電子顯微鏡在腫瘤診斷中的應用

賀國麗，謝瑤云，楊舒盈

(海南省人民醫(yī)院婦科，海南 海口 570311)

20世紀30年代，世界上第一臺透射式電子顯微鏡誕生，實現(xiàn)了人們直接觀察生物大分子結構的夢想。60年代電鏡在人體病理組織和腫瘤的應用，使醫(yī)學研究水平從細胞學提高到分子細胞學—超微結構。盡管在80年代后不斷有新技術新方法用于腫瘤的診斷，使電鏡面臨嚴峻挑戰(zhàn)，但臨床研究和實踐仍在繼續(xù)表明，現(xiàn)代腫瘤診斷離不開電鏡的幫助，超微病理是病理學的必要補充。

1 電鏡診斷腫瘤的理論基礎

1.1 電鏡的高分辨能力 電鏡能夠清楚識別細胞和細胞間質中的超微結構，如細胞膜及其特有的化學結構；細胞質中的細胞器包含物、分泌顆粒、細胞核膜、核仁、染色質；間質中的外板、基板、纖維結合點、肌絲、肌原纖維等[1-3]。不同組織類型的細胞有其特征性的超微結構，即使是低分化腫瘤細胞仍會在很大程度上保留同源細胞的超微結構特點，電鏡就是從這些特點上判斷腫瘤細胞的組織類型和分化程度的。如鱗狀細胞的張力原纖維、橋粒；腺上皮細胞的連接復合體、微絨毛；橫紋肌細胞內的肌原纖維；平滑肌細胞的肌絲等。

1.2 腫瘤細胞的異常分化 腫瘤細胞在超微結構上與正常細胞有差異，主要表現(xiàn)在細胞器和超微結構分化不同步，鱗狀細胞癌的細胞質中雖然有明顯的張力原纖維，但細胞間橋極少且發(fā)育差[4]；細胞外形和超微結構分化不同步，一些腫瘤細胞奇形怪狀，大小不一，從外形上根本無法判斷組織學類型，但在超微結構下可以顯示組織分化的特點，如類似卵巢性腺腫瘤的宮頸腺癌[5]；細胞的多向性分化，正常體細胞分化時只對特定方向的基因開放表達，故細胞分化呈單一性，而腫瘤細胞可出現(xiàn)兩個以上分化方向，在超微結構上必然有反映，如宮頸和肺的腺鱗癌[6]；異位性分化，一種組織類型的細胞在機體內有特定分布，但腫瘤細胞會出現(xiàn)例外，正常情況下宮頸、胸腺等組織中是看不到神經(jīng)內分泌細胞的，但這些部位卻能發(fā)生神經(jīng)內分泌小細胞癌[1]。

2 電鏡在腫瘤診斷和鑒別診斷中的作用

有經(jīng)驗的病理醫(yī)師，通過光鏡能對絕大部分腫瘤做出正確診斷，但對少數(shù)分化差、細胞異型性明顯、來源不清的腫瘤必需借助電鏡確立診斷[7]。

2.1 小圓細胞類腫瘤 包括惡性淋巴瘤、神經(jīng)內分泌癌、無色素型黑色素瘤、未分化癌等，在光鏡下瘤細胞均呈圓形、核大、染色深、胞質少，缺少分化特征，但電鏡下，惡性淋巴瘤細胞質內多聚核糖體豐富，其他細胞器極少見，細胞外無基板，細胞間無連接；神經(jīng)內分泌細胞癌細胞質內有致密核心的神經(jīng)內分泌顆粒并大小不一；惡性黑色素瘤細胞表面有豐富而細長的微絨毛或樹枝狀突起，胞漿內有橢圓形、橫向分布的黑色素小體，高爾基復合體發(fā)育好，細胞連接少且發(fā)育不良；未分化癌細胞內核糖體多，其他細胞器少，有細胞間原始連接[2，8-9]。Sasaki等[10]報道一例發(fā)生在松果體區(qū)、直徑1 cm的腫塊，常規(guī)病理顯示為小細胞類型，超微結構顯示有突觸帶和成對盤繞的細絲，此為松果體組織分化的證據(jù)。免疫組化和電鏡在惡性小圓細胞腫瘤診斷上有互補作用，而電鏡在一些病例更有幫助并提高診斷的準確性[11]。

2.2 軟組織梭形細胞腫瘤 包括平滑肌肉瘤、纖維肉瘤、血管肉瘤、惡性間皮瘤等，正確分類對預后有重大意義。光鏡下細胞均為梭形。電鏡下，平滑肌肉瘤細胞核有齒狀凹陷，胞質內有許多細絲、吞飲泡、致密小體，質膜內側面有致密斑，外側有基板；纖維肉瘤細胞質內有豐富的粗面內質網(wǎng)、高爾基復合體，細胞間有膠原纖維；血管肉瘤細胞質豐富，有吞飲小泡、棒狀微管小體，細胞間有緊密連接，細胞外有基板；惡性間皮瘤以密集從狀的細長微絨毛為特征性結構，直接插入膠原中的微絨毛更具診斷價值，細胞內張力絲和豐富的胞質內微絲亦有較大的診斷意義[8，12-13]。Gong等[13]在一例肝細針穿刺不能區(qū)別是間皮瘤或轉移性低分化乳頭狀漿液腺癌的腫物細胞內，看到長、細、分支的微絨毛，從而診斷是一種少見間皮瘤亞型—高分化乳頭狀間皮瘤。Kim等[9]利用電鏡診斷了一例26歲未育女性極罕見的變異性子宮肌瘤—絨毛狀分割平滑肌瘤，保留了其生育功能。Parker等[14]通過電鏡研究8例獨特的奇異核平滑肌瘤后，認為它只是一種少見的平滑肌表型。Franchi等[12]對39例多形性軀體軟組織肉瘤進行免疫組化和超微結構分析，結果區(qū)分出肌蛋白性肉瘤包括，13例平滑肌肉瘤、8例肌纖維肉瘤、1例橫紋肌肉瘤；非肌蛋白性肉瘤包括，11例惡性纖維組織細胞瘤、4例黏液纖維肉瘤、2例脂肪肉瘤。

2.3 大細胞類腫瘤 包括分化差的鱗狀細胞癌、腺癌、移行細胞癌等。鱗狀細胞癌胞質中有少量張力原纖維，細胞間有少數(shù)發(fā)育不良的橋粒，癌巢周圍有不完整的基板；腺癌細胞排列呈實體性，細胞間有微小腺腔，胞質內可見微囊，囊表面有微絨毛，連接復合體發(fā)育差且數(shù)量少，基板不完整；移行細胞癌細胞表面有大量微絨毛，細胞間隙寬闊，細胞連接除橋粒外還有緊密連接，胞質中間絲多并排列成束，細胞器少，溶酶體較多，細胞巢外周有基板但不完整或多層。這里橋粒和微絨毛會為診斷提供很大幫助[4]。Zee等[15]通過電鏡下豐富致密的核心顆粒，使普遍誤診為腺癌的多形性胰腺內分泌腫瘤得以診斷。

2.4 癌和肉瘤 來源于上皮的癌細胞巢或索周圍可見厚薄不一的基板，有細胞間連接；而來自間葉的肉瘤細胞外雖可見一層類似基板的結果，但無細胞間連接[2，16]。因此學者們一致認為，電鏡下可見細胞連接時應考慮為癌，無細胞連接則診斷為肉瘤。

3 胸腹水的細胞學診斷

從胸腹膜脫落的間皮細胞具有類似腺癌細胞的形態(tài)特征，單靠細胞的形態(tài)診斷有困難，借助超微結構比較細胞器的差異可排除光鏡的假陰性，有助于提高胸腹水細胞學診斷的準確性[17]。連接復合體、微絨毛的長度和形狀、胞漿特有結果可提示組織類型。良性胸腹水中只存在炎癥細胞和間皮細胞，光鏡下間皮細胞呈片狀，電鏡下細胞間存在間隙，間皮細胞表面微絨毛細長、漂浮狀、長度與直徑比例大于15/1[18]。腹水中的胃印戒細胞為單個分布，細胞間缺乏上皮連接，細胞表面微絨毛少見，這與腺癌細胞不同[19]。

4 研究腫瘤起源

惡性腫瘤細胞形態(tài)學不常見或不典型時，診斷將是非常困難的，這時電鏡能直接區(qū)別或大大縮小診斷范圍，獲得其他方法所不能提供的信息[20]。Mccluggage等[1]報道3例罕見的卵巢腫瘤—嗜鉻細胞瘤，電鏡觀察到致密核神經(jīng)內分泌顆粒，證實起源于卵巢的腎上腺外副神經(jīng)節(jié)或單向分化畸胎瘤。Fan等[21]對一例光鏡診斷轉移性鱗癌或移行細胞癌的骶前區(qū)實性腫瘤，用電鏡觀察到細胞內豐富的線粒體由粗面內質網(wǎng)環(huán)繞，符合脊索瘤。Jackson等[4]在一例光鏡顯示為多形性未分化惡性腫瘤，根據(jù)電鏡發(fā)現(xiàn)有長微絨毛的細胞內腔隙和多量發(fā)育良好的橋粒連接，確診為低分化腺癌。Fukunaga等[3]對一例由90%肝樣癌細胞和10%漿液性癌細胞組成的輸卵管腫物，通過電鏡觀察到胞漿內豐富的核糖體、中量的線粒體、小梁狀粗面內質網(wǎng)及偶見微膽管樣結構和橋粒，診斷腫瘤起源于苗勒氏系統(tǒng)。

5 電鏡的應用前景

電鏡對于腫瘤的診斷并不優(yōu)于光鏡，一般也不用于判斷腫瘤的良惡性，因為從細胞的超微結構上還沒有哪一種結構足以區(qū)別腫瘤的良惡性，尤其是對高分化的腫瘤。80年代免疫組織化學技術引入病理診斷，因其特異性和敏感性不斷提高，操作方法不斷簡便而廣泛用于腫瘤的臨床診斷。隨著分子生物學技術的出現(xiàn)和發(fā)展，更使許多人認為免疫組化和分子生物學將會取代電鏡，但臨床事實證明，電鏡不會退出腫瘤診斷的舞臺，免疫組化和分子生物學技術不能解決所有的診斷問題，因為相當多的腫瘤并沒有特異的抗原表達；同一種抗原可在多種腫瘤中表達；一部分腫瘤由于分化差或分子結構改變而不表達相關抗原；組織標本的固定和處理會影響抗原表達；抗原之間可以有交叉反應[10-22]，這時會出現(xiàn)錯誤或不確定的結果，而且一種腫瘤幾乎均要求同時做幾種標記物的檢測，費用更高。電鏡根據(jù)細胞超微結構、核漿比例、細胞形狀、細胞與相鄰間質的關系，有時完全可以做出惡性的判斷。在少數(shù)情況下，電鏡能夠進行惡性腫瘤的診斷，而且電鏡觀察到的細胞分化證據(jù)更為確切。曾有人報道了50例小圓細胞腫瘤的電鏡診斷率，免疫組化是71%，免疫熒光為61%，電鏡為89%，三者結合的診斷率95%。因此正如電鏡沒有也不可能取代光鏡的作用一樣，免疫組化和分子生物學也不可能取代電鏡。

要想使電鏡保持其無以替代的地位，發(fā)揮更大的作用，提高診斷水平，就必須從幾個方面得到發(fā)展和提高。第一，改進和簡化標本的制備過程，開發(fā)新的固定包埋材料。在保持特異性和敏感性的條件下，降低對標本的要求，以適應多種類型標本的檢查(新鮮組織、甲醛固定組織、石蠟包埋組織、實體組織、液體標本、細胞標本)；第二，觀察者要有豐富的光鏡診斷經(jīng)驗，同時還要熟悉組織超微結構及其病理，總結積累電鏡下各種腫瘤的診斷標準和要點；第三，除了擴大常規(guī)電鏡在臨床腫瘤診斷中的應用，還應積極將新型電鏡引入人體腫瘤的研究和診斷，拓展病理診斷的新領域。隨著電鏡方法學的發(fā)展，電鏡診斷技術必將有更大的變化和提高。

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