第四节 病理检查
一、术前活检
目前采用的术前活检有穿刺活检和切开活检两种方法。每一种活检方法均有其优缺点,临床医师应根据患者的全身情况、肿瘤的影像学表现以及所在部位决定活检的方法。
(一)穿刺活检
这是一种快速微创性的检查技术,其优点在于创伤小,操作较为简单,只需局部麻醉就可实行,其有软组织污染轻,感染、血肿以及病理性骨折等并发症发生率低等优点。特别适合脊柱、骨盆等具有复杂解剖部位的肿瘤。穿刺活检包括针吸活检和芯针活检。①针吸活检是使用0.7~0.9mm(20-22针规格)的针抽吸取材,已广泛应用于非骨骼系统肿瘤诊断中,近年来也逐渐在骨肿瘤诊断中应用,适用于骨髓源性肿瘤、转移癌以及细胞成分丰富的肿瘤,但对于含有胶原、骨及软骨丰富的肿瘤及病变取材较为困难。②芯针活检是使用带有套管的针管深入肿瘤中,留取其中的核芯组织,所取得组织量要较针吸活检多,是骨肿瘤穿刺活检中较为常用的方法。其准确性高于针吸活检,而安全性没有明显差异。对于骨肿瘤的穿刺活检以芯针活检作为首选。然而,无论采用哪种穿刺活检方法,它具有一定的局限性,这主要是由于取材量较少以及取材位置的局限,病变不能代表整个疾病的特性所造成的。例如一些良性病变周围的反应性骨及创伤后的骨痂,新生的骨梁可以很活跃,其中的骨母细胞也可以具有一定的异型性,并且可出现骨样组织,有可能被误诊为骨肉瘤。相反,一些高分化的骨肉瘤或软骨肉瘤在少量穿刺活检标本中,细胞可能缺乏恶性特征,造成过低诊断。因而穿刺活检对于成骨性和软骨性肿瘤的良恶性鉴别具有一定的困难,对于一些特殊类型的骨肉瘤诊断,如血管扩张型骨肉瘤、髓内高分化骨肉瘤、骨旁骨肉瘤等也很难作出准确的诊断。对血管肿瘤、囊肿性病变等穿刺活检也很少有诊断意义。然而,穿刺活检对于骨转移瘤和既往有明确病理诊断的复发性骨病变的诊断最为有效,有作者研究显示芯针活检对骨转移瘤的诊断准确率可达到95%。对于恶性淋巴瘤,浆细胞骨髓瘤和高级别的普通型骨肉瘤等,穿刺活检也十分有用,结合临床和影像学表现,穿刺活检往往可以作出明确的诊断。对于Langerhans组织细胞增生症、尤文肉瘤和巨细胞瘤穿刺活检也具有一定的诊断价值。
(二)切开活检
对于穿刺活检不能确诊的病例,需要进一步行切开活检。切开活检包括切开活检和切除活检,前者是指活检过程中,直接切开肿瘤,取出部分肿瘤组织,而不将整个肿瘤完整切除,适用于大于3~4cm的肿瘤病灶;而切除活检是指在活检时切除整个肿瘤,在这种情况下,肿瘤的外科切除边界通常为边缘性边界。切除活检的优点在于获得的标本量大,除可供常规组织学检查外,还可留作电镜和分子生物学检查,提高了诊断的准确性,只要切除活检的病例选择恰当,特别是对于良性或中间性病变,如病灶能完整切除送检,切除活检后就不需要再次手术。
二、术中冰冻检查
骨肿瘤的病理诊断是外科病理学中公认的难点,其原因在于发病率小,病理医师不容易积累经验。而骨科术中冷冻切片诊断因涉及截肢等致残性的根治手术,更被认为是一种风险极高的诊疗行为。临床送检术中冷冻切片的目的主要有三方面:一是了解病变的性质和组织学类型;二是排除病理性骨折,了解有无引起骨折的原发性骨病的性质和类型;三是了解手术切缘有无肿瘤浸润。到目前为止,术中冷冻切片诊断仍然是一门以形态学为主的经验科学,病理医师需要在术前和术中与临床医师有良好的沟通,充分利用现代影像学技术提供的帮助,不断总结和积累经验才能做出恰当的诊断。虽然近年来随着影像学诊断技术的飞速发展,术前微创活检诊断水平的提高以及原发性恶性骨肿瘤的综合治疗模式的改变在一定程度上降低了术中冰冻风险,但局限性依然十分明显,误诊和漏诊的风险依然存在。
三、脊柱肿瘤术后大体标本检查
这是脊柱骨肿瘤诊断中的最后环节,送检病理标本须放置在10%的甲醛溶液液中。对送检标本应做送检组织的大小、色泽、质地、肿瘤所在的位置、肿瘤的大小等大体描述。脊柱肿瘤送检的标本通常是碎块状组织,其内混有骨组织和软组织,如果软组织成分较多,可以首先选取软组织送检,不需要脱钙,而含骨组织的成分则需要脱钙。取材的一般原则:肿瘤与正常骨或肿瘤与正常软组织交界区域是取材的重点,如果肉眼不能区分这种病变的界限,则需充分取材,病变区域内不同质地,不同色泽部分都要取材,在X线上有不同表现的区域也应充分取材。骨组织应切成5mm厚的骨片,固定过夜然后先脱脂后脱钙。脱钙时间的长短取决于多种因素,通常小的骨松质标本所需时间短,而大的高度硬化的骨标本需要较长的脱钙时间。脱钙的过程会对组织结构和细胞形态造成不同程度的影响,导致染色不良或形态细节的丢失,也会造成细胞内各种抗原的丢失或核酸的改变,从而影响免疫组织化学染色和分子生物学检测结果。
四、特殊染色及免疫组织化学染色
对于骨的未明确肿瘤性质的肿瘤(瘤样病变)、软骨性肿瘤和成骨性肿瘤的诊断,特殊染色及免疫组织化学染色应用有限;而对于骨的纤维性肿瘤、纤维组织细胞肿瘤、尤文肉瘤、淋巴造血系统肿瘤以及各类软组织肿瘤的诊断有很大的帮助。还可以通过不同免疫组织化学标记套餐的选择,辅助判断转移癌的来源。免疫组织化学标记的应用将在脊柱肿瘤各论中详细讨论。
五、细胞遗传和分子遗传病理学
随着细胞和分子遗传学研究取得的进展,人们对软组织和骨肿瘤的发生、发展有了深入的认识;许多相关的癌基因和抑癌基因相继被发现、克隆和定位;缘于染色体易位的基因融合、抑癌基因的缺失和癌基因的扩增等提供了新的诊断标志物;许多肿瘤的遗传标志物具有判断预后的作用,甚至一些肿瘤标志物对于靶向治疗具有潜在的应用价值。
(一)骨肿瘤发生的遗传学
Hanahan和Weinberg在2000年发表的综述将癌症的病理生物学特征归纳为六点:对生长信号的自足性;对生长抑制信号的不敏感性;能逃避细胞的程序性死亡(细胞凋亡);无限制复制能力;持续性血管生成;组织浸润性和转移。由于拥有的特异性基因不同,不同的癌症获得这六个标志性特点的途径也不同。基因变异使得克隆细胞获得癌症的六个标志性特征,主要影响三大类基因:癌基因、抑癌基因和看护(caretaker)基因。癌基因是一种致癌基因,通过增强或下调同源基因中的单体活性,来达到致癌作用。而癌基因的产生可通过突变、基因扩增、易位或上述多种机制的联合作用来实现。抑癌基因是通过两个功能性基因拷贝的全部丢失来完成致癌作用的。广谱肿瘤抑制因子p53(TP53)和Rb1是研究得比较多的两种抑癌基因,TP53和EXT抑癌基因的突变对骨肿瘤的发生具有重要的作用。看护基因不会直接产生恶性表型,而是通过功能丧失致癌,功能丧失可提高癌基因活性或是抑癌基因失活。看护基因用来保持基因组和染色体的完整性,又称为稳定基因。
染色体易位是肉瘤最主要的特异性遗传学改变。在人类肿瘤中,75%以上的体细胞基因改变是易位,而易位导致的特异性基因重组或基因融合,代表了人类癌症体细胞基因改变中最常见的一种类型。融合基因相关性肉瘤占所有肉瘤的1/3,这些融合基因的高度特异性和在特定肉瘤中的频发性使其成为这类肿瘤的决定性特征,这些特征可通过分子生物学方法快速检测成为诊断性分子标记物(表7-4-1)。
表7-4-1 软组织和骨肿瘤中检测到的染色体易位和融合基因
(二)检测方法
如上述,染色体易位产生融合基因(DNA),再转录成嵌合RNA,然后再翻译成融合蛋白。这条路径上的多个位点都可以成为检测对象,通过不同的检测方法直接或间接找到染色体易位或融合基因存在的证据,从而作出特异性肉瘤的诊断。目前临床上应用比较多的方法为荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术和反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术。同传统的细胞遗传学技术相比,FISH技术采用特异性探针,可以用于检测非分裂期的细胞核上的特定DNA序列,因此,可以用于新鲜或陈旧性样本检测,不用作活组织细胞培养,尤其可以检测甲醛固定过的组织切片。通过不同颜色标记,在杂交后染色体轴上颜色分布的异常来确定异常的染色体。RT-PCR技术用于检测染色体易位导致的特异性基因重排,其敏感性高,可以检测那些传统细胞遗传学技术或FISH方法不能检测的低丰度病变。同FISH技术一样,RT-PCR检测不需要依靠细胞培养来获得,实验周期短。缺点在于只能检测已经被发现和验证的染色体异常,而传统的细胞遗传学技术却能检测到几乎所有主要的染色体异常。
(朱鸿)