發(fā)布時(shí)間：2020-07-13 14:44

【摘要】：目的定量分析正常腦組織和不同級(jí)別腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞核的圖像分析參數(shù)及增殖指標(biāo)Ki-67、CyclinD1的表達(dá)分?jǐn)?shù)參數(shù),揭示不同級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞形態(tài)及密度的差異,篩選對(duì)膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷有價(jià)值的參數(shù)。通過(guò)線性判別函數(shù)建立多個(gè)膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷模型并比較各診斷模型的回代判別準(zhǔn)確率,探討這些參數(shù)在腦膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷方面的意義,為膠質(zhì)瘤組織學(xué)分級(jí)提供客觀的方法。材料與方法1.實(shí)驗(yàn)材料和分組:收集2010年-2015年廣東同江醫(yī)院手術(shù)切除大腦膠質(zhì)瘤存檔病理標(biāo)本共80例,所有病例均為初治患者,術(shù)前未行輔助放、化療。根據(jù)2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類的組織學(xué)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病理學(xué)診斷,按照病例的構(gòu)成,將研究對(duì)象分為對(duì)照組及病變組,對(duì)照組為正常腦組織,收集因腦外傷等手術(shù)送檢正常腦組織10例。病變組包括WHO Ⅰ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤組,其中Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤15例,Ⅱ級(jí)20例,Ⅲ級(jí)25例,Ⅳ級(jí)20例;2.實(shí)驗(yàn)方法(1)采用光學(xué)顯微鏡、顯微攝像儀和圖像分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖像分析。首先使用物鏡測(cè)微尺對(duì)測(cè)試軟件進(jìn)行標(biāo)定,再將HE切片置于光學(xué)顯微鏡40倍物鏡下隨機(jī)捕獲觀察視野,每例取1-4個(gè)視野經(jīng)顯微攝像系統(tǒng)采集圖像并輸入計(jì)算機(jī)。采用Image-Pro Plus 6.0圖像分析軟件分別測(cè)試正常腦組織及不同級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞核的形態(tài)參數(shù)。包括:細(xì)胞核面積、細(xì)胞核長(zhǎng)軸與短軸、細(xì)胞核周長(zhǎng)。計(jì)數(shù)40倍物鏡下細(xì)胞的數(shù)目及圖像視野的面積,計(jì)算圖片中細(xì)胞面數(shù)密度和細(xì)胞核面積密度。(2)采用免疫組織化學(xué)方法分別檢測(cè)WHO Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤及正常腦組織中增殖指標(biāo)Ki-67、CyclinD1的表達(dá)情況。所有標(biāo)本經(jīng)常規(guī)脫水、包埋、切片、脫臘后,采用免疫組化方法檢測(cè)Ki-67、CyclinD1。以膠質(zhì)瘤細(xì)胞胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性,結(jié)果觀察采用半定量12分法,測(cè)試并記錄表達(dá)分?jǐn)?shù)。所有標(biāo)本免疫組化染色時(shí)均設(shè)立陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照。免疫組化染色結(jié)果由兩位有經(jīng)驗(yàn)的臨床病理醫(yī)師在未知診斷結(jié)果的情況下獨(dú)立閱片判斷。(3)采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,連續(xù)型變量的結(jié)果以均數(shù)(x)、標(biāo)準(zhǔn)差(SD)、最大值(Max)、最小值(Min)，所有測(cè)試數(shù)值以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±SD)表示。對(duì)不同組間的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行多組獨(dú)立樣本的秩和檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料的比較采用卡方檢驗(yàn),以P0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)不同模型組別間進(jìn)行逐步判別分析并分別建立Fisher線性判別函數(shù),繪制判別函數(shù)分類圖并計(jì)算各模型組的回代判別準(zhǔn)確率。結(jié)果1.不同級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞核形態(tài)參數(shù)的差異Ⅰ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞核的形態(tài)參數(shù)顯示了核的面積、長(zhǎng)軸、短軸和周長(zhǎng)整體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的上述形態(tài)參數(shù)平均值均為所有級(jí)別中最大,而其標(biāo)準(zhǔn)差為所有級(jí)別膠質(zhì)瘤中最小；WHO Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤的上述形態(tài)參數(shù)(除長(zhǎng)軸)平均值均為所有級(jí)別膠質(zhì)瘤中最小,ⅡⅠ級(jí)膠質(zhì)瘤的上述形態(tài)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差為所有膠質(zhì)瘤中最大。低級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHO Ⅰ-Ⅱ級(jí))不論細(xì)胞核面積還是周長(zhǎng)均明顯低于高級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHOⅢ-Ⅳ級(jí)),除WHOⅠ級(jí)和Ⅱ級(jí)瘤細(xì)胞核長(zhǎng)軸無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異外,其余各組兩兩比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均小于0.05),提示低級(jí)別膠質(zhì)瘤具有較小的細(xì)胞核,這是鑒別不同組織學(xué)級(jí)別的一個(gè)重要指標(biāo)。另一特點(diǎn)是膠質(zhì)瘤細(xì)胞核形態(tài)參數(shù)的變異程度有所不同,低級(jí)別膠質(zhì)瘤核參數(shù)變異度(標(biāo)準(zhǔn)差)較小,高級(jí)別腫瘤,特別是WHO Ⅲ級(jí)腫瘤變異度較大,提示高級(jí)別腫瘤核的大小極不均一,這可能是瘤細(xì)胞多形性導(dǎo)致的因素。2.不同級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞密度參數(shù)的差異盡管不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的細(xì)胞面數(shù)密度存在總體顯著性差異(P0.001),但WHOⅡ級(jí)與Ⅲ級(jí)之間,以及高級(jí)別膠質(zhì)瘤(Ⅲ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤)之間卻均無(wú)組間差異,提示W(wǎng)HO Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤的細(xì)胞面數(shù)密度最小,但Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞密度并無(wú)明顯變化。不同級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞的核面積密度也存在總體顯著性差異P0.001),且各級(jí)別之間也存在顯著性差異,提示盡管細(xì)胞面數(shù)密度差別不大,但細(xì)胞核面積密度可作為鑒別不同組織級(jí)別的膠質(zhì)瘤的重要圖像分析參數(shù)。3.正常腦組織與膠質(zhì)瘤細(xì)胞核形態(tài)參數(shù)及密度參數(shù)的差異正常腦組織與WHO Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞核的參數(shù)比較中,除核的長(zhǎng)軸有顯著的差異(P0.01)，其余在核的面積、短軸及周長(zhǎng)方面,無(wú)顯著性的差異。而正常腦組織與Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤在細(xì)胞核的面積、長(zhǎng)軸、短軸及周長(zhǎng)等參數(shù)的比較中,顯示明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.01),提示Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞核比正常腦組織細(xì)胞核顯著增大;在細(xì)胞面數(shù)密度及核面積密度方面,正常腦組織與Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤比較無(wú)明顯差異,而與Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。提示正常腦組織細(xì)胞核形態(tài)及單位面積中的細(xì)胞密度與Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤相近,而與Ⅱ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤差異性較大。4.Ki-67在正常腦組織及不同級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)情況Ki-67在10例正常腦組織中均不表達(dá);而Ki-67在80例膠質(zhì)瘤的陽(yáng)性率為67.50%(54/80),遠(yuǎn)高于正常腦組織的表達(dá)(P0.01)。Ki-67在不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的表達(dá)情況不一致,Ki-67在Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的表達(dá)分?jǐn)?shù)最高,在Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤的表達(dá)分?jǐn)?shù)最低;Ki-67的表達(dá)分?jǐn)?shù)與Ⅰ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的Spearman等級(jí)相關(guān)系數(shù)為0.703(P0.001),顯示隨著Ⅰ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤級(jí)別的升高,Ki-67表達(dá)的指數(shù)分?jǐn)?shù)也逐漸升高。在分組的兩兩比較中,低級(jí)別膠質(zhì)瘤(I、Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤)與高級(jí)別膠質(zhì)瘤(Ⅲ、Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤)中Ki-67的表達(dá)差異有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.01);Ki-67在Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤中的表達(dá)有增高的趨勢(shì),但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),與在ⅡⅠ級(jí)與Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤中的表達(dá)類似。在臨床病理參數(shù)中,Ki-67在不同年齡的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),在不同性別、腫瘤大小及部位中表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);5.CyclinD1在正常腦組織及不同級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)情況CyclinD1在正常腦組織及不同級(jí)別的膠質(zhì)瘤中的表達(dá)不一致,CyclinD1在正常腦組織中僅有1例表達(dá)陽(yáng)性(1/10),而在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)陽(yáng)性率高達(dá)83.75%(67/80),具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。CyclinDl在Ⅰ級(jí)膠質(zhì)瘤的表達(dá)分?jǐn)?shù)最低,在Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的表達(dá)分?jǐn)?shù)最高；CyclinDl的表達(dá)分?jǐn)?shù)與Ⅰ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的Spearman等級(jí)相關(guān)系數(shù)為0.616(P0.001),顯示隨著膠質(zhì)瘤級(jí)別的升高,CyclinDl的表達(dá)率逐漸升高,染色的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),而且在表達(dá)率的分組兩兩比較中,Ⅰ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。CyclinD1的表達(dá)在不同性別、年齡、腫瘤大小及部位中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。6.膠質(zhì)瘤中Ki-67、CyclinDl表達(dá)的相關(guān)性分析Pearson相關(guān)檢驗(yàn)顯示Ki-67、CyclinD1兩種蛋白在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)存在顯著相關(guān),提示兩者之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R=0.816，X2=19.218,P0.01)。7.基于圖像分析參數(shù)及增殖指標(biāo)表達(dá)分?jǐn)?shù)參數(shù)的多種膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷模型(1)以正常腦組織、不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的形態(tài)參數(shù)及密度參數(shù)為基礎(chǔ)參數(shù),加入Ki-67及CyclinD1的表達(dá)分?jǐn)?shù)進(jìn)行Fisher線性判別分析,通過(guò)建立線性判別函數(shù)獲得正常腦組織與四級(jí)膠質(zhì)瘤分類中四級(jí)膠質(zhì)瘤圖像分析診斷模型、四級(jí)膠質(zhì)瘤圖像分析+ Ki-67診斷模型、四級(jí)膠質(zhì)瘤圖像分析+ CyclinD1診斷模型及四級(jí)膠質(zhì)瘤圖像分析+ Ki-67、CyclinD1診斷模型四個(gè)模型,計(jì)算回代判別準(zhǔn)確率分別為76.7%、75.6%、78.9%及78.9%。將各診斷模型回代判別總準(zhǔn)確率進(jìn)行分組兩兩比較,結(jié)果顯示均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P值均大于0.05)。(2)整合低級(jí)別膠質(zhì)瘤(Ⅰ-Ⅱ級(jí)膠質(zhì)瘤)及高級(jí)別膠質(zhì)瘤(Ⅲ-Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤)的圖像分析參數(shù)(形態(tài)參數(shù)及密度參數(shù)),加上正常腦組織的圖像分析參數(shù)(形態(tài)參數(shù)及密度參數(shù))進(jìn)行Fisher線性判別分析,通過(guò)建立線性判別函數(shù)獲得高低級(jí)別膠質(zhì)瘤圖像分析診斷模型,計(jì)算回代判別準(zhǔn)確率為88.9%。結(jié)論1.膠質(zhì)瘤細(xì)胞核的圖像分析中的面積、長(zhǎng)軸、短軸及周長(zhǎng)等形態(tài)參數(shù)和單位面積中的細(xì)胞數(shù)量及核面積密度可作為膠質(zhì)瘤組織學(xué)定量分級(jí)診斷的重要指標(biāo)參數(shù),對(duì)腦膠質(zhì)瘤診斷分級(jí)具有重要意義。2.增殖指標(biāo)Ki-67及CyclinD1表達(dá)分?jǐn)?shù)隨著膠質(zhì)瘤級(jí)別的增高而增高,兩者聯(lián)合應(yīng)用在膠質(zhì)瘤的病理分級(jí)診斷及預(yù)后分析具有較強(qiáng)的客觀性及實(shí)用價(jià)值。3.基于圖像分析中的核面積、核長(zhǎng)軸、核短軸和單位面積中的細(xì)胞數(shù)量及細(xì)胞核面積、Ki-67及CyclinD1表達(dá)分?jǐn)?shù)建立膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷模型,回代判別準(zhǔn)確率相近(兩兩比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異),可達(dá)78.9%。4.基于膠質(zhì)瘤細(xì)胞的核面積、核長(zhǎng)軸、核短軸及核周長(zhǎng)和單位面積的細(xì)胞數(shù)量及核面積密度,建立高低級(jí)別膠質(zhì)瘤分級(jí)診斷模型,準(zhǔn)確率可達(dá)88.9%。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R739.41
【圖文】：

物鏡４0ｘ）．逡逑ｏｍｅｔｅｒ（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ邋ｌｅｎｓ邋ｘ邋４０）．逡逑像分析參數(shù)的選用切片在安裝了視野，經(jīng)ＣＨＡＭＰＩＯＮ邋ＩＭＡＧＥ邋Ｍ１－４個(gè)視野，用Ｉｍａｇｅ－Ｐｒｏ邋Ｐｌｕｓ圖

可認(rèn)為Ｉ級(jí)膠質(zhì)瘤的細(xì)胞數(shù)量密度為４種膠質(zhì)瘤細(xì)胞面數(shù)密度中最小。盡逡逑管不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的細(xì)胞面數(shù)密度存在總體顯著性差異（表１－３），但ＷＨＯＩＩ逡逑級(jí)與ＩＩＩ級(jí)之間，以及高級(jí)別膠質(zhì)瘤之間卻未顯示組間差異（圖１－４），提示ＷＨＯ逡逑Ｉ級(jí)膠質(zhì)瘤的細(xì)胞面數(shù)密度最小，但ＩＩ－ＩＶ級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞密度并無(wú)明顯差異。不逡逑同級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞的核面積密度也存在總體顯著性差異，且各級(jí)別之間部分存在逡逑顯著性差異

在正常腦組織、不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的形態(tài)參數(shù)及密度參數(shù)的基礎(chǔ)上，加入Ｋ１－６７的逡逑表達(dá)分?jǐn)?shù)參數(shù)進(jìn)行Ｆｉｓｈｅｒ線性判別分析。Ｆｉｓｈｅｒ線性判別函數(shù)式如（３－２），判別函逡逑數(shù)的分類圖如圖３－２，結(jié)果顯示回代判別總準(zhǔn)確率為７５．６％（表３－３）。其中正常腦組逡逑織的診斷準(zhǔn)確率為８０．０％，Ｉ級(jí)膠質(zhì)瘤的診斷準(zhǔn)確率為８６．７％，ＩＩ級(jí)膠質(zhì)瘤的診逡逑斷準(zhǔn)確率為６０．０％，邋ＩＩＩ級(jí)膠質(zhì)瘤的診斷準(zhǔn)確率為７６．０％，ＩＶ級(jí)膠質(zhì)瘤的診斷準(zhǔn)確逡逑率為８０．０％。逡逑（３－２）Ｆｉｓｈｅｒ線性判別函數(shù)式如下：逡逑（３－２）邋Ｆｉｓｈｅｒ邋ｌｉｎｅａｒ邋ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ邋ｆｕｎｃｔｉｏｎ：逡逑３９逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2753598