將分子病理學(xué)進(jìn)展引入病理學(xué)教學(xué)的探索*

唐運(yùn)蓮，程愛(ài)蘭，甘潤(rùn)良 (南華大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室， 衡陽(yáng) 421001; 通訊作者)

病理學(xué)既是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的重要分支，又是介于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁學(xué)科，在醫(yī)學(xué)教育、臨床醫(yī)療和科學(xué)研究中起著非常重要的作用，被喻為疾病最后診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。正如世界著名醫(yī)學(xué)教育家Sir William Osler曾寫(xiě)道:“As is our pathology，so is our medicine”(病理學(xué)為醫(yī)學(xué)之本)。傳統(tǒng)病理學(xué)主要是通過(guò)對(duì)疾病發(fā)生過(guò)程中器官、組織形態(tài)學(xué)改變進(jìn)行觀察，探討疾病的臨床表現(xiàn)及其發(fā)生、發(fā)展和結(jié)局，并對(duì)疾病作出診斷。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)一些新的前沿學(xué)科逐漸形成，分子病理學(xué)就是其中一門(mén)。正如繼光學(xué)顯微鏡之后，電子顯微鏡的應(yīng)用使我們對(duì)病理形態(tài)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深入亞細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)水平，當(dāng)今分子病理學(xué)及其相關(guān)技術(shù)又使我們能夠理解以前不能解釋的許多病理現(xiàn)象。因此可以認(rèn)為，分子病理學(xué)的誕生是病理學(xué)發(fā)展的嶄新階段。

分子病理學(xué)是在研究生命現(xiàn)象的分子基礎(chǔ)上，探索疾病狀態(tài)及其愈復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)的細(xì)胞分子生物學(xué)現(xiàn)象。它采用分子生物學(xué)技術(shù)(如DNA、RNA和蛋白質(zhì)分析)從基因或分子水平上研究疾病的病理變化規(guī)律，探討疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能出現(xiàn)的分子事件，以及這些事件與疾病發(fā)生的關(guān)系，并最終揭示疾病發(fā)生的根本機(jī)制［1，2］。

1 國(guó)內(nèi)外分子病理學(xué)課程的現(xiàn)狀分析

目前在美國(guó)，由美國(guó)分子病理協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)制定病理住院醫(yī)師的分子病理學(xué)培訓(xùn)計(jì)劃。申請(qǐng)分子病理學(xué)工作者，首先要獲得美國(guó)病理醫(yī)師執(zhí)照，然后必須通過(guò)美國(guó)病理學(xué)委員會(huì)(ABP)設(shè)立的分子遺傳病理學(xué)的考試科目，才能獲得有效期為10年的執(zhí)業(yè)許可證［3，4］。為此，美國(guó)醫(yī)學(xué)生教育資格委員會(huì)(ACGME)還專門(mén)制訂了詳細(xì)的分子遺傳病理學(xué)(MGP)培訓(xùn)計(jì)劃。

我國(guó)臨床病理診斷也以相關(guān)分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)如PCR、FISH、原位分子雜交等進(jìn)行輔助診斷;而在病理學(xué)教學(xué)方面，教學(xué)大綱中分子病理學(xué)內(nèi)容較為薄弱，從課程設(shè)置上病理學(xué)與分子生物學(xué)各自分離，即使引入一些分子生物學(xué)知識(shí)的介紹，也僅限于理論教學(xué)的機(jī)制探討，作為一般了解內(nèi)容，與實(shí)際病理學(xué)診斷相脫節(jié)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些醫(yī)學(xué)院校以研究生為先導(dǎo)開(kāi)設(shè)了分子病理學(xué)課程，向病理學(xué)專業(yè)的研究生介紹分子生物學(xué)技術(shù)的基本原理及其在病理學(xué)研究中的應(yīng)用。南華大學(xué)醫(yī)學(xué)院率先在本科生病理學(xué)實(shí)習(xí)課教學(xué)中增設(shè)了分子病理學(xué)診斷的實(shí)驗(yàn)［1］。但隨著生命科學(xué)的發(fā)展和疾病過(guò)程中的分子事件，越來(lái)越引起人們的廣泛重視，成為醫(yī)療工作中的重要組成部分，因此單純的分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用的介紹，已不能滿足培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、開(kāi)闊視野、啟迪思維的需要，這對(duì)于本科生的培養(yǎng)也勢(shì)在必行［1，2］。隨著教學(xué)改革的不斷深入和發(fā)展，非常有必要將分子病理學(xué)進(jìn)展引入常規(guī)病理教學(xué)中。因此，開(kāi)拓醫(yī)學(xué)教育的新思路，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育模式，培養(yǎng)能適應(yīng)新形勢(shì)和未來(lái)社會(huì)發(fā)展要求的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才迫在眉睫。

我國(guó)衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材將《生物化學(xué)》與《分子生物學(xué)》兩本教材合并為《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》一本教材(第8版，2013年出版)。隨著科技水平的飛速發(fā)展，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展更是一日千里，新技術(shù)、新平臺(tái)的應(yīng)用及其與病理學(xué)科的交叉融合將會(huì)進(jìn)一步深化。為了使臨床醫(yī)師對(duì)分子病理學(xué)理論的掌握程度能適應(yīng)21世紀(jì)分子病理診斷快速發(fā)展的需要，從現(xiàn)在起就應(yīng)大力加強(qiáng)對(duì)在校學(xué)生的基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這也是對(duì)疾病作出正確診斷的基礎(chǔ)和前提。因此，將分子病理學(xué)進(jìn)展引入病理教學(xué)中，符合當(dāng)今培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的醫(yī)學(xué)人才的目標(biāo)需要［2，5］。

2 分子病理診斷的臨床應(yīng)用

分子病理診斷是根據(jù)特征性的分子基因改變進(jìn)一步證實(shí)或直接作出病理診斷，并提供疾病發(fā)生的基因路徑、患病易感性、發(fā)病機(jī)制、治療和預(yù)后評(píng)估等分子信息。

通過(guò)檢測(cè)人染色體上基因的改變，以此確立遺傳性疾病的診斷是最可靠的。在感染性疾病的分子診斷中，不僅可以檢出正在生長(zhǎng)的病原體，也能檢測(cè)潛伏的病原微生物;既能確定既往感染，也能檢出現(xiàn)行感染。大多數(shù)腫瘤都有遺傳學(xué)變異，分子病理診斷對(duì)那些以基因改變?yōu)椴∫虻哪[瘤是最準(zhǔn)確的，是分子靶向治療的基礎(chǔ)。腫瘤細(xì)胞內(nèi)分子遺傳學(xué)的改變已成為血液腫瘤及某些實(shí)體瘤診治過(guò)程中必需的指標(biāo)。

最近研究顯示，3號(hào)染色體長(zhǎng)臂［包括端粒酶(hTERC)基因］擴(kuò)增的FISH檢測(cè)、宮頸細(xì)胞涂片形態(tài)觀察及HPV病毒檢測(cè)，能更敏感地準(zhǔn)確區(qū)分重度與低度癌前病變，并能有效地預(yù)測(cè)癌變風(fēng)險(xiǎn)［6，7］。采用FISH技術(shù)檢測(cè)hTERC基因擴(kuò)增是有效、無(wú)創(chuàng)的診斷方法，也是宮頸癌篩查及宮頸疾病鑒別診斷的有效手段，可增加高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變的檢出率，降低宮頸癌的發(fā)生。對(duì)尿液或膀胱沖洗液中細(xì)胞進(jìn)行3號(hào)、7號(hào)、9號(hào)及17號(hào)染色體改變的FISH檢測(cè)，能有效地早期診斷膀胱癌，其靈敏度高于細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢測(cè)，特異性則與細(xì)胞形態(tài)學(xué)相當(dāng)［8，9］。3 號(hào)、7 號(hào)、17號(hào)染色體非整倍性及P16位點(diǎn)異常與中國(guó)人泌尿系統(tǒng)移行細(xì)胞癌密切相關(guān)，這些異常符合中國(guó)人泌尿系統(tǒng)移行細(xì)胞癌的特點(diǎn)。

EGFR、k-ras、STK11、TP53 和 EML4-ALK 分子的改變?yōu)榉切〖?xì)胞肺癌靶向治療提供了理論依據(jù)。大約25%－30%的乳腺癌及20%－25%的胃癌有HER-2/neu基因擴(kuò)增，提示患者預(yù)后差，但可使用Herceptin免疫靶向藥物治療。研究表明，遺傳學(xué)指標(biāo)比現(xiàn)已使用的任何其他指標(biāo)能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)腫瘤病人的預(yù)后和生存期，例如:慢性淋巴細(xì)胞白血病合并有p53基因缺失預(yù)后差(32個(gè)月)、ATM缺失預(yù)后較差(79個(gè)月)、12號(hào)染色體三體預(yù)后中等(114個(gè)月)及13q14缺失預(yù)后較好(133個(gè)月)。多發(fā)性骨髓瘤病人在接受常規(guī)化療后平均能生存24.7個(gè)月［若有IGHt(4∶14)和、或(14∶16)異位或 P53基因缺失］，42.3個(gè)月(若有13q14 缺失)或50.5 個(gè)月［僅有IGHt(4∶14)異位或沒(méi)有任何以上遺傳學(xué)改變］。多發(fā)性骨髓瘤及慢性淋巴細(xì)胞白血病的分子細(xì)胞遺傳學(xué)特征無(wú)明顯人種差異，為臨床個(gè)體化診治提供了理論根據(jù)［10］。

分子靶向治療在本質(zhì)上有別于傳統(tǒng)的化學(xué)治療，根本特點(diǎn)在于能選擇性地殺傷腫瘤細(xì)胞。對(duì)正常組織損傷較低或無(wú)損傷，從而實(shí)現(xiàn)理想的臨床治療目標(biāo)。分子靶向治療針對(duì)腫瘤異常的信號(hào)通路，具有高選擇性、低毒性和高治療指數(shù)，可以長(zhǎng)期用藥，從而可能使惡性腫瘤的治療轉(zhuǎn)化為一種類似于高血壓或糖尿病等慢性?。?1］。針對(duì)EGFR基因突變與肺癌靶向性治療，以吉非替尼(gefitnib)和埃羅替尼(erlotinib)為代表的酪氨酸激酶受體抑制劑已通過(guò)美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)靶向治療的主要藥物，特別是在肺腺癌的治療中顯示出很好的抗腫瘤療效。Ph染色體和BCR/ABL陽(yáng)性已經(jīng)成為慢性粒細(xì)胞性白血病(CML)的主要診斷指標(biāo)和檢測(cè)指標(biāo)。針對(duì)BCR/ABL融合蛋白已經(jīng)研究出有特效的治療藥物STI 571(格列衛(wèi))，在治療中引入酪氨酸激酶阻斷劑(imatinib，伊馬替尼，商品名:格列衛(wèi))實(shí)施特定的分子靶向治療，可使90%的患者血象獲得完全緩解，使CML患者5年無(wú)進(jìn)展性生存和10年生存率達(dá)到80%－90%。新的分子靶點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，相應(yīng)的治療策略將應(yīng)運(yùn)而生。

在組織器官移植領(lǐng)域內(nèi)，分子病理診斷可用于以下五個(gè)方面:組織抗原匹配;免疫抑制威脅患者生命感染的快速檢測(cè);在骨髓移植前清除腫瘤組織;顯示移植物在體內(nèi)過(guò)程的蹤跡，監(jiān)視疾病復(fù)發(fā);在刑事案件的法醫(yī)學(xué)鑒定中，DNA指紋技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)鑒定，其精確度達(dá)到了一根毛發(fā)和一個(gè)精子，就可取得個(gè)體特征性的基因圖譜。

3 分子病理學(xué)進(jìn)展在我國(guó)第八版《病理學(xué)》本科規(guī)劃教材中的體現(xiàn)

隨著醫(yī)學(xué)知識(shí)的不斷更新，分子病理學(xué)在臨床診斷與分子靶向治療方面的進(jìn)展、及其與病理形態(tài)學(xué)的結(jié)合，推動(dòng)了《病理學(xué)》教材的修訂。

在人民衛(wèi)生出版社2013年修訂出版的國(guó)家“十二五”本科規(guī)劃教材《病理學(xué)》(第八版)中吸收了分子生物學(xué)的最新研究方法和取得的最新成果，使病理學(xué)的觀察從器官、細(xì)胞水平，深入亞細(xì)胞、蛋白表達(dá)及基因的改變。第八版《病理學(xué)》有針對(duì)性地增加了某些重大疾病發(fā)生分子機(jī)制的研究進(jìn)展，乳腺癌的分子分型與靶向治療，淋巴瘤及中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的分類等最新研究成果［12］。

在病理學(xué)總論中新增了上皮－間質(zhì)轉(zhuǎn)化的分子機(jī)制，詳細(xì)介紹了活性氧類物質(zhì)損傷的分子機(jī)制。在腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制中增加了非編碼RNA在基因表達(dá)調(diào)控的研究進(jìn)展、DNA甲基化與組蛋白修飾等表觀遺傳調(diào)控，對(duì)于深入揭示腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制具有重要意義。同時(shí)還新增了肉芽組織及瘢痕組織形成機(jī)制由生長(zhǎng)因子和受體及細(xì)胞外基質(zhì)所調(diào)控等分子機(jī)制。

在生殖系統(tǒng)和乳腺疾病一章引入了乳腺癌的分子分型與靶向治療最新研究進(jìn)展。通過(guò)ER、PR、HER2及Ki-67的分子檢測(cè)，將乳腺癌分為幾種分子亞型。ER和PR陽(yáng)性、HER2陰性的乳腺癌來(lái)自乳腺的導(dǎo)管上皮，一般分化較好，對(duì)激素治療敏感，而多數(shù)對(duì)化療不敏感，預(yù)后較好;ER和 PR陰性、HER2陽(yáng)性的乳腺癌一般分化差，對(duì)激素治療不敏感，而對(duì)化療敏感，預(yù)后相對(duì)較差;三者均陰性的乳腺癌CK5/6或EGFR陽(yáng)性，稱作乳腺基底樣癌，分化差，增殖活性高，轉(zhuǎn)移早，預(yù)后不良。可見(jiàn)，不同分子亞型的乳腺癌的臨床治療反應(yīng)和生存截然不同，乳腺癌的分子標(biāo)志及分子分型對(duì)于指導(dǎo)治療與判斷預(yù)后具有重要意義。

在淋巴造血系統(tǒng)疾病一章新增了淋巴瘤/白血病的分子亞型與靶向治療的研究進(jìn)展，如利用cDNA芯片檢測(cè)基因表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)存在兩種不同的分子亞群及分子改變，生發(fā)中心 B細(xì)胞來(lái)源的 DLBCL(GCB-DLBCL)的預(yù)后比生發(fā)中心外活化B細(xì)胞(外周血B細(xì)胞)來(lái)源的 DLBCL(ABC-DLBCL)的預(yù)后較好。采用抗B細(xì)胞CD20的單克隆抗體(Rituximab，利妥昔單抗，商品名:美羅華)與化療方案的聯(lián)合使用，可顯著改善DLBCL患者的預(yù)后，是目前臨床上生物治療最成功的范例之一。在髓系腫瘤已發(fā)現(xiàn)很多遺傳學(xué)改變比單一形態(tài)學(xué)指標(biāo)更能預(yù)測(cè)腫瘤的臨床行為及病人預(yù)后。重現(xiàn)性遺傳學(xué)異常與表現(xiàn)一致的臨床、實(shí)驗(yàn)室和形態(tài)學(xué)所見(jiàn)相關(guān)聯(lián)，不僅為識(shí)別特定疾病提供了客觀標(biāo)準(zhǔn)，而且能夠鑒定出可作為潛在治療策略的異常基因產(chǎn)物或靶標(biāo)。如果患者有t(8;21)(q22;q22)，t(15;17)(q22;q12)，t(16;16)(p13.1;q22)或 inv(16)(p13.1;q22)染色體易位或倒置的遺傳學(xué)異常，即使骨髓中原始細(xì)胞計(jì)數(shù)＜20%也應(yīng)診斷為AML，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)性染色體基因重排都能造成一個(gè)融合基因，編碼一個(gè)融合蛋白，其在白血病發(fā)生中具有重要意義。

在神經(jīng)系統(tǒng)疾病一章關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤也增加了一些分子病理學(xué)的最新研究進(jìn)展，如星形細(xì)胞腫瘤常顯示多種遺傳學(xué)改變，包括腫瘤抑制基因TP53、RB、P16INK4a等失活及10號(hào)染色體雜合性缺失，其中TP53基因突變最為顯著和常見(jiàn)，是彌漫性星形細(xì)胞瘤的早期分子事件。少突膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤遺傳學(xué)上常顯示染色體1p和19q同時(shí)缺失。髓母細(xì)胞瘤最常見(jiàn)的遺傳學(xué)異常是出現(xiàn)17q等臂染色體(30% －40%)，并伴有染色體17三體。多數(shù)節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤的腫瘤性神經(jīng)細(xì)胞恒定表達(dá)CD34(在成人顱內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞不表達(dá))，其腫瘤膠質(zhì)性成分表達(dá)GFAP。這些分子病理學(xué)研究將對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的早期診斷、分子靶點(diǎn)檢測(cè)、個(gè)體化治療及預(yù)后判斷等多個(gè)方面都有重要意義。

此外，第十八章病理學(xué)技術(shù)較大篇幅地介紹了以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的分子病理學(xué)技術(shù)的原理和進(jìn)展，不僅豐富了病理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，也為后續(xù)的臨床實(shí)踐和科學(xué)研究提供了重要參考。

總之，21世紀(jì)病理診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”的傳統(tǒng)概念和內(nèi)涵將會(huì)更加豐富，病理診斷將充分體現(xiàn)組織病理學(xué)、免疫病理學(xué)和分子病理學(xué)的完整內(nèi)容，其準(zhǔn)確性和可靠性都將得到極大提高。展望未來(lái)，分子病理學(xué)與組織病理學(xué)的結(jié)合，將傳統(tǒng)的形態(tài)診斷外延到疾病易感性、基因與染色體變化、基因路徑與基因治療、生物學(xué)行為評(píng)估、對(duì)藥物治療反應(yīng)的評(píng)價(jià)。醫(yī)療事業(yè)的迅速發(fā)展，要求我們不斷充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，使教育與被教育者的知識(shí)結(jié)構(gòu)持續(xù)更新，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育模式。只有這樣我們才能培養(yǎng)出合格的人才，才能培養(yǎng)出適應(yīng)新形勢(shì)和未來(lái)社會(huì)發(fā)展要求的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)應(yīng)用型人才及創(chuàng)新型人才，在不斷前進(jìn)的社會(huì)中具備更強(qiáng)的適應(yīng)力和競(jìng)爭(zhēng)力。

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