1.病理诊断是裁定肿瘤的“法官”
虽然现在影像学技术呈爆炸式发展,新的诊断技术不断被引入临床,为肿瘤的早期诊治带来诸多的益处,但直到目前为止,病理诊断依然是诊断肿瘤最准确的方法,它是肿瘤精准诊治基础,诊断结果直接影响患者治疗方案选择,是肿瘤诊断“金标准”。肿瘤病理研究肿瘤病因、形态、细胞和分子变异,是基础研究和临床诊治的桥梁,为肿瘤早筛、诊治和分子分型等提供临床证据。肿瘤精准诊治理念的发展促使病理诊断方法更微观、更精准、更智慧,也促进病理诊断新技术的不断涌现和蓬勃发展。
2.病理诊断技术
病理诊断技术主要包括组织病理、细胞病理和分子病理。其中组织病理和细胞病理为传统病理,组织病理包括标本前处理、标本取材、HE染色和免疫组化,细胞病理包括标本前处理、制片、巴氏染色和免疫组化。HE染色用于组织和细胞形态观察,免疫组化可用于鉴别诊断或指导治疗。分子病理是近年来新发展的一种病理手段,它是在核酸和蛋白水平进行诊断,应用分子生物学、免疫学、细胞生物学等技术,检测细胞、组织或体液的分子改变,使肿瘤病理诊断和分型更加微观,并可指导肿瘤疗效评估和预后预测等。分子病理诊断新技术包括:原位杂交,主要是荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、实时定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)、第二代测序(next-generation sequencingNGS) 和数字PCR(digital PCR,dPCR) 等。
3.病理诊断技术原理
3.1组织病理技术
组织病理技术是病理诊断的基础,也是病理研究最基础的方法学。标本通过固定,规范化取材,系列组织处理,如脱水、透明、浸蜡、石蜡包埋、切片、HE染色,在显微镜下分辨组织细胞的形态,进行诊断与分期,为临床治疗、医学研究提供重要依据。
1.标本前处理:组织标本离体后的前处理环节显著影响组织形态、抗原和核酸保存。组织标本离体时根据不同组织类型,规范进行病理解剖,充分暴露病变部位后,立即放入10% 中性缓冲福尔马林液中充分固定(通常16~48小时),以获最佳组织形态。
2.标本取材:规范化取材是规范化诊断的基础,由病理医师按取材规范进行,选取病变代表性区域、病变与周边组织关系、切缘、淋巴结、周围组织等。骨组织需脱钙处理行取材。
3.HE染色:HE染色也称苏木素–伊红染色,在病理形态学诊断、医学实验及教学中有重要价值。常用于石蜡切片和冰冻切片,苏木素是植物提取染料,经氧化和媒染,对细胞核有亲和力,可使细胞核呈现蓝色。伊红是化学合成的酸性染料,可与细胞质、红细胞、肌肉组织、结缔组织等结合呈现不同程度红色或粉红色,与蓝色细胞核形成鲜明对比。
3.2特殊染色技术
特殊染色是一项常用技术,可观察HE染色无法显示的组织或细胞物质,在肝脏、肾脏、感染性疾病等诊断中是不可缺少的辅助染色之一。组织细胞中的某些物质多可通过直接与染料结合被染色,对肿瘤的性质来源、鉴别诊断和临床分期具有重要作用。
3.3免疫组化技术
免疫组化又称免疫细胞化学,利用生物组织中的抗原可与特异性抗体相互结合原理,通过化学反应使标记的显色剂,如荧光素、酶、金属离子、同位素等物质显色,对各种抗原物质(如蛋白质、多肽、酶以及受体等)进行定性、半定量检测。免疫组化技术按标记物种类可分为免疫荧光法、免疫酶法、免疫金法等。免疫酶细胞化学技术是临床鉴别诊断与科研最常用技术,先以酶标抗体与组织或细胞作用,再加入酶底物,生成有色不溶性产物或具一定电子密度的颗粒,通过光镜或电镜,对细胞或组织内的相应抗原进行定位或定性研究。临床上免疫组化应用分为:①指导临床用药或伴随诊断;②用于肿瘤诊断、预后判断;③在形态学诊断基础上,提供诊断/判断蛋白表达的阴阳性或强度,辅助判断组织来源、分化程度、组织学类型等。
3.4细胞病理技术
3.4.1.液基制片技术 通过高精度程控过滤技术对液基样本过滤,有选择留取有价值的细胞成分制片,关键程序包括细胞分散、随机取样、过滤、转移等。离心分层沉淀技术。技术核心在于比重液,在标本中加入比重液后梯度离心去除血液、黏液及大部分炎细胞,再次离心集中细胞,通过自然沉降制片。
3.4.2.巴氏染色 适用于对脱落细胞的组织细胞染色。细胞核是由酸性物质组成,与碱性染料亲和力较强,细胞浆则相反。巴氏染色液利用这一特性对细胞行多色染色,染色后能清晰地显示细胞结构,胞质透亮鲜丽,各种颗粒分明,细胞核染色质非常清楚,从而较易发现异常细胞,对早期发现和诊断肿瘤具有重要意义。
3.4.3.细胞蜡块 针对胸腹水、尿液等脱落细胞标本,通过病理技术处理,制作成细胞学蜡块。将细胞成分保存于蜡块中,再通过切片、染色后进行显微镜下诊断。提高传统细胞病理学诊断的敏感性和特异性,并适用于免疫组化和分子病理检测。
3.5分子病理技术 在临床上主要用于指导肿瘤鉴别诊断、靶向治疗、免疫治疗、疗效动态监测和预后评估,为肿瘤精准诊治提供全流程支持与管理方案。
3.5.1. FISH 利用荧光标记的特异核酸探针与细胞内相应靶DNA或RNA分子杂交,在荧光镜或共聚焦激光扫描仪下观察荧光信号,来确定与特异探针杂交后被染基因的状态或
分布,分析基因易位、扩增或缺失。
3.5.2. qPCR 是在PCR扩增中,通过染料或探针释放荧光信号,实时监控每一PCR循环的荧光变化,最后生成扩增曲线。如用染料法,还可生成熔解曲线,分析产物特异性。qPCR操作简单,重复性好,常用于肿瘤驱动基因突变检测,在此基础上的逆转录实时定量PCR (re⁃verse transcription qPCR,RT-PCR) 可用于融合基因检测。多重荧光PCR结合毛细管电泳也被用于微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI) 检测。
3.5.3. Sanger测序 :是将待测单链DNA模板与合成的寡核苷酸引物退火后,在DNA聚合酶存在下,引物延伸,如遇相应ddNTP (N代表A、T、C、G的任一种) 结合,延伸反应即立即终止,电泳后经放射自显影即可从相应ddNTP推测模板DNA序列。较早用于肿瘤靶向治疗基因突变检测,目前因敏感性较低、操作步骤复杂,应用较少。
3.5.4. NGS 二代测序属于高通量测序,能同时对上百万甚至数十亿个 DNA分子测序,包含两种:①边连接边测序(sequencing by ligation,SBL):带有荧光基团的探针与DNA片段杂交且与临近寡核糖核酸连接从而得以成像,通过荧光基团发射波长来判断碱基或者其互补碱基序列;②边合成边测序(sequencing by synthesis,SBS):荧光基团在DNA链的延伸中被插入其中,带荧光的特定碱基与模板碱基互补时释放荧光,被荧光采集器采集。二代测序技术分三个环节: 文库构建、测序和数据分析。临床上,NGS主要用于驱动基因和遗传性肿瘤胚系突变检测, 可一次性得到多种基因变异类型和丰度(variant allele frequency,VAF),包括点突变(single nu⁃cleotide variation,SNV)、插入缺失(indels)、融合(fu⁃sion)、扩增(amplification) 等。已被用于泛癌肿标志物检测,包括肿瘤突变负荷(tumor mutational burden,TMB)、微小残留灶(minimal residual disease,MRD)、同源重组修复缺陷(homologous recombination-deficiency,HRD)、MSI等。
3.5.5. dPCR 是近年迅速发展的一种核酸定量分析技术,通过将一个样本分成几十到几万份,分配到不同反应单元中,目标分子PCR扩增后,各个反应单元荧光信号行统计学分析。dPCR敏感性较高,可用于肿瘤患者血液基因检测。
4.病理诊断的必要性
只有做病理学检查后,才能更可靠地确定肿瘤的良恶性和分化程度、免疫分化情况,乃至基因是否有突变情况(不过目前尚有部分肿瘤诊断存在一些困难)。病理诊断的意义还在于肿瘤对放疗、化疗是否敏感,可以明确手术后是否需要进一步治疗(如辅助化疗、内分泌治疗等)。随着研究的深入,病理检查的内容也会逐步丰富起来,进一步深究肿瘤究竟是什么样子的。就好像一个坏人,只有将人抓了出来,才能看清这个坏人是男是女,是高是矮,是胖是瘦,是幕后主手还是代罪羔羊,要定什么样的罪行。如果不揭开其真实面纱,一切都还只是臆测而已。所以病理检查就是要抓到这个“坏人”并揭开其真实面纱,这样才能最终明确究竟是什么人在搞乱,要采取什么样的措施来治理他。
5.多个“法眼”为肿瘤“量刑”
病理检查是肿瘤客观指标和医生主观指标的结合体。对于疑难、少见肿瘤的确诊,往往需要多家医院会诊后才能最后确定,在一定程度上避免了误诊、漏诊的可能性;多家医院的病理结果,也为临床医生明确最终诊断和制定有效的治疗提供有利的证据。
6.不同类型的肿瘤治疗效果不一样
经过积极治疗,乳腺癌患者的生存期不断得到提高,目前生存期5年、8年、10年的患者并不少见。然而乳腺癌的病理类型很多,世界卫生组织将乳腺癌分为21类40种,种类不一样,治疗方法大相径庭,预后也截然不同。在细胞分子生物学特征上,乳腺癌还存在雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、HER2受体是否阳性的差异,这是行内分泌治疗的决定性指标。如果是受体阳性患者,内分泌效果较好,有时甚至与化疗相当,且毒副反应较轻、较少,有利于长期治疗。如果三者都是阴性的患者,预后就差了许多,需要寻找其他治疗方法。
7.中医治疗肿瘤也需要病理检查
肿瘤病理是裁定肿瘤良恶性的“法官”,所以中医治疗肿瘤也需要病理检查。只有了解肿物或细节,才能更好地指导用药。比如同样是咳嗽,肺部有肿物,中医辩证为肺热痰瘀,都可以用苇茎汤,但是不同疾病预后不一样,如果是肺炎,可能会很快治好;如果是肺结核,可能用药时间要长一点;如果是肺癌,没有诊断清楚,病情就会反反复复。因此,中医肿瘤学也需要明确病理,然后在辦证论治的基础上加减用药,这才是治病的最佳途径。