鼻咽癌DNA倍体分析的应用进展

 作者：陈建祥 杜向慧    作者单位：浙江省肿瘤医院 杭州 310022

【摘要】  　　DNA倍体性较真实地反映了DNA含量的多少，它与恶性肿瘤关系的研究已有较长历史，在众多影响恶性肿瘤预后的因素中，越来越多的学者认为，DNA倍体性是仅次于临床分期的、最重要的、独立的预后因素。近年来，DNA倍体分析在鼻咽癌临床研究中取得了一些新进展。

【关键词】  鼻咽癌 DNA 倍体 分析 综述

　　Application Review on Ploidy Analysis of Nasopharynx Cancer DNA

　　Chen Jianxiang，Du Xianghui

　　Tumor Hospital of Zhejiang Province，Hangzhou（310022）

　　Abstract:DNA ploidy can more really reflect the content of DNA，which has long history in the relation study with tumor.In many factors influencing malignant tumor prognosis，more and more scholars think DNA ploidy is the prognosis factor only second to clinical time，most important and separate.In recent years，DNA ploidy analysis has got new progress in clinical nasopharynx cancer study.

　　Key words:nasopharynx cancer；DNA；ploidy；analysis；review
   
　　肿瘤细胞的重要生物特性是无限制增值，这个过程需要合成大量的核酸来完成，也使得细胞内的DNA含量发生变化，肿瘤细胞的DNA含量异常，是恶性肿瘤的重要标志。DNA倍体性较真实地反映了DNA含量的多少，它与恶性肿瘤关系的研究已有较长历史，在众多影响恶性肿瘤预后的因素中，越来越多的学者认为，DNA倍体性是仅次于临床分期的、最重要的、独立的预后因素。近年来，DNA倍体分析在鼻咽癌临床研究中取得了一些新进展，结合文献综述如下。

　　1  鼻咽癌细胞的DNA倍体与临床因素的关系
   
　　肿瘤细胞DNA含量异倍体的出现，是恶性肿瘤的一个重要生物学特［12，24］。文献报道，鼻咽癌细胞异倍体检出率约16.0%～80.5%［3］。许多研究表明，鼻咽癌倍体与患者的年龄、性别、肿瘤大小、部位和组织学类型无关，而与临床分期密切相关。刘亚峰［4］等分析了26例Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期鼻咽低分化鳞癌，其异倍体检出率分别为2/19（10.5%）、3/19（15.8%）、14/19（73.7%），提示二倍体多出现在早期，异倍体多出现在晚期，随着鼻咽癌的临床进展，异倍体检出率逐渐增高。曾有研究发现弥漫型鼻咽癌的异倍体检出率高于结节型，也有作者分析了鼻咽CT检查所显示的肿瘤浸润深度与倍体的关系，显示随着癌肿向鼻咽腔深层蔓延，其非整倍体率逐渐升高，二倍体率逐渐降低，表明鼻咽癌CT所表现的浸润类型，与其恶性程度存在密切正相关。这些证据说明鼻咽癌生长方式与其细胞DNA倍体性存在着一定的关系。鼻咽癌细胞DNA倍体性可能与肿瘤的临床分期、分化程度和生长方式有着密切的联系，临床分期越晚、分化程越差、生长方式越恶性，鼻咽癌的异倍体率越高。

　　2  在诊断中的应用
   
　　DNA倍体是恶性肿瘤的一个重要标志，DNA倍体分析可应用于一些恶性肿瘤的诊断和预后。大多数恶性肿瘤的发生基本沿着正常细胞分裂、单纯细胞增殖、不典型增生、原位癌、早期浸润癌和临床可见癌的过程演变。由于这个过程都需要细胞核中DNA的参与，细胞核DNA含量可能也随着这个过程进展而变化。因为DNA含量的变化也是细胞增殖活动的具体表现，所以当DNA含量超过正常的阈值时，染色体数目由正常的二倍体变为异常的异倍体时，临床检查就可能会发现癌。陈乾美［5］等检测了因咽喉部新生物就诊的病人，结果发现异倍体在炎症中检出率为11.1%（2/18）、在非典型增生中检出率为93.8%（30/32）、在癌组织中检出率为83.9%（47/56）。Zhao［6］等分析了240例不同鼻咽上皮组织标本的DNA含量，发现正常上皮全部为二倍体，未治的癌上皮异倍体率占38%（38/101），而鼻咽癌复发者异倍体高达58%（7/12），故认为DNA含量为鼻咽癌早期诊断鉴别复发提供了较有价值的客观依据。Maohuai［7］等认为早期鼻咽癌患者在没有出现临床症状前时，DNA含量异常可发生在肿瘤形态学明显改变之前，此时可根据细胞DNA倍体异常作出诊断，这种通过检测DNA含量做出有关细胞倍体状况的病理诊断是目前国内外应用十分广泛的手段。因此，当临床可疑而病理不能定性时，通过测定细胞的DNA含量来作为诊断依据有重要价值，DNA异倍体的一旦出现，临床上应该密切随访。

      3  指导临床治疗
   
　　异倍体肿瘤具有较高的增殖能力，从理论上讲它对放射治疗应该更具敏感性，但到目前为止国内外学者观点并不一致。一些临床试验表明肿瘤倍体性与放射敏感性无明显相关。Stuikmans［8］等认为头颈部肿瘤非整倍体比二倍体有较高增殖能力；DNA含量增加，放射敏感性也随之增高，但并非平行关系。大多数基础和临床研究表明异倍体肿瘤较二倍体者对放疗更具敏感性［911］。其原因可能是：（1）异倍体肿瘤进入分裂期的细胞比例较多，细胞受照射后修复能力差，放疗效果相对较好；（2）异倍体DNA增殖能力较强，细胞周期短，细胞生物学行为活跃，有丝分裂期细胞多，易被射线损伤，因而提高了肿瘤细胞的放射敏感性；（3）异倍体对放射线敏感，受照射后，造成凋亡细胞比例增加。周菊英［12］报道，肿瘤细胞DNA二倍体者对放疗的敏感性较非整倍体者低10.0%～15.0%。韩非［13］等观察了22例异倍体和28例二倍体鼻咽低分化鳞癌的放射治疗反应，异倍体组的鼻咽肿瘤全消剂量、颈淋巴结半消剂量和颈淋巴结全消剂量分别为50.64Gy、29.50Gy和52.47Gy，而二倍体组的分别为56.57Gy、35.00Gy和56.60Gy，前两者的差异有统计学意义，颈淋巴结全消剂量虽然在两种倍体组之间无统计学差异，但二倍体组的剂量仍要高于异倍体组，说明异倍体鼻咽癌比二倍体者对放疗的反应性要好。但是，良好的放射反应并不代表良好的生存率［14］，异倍体肿瘤具有潜在的侵袭能力，容易发生转移和或复发。基于这些特性及个体化治疗的要求，为提高疗效，鼻咽癌的放疗策略应更新。异倍体肿瘤对放疗敏感，具有远处转移倾向，治疗应结合全身化疗或其他综合治疗，来降低远处转移率；同时二倍体肿瘤放射敏感性差，应以提高局部剂量来提高放射杀伤率，从而提高鼻咽癌的生存率［1516］。Yip［17］、Struikmans［8］等从细胞增殖、动力学观点分析，结合恶性肿瘤治疗后加速再增殖发生的时间，认为在治疗的后阶段给予高强度的治疗，如后程加速超分割或同步化疗，可以获得较好治疗效果。以上资料说明以倍体性为指导，对某些异倍体肿瘤进行有效的综合放化疗，以提高肿瘤的杀灭率。放疗前DNA倍体分析有助于充分利用不同分割放疗方法的优势，同时也提示DNA异倍体肿瘤更适合超分割放疗。因此，根据放疗前DNA倍体分析结果，指导临床工作。

　　4  检测疗效及预后估计
   
　　许多研究把肿瘤细胞的倍体水平当作一项有意义的指标，通过放化疗前后DNA含量的变化来判断治疗效果。王瑾［18］，马骏［9］等观察了鼻咽癌治疗前后的DNA指数变化，发现治疗后DNA指数值下降，提示放疗能使DNA含量下降，治疗结果分析，异倍体肿瘤复发率明显高于二倍体肿瘤，差异显著。因此在治疗中可以考虑，若DNA含量降低或倍性改变，提示肿瘤有痊愈的倾向；若无变化或反而升高者，说明治疗后无明显好转或恶化；在临床随访中，如DNA含量下降后有升高，应警惕复发或转移的可能。DNA含量作为恶性肿瘤的一个预后指标是学者们最为关注的内容之一，在乳腺癌、食管癌、宫颈癌和头颈部鳞癌等全身各种肿瘤研究中均有大量报道［1923］。从国内外大量研究报告的统计结果来看，异倍体患者生存期明显短，且异倍体的检出是影响生存期的一个独立变量。头颈部鳞癌预后与DNA倍体状况密切相关，且异倍体往往预示着不良的预后和高的复发及远处转移率［9，16，23］。Yip［17］等研究表明鼻咽癌异倍体患者12年生存率（28.0%）远远低于二倍体者（59.0%），同时远处转移者异倍体率（37.5%）和局部复发者的异倍体率（27.0%）均明显高于无瘤生存者（5.2%），认为DNA倍体作为鼻咽癌的预后指标是有临床价值的。

　　5  DNA倍体与鼻咽癌放疗的关系
   
　　一方面异倍体鼻咽癌的放射敏感性好，临床上通过治疗易达到肿瘤局部控制；另一方面，异倍体肿瘤的预后极差，易发生复发和/或转移；同时因为鼻咽癌治疗是以放射治疗首选，研究DNA倍体性与放射治疗的关系一定会有更重要的临床意义。从临床角度来看，异倍体DNA的肿瘤细胞具有分化差、增殖快、侵袭性强、转移率高的特征，大多数异倍体DNA的肿瘤细胞在周期敏感时相受到照射，因而放疗的反应性为好，易获得局部控制；但其侵袭性强，远处转移出现较早且常发生，导致了治疗的总体预后不理想。目前肿瘤细胞DNA与放疗效果相关的结论有有：1）异倍体DNA细胞的肿瘤临床预后较二倍体者为差。2）异倍体DNA肿瘤较二倍体肿瘤的放射敏感性高，因而局部控制率较好，在整倍体中又以多倍体较二倍体为敏感，非整倍体较较二倍体放疗敏感。3）DNA倍体性与临床病理形态学的分化程度相关。4）异倍体DNA细胞的群体比例与临床分期相关。二倍体DNA细胞多出现于T1期，很少出现于T4期；异倍体罕见于T1期，而T4期比例明显增高。

目前鼻咽癌的治疗方案往往根据临床分期来决定，T分期晚者，经常通过提高局部剂量来控制局部复发；而N分期晚者，通常结合全身化疗以降低远处转移率。但临床中，T、N分期早者也会发生复发和或转移，而T、N分期晚者部分通过积极有效治疗得到根治。由此可见，同一临床分期的鼻咽癌，必定存在某种或多种内在因素，决定了它们不同的生物学特性，体现了临床可见的个体化差异，影响其对临床预后判断。因此寻找新的生物学指标来弥补临床分期的不足、指导鼻咽癌综合治疗方案的设计，是非常有价值的。DNA含量及倍体性将越来越值得临床医生重视，根据DNA倍体性与鼻咽癌的预后关系，尤其是与治疗后远处转移的相关意义，今后对鼻咽癌综合治疗的病例选择具有一定的意义。

【参考文献】
　　［1］ Greenebaum E，Yee HT，Liu J.DNA ploidy of ovarian and adnexal cyst fluid：a useful adjunct to cytology［J］.Acta Cytol，1994，38：201.

　　［2］ Clemo FAS，Crabtree MN，Walk E，et al.Comparison of image anolysis and flow ctytometric measures of DNA content of canine transitional cell carcinoma［J］.Anal Quant Cytol History，1993，15：419.

　　［3］ Shi XY，Yuan XG，Tao DD，et al.Analysis DNA ploidy，cell cycle and Ki67 Atigen in nasopharyngeal carcinoma by flow cytometry［J］.Journal of Huazhong University of Technology［Med Sci］，2005，25（2）：198201.

　　［4］ 刘亚峰，周光耀，刘永惠，等.鼻咽低分化鳞癌DNA含量及细胞周期分析［J］.四川大学学报，2004，35（2）：212213.

　　［5］ 陈乾美，黄春芬，王晓云，等.流式细胞术DNA倍体分析在耳鼻咽喉部肿瘤快速诊断中的意义［J］.贵阳医学院报，2005，30（5）：401402.

　　［6］ Zhao S，Tao Z，Xiao J，et al.Changes of cellular morphology and nuclear DNA content in different nasopharyngeal epithelium from different patients［J］.Clin Med J Engl，1995，108（5）：377382.

　　［7］ Maohuai C，Chang AR，Lo D.nasopharyngeal carcinoma heterogeneity of DNA content identified on cytologic preparations［J］.Ananal Quant Cytol Histol，2001，23（3）：213217.

　　［8］ Struikmans H，Kal HB，Hordij GJ，et al.Proliferative capacity in head and neck［J］.Head Neck，2001，23（6）：484491.

　　［9］ Jun MA，Nicholas H.A.Terry，Suxia LIN，et al.Prognostic significance of DNA ploidy and proliferative indices in patients with nasopharyngeal carcinoma［J］.Chinese Journal of Cancer，2002，21（6）：644650.

　　［10］Radford IR，AIdridge DR.Importantance of DNA damage in the induction of apoptosis by ionizing radiation ：effect of the scid mutation and DNA ploid on the radiosensitivity of murine lym phoid cell lines［J］.Int J Radiat Biol，1999，75（2）：143153.

　　［11］Shi X，Yuan X，Tao D，et al.Analysis of DNA ploidy，cell cycle and Ki67 antigen in nasopharyngeal carcinoma by flow cytometry［J］.Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci，2005，25 （2）198201.

　　［12］周菊英.肿瘤细胞DNA的倍体性对放疗和预后的影响［J］.国外医学·临床放射学分册，1993，16（4）：247249.

　　［13］韩非，毛志达，夏云飞，等.细胞DNA倍体性与鼻咽癌放射敏感关系初探［J］.癌症，2001，20（9）：989990.

　　［14］Hammer J，Kraft K，polackva J，et al.Representativity of incisional biopsies for the assessment of FCMDNA contentin head and neck squamous cell carcinoma.Pathol Res Pract，1998，194：105109.

［15］Han F，Wang HY，Xia YF，et al.Correlation of DNA ploidy in fresh tumor tissues to prognosis of nasopharyngeal carcinoma［J］.Ai Zhen，2007，26（9）：10151019.

　　［16］Rubio Bueno P，Naval gias L，Garcia Delgado R，et al.Tumor DNA content as a prognostic in squamous cell carcinoma of the oral cavity and tongue base［J］.Head Neck，1998，20（3）：232239.

　　［17］Yip TT，Lau WH，Chan JK，et al.Prognostic significance of DNA flow cytometric analysis in patients with nasopharyngeal cacinoma［J］.Cancer，1998，83（11）：22842292.

　　［18］王瑾.鼻咽癌DNA含量及交联度测定［J］.中华放射肿瘤学杂志，1999，8（2）：120.

　　［19］Prausova J，Eckschlager T，Mrhalova M，et al.Clinical，pathological and molecular characteristics of newly diagnosed breast cancer.Neoplasma，2007，54（5）：407412.

　　［20］Andre S，Pinto AE，Laranjeira C，et al.Male and female breast cancer differences in DNA ploid，P21 and P53 expression reinforce the possibillity of distinct pathways of oncogenesis［J］.Pathobiology，2007，74（6）：323327.

　　［21］Yamamuro EM，Cecconello I，Iriya K，et al.Lugol staining and histological evaluation of esophageal mucosa in achalasia［J］.Hepatogastroenterology，2006，53（70）：506510.

　　［22］Nola M，Tomicic I，Dotlic S，et al.Adenocarcinoma of uterine cervixprognosis significance of clinicopathologic parameters［J］.Croat Med J，2005，46（3）：397403.

　　［23］Nimeus E，Baldetorp B，Bendahl Po.et al.Amplification of the cyclin D1 gene is associated with tumor subsite，DNA nondiploidy and high Sphase fraction in squamous cell carcinoma of the head and neck［J］.Oral Oncol，2004，40（6）：624629.

　　［24］Chen M，Evaluation of applying feulgen stain for DNA analysis on destained hematoxylineosinstained cytologic smears［J］.Anal Quant Cytol Histol，2004，26（5）：255258.