加急见刊

鼻咽癌形态学发生发展的体视学定量分析

杨兴龙 申洪  2012-09-18

【关键词】 鼻咽肿瘤

关键词: 鼻咽肿瘤;形态学;体视学

摘 要:目的 探讨鼻咽癌发生发展过程中形态学变化规律. 方法 应用体视学技术测算鼻咽癌发生发展过程中不同时期鼻咽上皮细胞胞质泡状系统(ER&GO)和张力原纤维/微丝(TMF&TF)的数量,并进行统计学比较. 结果 胞质泡状系统和张力原纤维/微丝的数量在不同鼻咽上皮细胞中数量不同,在统计学有显著性差异. 结论 鼻咽上皮在逐渐癌变过程中,向鳞状上皮分化的趋势加强,而向柱状上皮分化的趋势减弱,这一形态改变具有病理学意义.

Keywords: nasopharyngeal neoplasms; morphology;sterololgy

Abstract:AIM To study the morphological changing law of develepment of nasopharyngeal carcinoma.METHODS Quantity sterological parameters of ER&Go and TMF&TF of different periodical nasopharyngeal epithelia cells were measured analysed and calculated by sterological and statisti-cal method.RESULTS Parameters were different statisti-cally among different periodical nasopharyngeal epithelia cells.CONCLUSION During the canceyation courses of na-sopharyngeal epithelia,epithelia squamous maturial tredency becomes strengther and columnar maturial tredency becomes weeker,which has pathological significance.

0 引言

许多病理学和流行病学的研究表明,鼻咽癌(NPC)的发生是一个多因素、多阶段的形态发生过程.中山医科大学通过动物模型观察NPC发生过程病理形态改变及NPC癌旁上皮组织病变(往往是不典型增生/化生的组织所在)的观察分析,提出NPC的发生存在“由正常鼻咽上皮→不典型增生/化生→NPC”的谱系发展的观点[1] .但在这一过程中,人鼻咽部的假复层纤毛柱状上皮是如何转变为鳞癌的,则是人们关注的问题,因为临床所见的NPC绝大多数是低分化鳞状细胞癌,且发生位置多位于人鼻咽部的柱状上皮披覆区域,而人鼻咽部主要披覆假复层纤毛柱状上皮[2] .过去有研究曾以鼻咽上皮细胞在超微结构形态上的分化特征标志为线索,探讨NPC的上述问题,但都以定性描述为主,所讨论的分化标志分别是①胞质张力微丝或张力原纤维(TMF:tonomi-crofilamen&TF:tonofiber;向鳞状上皮分化的标志);②胞质内质网、高尔基复合体等泡状系统(ER:endoplasmic reticulum&GO:golgi complex;向柱状上皮分化的标志)[3,4] ,思路设计和分析有一定的合理性和科学性.本研究借鉴这一思路,应用体视学技术,按前述的NPC的谱系发生发展的观点,通过对正常鼻咽上皮、NPC癌旁上皮和NPC组织三组NPC形态发生过程中的上皮细胞超微结构分化特征标志(TMF&TF,ER&G0)的定量测试与比较,从量化角度探讨NPC形态发生的规律.

1 材料和方法

1.1 病例

南方医院就诊病例.所选标本是临床鼻咽癌诊室医师钳取(鼻咽镜下)的新鲜鼻咽癌组织,共取20例鼻咽癌患者的正常鼻咽上皮、鼻咽癌旁上皮、鼻咽癌组织,共计20×3=60个标本.癌组织经病理活检均为低分化鳞癌.要求被取活检的鼻咽癌患者均未经任何抗肿瘤治疗(放、化疗),且为临床首次被确诊的鼻咽癌患者.

1.2 标本

标本采集后,立即放入25mL・L-1 的戊二醛固定液中固定保存.钳取的标本切取部分(对应剩余部分用戊二醛固定)做石蜡包埋切片,明确病理诊断.光镜下观察为预期标本者(指鼻咽正常柱状上皮、癌旁不典型增生/化生上皮、癌上皮),再将上述对应剩余部分作半薄切片定位.如果光镜观察结果为间质组织或受挤压变形的组织,则放弃处理,重新按要求取材.全部癌组织经病理活检均为低分化鳞癌.

1.3 超薄切片

拟包埋的电镜标本随机取自固定好的组织标本块.每例的正常组织、癌旁组织和癌组织各取5块.包埋好的标本再作半薄切片和光镜观察,为下一步的超薄切片定位目标组织.需要定位组织包括正常鼻咽上皮组织,癌旁不典型增生/化生组织和标本内的癌组织,半薄切片为2.0μm,在LKB超薄切片机上切制.用LKB型超薄切片机制备超薄切片,200目铜网捞片,醋酸双氧铀-硝酸铅双重染色,干燥后用JEM-1200EX型透射电镜观察.

1.4 超微视野的随机确定与体视学测试

每个组织块在定位的基础上进行超薄切片并随机选一个含有目标组织的超薄切片进行电镜观察(15000倍).每个超薄切片随机选5个胞质视野进行观察和拍照,即每个标本共得5×5=25幅照片,以细胞为参照系进行测试,再按体视学原理和测算公式求得每例标本的形态定量体视学参数值 [5] ,进行统计比较处理.本实验所用方网测试系统系手法绘制,是规格为90mm×120mm×5mm的方网测试系统(测试点间距d=5mm),测试系统复印在透明胶片上,然后将其直接覆盖在电镜照片上进行测试.用点计数、交点计数和粒子截面计数法进行测试.

1.5 体视学参数选择[5]

选用的体视学参数包括:TMF&TF的体积密度Vv,长度密度Lv;ER&Go的体积密度Vv,表面积密度Sv,表面积与体积比Rsv.Vv,Sv,Lv的测试参照系取被测试细胞器所在对应细胞的胞质.照片放大倍数均为15000倍.

1.7 统计学处理

采用Spss6.0软件包,对三组上皮细胞质TMF&TF,ER&Go所测算的体视学参数值进行单因素分析和组间的两两比较分析(LSD)法[6] .

2 结果

正常鼻咽粘膜上皮,鼻咽癌旁粘膜上皮、鼻咽癌上皮细胞质TMF&TF的体视学参数(Lv,Vv)和胞质泡状系统(ER&Go)的体视学参数(Vv,Sv,Rsv)的值经过统计分析比较,有显著性差异(P<0.05).各组所测得的体视学参数值及各组有关体视学参数值的比较分别见Tab1,2.通过比较,可以发现:①胞质TMF&TF的Vv,Lv二个体视学参数值按正常鼻咽上皮→鼻咽癌旁上皮→鼻咽癌组织的顺序逐渐增大;②胞质泡状系统(ER&Go)的Vv,Sv二个体视学参数值按正常鼻咽上皮→鼻咽癌旁上皮→鼻咽癌组织的顺序逐渐减小,Rsv的参数值变化无明显规律.表1 正常鼻咽上皮、鼻咽癌旁上皮、鼻咽癌上皮体视学参数比较(略)表2 正常鼻咽上皮、鼻咽癌旁上皮、鼻咽癌上皮体视学参数比较(略)

3 讨论

正常鼻咽粘膜上皮大部分由假复层纤毛柱状上皮披覆,只有小部分才是由鳞状上皮覆盖.Ali等[2] 通过法医解剖和病理观察注意到,鼻咽顶后壁的上3/4侧壁及下壁的表面及隐窝均为假复层纤毛柱状上皮组织,鼻咽顶后壁的1/4则为非角化的鳞状上皮所披覆,在柱状上皮鳞状上皮的交界处则是过渡性上皮.但临床所见的绝大多数鼻咽癌多位于柱状上皮披覆区域,且多属于低分化的鳞状细胞癌.这样的结果提示鼻咽部假复层纤毛柱状上皮的鳞状化生与鼻咽上皮的癌变过程很可能紧密相关.这一组织改变在微观结构是如何完成的,我们通过对鼻咽上皮组织超微结构的定量研究探讨这一问题. Vv,Sv,Lv是体视学的三个相对参数,分别表示被测试对象的体积、表面积、长度在单位参照系体积中的数量,用百分数表示.当细胞癌变时,核相对变大,胞质的空间体积相对变小,使得Vv,Sv,Lv的分母表现减小的趋势,恶性肿瘤细胞中细胞器数量常较来源细胞少.当胞质TMF&TF(分子值)减少的趋势小于胞质相对空间体积(分母值)的减小趋势时,TMF&TF的Vv,Lv值就表现递增的趋势.而胞质ER&Go的情况可能正好相反,所以表现为递减的趋势.Rsv是体视中的形状参数,用于定量表达结构的形状变化,对于反映细胞器形态及其功能有参考价值,如内质网,高尔基体增殖扩张时,Rsv会变小.

以往的鼻咽癌超微结构研究[3,4] 表明,以下三种细胞器的变化对于分析鼻咽癌的分化迹向与类型有重要的参考价值,包括①张力原纤维/微丝;②胞质管泡状系统;③细胞连接等.①、②分别标志着上皮细胞向鳞状上皮和柱状上皮的分化趋势,我们选择了①、②作为定量分析的标志.

本结果表明,在鼻咽上皮癌变的过程中,上皮组织细胞质中TMF&TF的相对量越来越多,ER&Go的相对量越来越弱,提示上皮细胞越越来表现出鳞状上皮细胞的分化特征;而柱状上皮细胞分化的特征越来越弱,这样的分化特点提示鼻咽部正常柱状上皮的鳞状化生在鼻咽上皮的逐渐癌变过程中是一个主要的形态改变过程,是导致临床低分化鳞癌多见的主要原因.这一组织改变过程也有可能是鼻咽上皮演变成低分化鳞癌前的一个必需的病理过程.

正常人体某些部位组织(如呼吸道、生殖道)的柱状上皮受慢性刺激,容易发生鳞状化生,但不一定发生癌变,这是上皮组织形态改变所允许的,是机体适应外界刺激的结果.但当刺激过度,达到可以导致上皮细胞癌变时,上皮细胞有可能先发生不典型增生,再发生鳞状化生;也有可能先发生鳞状化生,再发生不典型增生;或者两者同时发生,我们倾向于鼻咽上皮细胞的鳞状化生与上皮细胞的不典型改变是同时发生的推测.现有的研究发现,EB病毒的编码蛋白LMP-1在体内能使上皮细胞分化发生障碍,并发生明显形态学变化,因为大部分鼻咽癌都是未分化或分化不良的,估计LMP-1在鼻咽上皮癌变早期起主要作用[7,8] ,但EB病毒转染与鼻咽上皮的鳞状化生到底是什么关系,目前还不得而知,研究这个问题,对于揭示鼻咽癌的癌变机制具有重要意义.

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