吴 康， 满艳茹， 唐文潇， 俞靖龙， 周道银， 邓安梅， 孙 懿， 颜宏利

第二军医大学长海医院实验诊断科，上海 200433



自动尿液细胞DNA定量分析对泌尿系统炎症与膀胱癌的鉴别诊断价值

吴 康△， 满艳茹△， 唐文潇， 俞靖龙， 周道银， 邓安梅， 孙 懿*， 颜宏利*

第二军医大学长海医院实验诊断科，上海 200433

目的： 评估尿液细胞DNA定量分析在泌尿系统肿瘤诊断中的应用价值。方法： 采集92例泌尿系统炎症和39例疑似膀胱癌患者的尿液分别进行DNA定量测定、常规细胞学检验和尿液液基细胞学检查，以病理诊断为金标准，评估3种方法对泌尿系统炎症与膀胱癌的鉴别诊断价值，分析尿液细胞DNA定量与肿瘤分型的关联。结果： 尿液DNA倍体分析对膀胱癌诊断的敏感性和特异性分别为88.89%和97.09%，诊断符合率为94.66%。传统尿液细胞学检验的敏感性和特异性分别为51.85%和100%，准确性为90.07%。尿液液基细胞学检查对膀胱癌诊断的敏感性和特异性分别为81.48%和99.04%，诊断符合率为95.41%。尿液DNA倍体分析结果>5C细胞的个数与尿路上皮癌分型存在关联，高级别尿路上皮癌组异倍体(>5C)细胞数量较低级别组显著增高。结论： 尿液DNA定量分析能够较好地鉴别泌尿系统炎症与膀胱癌，较传统细胞学检验有更好的提示作用。

自动尿液细胞DNA定量分析；泌尿系统炎症；膀胱癌

细胞增殖取决于细胞核的DNA复制与细胞分裂。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。细胞癌变的本质是细胞迅速无限增殖和转移，正常细胞及肿瘤细胞在生长增殖时，细胞核内DNA结构及含量都会发生变化。生理状态下，人体大多数细胞(90%以上)在G0/G1期，即二倍体(2C)细胞。病理状态下，炎性刺激时S期和G2/M期(2C至4C)细胞数量增加，肿瘤细胞过度增殖时往往导致>5C的非整倍体细胞出现并异常增多。本研究拟评估尿液细胞DNA定量分析对泌尿系统炎症与膀胱癌的鉴别诊断价值。通过对细胞DNA/核酸倍体检测，了解细胞周期变化及监测恶性增殖的肿瘤细胞的出现。

自动尿液细胞DNA定量分析是一项新型的用于评估是否存在泌尿系统肿瘤细胞的检查方法。对于患者，该检查安全无创，便于标本的采集和病情的监测。对于检验工作者，该方法具有灵敏度高、可标准化、客观性强等显著优势。

1 材料与方法

1.1 临床资料 2014年8月至2016年8月于上海长海医院就诊的92例泌尿系统炎症和39例疑似膀胱癌患者，患者均签署知情同意书，获得本院伦理委员会批准。收集患者清晨第一次尿液，要求尿量大于200 mL，并于2 h内送检进行细胞DNA倍体检测，详细记录病史、症状、病理结果。

1.2 方法 尿液标本混匀离心，根据沉淀的细胞数量加入适量固定液(50%酒精)重悬后混匀，使用涂片离心机制成薄层细胞片2张，一张采用福尔根(Feulgen)DNA染液染色细胞的细胞核[1]，用于DNA定量测定；另一张用瑞氏-吉姆萨染液染色，用于常规细胞学检验，由一名具有4年以上专业工作经验的中级检验人员进行阅片。

1.3 细胞图像分析 采用AcCell全自动细胞分析图像系统(武汉兰丁医学高科技有限公司)进行扫描处理[2-3]，用软件进行细胞图像分割，得到单个细胞核的图像，按照不同的细胞类型自动分组，根据细胞DNA含量对每个像素做0至255之间的量化分析，统计整个样本中的所有细胞核DNA含量。

1.4 病理学诊断 泌尿系统炎症组因未做组织病理检查，病理学诊断结果为尿液液基细胞学检测；疑似泌尿系统肿瘤组进行活检或手术，由病理医生进行取材及病理诊断，以组织病理结果为金标准。

1.5 统计学处理 两组之间比较采用独立样本t检验。检验水准(α)为0.05。

2 结 果

2.1 不同方法对泌尿系统肿瘤的检出率对比 取92例泌尿系统炎症患者和39例疑似膀胱癌患者尿液，分别进行DNA定量分析、传统细胞学镜检、尿液液基细胞学病理和组织病理检查，两组分别以尿液液基细胞学检查结果和组织病理结果为金标准，计算细胞DNA定量分析、常规细胞学检验和尿液液基细胞学检查3种方法对泌尿系统肿瘤的检出率。结果(表1～表3)表明：131例标本最终经组织病理诊断27例膀胱癌，DNA倍体分析对膀胱癌诊断的敏感性和特异性分别为88.89%和97.09%，诊断符合率为94.66%；传统尿液细胞学检验的敏感性和特异性分别为51.85%和100%，准确性为90.07%；尿液液基细胞学检查对膀胱癌诊断的敏感性和特异性分别为81.48%和99.04%，诊断符合率为95.41%。

表1 细胞DNA定量分析对膀胱癌的检出情况

表2 常规细胞学检验对膀胱癌的检出情况

表3 尿液液基细胞学检查对膀胱癌的检出情况

2.2 不同级别尿路上皮癌患者尿液细胞DNA定量对比 27例膀胱癌患者中25例为尿路上皮癌患者，分析计数>5C细胞(异倍体细胞)数量与尿路上皮癌分级之间的关联发现，高级别尿路上皮癌组>5C细胞数量显著高于低级别尿路上皮癌组(P<0.01，图1)。低级别尿路上皮癌组患者>5C细胞数量(平均值±标准差)为4.28±3.10，高级别尿路上皮癌组患者>5C细胞数量为21.67±15.29。

图1 尿路上皮癌患者尿液细胞DNA定量分析

3 讨 论

本研究以病理诊断为金标准，对92例泌尿系统炎症患者和39例疑似泌尿系统肿瘤患者的尿液进行检测，通过比较传统细胞学检验、尿液液基细胞学检查和DNA定量分析结果发现：尿液DNA定量分析对泌尿系统炎症与膀胱癌的鉴别诊断，与尿液液基细胞学检查效率相当，较传统细胞学检验有更好的提示作用。

27例活检病理诊断的膀胱癌病例中，有3例DNA倍体分析与病理结果不符，分析考虑存在两方面因素：(1)标本中细胞数量少或标本受到污染，如阴道分泌物、前列腺液的污染，或留取不当致尿液被外源物质所污染，导致尿液中的细胞破坏明显，均可能造成假阴性结果；(2)肿瘤本身的因素，如局部微环境及脱落时间因素所致的细胞质和细胞核出现一系列退化性改变。此外，我们发现由于DNA倍体图像分析技术需要计算单个细胞的DNA指数，因此会剔除重叠细胞，导致一些具有粘附特性的肿瘤细胞被剔除，造成假阴性结果。104例非泌尿系统肿瘤患者的标本中，DNA倍体分析，存在4例异倍体(>5C)细胞数量分别为1个、1个、2个和3个的假阳性病例，他们的诊断分别为膀胱粘膜慢性炎症、膀胱粘膜慢性炎症、嗜酸性膀胱炎和膀胱粘膜慢性炎症。这些倍体异常的假阳性病例预后如何，有待于我们进一步的跟踪随访。

尽管传统细胞学镜检尿液肿瘤细胞假阳性率为0，但阳性检出率只有51.85%，较DNA定量分析明显偏低。经我们统计，在漏诊的13例传统细胞学检验病例中，有9例为尿液DNA定量分析仅见少量异倍体细胞，即>5C细胞数量小于3个。细胞的形态，特别是胞核和核仁的大小、形状及染色不一致是恶性肿瘤的重要特征。临床传统细胞学检验过程中常常遇到因细胞数量少、细胞形态不典型而难以确诊的脱落细胞病例，导致阳性检出率偏低。与诊断效率相当的尿液液基细胞学检查比较，自动尿液细胞DNA倍体检查的优势在于可以实现细胞学检查的自动化、标准化和数字化。该检测技术同样采用高效的液基薄层细胞制片，除进行人工阅片外，该技术可进行仪器自动拍摄，对所有细胞核的DNA含量进行定量分析统计，获得定量结果。

DNA倍体分析技术在多种人类肿瘤诊断中具有重要的诊断价值，其在宫颈癌及癌前病变的诊断、早期筛查及评估预后的实践中早已取得了国内外同行的广泛认可[4-5]。近年来研究发现其在临床怀疑的口腔早期肿瘤及口腔癌症中具有非常显著的诊断价值[6-7]，对浆膜腔积液[8]、支气管肺泡灌洗液[9]等体液中的恶性细胞的诊断具有良好的应用价值。在泌尿系统肿瘤方面，研究发现DNA倍体分析可大大提高尿路上皮癌检测的特异性,增加对浸润性膀胱癌及上尿路上皮癌诊断的灵敏度，是对尿路上皮癌检测方法的有力补充[10]。本研究进一步发现自动DNA定量分析技术能够较好地鉴别癌细胞和炎症刺激导致的细胞核异质改变，对膀胱癌的辅助诊断具有较高的敏感性和特异性，且尿液脱落细胞DNA异倍体细胞数量与尿路上皮癌的分级显著相关，尿液DNA倍体分析能够为泌尿系统肿瘤提供良好的辅助诊断依据。尽管研究发现VEGF、VEGFR定量分析荧光原位杂交(FISH)法对膀胱尿路上皮癌诊断的敏感性高于DNA倍体和尿细胞学检查[11],但由于FISH检查法价格昂贵，不适用于临床筛查。相比较而言，随着自动尿液细胞DNA倍体检测技术在图像采集和筛选方面的不断改进[12-13]，其在恶性疾病的大样本量筛查方面具有的优势将进一步显现。

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[本文编辑] 廖晓瑜， 贾泽军

The value of automated urine cell DNA quantitative analysis in the differential diagnosis of urinary tract inflammation and bladder cancer

WU Kang△, MAN Yan-ru△, TANG Wen-xiao, YU Jing-long, ZHOU Dao-yin, DENG An-mei, SUN Yi*, YAN Hong-li*

Department of Clinical Laboratory, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China

Objective： To evaluate the application value of urine cell DNA quantitative analysis in the diagnosis of urinary tract tumors. Methods： There were 92 cases of urinary tract inflammation and 39 cases of patients with suspected bladder cancer urine were tested by DNA quantitative determination, conventional cytology test and urine cytology, pathological diagnosis as the gold standard, the value of the three methods in differential diagnosis of urinary tract inflammation and bladder cancer were assessed, the correlationship between urine cell DNA quantitative and tumor types was analyzed. Results： The sensitivity and specificity of urinary DNA ploidy analysis for the diagnosis of bladder cancer were 88.89% and 97.09%, respectively, and the diagnostic accuracy was 94.66%. The sensitivity and specificity of the traditional urine cytology test were 51.85% and 100%, respectively, and the accuracy was 90.07%. The sensitivity and specificity of urine liquid based cytology test in the diagnosis of bladder cancer were 81.48% and 99.04%, respectively, and the diagnostic accuracy was 95.41%. Urine DNA ploidy analysis results >5C cell number and the type of the urinary tract epithelial cancer were associated, high level of urinary tract epithelial cancer group (>5C) cell number was significantly higher than the low level group. Conclusions： The urine DNA quantitative analysis can identify the urinary system inflammation and bladder cancer, which is better than the traditional cytology test.

automated urine cell DNA quantitative analysis; urinary system inflammation; bladder cancer

2016-07-05 [接受日期] 2016-10-19

国家自然科学基金(81302579，81471605)，上海申康医院发展中心市级医院临床辅助科室能力建设项目基金(SHDC22014014). Supported by National Natural Science Foundation of China(81302579，81471605)and Ability Construction of Clinical Assistant Department of Municipal Hospital of Shanghai Shenkang Hospital Development Center(SHDC22014014).

吴 康，检验技师. E-mail：759051596@qq.com；满艳茹，检验技师. E-mail：707149296@qq.com

10.12025/j.issn.1008-6358.2016.20160714

短篇论著

R 737.1

A

△共同第一作者(Co-first authors).

*通信作者(Corresponding authors). Tel: 021-31162079, E-mail: medsunyi@163.com; Tel: 021-31162079, E-mail: y_hongli@yahoo.com