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诊断病理学的发展:从器官病理学到分子病理学

作者:发布时间:2010/4/26 9:08:22

诊断病理学的发展----从器官病理学到分子病理学

一、        诊断病理学的奠基与发展

病理学是研究疾病病因、发病机制、形态结构改变以及由此而引起的功能变化的一门基础医学与临床医学之间的桥梁学科。

《黄帝内经》中就有了尸检的记载,明代和宋代称“法医”为“忤作”。

在西方,希波克拉底时代有了尸检的纪录,但较系统的尸体剖检始于十八世纪。

(一)器官病理学时代

u    Morgagni1682-1771

700例尸检,器官改变临床表现

《疾病的位置与原因》

u    Rokitanski1800-1878

3万例尸检实践,6万例尸检的材料,详细描述了全身各器官的各种病变

u    Horner1829年发表第一篇病理论文

u    Hodgkin1832年发表第一篇尸检论文

(二)细胞与组织病理学时代

u    Virchows1843年开始用显微镜观察病变部位的细胞和组织结构

u    Virchows1858年发表《细胞病理学》

u    Paget1863年发表《外科病理学》

u    Mallory & Wright1897年发表《组织学技术》

u    Mallory1914年发表《病理组织学原则》

u    Ewing1919年发表《肿瘤性疾病》

u    McFarland1924年发表《外科病理学》

u    Karsner1926年发表《人体病理学》

u    Papanicolaou1928年建立病理细胞学检查

(三)超微结构病理学时代

u    1832年,Knall & Rusha发明透射电子显微镜

u    1938年,Ardenne发明扫描电子显微镜

u    1951年,电镜用于病理诊断

u    目前,仍然广泛应用于诊断病理学

(四)免疫病理学时代

u    1941Coons建立免疫荧光技术

u    1948Fagraeus发展免疫荧光技术

u    1970Sterberger建立酶标抗体技术

u    1974Taylor证实免疫球蛋白位于浆细胞中

u    1975Koehler & Milstein建立杂交瘤抗体技术

u    1981Hsu建立ABC免疫酶染色技术

u    1990年,免疫组化已成为常规病理检查

u    19984月,大批免疫组化抗体和试剂盒已经通过美国FDA临床认证

u    我院用于临床病理诊断也已达12年,现已成为常规病理技术

(五)分子病理学时代

u    免疫病理学是对疾病发生分子机制的初窥

u    1953年,James Watson & Francis Crick提出DNA的双螺旋结构模型

u    1960s早期,Marshall Nierenberg & Har Gobind Khorana发现遗传密码的翻译原则:4种核苷酸,三联码,64种组合。61种与相应的氨基酸对应,其余3种为终止密码

u    遗传的“中心法则”随之建立

u    分子生物学技术的发展和广泛应用极大地促进了病理学的发展

u    原位分子杂交技术,in situ hybridization

u    多聚酶链式反应(PCR),polymerase-chain reaction

u    原位PCRin situ PCRPCR in situ hybridization

u    基因芯片技术,microarray

u    后基因组计划:表型遗传学,蛋白组学,人类疾病基因组计划,肿瘤基因组计划

二、诊断病理学的概念

诊断病理学的主要任务就是协助临床医师对疾病做出正确的诊断。它包括尸检(autopsy, A)、活检(biopsy, B)、和细胞学(cytology, C)三部分工作,这三大任务被称为诊断病理学的ABC

尸体剖检(autopsy, necropsy):是通过解剖尸体观察和发现死者器官、组织的病理变化,找出主要病变,分析、判断直接死亡原因的一种重要方法。通过尸检,可以验证临床诊断的正确性及治疗效果,发现临床诊断和治疗上存在的问题,最后通过临床病理讨论会的形式,实现病理和临床的交流和统一。

活检病理学:是针对临床各科自病员体表或体内取到的组织标本进行病理检查,得出准确诊断。诊断病理学工作的主体是处理活检标本,尤其是外科活检标本,因此有人把诊断病理学又称外科病理学(surgical pathology)。

细胞学检查:是指从各科涂片中检测病变细胞,尤其是肿瘤细胞的一种手段。其检查对象包括痰涂片、宫颈涂片、浆膜腔积液涂片、实质脏器或肿块穿刺涂片等标本。

细胞学检查方法简单,成本低,速度快,属于无损性或低损伤性检查,因此适合于肿瘤的大规模普查。由于多次普查的结果,目前查到的宫颈癌以及食管癌中早期癌的比例增加,从而宫颈癌的死亡率相应降低。

三、诊断病理学的任务

Œ     提出明确的病理诊断:为循证医学(evidence-based medicine)的开展提供充分的诊断依据,协助一线医生确保医疗安全,在法律和医疗法规许可的范围内行医;

     提供可能的病因学证据或线索:如结核、HIVHBVHCVHPV感染;

Ž     提供有关的预后因素:肿瘤的分化程度、 淋巴结转移情况、 浸润深度和范围、 细胞增殖指数、  P53基因突变、  ERPR测定、耐药基因测定。

例:(肝右叶)单结节型肝细胞癌(肿瘤体积:3.4×3.2×3.0 cm3),Edmondson II级,部分为I级;肿瘤累及肝被膜;血管内查见癌拴,切缘未见癌累及;另送之(肝门)淋巴结(3枚)及腹腔淋巴结(8枚)均未见转移癌;癌细胞甲胎蛋白(++),Ki-67++),p53++),HBsAg(-),HBcAg(-);HBV DNA原位杂交(-),HBV病毒序列检测(+);

 慢性乙型肝炎,中度活动,伴小结节性肝硬变(G3S4);肝细胞HBsAg++),HBcAg+);HBV DNA原位杂交(++),液相扩增(++)。

四、诊断病理学技术

1、电镜观察

         光学显微镜放大倍数较低,为微米级。而电子显微镜在常规情况下就可以观察到纳米级,这可允许我们对于普通光镜难以观察到的亚细胞结构或病毒等微小病原体进行观察,因而在诊断病理学上得到广泛的应用,例如,对于病毒颗粒的鉴定,肿瘤类型的确定,软组织肿瘤的分类以及神经内分泌细胞来源肿瘤的确诊,超微结构检查有决定性意义。

2、组织化学技术

         组织化学histochemistry,又叫特染,是组织切片原位的化学反应或生物化学反应。例如,在切片上发现抗酸染色阳性的抗酸杆菌有助于结核的诊断;地衣红染色可确定乙型肝炎表面抗原在肝细胞内的积聚;阿尔辛蓝-过碘酸雷夫氏染色有助于粘液腺癌的诊断和糖原贮积的认定;肝细胞内大量金属铜沉积有助于肝-豆状核变性的诊断;根据某些酶的活性设计的酶组织化学可以检测某些功能酶活性的改变。

3、免疫组织化学技术

         免疫组织化学,immunohistochemistry,是免疫学和组织化学结合的一门科学,以免疫学的抗原-抗体为其理论基础,实际上是一种切片上的抗原-抗体反应

         1)免疫组织化学反应的方法
  
 免疫荧光染色技术
  
‚ 免疫酶染色技术
  
ƒ 免疫胶体金染色技术

         2)免疫组织化学的应用
 提高病理诊断的准确性
‚ 激素受体检测
ƒ 对病变组织或肿瘤细胞增殖指数
  的评定及预后判定
„ 指导肿瘤的治疗
… 免疫性疾病的诊断
† 病原微生物的检测

4、 原位核酸杂交技术

1)生命的本质是核酸大分子中蕴藏的核苷酸序列,绝大多数生命形式都符合这一结论。因此,检测某种核酸在组织切片上存在与否或其量的改变便成为病理学的任务和手段。这一技术称为原位核酸杂交,又称原位分子杂交。

(2)   原位核酸杂交的应用

a.    诊断感染性疾病;

b.    帮助了解病毒等病原微生物致病的机制;

c.    探测某些特定基因在特定组织内表达水平的改变;

d.    与细胞遗传学技术结合的荧光原位杂交技术, fluorescence in situ hybridization, FISH

5、指定细胞的基因片段分析

         在病理组织切片上,有时仅仅能见非常少的肿瘤细胞或病变细胞,有时不到细胞总数的1%,其它大部分都是你不感兴趣的细胞。因此,观察上述病变细胞中基因组改变或者mRNA表达改变时,应用普通的分子生物学方法将非常困难,在过去几乎不可能。

         两种奇妙的技术:
 显微解剖技术,microdissection
‚ 多聚酶链式反应,polymerase
  chain reaction, PCR

6、克隆性分析

五、如何申请病理检查和看懂一份病理报告

1. 何时需要病理检查?

     所有的切除人体组织都必须送病理科做病理检查;

‚     内窥镜检查时应尽量取组织送病理检查;

ƒ     治疗期间所有死亡病例,尤其是住院病例,只要有可能,尽量动员做尸体剖检;

„     大规模的细胞学普查是发现早期癌的有力手段。

2. 如何申请病理检查

     认真填好病理申请单。对于不提供临床资料的病理检查申请,病理科不应该受理。

‚     保持标本完整性。标本不完整往往造成误诊,因此病理标本不完整时病理科有权力拒绝接受。

ƒ     固定要注意:10%中性福尔马林,蒙过标本。

3. 如何看懂一份病理报告

 大体诊断;       ‚ 组织学定性;

ƒ 组织学分型;     „ 组织学分级;

… 浸润范围;       † 切缘情况;

‡ 局部淋巴结转移情况;

ˆ 如需要,远处淋巴结或器官的转移情况;

‰ 特染结果:组化、免疫组化、耐药性

    测定、激素受体测定及电镜观察; 

Š 分子病理学检查:原位分子杂交、PCR

    核酸分析、染色体重排及克隆性分析。

例:左上肺切除标本(18.5 ´ 15.0 ´ 10.8 cm3):

 (左上叶)支气管-肺中心性鳞状上皮癌(体积为7.5 ´ 5.3 ´ 4.8 cm3),中度分化,部分区域有神经内分泌分化;胸膜未见癌累及;支气管断端切缘未查见癌组织;肺门淋巴结查见转移癌(7/15),另送之气管旁淋巴结(5枚)未见转移癌;

 癌组织呈CK (AE1/AE3) (+++), high-MW CK (+), NSE (+), chromogranin A (), synaptophysin (+), p53 (+++), Ki-67 (+++)

 

 

思考题:

 

1 病理学的发展经历了哪几个主要阶段?

2 为什么说现代病理学已进入分子病理学时代?

3 分子病理学在临床病理诊断中主要有哪些应用?