70%乙醇、85%乙醇、100%乙醇中各2分鐘脫水,室溫自然干燥。 3.3 FISH操作步驟(避光環(huán)境):探針液 (7μl雜交緩沖液、1μl去離子水和 2μl探針)在(78±1)℃的水浴中變性5min;探針液置于45℃的水浴鍋中;組織切片在(78±1)℃在70%甲酰胺液中變性5min后,依次置于-20℃的70%乙醇、85%乙醇、100%乙醇中各2分鐘,梯度脫水后室溫自然干燥;于 56℃烤片機(jī)上預(yù)熱切片片刻后將10μl探針液滴于雜交區(qū)域,加蓋蓋玻片,密封置42℃濕盒中雜交過夜。次日玻片依次置于預(yù)熱46℃的50%甲酰胺洗液10min×3、2×SSC溶液10min、0.1%NP-40混合溶液中5min洗滌;室溫70%乙醇漂洗3min,避光自然干燥后加15μl DAPI復(fù)染液復(fù)染,立即蓋上蓋玻片,10~20分鐘后熒光顯微鏡下觀察。4.FISH檢測判讀方法與標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)FISH技術(shù)檢測宮頸細(xì)胞學(xué)TERC基因的方法[1,4,5],參考FISH方法乳腺癌HER2檢測指南[5]等文獻(xiàn)及探針試劑盒說明,在暗室中用OLYMPUS B×51熒光顯微鏡,DAPI/FIFC/TexasRed三色濾光鏡激發(fā),100x物鏡下觀察間期細(xì)胞,判斷FISH信號;用VideoTest公司提供的FISH分析軟件分析圖像,評估整個切片的CSP3和TERC基因雙色探針雜交情況。紅色、綠色信號互為對照,淋巴細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的雜交互為對照。組織細(xì)胞中≥75%的細(xì)胞核顯示出雙色信號,視為雜交成功(圖1);否則為雜交失敗[6]。細(xì)胞拷貝數(shù)的確定:選擇細(xì)胞核大小一致,胞核邊界完整、DAPI染色均一,細(xì)胞核無重疊、紅綠色信號清晰區(qū),確定細(xì)胞內(nèi)FISH信號數(shù)的最大值,超過10%-20%的細(xì)胞所出現(xiàn)的信號數(shù)作為細(xì)胞拷貝的指標(biāo),用這種方法,病變可分類為二倍體、四倍體和非整倍體(異倍體),再于病變的其他區(qū)域計數(shù)100-200個細(xì)胞的TERC基因的拷貝數(shù),以驗證拷貝數(shù)(倍體數(shù))的判斷。5. 統(tǒng)計學(xué)處理:統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS16.0統(tǒng)計分析系統(tǒng),以α=0.05為檢驗水準(zhǔn),當(dāng)P<0.05時差異有統(tǒng)計學(xué)意義。樣本率之間的比較采用卡方檢驗;多樣本率之間兩兩比較采用卡方分割法。敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值計算公式:敏感度=a/(a+c)×100%,特異度= d/(b+d)×100%,準(zhǔn)確度= a+d/(a+b+c+d)×100%,陽性預(yù)測值為= a/(a+b)×100%,陰性預(yù)測值= d/(c+d)×100%。(a:CIN1級中拷貝數(shù)增加的例數(shù),b:CIN2級中拷貝數(shù)增加的例數(shù),c:CIN1級中拷貝數(shù)不增加的例數(shù),d:CIN2級中拷貝數(shù)不增加的例數(shù)。(見表2)結(jié) 果1.FISH實驗結(jié)果:熒光顯微鏡鏡下觀察:可見組織輪廓清晰,細(xì)胞核被DAPI復(fù)染呈藍(lán)色,可見細(xì)胞核的面積差異較大;熒光信號隨機(jī)分布于核染色區(qū)內(nèi),細(xì)胞核邊界清楚,TERC基因探針雜交為橘紅色熒光信號;CSP3(3號染色體著絲粒)探針雜交為亮綠色熒光信號,熒光信號均清晰。正常子宮頸鱗狀上皮為二倍體細(xì)胞,未見TERC有異常雜交信號(出現(xiàn)信號數(shù)大于2) (圖1);CIN1級中少部分病例出現(xiàn)TERC基因的異常雜交信號,主要位于中-底層(圖2);而CIN2級中3倍體、4倍體、非整倍體及TERC基因的異常雜交信號明顯增多,出現(xiàn)在中-表層(圖3-4)。部分病例亦可見明顯的多體信號成片融合現(xiàn)象(圖5)。2. TERC基因檢測在CIN1-2級組織中拷貝數(shù)增加的情況:正常宮頸鱗狀上皮組中TERC基因無擴(kuò)增,0(0/20),CIN1級組中TERC基因擴(kuò)增的情況為15.2%(7/46),CIN2級組中TERC基因擴(kuò)增的情況為47%(23/49),并且出現(xiàn)大量的三倍體、四倍體及非整倍體擴(kuò)增,兩組之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。CIN1/CIN2級組TERC基因擴(kuò)增的情況為27.8%(5/22)。在光鏡下將其初步分級為CIN1級的病例8例,其中TERC基因擴(kuò)增者1例,無擴(kuò)增者7例;CIN2級的病例14例,其中擴(kuò)增者4例,無擴(kuò)增者10例。組間兩兩比較:正常宮頸鱗狀上皮組與CIN1級組組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(p>0.05);正常宮頸鱗狀上皮組與CIN2級組組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);CIN1級組與CIN2級組組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。(表1-2)。表1 TERC基因在CIN1與CIN2病變中拷貝數(shù)增加的比率組別nTERC基因拷貝數(shù)Χ2P增加不增加正常200(0%)20(100%)20.927<0.05CIN1467(15.2%)39(84.8%)CIN24923(47.0%)26(53.0%)表2 TERC 基因擴(kuò)增在CIN1 與 CIN2 級組間兩兩比較組別nTERC基因拷貝數(shù)Χ2P增加不增加正常200(0%)20(100%)0.092>0.05CIN1467(15.2%)39(84.8%)CIN1467(15.2%)39(84.8%)11.05<0.05CIN24923(47.0%)26(53.0%)正常200(0%)20(100%)14.08<0.05CIN24923(47.0%)26(53.0%)3. 經(jīng)公式計算其TERC 基因擴(kuò)增在鑒別CIN 1級病變與CIN 2級病變中敏感度為46.9%,特異度為84.7%,準(zhǔn)確度為65.0%,陽性預(yù)測值為 76.6%,陰性預(yù)測值為60%。(表3)。表3 TERC 基因擴(kuò)增在 CIN1 and CIN2 級的特異性宮頸病變CIN2CIN1合計TERC基因拷貝數(shù)增加23 (a)7(b)30(a+b)不增加26(c)39(d)65(c+d)合計49(a+c)46(b+d)95(a+b+c+d) 討 論CIN是子宮頸癌的一組癌前病變,其發(fā)生發(fā)展是一個連續(xù)的過程。目前病理組織學(xué)診斷CIN尤其是CIN1級或CIN2級,有時難以做出明確診斷。但絕大多數(shù)的CIN1級會轉(zhuǎn)歸正常,只有15%的病灶會繼續(xù)進(jìn)展,最后甚至演變成浸潤癌[5,6]。而CIN2級進(jìn)展為浸潤癌的比率則大大增加,因此,如能早期發(fā)現(xiàn)CIN2級和正確鑒別CIN1級與CIN2級,是早期防治子宮頸癌前病變的關(guān)鍵?,F(xiàn)代遺傳學(xué)及分子生物學(xué)研究表明,人類大多數(shù)腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為染色體不穩(wěn)定性;TERC基因的上調(diào)可以維持端粒的長度,使腫瘤細(xì)胞能夠突破正常的增殖限度,逃避細(xì)胞凋亡,從而導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生[7-9]。 宮頸癌是由CIN發(fā)展而來,除了高危型HPV感染和整合因素外[10]可加文獻(xiàn)(已經(jīng)增加),基因的改變亦有重要作用。Kloth?(此文獻(xiàn)有誤)[11]發(fā)現(xiàn)CIN及宮頸癌中,常見3號染色體長臂的擴(kuò)增,并且異?;蚨辔挥?q26.1-3q28,并把3q的增加部位定位于3q26的TERC基因。2003年,Heselme yer[1]首次采用FISH技術(shù)檢測子宮頸細(xì)胞中TERC基因,發(fā)現(xiàn)極少正常及CIN1級細(xì)胞中可檢測到TERC基因拷貝數(shù)增加,陽性率為7.14%,而在CIN2級細(xì)胞中TERC基因拷貝數(shù)增加陽性率為62.5%,并且在CIN1級與CIN2級間比較,二者有統(tǒng)計學(xué)意義。我們前期工作及本次研究在石蠟包埋組織切片上用FISH方法檢測TERC基因[2,3],同樣發(fā)現(xiàn)TERC基因是參與宮頸癌發(fā)生、發(fā)展的重要基因,其拷貝數(shù)增加可能是宮頸癌變的早期分子事件。在正常子宮頸鱗狀上皮中TERC基因無拷貝數(shù)增加,在CIN1級中僅有少量擴(kuò)增(14.8%),而CIN2級中擴(kuò)增明顯增多(67%),并且出現(xiàn)三倍體、四倍體及多倍體,二者比較差異具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。在鑒別與診斷CIN1級與CIN2級時有明顯的臨床實用價值。其特異度、陽性預(yù)測值及準(zhǔn)確度均較高,對于CIN惡性進(jìn)展具有預(yù)測價值。對于CIN1與CIN2級鑒別困難的病例,發(fā)現(xiàn)TERC基因擴(kuò)增的將其診斷為CIN2;而無TERC基因擴(kuò)增的診斷為CIN1級,找到了基因水平的依據(jù)。婦科臨床上對CIN2級及以上病變采取錐切等手術(shù)治療,而對CIN1級病變采取定期隨訪或電燒灼等保守治療。通過FISH 技術(shù)檢測TERC基因,對有爭議的CIN2級病例進(jìn)行了更準(zhǔn)確地診斷,以確保臨床正確、適度地治療,具有很大的實用意義。綜上所述,TERC基因檢測能有效的彌補形態(tài)學(xué)診斷CIN1級及CIN2級病變的不足,尤其是對CIN2級病變的確診與鑒別,有臨床實用意義及應(yīng)用價值。目前TERC基因檢測成本較高,尚達(dá)不到在CIN組織學(xué)切片上普遍應(yīng)用的程度,對于明確診斷的病例,不需要做TERC基因的檢測,僅一部分診斷有困難的病例,尤其是CIN1級與CIN2級鑒別困難時,為指導(dǎo)臨床治療或預(yù)測風(fēng)險,可檢測TERC基因輔助診斷與鑒別。隨著FISH檢測TERC基因成本的降低,該技術(shù)將被廣泛普及。參考文獻(xiàn):[1] Heselmeyer-Haddad K, Janz V, Castle PE, et al. 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應(yīng)用FISH技術(shù)在組織標(biāo)本中檢測宮頸上皮病變的TERC基因擴(kuò)增 袁艷龍 何春年徐明堂 徐翠清 孫玉寧 趙煥芬 陳琛 【摘要】 目的 用FISH技術(shù)檢測TERC基因在CIN和宮頸鱗癌(SCC)組織中的擴(kuò)增,探討其可行性及實際意義。方法 選取手術(shù)切除及活檢的子宮頸組織標(biāo)本,有效樣本150例,其中正常宮頸鱗狀上皮24例,CIN78例(CINⅠ級25例,CINⅡ級21例,CINⅢ級32例),SCC 48例。采用FISH技術(shù)在石蠟包埋組織芯片上大樣本檢測TERC基因的擴(kuò)增情況。 結(jié)果 正常宮頸鱗狀上皮中TERC基因無擴(kuò)增,從CINⅠ到SCC組織中,TERC基因的擴(kuò)增,依次為8%(2/25)、47.6%(10/21)、71.9%(23/32)、87.5%(42/48),差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (p<0.05)。組間兩兩比較:正常宮頸鱗狀上皮與CINⅡ級、CINⅢ級及SCC比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);CINⅠ級與CINⅡ級、CINⅢ級及SCC比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05) ;CINⅡ級與SCC比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。正常宮頸鱗狀上皮與CINⅠ級、CINⅡ級與CINⅢ級、CINⅢ級與SCC兩兩比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(p>0.05)。在鑒別高度癌前病變(CINⅡ~Ⅲ級)與低度癌前病變(CINⅠ級)中TERC基因擴(kuò)增的敏感度為62.26%、特異度為92%、準(zhǔn)確度為71.79%、陽性預(yù)測值為94.29%、陰性預(yù)測值為53.49%。結(jié)論 在石蠟包埋CIN及SCC組織切片上應(yīng)用FISH技術(shù)進(jìn)行TERC基因檢測,方法可行、結(jié)果可靠;作為宮頸細(xì)胞學(xué)TERC基因檢測的替代或延伸,當(dāng)組織學(xué)上鑒別CINⅠ級與CINⅡ級有困難時,檢測到TERC基因擴(kuò)增可輔助CINⅡ級的診斷;而且TERC基因擴(kuò)增能預(yù)測CIN發(fā)展為癌的風(fēng)險增大,具有理論意義及實用價值。【關(guān)鍵詞】 子宮頸上皮內(nèi)瘤變;子宮頸鱗狀細(xì)胞癌;熒光原位雜交;TERC基因;分子病理;基因擴(kuò)增;組織芯片Detection of TERC gene amplification by FISH in Cervical Lesions tissue specimenYUAN Yan-long, HE Chun-nian, XU Ming-tang, XU Cui-qing, SUN Yu-ning, ZHAO Huan-fen, CHEN ChenDepartment of Pathology, Hebei General Hospital Shijiazhuang 050051,ChinaCorresponding author: HE Chun-nian(E-mail:hechn2@163.com) 基金項目:河北省科技支撐計劃項目(08276101D-101) 作者單位:050051 石家莊,河北省人民醫(yī)院病理科(袁艷龍、何春年、徐明堂、孫玉寧、趙煥芬、陳?。D產(chǎn)科(徐翠清) 通訊作者:何春年(E-mail:hechn2@163.com)(在讀碩士生:袁艷龍、孫玉寧)【Abstract】 Object The feasibility and practical significance of the detection of TERC gene amplification by fluorescence in situ hybridization(FISH)On the CIN and cervical squamous cell carcinoma (SCC) tissue microarray. Method Select the 196 cases of cervical tissue samples, by maded tissue microarray samples were obtained effective sample of 150 cases, which 24 cases of normal cervical squamous epithelium, 78 cases of CIN ( CINⅠ25, CINⅡ21, CINⅢ 32), SCC 48 cases. With FISH method detected TERC gene amplification. Result TERC gene have no amplification in the normal cervical squamous epithelium. TERC gene amplification increased by 8%(2/25)、47.6%(10/21)、71.9%(23/32) and 87.5%(42/48) from the CINⅠ-Ⅲ to SCC. There were significant differences among those groups (p<0.05). TERC gene amplification level gradually increased is increased from CIN to cervical cancer. the amplification of TERC gene in SCC, CIN Ⅲ and CINⅡ was significantly higher than normal cervical squamous epithelium and CINⅠ(p<0.05); There was no significant difference between SCC, CIN Ⅲ, and CIN Ⅱ(p>0.05). Sensitivity of the TERC gene amplification was 62.26%, the specificity was 92%, the accuracy was 71.79%,the positive predictive value and negative predictive values were 94.29% and 53.49% in identifying CINⅠand CINⅡ~Ⅲ. Conclusions The method is feasible and reliable results, in application of FISH detection TERC gene amplification on CIN and SCC paraffin section. As detection of TERC gene amplification in the cervix cytology, It is a expansion to detected TERC gene amplification on histologic paraffin section. The having theoretical significance and practical value in TERC gene amplification could be as a differential diagnosis between CINⅠand CINⅡ, as well as estimating the development of CIN a cervical cancer. 【Key words】 CIN; Cervical Squamous Cell Carcinoma; FISH; TERC-gene; Molecular pathology; Gene amplification; Tissue chip子宮頸鱗狀細(xì)胞癌(cervical squamous cell carcinoma, SCC)多由子宮頸上皮內(nèi)瘤變( cervical intraepithelial neoplasia, CIN)緩慢發(fā)展而來,往往需要10~15年的時間,因此正確的診斷CIN有利于早期發(fā)現(xiàn)、早治療;準(zhǔn)確的預(yù)測CIN發(fā)生癌變的風(fēng)險,可有效地預(yù)防宮頸癌的發(fā)生。目前對CIN病變的組織學(xué)診斷分級也存在著因人為因素的影響或因病變的不典型而產(chǎn)生的分級不準(zhǔn),尤其CINⅠ級可隨訪觀察,而CINⅡ級以上,需要錐切等手術(shù)治療;分級不準(zhǔn)可造成漏診、漏治,誤診或過治等問題。所以需要尋找更準(zhǔn)確、更敏感的方法或指標(biāo)來輔助組織學(xué)診斷和分級。近來有研究表明,3號染色體長臂擴(kuò)增尤其是TERC基因的擴(kuò)增在細(xì)胞學(xué)上鑒別宮頸高度癌前病變與低度癌前病變的敏感性及特異性均在90%以上[1],推斷檢測TERC基因的擴(kuò)增有助于SCC的篩查及CIN的診斷。本研究延伸到宮頸組織芯片上,大樣本采用FISH技術(shù)檢測TERC基因擴(kuò)增,探討其在CIN和SCC組織中的擴(kuò)增情況,對診斷分級作用及其臨床病理的實用價值。材料與方法1. 一般資料: 選取河北省人民醫(yī)院病理科2008年8月~2009年7月間手術(shù)切除或活檢的子宮頸標(biāo)本196例,中性緩沖福爾馬林液固定,石蠟包埋組織;制成組織芯片共得到150例有效樣本,進(jìn)行FISH檢測。其中正常對照宮頸鱗狀上皮24例,取自因子宮平滑肌瘤或子宮腺肌癥而切除的標(biāo)本,經(jīng)光鏡下證實鱗狀上皮無異常者,年齡25歲~54歲,平均年齡42歲;CIN78例(CINⅠ級25例,CINⅡ級21例,CINⅢ級32例),年齡23歲~66歲,平均年齡41歲;SCC 48例,年齡31歲~76歲,平均年齡48.5歲。全部病例均由兩位有經(jīng)驗的病理醫(yī)師對切片進(jìn)行復(fù)核,診斷一致的病例納入研究樣本。2. 組織芯片制備方法:根據(jù)課題設(shè)計及實驗方法要求將196例標(biāo)本設(shè)計制成7×7點陣組織芯片4張。采用18號腎穿針改造制成組織取樣器,在供體蠟塊上鉆取標(biāo)記的病變組織,然后推出針芯內(nèi)組織(直徑1.8mm),用鑷子將組織芯按陣列方式放入受體蠟?zāi)V校绱朔磸?fù)地將所有的組織芯有序地排列移入受體蠟?zāi)V校ㄗ龊糜涗洠?。然后將受體蠟?zāi)V糜诎駲C(jī)加熱臺上,使組織芯和周圍蠟?zāi)R黄鹑诨?、融合,制成組織芯片蠟塊。芯片制作過程中,在第一個實驗標(biāo)本外側(cè)加做一個定位組織標(biāo)本(正常宮壁組織等),在最后一排空缺1個標(biāo)本,使制成的芯片陣列具有明顯的外形,在切片和裱片時確保各實驗標(biāo)本的定位準(zhǔn)確[2,3]。 3. 探針及FISH檢測方法:3.1探針:hTERC/CSP3 DNA雙色熒光探針由北京金菩嘉醫(yī)療科技公司提供。hTERC DNA 探針雜交到 3 號染色體長臂(q26.3),熒光信號為橘紅色 (Rhodamine);CSP3 DNA雜交到3號染色體著絲粒 (3p11.1~q11.1),熒光信號為亮綠色 (FITC)。3.2石蠟切片預(yù)處理:切取4μm厚的切片,置于65℃烤箱烤蠟(過夜);新鮮二甲苯脫蠟10min×2,隨后100%乙醇Ⅰ、100%乙醇Ⅱ、85%乙醇、70%乙醇中各2 min,復(fù)水后浸入去離子水中3 min;90℃的蒸餾水處理30分鐘;室溫下蒸餾水洗片5min×2;置于0.4%胃蛋白酶溶液中,37℃孵育20分鐘;室溫下2XSSC液洗片5min×2;置于室溫的10%中性緩沖福爾馬林液中固定5min,于室溫下2XSSC液洗片5min×2,依次置于70%乙醇、85%乙醇、100%乙醇中各2分鐘脫水,室溫自然干燥。 3.3 FISH操作步驟(避光環(huán)境):探針液 (7μl雜交緩沖液、1μl去離子水和 2μl探針)在(78±1)℃的水浴中變性5min;探針液置于45℃的水浴鍋中;組織切片在(78±1)℃在70%甲酰胺液中變性5min后,依次置于-20℃的70%乙醇、85%乙醇、100%乙醇中各2分鐘,梯度脫水后室溫自然干燥;于 56℃烤片機(jī)上預(yù)熱切片片刻后將10μl探針液滴于雜交區(qū)域,加蓋蓋玻片,置42℃濕盒中雜交過夜。次日玻片依次置于預(yù)熱46℃的50%甲酰胺洗液10min×3、2×SSC溶液10min、0.1%NP-40混合溶液中5min洗滌;室溫70%乙醇漂洗3min,避光自然干燥后加15μl DAPI復(fù)染液復(fù)染,立即蓋上蓋玻片,10~20分鐘后熒光顯微鏡下觀察。4. FISH檢測判讀方法與標(biāo)準(zhǔn): 以據(jù)FISH技術(shù)檢測宮頸細(xì)胞學(xué)TERC基因的方法[1,4,5],參考FISH方法乳腺癌HER2檢測指南[5]等文獻(xiàn)及探針試劑盒說明,經(jīng)過多次在組織學(xué)標(biāo)本上FISH預(yù)實驗,獲得成功:在暗室中用OLYMPUS B×51熒光顯微鏡,DAPI/FIFC/TexasRed三色濾光鏡激發(fā),100x物鏡下觀察間期細(xì)胞,判斷FISH信號;用VideoTest公司提供的FISH分析軟件分析圖像,評估整個切片的CSP3和TERC基因雙色探針雜交情況。紅色、綠色信號互為對照,癌與正常組織互為對照。組織細(xì)胞中≥75%的細(xì)胞核顯示出雙色信號,視為雜交成功(圖1);否則為雜交失敗[6]。雜交成功后進(jìn)行信號計數(shù)。選擇細(xì)胞核大小一致,胞核邊界完整、DAPI染色均一,細(xì)胞核無重疊、紅綠色信號清晰區(qū),隨機(jī)計數(shù)100個細(xì)胞核中的雙色信號[5]。按觀察到的信號數(shù)記錄為:正常細(xì)胞為二倍體,細(xì)胞核中紅色或綠色信號各≤2個(圖1)。異常擴(kuò)增細(xì)胞或多體為細(xì)胞核中紅色信號>2個或綠色信號>2個(圖2-4),定為TERC基因發(fā)生擴(kuò)增;若眾多信號連接成片融合時可不計算個數(shù),直接視為TERC基因擴(kuò)增(圖5);然后計算擴(kuò)增率。5. 統(tǒng)計學(xué)處理:統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS16.0統(tǒng)計分析系統(tǒng),以α=0.05為檢驗水準(zhǔn),當(dāng)P<0.05時差異有統(tǒng)計學(xué)意義。樣本率之間的比較采用卡方檢驗;多樣本率之間兩兩比較采用卡方分割法。敏感度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值計算公式:敏感度=a/(a+c)×100%,特異度= d/(b+d)×100%,準(zhǔn)確度= a+d/(a+b+c+d)×100%,陽性預(yù)測值為= a/(a+b)×100%,陰性預(yù)測值= d/(c+d)×100%。(a:子宮頸高度癌前病變的擴(kuò)增數(shù),b:子宮頸低度癌前病變的擴(kuò)增數(shù),c:子宮頸高度癌前病變的不擴(kuò)增數(shù),d:子宮頸低度癌前病變的不擴(kuò)增數(shù)。見表2)結(jié) 果1.組織芯片制作及實驗結(jié)果:組織芯片蠟塊常規(guī)切片,HE染色核實診斷及FISH檢測觀察樣本有效性,因脫片或FISH檢測鏡下無有意義的組織共46例被剔除,共得到有意義的研究樣本150例,其中正常宮頸鱗狀上皮24例,CIN78例(CINⅠ級25例,CINⅡ級21例,CINⅢ級32例),SCC48例。直徑1.8mm芯片組織完全能滿足研究需要。2.FISH檢測結(jié)果:2.1. 熒光顯微鏡鏡下觀察:可見組織輪廓清晰,細(xì)胞核被DAPI復(fù)染呈藍(lán)色,可見細(xì)胞核的面積差異較大;熒光信號隨機(jī)分布于核染色區(qū)內(nèi),細(xì)胞核邊界清楚,TERC基因探針雜交為橘紅色熒光信號;CSP3(3號染色體著絲粒)探針雜交為亮綠色熒光信號,熒光信號均清晰。正常子宮頸鱗狀上皮為二倍體細(xì)胞紅、綠均≤2個,未見有異常雜交信號(圖1);異常擴(kuò)增細(xì)胞為多紅或多綠(>2),多種不同的異常雜交表現(xiàn)(圖2-4)。SCC組紅色或綠色雜交信號可多達(dá)10個以上,部分病例可見明顯的多體信號成片融合現(xiàn)象(圖5),CIN組雜交信號表現(xiàn):CINⅠ級組織中很少擴(kuò)增或多體細(xì)胞出現(xiàn),主要位于中~底層(圖6)。CINⅡ級組織中擴(kuò)增及多體細(xì)胞明顯增多,出現(xiàn)在中~表層(圖7)。CINⅢ級組織中全層均可見擴(kuò)增及多體細(xì)胞,該異常細(xì)胞比例顯著再加(圖8)。即隨CIN級別升高,異常雜交信號數(shù)量明顯增加。2.2. FISH檢測TERC基因在子宮頸病變組織中異常擴(kuò)增率:正常宮頸鱗狀上皮組中TERC基因無擴(kuò)增0.00%(0/24),從CINⅠ級組到SCC組TERC基因的擴(kuò)增率依次為8%(2/25)、47.6%(10/21)、75%(24/32)、87.5%(42/48),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)(見表1)。組間兩兩比較:正常宮頸鱗狀上皮組與CINⅡ、CINⅢ級、SCC組,組間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);CINⅠ級組與CINⅡ級、CINⅢ級、SCC組,組間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);CINⅡ組與SCC組,組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05)。正常宮頸鱗狀上皮組與CINⅠ級組、CINⅡ級組與CINⅢ級組、CINⅢ級組與SCC組,組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(p>0.05)(表1)。表1 TERC基因在不同程度的子宮頸病變組織中的擴(kuò)增比率組別nTERC基因擴(kuò)增Χ2P不擴(kuò)增擴(kuò)增正常宮頸2424(100%)0(0%)74.759<0.05CINⅠ2523(92%)2(8%)CINⅡ2111(52.4%)10(47.6%)CINⅢ329(28.1%)23(71.9%)SCC486(12.5%)42(87.5%)3. TERC基因擴(kuò)增在鑒別高度癌前病變(CINⅡ~Ⅲ級)與低度癌前病變(CINⅠ級)中的敏感度、特異度等:經(jīng)公式計算其敏感度為62.26%、特異度為92%、準(zhǔn)確度為71.79%、陽性預(yù)測值為94.29%、陰性預(yù)測值為53.49%(表2)。表2 TERC基因擴(kuò)增在鑒別CINⅠ與CINⅡ~Ⅲ病變中的作用宮頸病變CINⅡ~ⅢCINⅠ合計TERC基因擴(kuò)增33 (a)2 (b)35 (a+b)不擴(kuò)增20(c)23(d)43(c+d)合計53 (a+c)25 (b+d)78(a+b+c+d)討 論近年來用FISH技術(shù)檢測TERC基因在子宮頸癌普查中的研究和使用情況逐年增加;主要從細(xì)胞學(xué)上鑒別宮頸高度癌前病變與低度癌前病變非常有幫助[1,4,8]。但在子宮頸病變組織,石蠟包埋切片標(biāo)本上進(jìn)行FISH 技術(shù)檢測TERC基因的異常擴(kuò)增極少報道[9],未見大樣本研究。在FISH技術(shù)檢測TERC基因結(jié)果判讀標(biāo)準(zhǔn)上,無論宮頸細(xì)胞學(xué),還是組織學(xué)方面無公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)[10]。FISH檢測乳腺癌組織中HER2基因技術(shù)已經(jīng)比較成熟,判讀標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)外統(tǒng)一[6,11]。本研究主要參考子宮頸癌細(xì)胞學(xué)上FISH技術(shù)檢測TERC基因文獻(xiàn)報道的較成熟技術(shù)和判讀方法,參考FISH檢測乳腺癌HER2基因的判讀標(biāo)準(zhǔn)[6];經(jīng)多次實驗操作成功,判讀方法可靠。染色體不穩(wěn)定性(chromosomal instability)是指個體全身細(xì)胞染色體易發(fā)生自發(fā)或誘發(fā)斷裂的一種遺傳現(xiàn)象。人類大多數(shù)腫瘤細(xì)胞都存在染色體的不穩(wěn)定性,染色體不穩(wěn)定性主要與染色體分離、DNA損傷、反應(yīng)、端粒功能及細(xì)胞周期的調(diào)控等有關(guān)[12]。常表現(xiàn)為基因的缺失、擴(kuò)增、融合等。宮頸鱗狀細(xì)胞由CIN向?qū)m頸SCC轉(zhuǎn)變的過程中常見3、6、11、17、18、20號染色體的遺傳不穩(wěn)定性,多為染色體2、3、4、6p、11q缺失,1、3q擴(kuò)增,其中位于3q26的TERC(端粒酶mRNA)基因是擴(kuò)增頻率最高的區(qū)域[13,14]。Olaharski[15]用FISH技術(shù)研究 ASCUS、LSIL和 HSIL患者的宮頸涂片,顯示3號染色體四倍體和非整倍體(多體)發(fā)生頻率增加,且隨病變進(jìn)展,非整倍體發(fā)生頻率增加明顯,出現(xiàn)三倍體以上的特殊類型。李靜然等[4]觀察了27例正常涂片及95例異常涂片細(xì)胞(ASCUS 43例,LSIL 21例,HSIL 13例,SCC18例) TERC基因的檢測結(jié)果。正常組中TERC基因無擴(kuò)增,在相當(dāng) CINⅠ組、CINⅡ~Ⅲ組和 SCC組中TERC基因擴(kuò)增率分別是16.13%、48.57%和 90%,組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。此外TERC基因的表達(dá)水平與CIN的程度關(guān)系密切,隨組織學(xué)病變程度增加,TERC基因的拷貝數(shù)增加,其中CIN組患者平均拷貝數(shù)為2.8,SCC組平均拷貝數(shù)為3.2。與上述研究相似,Andersson等[16]報道,TERC基因在宮頸腺癌的擴(kuò)增比例范圍為 2.3~5.2,平均為3.3,認(rèn)為檢測TERC基因也可作為宮頸腺癌的遺傳學(xué)診斷手段。Kloth等[14]研究發(fā)現(xiàn),在 CINⅡ~Ⅲ級病變的患者中存在3q及TERC基因的異常擴(kuò)增。由此可見,常染色體增加或缺失等染色體不穩(wěn)定現(xiàn)象,特別是3q拷貝數(shù)的增加及TERC基因的擴(kuò)增與SCC的發(fā)生、發(fā)展有密切的關(guān)系。推測位于此區(qū)域的TERC基因可能是一種宮頸SCC發(fā)生的主要致病基因[17]。本研究在宮頸組織中進(jìn)行TERC基因擴(kuò)增檢測,結(jié)果與上述文獻(xiàn)細(xì)胞學(xué)上基本一致,TERC基因在正常宮頸上皮中無擴(kuò)增,在各級別CIN與SCC組織中均檢出TERC基因擴(kuò)增,且隨著CIN級別升高,其擴(kuò)增率亦相應(yīng)增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05);尤其在CINⅠ級與Ⅱ級組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05) ,可輔助CINⅠ級與Ⅱ級的診斷與分級。在組織學(xué)上進(jìn)一步證明3號染色體的異??截惣癟ERC基因的擴(kuò)增等染色體的不穩(wěn)定性現(xiàn)象與 CIN的嚴(yán)重程度有關(guān),可能是SCC形成的早期事件。由此可見,TERC基因異常及3號染色體拷貝數(shù)異常等染色體不穩(wěn)定性與SCC的發(fā)生關(guān)系密切,擴(kuò)增率高,癌變風(fēng)險大;在宮頸病變組織中應(yīng)用TERC和CSP3 DNA雙色探針,檢測3q染色體的不穩(wěn)定,可作為CIN癌變風(fēng)險的有效檢測方法。高危型HPV感染是已公認(rèn)的宮頸SCC發(fā)病的首要因素,近年來高危HPV DNA檢測敏感度增高,95%以上的CIN都有HPV感染;但HPV陽性患者大部分可自然轉(zhuǎn)陰,僅有一小部分持續(xù)感染病例由于病毒DNA整合入細(xì)胞DNA組引起宮頸上皮細(xì)胞增殖增加才會發(fā)展為CIN及宮頸SCC[6,8]。目前,高危HPV DNA檢測大多檢測的是游離和整合的總的HPV DNA,因此HPV DNA檢測對宮頸高度癌前病變的陽性預(yù)測值和特異度始終很低,而TERC基因的檢測可彌補其不足[5]。在細(xì)胞學(xué)標(biāo)本上檢測TERC基因擴(kuò)增受到不少婦科醫(yī)生和患者的歡迎。Hopman等[9]應(yīng)用FISH技術(shù)檢測CINⅡ、Ⅲ級、微浸潤癌和浸潤性宮頸SCC中的HPV感染狀態(tài)和TERC基因,發(fā)現(xiàn)在HPV整合狀態(tài)感染的雙倍體病變中,80%可見TERC基因的擴(kuò)增,在CINⅡ、Ⅲ級中,非整倍體和四體型增加,TERC基因隨病變加重,拷貝數(shù)增加,在TERC基因增加的病例中,HPV整合狀態(tài)突出,表明HPV整合狀態(tài)與TERC擴(kuò)增存在明顯正相關(guān)性。張艾芃等[18]的研究表明,在CIN中HPV陽性患者TERC基因擴(kuò)增比例較HPV陰性患者高,進(jìn)一步證實了HPV整合狀態(tài)與TERC基因擴(kuò)增有關(guān)。此外本研究結(jié)果顯示,TERC基因擴(kuò)增在鑒別CINⅠ級與CINⅡ~Ⅲ級時,有較高的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度和陽性預(yù)測值,與Heselmeyer Haddad等[1,19]的細(xì)胞學(xué)研究結(jié)果一致。作為一種輔助性檢測指標(biāo),TERC基因的檢測成本較高,目前尚達(dá)不到在普查中普遍應(yīng)用的程度,另外有相當(dāng)一部分ASCUS及LSIL病例,經(jīng)組織學(xué)活檢即可明確診斷,不需要做TERC基因的檢測。僅有一小部分病例在組織學(xué)診斷分級,尤其CINⅠ級與CINⅡ級鑒別困難時,為正確分級、指導(dǎo)治療或預(yù)測風(fēng)險可進(jìn)行TERC基因檢測輔助診斷。結(jié)果證實在石蠟標(biāo)本上對宮頸病變做TERC基因檢測鑒別CINⅠ級與CINⅡ級、預(yù)測癌變風(fēng)險有重要臨床及現(xiàn)實意義。除此之外,石蠟標(biāo)本還有易取得、易保存、易運輸,便于異地、異時檢測,可重復(fù)性高,有利于判讀標(biāo)準(zhǔn)的制定與統(tǒng)一等優(yōu)點,值得推廣。綜上所述,TERC基因的擴(kuò)增可作為預(yù)測CIN發(fā)展到SCC風(fēng)險的生物遺傳學(xué)檢測指標(biāo)。在石蠟切片上應(yīng)用FISH方法對CIN和SCC進(jìn)行TERC基因的檢測,方法可行、結(jié)果可靠。其在鑒別組織學(xué)上不典型病變或因人為的因素影響CIN級別判斷,尤其CINⅠ級和CINⅡ級分級有異議時,可協(xié)助分級診斷。因此有效地減少漏診或誤診,避免臨床治療不足或治療過度的實際意義,能很好地指導(dǎo)臨床早期發(fā)現(xiàn)及適當(dāng)治療CIN,降低SCC的發(fā)生率,具有重要實用價值。本研究在組織芯片上用FISH技術(shù)檢測TERC基因擴(kuò)增成功,該芯片直徑1.8mm,信息含量足夠大,并且通過平行分析,結(jié)果更具標(biāo)準(zhǔn)化,減少了實驗誤差,增強了可比性,使得研究結(jié)果更加可信。也大大節(jié)約了組織原材料和檢測探針成本,極大的節(jié)約了研究經(jīng)費。參 考 文 獻(xiàn)[1] Heselmeyer-Haddad K, Janz V, Castle PE, et al. 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Am J Pathol. 2005, 166(4): 1229-1238.附圖及注釋:圖1:正常子宮頸鱗狀上皮組織: 結(jié)構(gòu)清晰,胞核被DAPI復(fù)染呈藍(lán)色, TERC為橘紅色熒光信號;CSP3為亮綠色熒光信號,信號清晰,均分布于核內(nèi)。紅、綠色信號均≤2。×2000倍圖2:子宮頸鱗狀細(xì)胞癌組織:多數(shù)細(xì)胞核雜交信號>2,信號清晰;以擴(kuò)增為主。×2000倍圖3:子宮頸鱗狀細(xì)胞癌組織:核中雜交信號表現(xiàn)復(fù)雜,紅色、綠色信號可多達(dá)10余個個;以多體為主?!?000倍圖4:子宮頸鱗狀細(xì)胞癌組織:基底層可見;異常擴(kuò)增細(xì)胞比例在80%以上,以多體為主?!?000倍圖5 子宮頸鱗狀細(xì)胞癌組織:異常擴(kuò)增,紅色信號成片有融合?!?000倍圖6:CINⅠ級組織:極少擴(kuò)增或多體細(xì)胞,主要位于中~底層。×2000倍圖7 CINⅡ級組織:擴(kuò)增及多體細(xì)胞明顯增多。×2000倍圖8:CINⅢ組織:全層均可見到擴(kuò)增及多體細(xì)胞,該異常細(xì)胞比例顯著再加?!?000倍
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