食管腺癌与癌前病变的细胞核DNA
同济医科大学协和医院消化病研究室 湖北省武汉市 430022
项目负责人 许军英,430022,湖北省武汉市,同济医科大学协和医院消化病研究室 收搞日期 1995-03-01 接收日期 1995-04-05
Nuclear DNA of esophageal adeno carcinoma and its precancerous lesions
Jun-Ying Xu and Jin-Kun Zhang
Department of Gastroenterology, Union Hospital of Tongji Medical University, Wuhan 430022, Hubei Province, China
, 百拇医药
Abstract
AIMS Explain the relationship between Barrett's esophagus and adenocarcinoma of esophagus in cytology and cell metabolism.
METHODS Flow cytomerty was used to evaluate the change of DNA content and cell proliferation in biopsy speciments from 13 patients with reflux esophagitis, 10 with Barrett's esophagus and 20 with adenocarinoma of esophagus.
, 百拇医药
RESULTS All 20 patients with adenocarcinoma had genomic instability (aneuploidy, DI>1.1), 2 of 10 with Barrett's esophagus and none of 13 patients with reflux esophagitis had aneuploidy. The mean values of G2M tetraploid fraction were significantly different among all three groups(P<0.01).
CONCLUSIONS Barrett's esophagus is a precursor disease of adenocarcinoma of esophagus.
Subject headings Barrett esophagus DNA, neoplasms esophagus neoplasms precancerous conditions
, 百拇医药
Xu JY,Zhang JK.Nuclear DNA of esophageal adenocarcinoma and its precancerous lesions.
Xin Xiaohuabingxue Zazhi,1996；4(10)：545-547
摘要
目的 从细胞及细胞代谢水平揭示Barrett食管与食管腺癌之间的关系.
方法 应用流式细胞计检测技术对反流性食管炎13例，Barrett食管10例及食管腺癌20例细胞的DNA含量进行定量分析，同时分析其细胞增殖周期的变化.
结果 食管腺癌20例DNA含量全部为非整倍体变化(DNA 指数DI>1.1)，Barrett食管10例中仅2例为非整倍体DNA含量，反流性食管炎13例无1例为非整倍体DNA含量. Barrett食管组G2M相细胞群为6.19±0.32，与食管腺癌组(13.57±6.7)及反流性食管炎组(3.21±1.02)相比皆有显著性差异(P<0.01)，Barrett食管组介于反流性食管炎与食管腺癌之间.
, 百拇医药
结论 Barrett食管为食管腺癌的一种癌前病变.
主题词 Barrett食管;DNA，肿瘤;食管肿瘤;癌前状态
许军英,张锦坤.食管腺癌与癌前病变的细胞核DNA.新消化病学杂志，1996；4(10)：545-547
作者应用流式细胞术(flow-cytometry, FCM)对反流性食管炎、Barrett食管(BE)及食管腺癌细胞核DNA含量进行定量检测分析，以探讨BE上皮细胞核DNA含量及细胞增殖周期各时相分布规律，从细胞及细胞代谢水平揭示BE与食管腺癌的关系，并阐明FCM作为BE癌变的早期诊断
工具。
1 材料和方法
, 百拇医药
1.1 材料 正常食管、反流性食管炎及BE细胞标本均由我院胃镜活检所取，食管腺癌为病理科石蜡包埋块。其中，正常食管4例(作为二倍体标准细胞)，反流性食管炎13例，BE 12例，食管腺癌21例。正常食管取材时除外食管炎症、溃疡狭窄及肿瘤，24h食管内pH监测阴性。反流性食管炎为食管下段糜烂溃疡，24h食管内pH监测阳性，病检为食管炎。BE为食管Z线上方2cm以上或食管下括约肌3cm以上的桔红色粘膜处取材，病检证实为柱状上皮者。
1.2 方法 流式分析样品制备，细胞核DNA染色方法和流式分析方法参见文献[1，2]。细胞增殖周期：各期细胞百分率=本期细胞数÷细胞总数×100%。正常值：S期(增殖期)≯15%，G2M(分裂期)5%-6%≯6%，DNA含量：以DNA指数(DI)表示。正常食管上皮细胞核DNA含量作为二倍体标准。DI=样品细胞G0/1期的均道值÷正常食管上皮细胞G0/1期均道值。正常值：0.9-1.1为二倍体，余均为非整倍体。
, 百拇医药
2 结果
行流式细胞术50例标本中有47例获满意结果。3例因DNA组方图不符合计算机拟合细胞周期的程序，不能计算各项百分数而删除(2例为BE，1例为食管腺癌)。
2.1 DNA含量 食管腺癌20例全部呈非整倍体DNA含量，10例BE有2例为非整倍体DNA含量，占20%。而反流性食管炎组无1例DNA含量为非整倍体(表1)。各类细胞的DNA分布频率组方图形也各具特征性表现。正常及反流性食管炎组细胞多以一个单峰(G0/1峰)出现，很少出现G2M期细胞峰；部分BE除出现一个正常细胞峰外，还出现一个增殖细胞群峰，增殖细胞峰与正常峰分开；食管腺癌组其组方图表现为非整倍体肿瘤细胞峰(图1)。
, 百拇医药
图1 各类细胞DNA含量组方图A 正常 B 反流性食管炎 C BE D 食管腺癌
2.2 细胞增殖类型 4例正常及13例反流性食管炎S相和G2M相呈低水平，G1相均值为88.6%(84.8-93.2%)。无1例G2M相细胞群
(>6%)。10例BE中有4例G2M相>6%，占40.0%，而20例食管腺癌有17例G2M>6%，占85.0%。尽管波动范围较大，但三组均数比较，差异均有显著意义(表2)。
表1 各类食管活检标本的流式细胞分析结果
, 百拇医药
表2 各组食管G2M相细胞群百分率 (%)
bP<0.01， 各组均数比较。
3 讨论
, http://www.100md.com
食管腺癌作为食管恶性肿瘤的一种类型已为人们所熟悉。在西方国家其发生率近年有上升趋势。Webb等[3]报道115例食管癌中腺癌占45.2%。我们的统计资料亦表明，我院159例食管癌中腺癌占35.2%。BE作为食管腺癌的一种癌前病变已为人们所公认[4]。但并非所有的BE均会癌变，难以确认具有高度癌变危险性的BE患者，对BE癌变的早期诊断亦缺乏依据，定期内镜随访观察亦有一定困难：病理学家对BE粘膜异型增生的诊断常不一致，缺乏客观的统一诊断标准；不能预测哪些患者将发展为食管腺癌，缺乏灵敏而正确的生物学标志；多数BE患者在短期内不发展为癌，故近期得不出结论。
流式细胞检测技术在国内已广泛应用于肿瘤的临床诊断和研究。检测DNA含量的变化并结合其他参数诊断癌前病变和早癌是可行的。1987年，Reid等[5]就应用此技术来确定BE患者中具有高度癌变危险性的患者。他发现，在活检粘膜上皮细胞中发现G2M细胞百分率>6%，对识别BE癌变和异型增生的敏感性为80%，特异性为90%。我们应用流式细胞检测技术分别对正常食管、反流性食管炎、BE及食管腺癌粘膜上皮细胞DNA含量及细胞增殖周期的变化进行分析，结果表明：细胞核DNA含量的变化(非整倍体)及细胞增殖周期的变化不仅与食管腺癌有关，而且与BE有关；部分BE可出现与食管腺癌同样的DNA非整倍体含量和G2M细胞群增加。说明，从反流性食管炎、BE到食管腺癌的发展演变过程中，同时伴有DNA含量的变化和细胞增殖周期的变化。DNA含量的变化可作为BE发生癌变的一种灵敏而可靠的生物学标志。在临床上，有DNA含量异常的BE患者即被认为是具有高度癌变危险性的，应对其进行定期多次的内镜追踪观察和多部位活检，为早癌的诊断，及时的手术治疗提供理论依据。
, 百拇医药
尽管如此，在BE癌变这一连续的发展过程中，DNA含量异常并非其中的某一形态学阶段的反应。非整倍体只是染色体不稳定的反应，如不加以控制，则可在肿瘤时达到顶峰。故所有20例食管腺癌DNA含量均为非整倍体，而在排除腺癌的10例BE中只有2例为非整倍体。这表明，在某些BE粘膜细胞可出现染色体不稳定反应，而表现为细胞增殖周期变化(G2M相细胞群增加)和单个异常DNA含量。如病情继续发展，染色体不稳定反应加重，而出现多个异常DNA含量，便发生癌变。本研究的结果提示，对BE患者应进行积极的抗反流治疗，控制染色体不稳定的发生和加重，从而防止BE癌变。
4 参考文献
1 左连富，刘洪群，郭建文，等.流式细胞术检测石蜡包埋肿瘤细胞DNA含量的样品制备方法.中华病理学杂志，1988；17(3)：232-233
2 左连富，刘洪群，郭建文，等.3050例恶性肿瘤DNA倍体分析.中华病理学杂志，1991；71(6)：353-354
, 百拇医药
3 Webb JN, Usntlil AB, Busuttil A. Adenocarcinma of esophagus and the esophagogastric junection. Br J Surg, 1978;65(3):475-479
4 Natt AP, Savary M, Ozzello L, et al. Columnar-lined lower esophagus: an acquired lesions with malignant predisposition: report on
140 cases of Barrett's esophagus with 12 adenocarcinoma. J Thorac cardiovasc Surg, 1975;70(5):826-835
5 Reid BJ, aggitt RC, Rubin CE, et al. Barrett's esophagus: Correlation between flow cytometry and histology in detection of patients
at risk for adenocarcinoma.Gastroenterology, 1993;93(1):1-11, 百拇医药(许军英 张锦坤)
项目负责人 许军英,430022,湖北省武汉市,同济医科大学协和医院消化病研究室 收搞日期 1995-03-01 接收日期 1995-04-05
Nuclear DNA of esophageal adeno carcinoma and its precancerous lesions
Jun-Ying Xu and Jin-Kun Zhang
Department of Gastroenterology, Union Hospital of Tongji Medical University, Wuhan 430022, Hubei Province, China
, 百拇医药
Abstract
AIMS Explain the relationship between Barrett's esophagus and adenocarcinoma of esophagus in cytology and cell metabolism.
METHODS Flow cytomerty was used to evaluate the change of DNA content and cell proliferation in biopsy speciments from 13 patients with reflux esophagitis, 10 with Barrett's esophagus and 20 with adenocarinoma of esophagus.
, 百拇医药
RESULTS All 20 patients with adenocarcinoma had genomic instability (aneuploidy, DI>1.1), 2 of 10 with Barrett's esophagus and none of 13 patients with reflux esophagitis had aneuploidy. The mean values of G2M tetraploid fraction were significantly different among all three groups(P<0.01).
CONCLUSIONS Barrett's esophagus is a precursor disease of adenocarcinoma of esophagus.
Subject headings Barrett esophagus DNA, neoplasms esophagus neoplasms precancerous conditions
, 百拇医药
Xu JY,Zhang JK.Nuclear DNA of esophageal adenocarcinoma and its precancerous lesions.
Xin Xiaohuabingxue Zazhi,1996；4(10)：545-547
摘要
目的 从细胞及细胞代谢水平揭示Barrett食管与食管腺癌之间的关系.
方法 应用流式细胞计检测技术对反流性食管炎13例，Barrett食管10例及食管腺癌20例细胞的DNA含量进行定量分析，同时分析其细胞增殖周期的变化.
结果 食管腺癌20例DNA含量全部为非整倍体变化(DNA 指数DI>1.1)，Barrett食管10例中仅2例为非整倍体DNA含量，反流性食管炎13例无1例为非整倍体DNA含量. Barrett食管组G2M相细胞群为6.19±0.32，与食管腺癌组(13.57±6.7)及反流性食管炎组(3.21±1.02)相比皆有显著性差异(P<0.01)，Barrett食管组介于反流性食管炎与食管腺癌之间.
, 百拇医药
结论 Barrett食管为食管腺癌的一种癌前病变.
主题词 Barrett食管;DNA，肿瘤;食管肿瘤;癌前状态
许军英,张锦坤.食管腺癌与癌前病变的细胞核DNA.新消化病学杂志，1996；4(10)：545-547
作者应用流式细胞术(flow-cytometry, FCM)对反流性食管炎、Barrett食管(BE)及食管腺癌细胞核DNA含量进行定量检测分析，以探讨BE上皮细胞核DNA含量及细胞增殖周期各时相分布规律，从细胞及细胞代谢水平揭示BE与食管腺癌的关系，并阐明FCM作为BE癌变的早期诊断
工具。
1 材料和方法
, 百拇医药
1.1 材料 正常食管、反流性食管炎及BE细胞标本均由我院胃镜活检所取，食管腺癌为病理科石蜡包埋块。其中，正常食管4例(作为二倍体标准细胞)，反流性食管炎13例，BE 12例，食管腺癌21例。正常食管取材时除外食管炎症、溃疡狭窄及肿瘤，24h食管内pH监测阴性。反流性食管炎为食管下段糜烂溃疡，24h食管内pH监测阳性，病检为食管炎。BE为食管Z线上方2cm以上或食管下括约肌3cm以上的桔红色粘膜处取材，病检证实为柱状上皮者。
1.2 方法 流式分析样品制备，细胞核DNA染色方法和流式分析方法参见文献[1，2]。细胞增殖周期：各期细胞百分率=本期细胞数÷细胞总数×100%。正常值：S期(增殖期)≯15%，G2M(分裂期)5%-6%≯6%，DNA含量：以DNA指数(DI)表示。正常食管上皮细胞核DNA含量作为二倍体标准。DI=样品细胞G0/1期的均道值÷正常食管上皮细胞G0/1期均道值。正常值：0.9-1.1为二倍体，余均为非整倍体。
, 百拇医药
2 结果
行流式细胞术50例标本中有47例获满意结果。3例因DNA组方图不符合计算机拟合细胞周期的程序，不能计算各项百分数而删除(2例为BE，1例为食管腺癌)。
2.1 DNA含量 食管腺癌20例全部呈非整倍体DNA含量，10例BE有2例为非整倍体DNA含量，占20%。而反流性食管炎组无1例DNA含量为非整倍体(表1)。各类细胞的DNA分布频率组方图形也各具特征性表现。正常及反流性食管炎组细胞多以一个单峰(G0/1峰)出现，很少出现G2M期细胞峰；部分BE除出现一个正常细胞峰外，还出现一个增殖细胞群峰，增殖细胞峰与正常峰分开；食管腺癌组其组方图表现为非整倍体肿瘤细胞峰(图1)。
, 百拇医药
图1 各类细胞DNA含量组方图A 正常 B 反流性食管炎 C BE D 食管腺癌
2.2 细胞增殖类型 4例正常及13例反流性食管炎S相和G2M相呈低水平，G1相均值为88.6%(84.8-93.2%)。无1例G2M相细胞群
(>6%)。10例BE中有4例G2M相>6%，占40.0%，而20例食管腺癌有17例G2M>6%，占85.0%。尽管波动范围较大，但三组均数比较，差异均有显著意义(表2)。
表1 各类食管活检标本的流式细胞分析结果
| 组织学诊断 | n | 非整倍体 | G2M↑>6% |
| 反流性食管炎 | 13 | 0 | 0 |
| BE | 10 | 2 | 4 |
| 食管腺癌 | 20 | 20 | 17 |
, 百拇医药
表2 各组食管G2M相细胞群百分率 (%)
| 类别 | n | 范围 | x-±s |
| 反流性食管炎 | 13 | 1.6-4.8 | 3.21±1.02b |
| BE | 10 | 1.8-13.1 | 6.19±0.32b |
| 食管腺癌 | 20 | 4.3-27.3 | 13.57±6.7b |
bP<0.01， 各组均数比较。
3 讨论
, http://www.100md.com
食管腺癌作为食管恶性肿瘤的一种类型已为人们所熟悉。在西方国家其发生率近年有上升趋势。Webb等[3]报道115例食管癌中腺癌占45.2%。我们的统计资料亦表明，我院159例食管癌中腺癌占35.2%。BE作为食管腺癌的一种癌前病变已为人们所公认[4]。但并非所有的BE均会癌变，难以确认具有高度癌变危险性的BE患者，对BE癌变的早期诊断亦缺乏依据，定期内镜随访观察亦有一定困难：病理学家对BE粘膜异型增生的诊断常不一致，缺乏客观的统一诊断标准；不能预测哪些患者将发展为食管腺癌，缺乏灵敏而正确的生物学标志；多数BE患者在短期内不发展为癌，故近期得不出结论。
流式细胞检测技术在国内已广泛应用于肿瘤的临床诊断和研究。检测DNA含量的变化并结合其他参数诊断癌前病变和早癌是可行的。1987年，Reid等[5]就应用此技术来确定BE患者中具有高度癌变危险性的患者。他发现，在活检粘膜上皮细胞中发现G2M细胞百分率>6%，对识别BE癌变和异型增生的敏感性为80%，特异性为90%。我们应用流式细胞检测技术分别对正常食管、反流性食管炎、BE及食管腺癌粘膜上皮细胞DNA含量及细胞增殖周期的变化进行分析，结果表明：细胞核DNA含量的变化(非整倍体)及细胞增殖周期的变化不仅与食管腺癌有关，而且与BE有关；部分BE可出现与食管腺癌同样的DNA非整倍体含量和G2M细胞群增加。说明，从反流性食管炎、BE到食管腺癌的发展演变过程中，同时伴有DNA含量的变化和细胞增殖周期的变化。DNA含量的变化可作为BE发生癌变的一种灵敏而可靠的生物学标志。在临床上，有DNA含量异常的BE患者即被认为是具有高度癌变危险性的，应对其进行定期多次的内镜追踪观察和多部位活检，为早癌的诊断，及时的手术治疗提供理论依据。
, 百拇医药
尽管如此，在BE癌变这一连续的发展过程中，DNA含量异常并非其中的某一形态学阶段的反应。非整倍体只是染色体不稳定的反应，如不加以控制，则可在肿瘤时达到顶峰。故所有20例食管腺癌DNA含量均为非整倍体，而在排除腺癌的10例BE中只有2例为非整倍体。这表明，在某些BE粘膜细胞可出现染色体不稳定反应，而表现为细胞增殖周期变化(G2M相细胞群增加)和单个异常DNA含量。如病情继续发展，染色体不稳定反应加重，而出现多个异常DNA含量，便发生癌变。本研究的结果提示，对BE患者应进行积极的抗反流治疗，控制染色体不稳定的发生和加重，从而防止BE癌变。
4 参考文献
1 左连富，刘洪群，郭建文，等.流式细胞术检测石蜡包埋肿瘤细胞DNA含量的样品制备方法.中华病理学杂志，1988；17(3)：232-233
2 左连富，刘洪群，郭建文，等.3050例恶性肿瘤DNA倍体分析.中华病理学杂志，1991；71(6)：353-354
, 百拇医药
3 Webb JN, Usntlil AB, Busuttil A. Adenocarcinma of esophagus and the esophagogastric junection. Br J Surg, 1978;65(3):475-479
4 Natt AP, Savary M, Ozzello L, et al. Columnar-lined lower esophagus: an acquired lesions with malignant predisposition: report on
140 cases of Barrett's esophagus with 12 adenocarcinoma. J Thorac cardiovasc Surg, 1975;70(5):826-835
5 Reid BJ, aggitt RC, Rubin CE, et al. Barrett's esophagus: Correlation between flow cytometry and histology in detection of patients
at risk for adenocarcinoma.Gastroenterology, 1993;93(1):1-11, 百拇医药(许军英 张锦坤)