李連印,姜君儀,劉俊江,李守賓,高雙友
膀胱鏡和尿細(xì)胞學(xué)檢查是診斷膀胱移行細(xì)胞癌應(yīng)用較廣泛的方法。膀胱鏡檢查是一種侵入性檢查,且費(fèi)用昂貴;而尿細(xì)胞學(xué)檢查對(duì)膀胱癌檢測(cè)靈敏度相對(duì)較差[1]。理想的監(jiān)測(cè)膀胱癌復(fù)發(fā)的手段不僅應(yīng)具有較高的靈敏性和特異性,且應(yīng)該具有無(wú)創(chuàng)性。近年來(lái),有學(xué)者已提出通過(guò)檢測(cè)尿液來(lái)診斷膀胱癌,例如膀胱腫瘤抗原測(cè)試、細(xì)胞核基質(zhì)蛋白22、膀胱癌特異性核基質(zhì)蛋白4,尿端粒酶等[2-3]。雖然大部分已被證明比細(xì)胞學(xué)檢測(cè)敏感性高,但特異性仍然較低。熒光標(biāo)記DNA探針的方法一定程度地解決了這個(gè)問(wèn)題[4-5]。文中前瞻性地檢測(cè)后續(xù)治療的膀胱癌患者熒光原位雜交DNA探針(UroVysion原位雜交法)的敏感性和特異性,并將結(jié)果與尿細(xì)胞學(xué)比較,以評(píng)估其在膀胱癌復(fù)發(fā)檢測(cè)中的價(jià)值。
1.1 研究對(duì)象2008年4月至2010年10月間,我科共收集接受經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切后膀胱尿路上皮癌患者58例,膀胱鏡檢查留取尿液樣本,部分被送往病理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常規(guī)細(xì)胞學(xué)檢查,另一部分行細(xì)胞遺傳學(xué)熒光原位雜交分析。膀胱鏡、細(xì)胞學(xué)檢測(cè)和熒光原位雜交分析均獨(dú)立完成。如發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞或高度可疑的細(xì)胞,細(xì)胞學(xué)檢測(cè)定義為陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)。膀胱鏡檢查中發(fā)現(xiàn)有疑似病灶或腫瘤的患者將被安排做活檢或經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù),并記錄膀胱鏡下發(fā)現(xiàn)的腫瘤大小、位置和數(shù)目,并根據(jù)世界衛(wèi)生組織分級(jí)制度,同時(shí)依照膀胱癌臨床分期慣例進(jìn)行分期。所有患者均簽署知情同意書。
1.2 熒光原位雜交法將20~50ml新鮮尿液以2∶1比例與2%聚乙二醇混合,存放在4℃環(huán)境24 h內(nèi)處理。脫落細(xì)胞轉(zhuǎn)速500 r/min離心10 min,離心半徑為7 cm,用甲醇冰醋酸復(fù)合溶液按體積比3∶1固定后再次離心沉淀,將沉淀的細(xì)胞用10 μl固定液懸浮,制成切片。熒光原位雜交采用UroVysion膀胱癌DNA探針檢測(cè)試劑盒(美國(guó)雅培公司),探針包括3個(gè)重復(fù)序列,以識(shí)別3號(hào)、7號(hào)和17號(hào)染色體的著絲粒部位。另外還有一特殊位點(diǎn)序列,可與9p21雜交。這些DNA序列分別由SpectrumRed,SpectrumGreen,SpectrumAqua和SpectrumGold熒光標(biāo)記[5-6]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,將切片在檸檬酸鈉緩沖液溶液中73℃孵育2 min后,用含0.008%胃蛋白酶的0.01 mol/L的鹽酸溶液,37℃消化10 min。在PBS水洗后,用1%甲醛在室溫下固定,并脫水。UroVysion的溶劑滴加在載玻片上的特定區(qū)域,并將其蓋住。Codenaturation 80℃干燥烘箱烘干8 min后,可獲得變性探針和染色體DNA,在潮濕的環(huán)境下37℃放置20h,可完成雜交。雜交后用檸檬酸鈉緩沖液與0.3%乙基苯基聚乙二醇混合液73℃下沖洗2 min,隨后滴加檸檬酸鈉緩沖液與0.3%乙基苯基聚乙二醇混合液,在室溫下放置1 min??諝飧稍锖?,4′,6二月米基-2-苯基吲哚Ⅱ進(jìn)行反染色染色,并根據(jù)試劑盒進(jìn)行結(jié)果分析。雜交面積用×40物鏡檢視掃描細(xì)胞學(xué)上的非典型細(xì)胞核,例如細(xì)胞核增大、不規(guī)則輪廓,并呈片狀。不正常的細(xì)胞核指擁有2套DNA基因拷貝數(shù),或者缺失9p21純合子的信號(hào)。不正常的標(biāo)本指超過(guò)16%細(xì)胞有多重染色體,或者48%細(xì)胞缺失9p21純合子的信號(hào)(圖1)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行各數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理。采用多個(gè)樣本構(gòu)成比的比較。特異性計(jì)算方法=真陰性/(真陰性+假陽(yáng)性);敏感性計(jì)算方法=真陽(yáng)性/(真陽(yáng)性+假陰性)。陽(yáng)性預(yù)測(cè)值=真陽(yáng)性/(真陽(yáng)性+假陽(yáng)性);陰性預(yù)測(cè)值=真陰性/(真陰性+假陰性)。以P≤0.05為差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖1 尿路正常上皮細(xì)胞和尿路上皮癌細(xì)胞的UroVysion熒光原位雜交法檢測(cè)結(jié)果Figure 1 Results of UroVysion FISH for bladder cancer and normal uroepithelium
本次研究共納入研究對(duì)象58例,男女比例5.33∶1,平均年齡為68歲(67.5±8.4)歲,所有患者平均隨訪時(shí)間為(20.4±6.3)個(gè)月。41例患者確診為膀胱癌術(shù)后復(fù)發(fā)。17例患者經(jīng)尿液細(xì)胞學(xué)檢查、UroVysion熒光原位雜交法檢查、膀胱鏡檢查均正常。其中,尿細(xì)胞學(xué)檢測(cè)18例為陽(yáng)性(敏感性為43.9%),熒光原位雜交檢測(cè)發(fā)現(xiàn)36例陽(yáng)性(敏感性為87.8%),敏感度明顯高于脫落細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果見表1。所有UroVysion熒光原位雜交法和尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)膀胱腫瘤患者均經(jīng)膀胱鏡檢查和病理診斷,證實(shí)膀胱癌復(fù)發(fā),故熒光原位雜交和尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查的特異性均為100%。特別需要指出的是,1例膀胱憩室內(nèi)臨床分期為Ⅰ期但是病理分級(jí)為3級(jí)的腫瘤復(fù)發(fā),但細(xì)胞學(xué)檢測(cè)或熒光原位雜交檢測(cè)均陰性。在UroVysion熒光原位雜交法檢測(cè)陽(yáng)性的病例中,17例為G3級(jí)腫瘤,12例為G2級(jí)腫瘤,7例為G1級(jí)腫瘤;相比之下,尿液細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn),15例為G3級(jí)腫瘤,3例為G2級(jí)腫瘤,無(wú)G1級(jí)腫瘤陽(yáng)性病例(表2)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,UroVysion熒光原位雜交法法比細(xì)胞學(xué)檢測(cè)更加有效。
表1 UroVysion熒光原位雜交法檢測(cè)與尿液脫落細(xì)胞學(xué)檢測(cè)膀胱癌復(fù)發(fā)結(jié)果(%)Table 1 Specificity and sensitivity of UroVysion FISH and urine cytology for the diagnosis of bladder cancer(%)
表2 UroVysion熒光原位雜交法檢測(cè)與細(xì)胞學(xué)檢測(cè)膀胱癌復(fù)發(fā)結(jié)果(n)Table 2 UroVysion FISH and urine cytology for the diagnosis of bladder cancer of different grades(n)
膀胱癌好發(fā)于中老年男性,具有較高的復(fù)發(fā)率,對(duì)復(fù)發(fā)的早期發(fā)現(xiàn),能夠提高患者治療效果和延長(zhǎng)患者生存期。目前對(duì)膀胱癌術(shù)后的隨訪一般為每隔一段時(shí)間進(jìn)行膀胱鏡檢查及尿液中脫落細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)分析。膀胱鏡檢查是一種有創(chuàng)檢查方式,且費(fèi)用昂貴[2,7]。而尿液脫落細(xì)胞學(xué)檢查特異性約為96%至100%,但對(duì)G1、G2、G3腫瘤細(xì)胞的敏感性約20%、50%和80%。因此,尿液細(xì)胞學(xué)檢測(cè)作為檢查方法并不可靠。近年來(lái),微衛(wèi)星技術(shù)已被用來(lái)檢測(cè)基因組雜合性損失的和不穩(wěn)定病變。測(cè)試篩選膀胱癌患者敏感性為100%,特異性為96%[8-10]。然而,這種技術(shù)還需要大量的病例試驗(yàn)[11]。熒光原位雜交技術(shù)近年來(lái)的發(fā)明和應(yīng)用為膀胱癌的早期診斷提供了有效的途徑。熒光原位雜交技術(shù)基本原理是通過(guò)標(biāo)記的DNA探針與細(xì)胞核內(nèi)的DNA靶序列雜交,獲得細(xì)胞內(nèi)多條染色體(或染色體片段)或多種基因狀態(tài)的信息。與傳統(tǒng)的放射性標(biāo)記原位雜交相比,熒光原位雜交技術(shù)具有安全、快速、靈敏度高、檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)、雜交特異性高以及能同時(shí)顯示多種顏色等優(yōu)點(diǎn)。
腫瘤生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),實(shí)體腫瘤在其生長(zhǎng)的初期大量染色體復(fù)制過(guò)程中,產(chǎn)生隨機(jī)的基因獲得或缺失,這種現(xiàn)象被稱為染色體不穩(wěn)定現(xiàn)象。膀胱癌細(xì)胞中常發(fā)生染色體變化,比如常見的染色體拷貝數(shù)的變化、抑癌基因的缺失等,都可能在腫瘤發(fā)生、進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮非常重要的作用。最初,腫瘤細(xì)胞的染色體非整倍體研究由流式細(xì)胞儀檢測(cè),但限制過(guò)多,難應(yīng)用于了臨床。近年來(lái),熒光原位雜交法已被證明是有效檢測(cè)細(xì)胞間期的細(xì)胞染色體非整倍體的工具[12]。最新發(fā)展多色DNA探針大大提高檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞中異常染色體對(duì)的能力。
研究中發(fā)現(xiàn),UroVysion熒光原位雜交法檢測(cè)膀胱癌的敏感度明顯高于細(xì)胞學(xué)檢測(cè)的敏感度,這與其他一些國(guó)外學(xué)者的研究結(jié)果一致[13]。一些G1和G2級(jí)腫瘤尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查為陰性,但UroVysion熒光原位雜交法結(jié)果則發(fā)現(xiàn)了異常的染色體改變。一些國(guó)外學(xué)者還報(bào)道,UroVysion熒光原位雜交法對(duì)pTis檢測(cè)比細(xì)胞學(xué)檢測(cè)更有優(yōu)勢(shì)[14]。因此,UroVysion熒光原位雜交法檢查更適合腫瘤分級(jí)較低的患者。但我們的研究中有1例膀胱憩室內(nèi)癌復(fù)發(fā)患者,但細(xì)胞學(xué)和UroVysion熒光原位雜交法實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為陰性。該患者腫瘤分期G3pT1,因此推測(cè)腫瘤負(fù)荷低不是導(dǎo)致尿液中的異常細(xì)胞缺乏的原因,位于膀胱憩室腫瘤可能阻止腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散到尿液。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的前瞻性研究發(fā)現(xiàn),在特異性相同的情況下,UroVysion熒光原位雜交檢測(cè)比尿液細(xì)胞學(xué)檢查在檢測(cè)膀胱癌復(fù)發(fā)時(shí)具有更高的靈敏度。因此,UroVysion熒光原位雜交雜交法可成為篩選膀胱癌復(fù)發(fā)的工具之一。
[1]Ramakumar S,Bhuiyan J,Besse JA,et al.Comparison of screening methods in the detection of bladder cancer[J].J Urol,1999,161(2):388-394.
[2]Lokeshwar VB,Soloway MS.Current bladder tumor tests:does their projected utility fulfill clinical necessity?[J]J Urol,2001,165(4):1067-1077.
[3]魏武,葛京平,虞偉,等.端粒酶活性測(cè)定在膀胱癌診斷中的作用[J].醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào),2002(15):301-303.
[4]Kimura F,F(xiàn)lorl AR,Seifert HH,et al.Destabilization of chromosome 9 in transitional cell carcinoma of the urinary bladder[J].Br J Cancer,2001,85(12):1887-1893.
[5]Kim WJ,Bae SC.Molecular biomarkers in urothelial bladder cancer[J].Cancer Sci,2008,99(4):646-652.
[6]Bubendorf L,Grilli B,Sauter G,et al.Multiprobe FISH for enhanced detection of bladder cancer in voided urine specimens and bladder washings[J].Am J Clin Pathol,2001,116(1):79-86.
[7]Halling KC,Rickman OB,Kipp BR,et al.A comparison of cytology and fluorescence in situ hybridization for the detection of lung cancer in bronchoscopic specimens[J].Chest,2006,130(3):694-701.
[8]吳階平.膀胱腫瘤[M].2版.濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2005:925-932.
[9]Weikert S,Krause H,Wolff I,et al.Quantitative evaluation of telomerase subunits in urine as biomarkers for noninvasive detection of bladder cancer[J].Int J Cancer,2005,117(2):274-280.
[10]曾錚,周曉軍.膀胱癌分子標(biāo)記物[J].醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào),2009,22(12):1333-1336.
[11]Neves M,Ciofu C,Larousserie F,et al.Prospective evaluation of genetic abnormalities and telomerase expression in exfoliated urinary cells for bladder cancer detection[J].J Urol,2002,167(3):1276-1281.
[12]Varella-Garcia M,Gemmill RM,Rabenhorst SH,et al.Chromosomal duplication accompanies allelic loss in non-small cell lung carcinoma[J].Cancer Res,1998,58(20):4701-4707.
[13]Kozubek M,Kozubek S,Lukasova E,et al.High-resolution cytometry of FISH dots in interphase cell nuclei[J].Cytometry,1999,36(4):279-293.
[14]Halling KC,King W,Sokolova IA,et al.A comparison of cytology and fluorescence in situ hybridization for the detection of urothelial carcinoma[J].J Urol,2000,164(5):1768-1775.