肝癌是世界上最常见的肿瘤之一,估计全世界每年新发病例超过50万,其中,与乙型肝炎相关的肝癌占总例数的52.3%,与丙型肝炎相关的肝癌占25%,在日本、西班牙和意大利,合并丙型肝炎的肝癌占50%~70%。东亚地区是世界肝癌高发区,病死率高(死亡率/发病率=0.95)。据统计,2000年中国发病30.84万例,死亡30.15万例,预计2050年新病例可达70.35万[1]。
肝细胞癌多发于肝硬化和慢性肝炎等慢性肝病的病人,尤以肝硬化病人多见。这类病人进展的关键因素在于持续的肝细胞增殖,其次是黄曲霉毒素的摄入,以及遗传代谢性肝病如血色病等。在硬变的肝脏基础上,肿瘤从无法觉察的损伤到长成直径2 cm大小约需4~12个月的时间。肝细胞癌的发展是一个多步、涉及多染色体的改变的过程。在慢性肝炎和肝硬化的病人中,由于肝脏损伤后伴有持续的肝细胞增殖,使肝细胞增殖周期中的调控基因更容易发生随机改变,同时细胞增殖加速也容易使慢性肝病过程中致病因子所导致的DNA突变得以保留并迅速克隆性的扩张,最终往往演变为肝细胞癌。在Sangiovanni 等[2]的前瞻性研究中,用流式细胞仪(FCM)检测97例肝硬化组织样本并随访,证实了肝硬化病人细胞增殖活性增强是肝癌发生的危险因素。Donato 等[3]以增殖细胞核抗原(PCNA)作为细胞增殖指标观察358例慢性肝炎的肝穿刺样本,发现PCNA能反映慢性病毒性肝炎病人的肝细胞增殖率并与肝病的严重性相关。同时他们在对208例肝硬化病人的前瞻性研究中,提出PCNA是肝细胞癌发生的最强独立危险因素[4]。利用病理组织参数有助于筛查这一类高危病人。在肝穿刺组织条中发现高增殖现象,存在不规则增生或大细胞发育不良的肝细胞已被建议为肝癌发生的预警[5]。如果能进一步明确肝细胞癌癌前病变病理形态,将能更好地筛选监测这一类高危病人并及早发现、预防和治疗肝细胞癌。
一、癌前病变定义
癌前病变是病理学家用于描述病变的形态学名称,是指一类具有细胞不典型性和分化异常的增生性病变,这种病变在不同程度上以后可能会发展成癌[6]。
二、肝细胞癌癌前病变病理形态
(一) 细胞形态
1. 大细胞不典型增生 1973年Anthony 等[7]通过对乌干达的尸肝样本研究,发现非典型增生肝细胞(LCD)与人类肝细胞癌的形成密切相关,表现为细胞肿大、核多形性、着色过度、多核、核浆比值正常或轻度增加。随着时间的推移,在一些严重病例中发生蜕变:从肝硬化到具有肝细胞发育不良的肝硬化,最终到合并有肝癌的肝硬化。此外,Guettier 等[8]提出LCD更常见于乙型肝炎引起的肝硬化中。Trere 等[9]认为,高比例的肝细胞核增大合并有乙型肝炎肝硬化病人,易形成肝细胞癌,但在丙型肝炎肝硬化病人中机率较低。Libbrecht 等[10]对115例合并乙型或丙型肝炎,中位随访时间为107个月的研究中,提出LCD和肝硬化是慢性病毒性肝病癌变的独立危险因素。Borizio 等[11]认为,LCD 是肝细胞癌的主要危险因素之一。但是Lee 等[12]和苏勤[13]提出了不同看法,认为上述LCD改变即肝实质的大细胞性改变并非癌前病变,而是对某些致病因子的反应,可能是有丝分裂障碍的一种表现,且细胞增殖率较低,在肝硬化癌变的形成中并没有重要作用。
2. 小细胞不典型增生肝实质的小细胞性改变是1983年Watanabe 等[14]在HBV相关的肝硬化实质中观察到的一种病变,其中呈灶性或结节性生长的肝实质的小细胞性改变,称为小细胞性不典型增生,按结构异常的程度不同可分为轻度和重度。这种不典型增生才是真正的癌前病变。Makino 等[15]对72例HCV相关的肝硬化病人进行平均为72.4月的前瞻性研究,证实小细胞性不典型增生是肝细胞癌发生的最主要的危险因素,它同时存在细胞增殖活性的升高和凋亡水平的降低。Marchio等[16]通过分子病理技术(DOP??PCR、CGH)对大细胞性改变和小细胞性改变的样本进行染色体分析,发现小细胞性改变与肝细胞癌的发生关系密切,是癌前病变,而并非大细胞性改变。大细胞性改变多见于乙型肝炎相关的慢性肝病,而小细胞性改变多见于丙型肝炎相关的慢性肝病,是否由于感染病原的不同造成不同的组织细胞形态的改变在预测肝癌发生中意义不同 ,目前尚无定论。
3. 肝细胞不规则再生日本是丙型肝炎的高流行区。在日本,全部肝细胞癌患者中>70%与丙型肝炎有关,只有<20%与乙型肝炎相关。日本学者对丙型肝炎相关的肝细胞癌高危因素作了深入研究。1995年Uchida等[17]提出肝细胞的不规则再生(Irregular regeneration,IR)在肝细胞癌的发病中具有重要意义。Shibata等[18]通过对242例丙型肝炎或肝硬化病人的随访研究,发现在丙型肝炎相关的慢性肝病中,IR是最重要的预示因子,而非LCD。IR可分为轻度和重度。Ueno 等[19]将IR按照Uchida和Shibata描述的标准分为5个等级,提出慢性肝病合并高等级的IR,形成肝细胞癌的风险增加。Aizawa等[20]在一项慢性丙型肝炎的长期随访研究中,发现肝细胞癌 的年发生率随着随访时间的延长而增加,年龄、酗酒和肝组织纤维化分段是独立影响因素,IR不是独立影响因素。干扰素的治疗虽然也不是独立影响因素,但使风险降低33%,特别是在对干扰素治疗有应答的病人中,可减少肝细胞癌的发生率。
(二) 腺瘤样增生腺瘤样增生(Adenomatoid hyperplasia,AH)是指硬变肝中的结节体积明显大于其周围结节的结节状病变。多数AH直径为0.8~2 cm,常有几个汇管区,可通过高清晰度的超声波检查发现。根据肝硬化的类型可调整AH判断标准的下限:大结节性肝硬化>1 cm;大小结节混合性肝硬化>0.8 cm;小结节性肝硬化>0.6 cm。依其是否伴有“不典型性”把这种病变分为普通型AH和不典型AH。前者为体积较大的再生结节,与肝细胞癌的关系不如后者密切。不典型AH为伴有小细胞性改变的AH。根据小细胞性改变的程度又可把不典型AH分为2个亚型:轻度不典型AH和重度不典型AH,不典型AH与肝细胞癌的关系密切,重度不典型AH与Ⅰ级肝细胞癌的鉴别诊断有时很困难。
(三) 变异肝细胞病灶变异肝细胞病灶(FAH)是指由细胞学和细胞化学表型明显变异的成熟肝细胞组成的局部病灶。最初,这种病灶在给予亚硝胺类致癌剂的大鼠肝内被发现,后来,在化学致癌物、放射线及致癌病毒诱发的肝癌模型早期也出现。大量的证据表明,FAH可演变为肝细胞腺瘤和肝细胞癌[21],近20年来Bannasch等[21]在多种动物模型进行的形态学和组织化学观察显示,肝实质中FAH的出现和进展标志着肝细胞癌的发生过程(早期FAH→晚期FAH→肝细胞腺瘤→肝细胞癌),变异肝细胞病灶是肝细胞腺瘤和肝细胞癌的前期病变。最近的观察表明,这种局灶性病变也存在于人病变肝组织中,并可通过变异肝细胞结节和(或)小细胞性改变进展为肝细胞癌,因而也是癌前病变之一。通过肝穿刺组织学检查小细胞性改变和FAH可用于监测高危人群的肝细胞癌发生,如慢性乙型肝炎或肝硬化人群。
(四) DNA倍体含量分析组织中DNA含量的变化可作为直接反映肿瘤增殖能力的重要生物学指标。正常人各种器官组织的细胞核DNA含量为较恒定的二倍体(2C)值,肿瘤细胞DNA含量倍体水平多有不同程度的提高,DNA含量异倍体(AN)及较多非整倍体细胞的出现,是恶性肿瘤的一个重要生物学标志。癌前病变由于处于活跃的增殖状态,DNA含量倍体水平增高。采用FCM或图像分析仪??DNA倍体模式分析技术可以对动物或人体肝组织的DNA 倍体进行检测分析,探讨肝细胞癌生物学特性的演变规律和转移机制。图像分析技术与FCM相比,具有保留完整的组织形态,定位准确,可与常规病理检验同步进行的特点。而FCM以单细胞悬液为检测对象,对实体瘤而言,丧失了重要的组织形态学信息。动物模型表明,肝癌从早期相对良性阶段向晚期明显恶性状态转变的增殖动力学基础,是DNA倍体从4C→2C→AN的动态演变,通过DNA水平的测定,可以了解肝癌的演进状态及恶性程度。人体肝癌在瘤体直径接近3 cm大小时,是DNA倍体开始从2C→AN转变,生物学行为从早期相对良性状态向演进期明显恶性状态转变的重要时期。加强对≤3 cm小肝癌的早期发现和治疗,对提高肝癌病人的生存率有重要意义。章宗籍等[22]对肝细胞DNA含量及组织形态学在人体肝癌发生过程中的变化规律作了研究。他们利用图像分析技术对67例慢性肝炎、肝硬化、癌旁肝硬化和肝癌的肝组织样本分别作13项参数的形态定量研究和肝细胞DNA含量测定分析,发现4者反映核大小的参数和核浆比逐渐增大,而反映细胞大小的参数逐渐减少,呈规律性变化。这种连续渐进的形态改变,反映了正常肝细胞逐渐向异型细胞演进的动态过程。他们同时利用形态定量及DNA含量测定分析对慢性肝病及肝癌作定量病理诊断,提出癌前肝硬化阶段的形态计量及细胞倍体参数指标,并认为它是一种癌前病变,在肝癌的形成中具有的重要意义。
随着分子病理学的进展,肝脏肿瘤病理学的研究领域已经开始从经典的形态学向分子生物学研究领域扩展,学科交叉和重组日新月异,包括高通量基因测序、LOH分析、MSI分析、单核核苷酸多态性分析、荧光原位杂交、比较基因组杂交、激光捕获显微切割、DNA芯片、蛋白质芯片及组织芯片等在内的一大批新型分子生物学技术已经在肿瘤病理学研究领域得到越来越广泛的应用。在今后发展中建立起肿瘤病理类型相关基因谱的实用型检测技术体系,将为更准确的病理诊断(尤其是高危人群、癌前病变、交界性病变和早期癌变的诊断)、组织学分型、基因型分类、评估生物学行为、判断转移和复发风险以及临床预后等提供新型的分子基因诊断指标。
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