实验性大鼠胸膜恶性间皮瘤的病理形态学观察

实验性大鼠胸膜恶性间皮瘤的病理形态学观察推荐到首页　□　《肿瘤防治研究》2005年第07期1/3页123作者单位：650032昆明医学院第一附属医院病理科

【摘要】目的研究建立实验性大鼠胸膜恶性间皮瘤模型，旨在为临床胸膜恶性间皮瘤的诊治提供形态学基础。方法120只wister大鼠随机分为注入云南大姚产石棉纤维溶液染尘组（实验组）及注入灭菌生理盐水组（对照组），死亡及垂死动物尸解并取肿瘤组织及相关脏器做病理学检查，15例肿瘤免疫组化检测ema和vim蛋白表达。结果实验组发生胸膜间皮瘤66例，诱发率71.74%，大体形态肉眼结节型间皮瘤较多见（72.73%）组织形态可见上皮型、梭形细胞型及混合型双向多潜能分化，13例免疫组化ema及vim双向阳性，并可见12例胸膜间皮细胞增生性病变，诱发瘤在病因，发病部位，组织形态学以及浸润转移的生物学行为方面与人体间皮瘤极为相似。结论云南大姚产青石棉诱发大鼠胸膜恶性间皮瘤，很有价值作为一种实验性肿瘤模型，研究防治措施，指导临床诊治。

【关键词】大鼠胸膜恶性间皮瘤病理组织形态

胸膜恶性间皮瘤是一种少见肿瘤，该肿瘤的发生与接触石棉有密切关系，流行病学调查显示间皮瘤的发生在某些地区由于环境因素而明显增加。云南大姚县胸膜间皮瘤发病率居全国首位。本研究采用云南大姚县产青石棉诱发大鼠胸膜恶性间皮瘤，观察诱发瘤生长情况及病理形态学改变，为临床研究胸膜间皮瘤提供实验依据。

1材料与方法

1.1石绵纤维溶液的制备云南省大姚县产青石棉纤维，经昆明市石棉制品厂加工成与云南大姚县污染区空气中石棉纤维分散度接近的石棉纤维混悬液，用湿热灭菌法消毒，制成兰色、不凝固的石棉纤维混悬液，使用前按每毫升加入iu青霉素以防感染。

1.2动物模型的建立中科院昆明动物研究所非纯化wister大鼠，体重80～130g，共120只，随机分实验组100只，对照组20只，均雌、雄各半。采用乙醚吸入法麻醉，左侧闭式胸膜腔染尘法参照国内罗素琼等方法[1]。具体步骤为：选大鼠右侧腋前线相当于第2乳头水平高度为穿刺点，穿刺后注入石棉纤维混悬液，每月一次，每次20mg/ml，连续2月，石棉总剂量40mg。对照组同样方法注入灭菌生理盐水1ml/次，每月一次，连续2月，共2ml。染尘后大鼠喂正常混合饲料，让其自然死亡。濒死或刚死亡动物及时解剖，取肿瘤组织、全肺、胸壁、心包、肝、双肾。标本经10%福尔马林固定，常规石蜡包埋、he染色、光学显微镜下观察。15例肿瘤组织标本经sp免疫组织化学染色检测ema和vimentin蛋白的表达，具体染色方法按试剂盒说明书操作。细胞浆或细胞膜呈棕黄色颗粒的阳性细胞数>10%为阳性。

2.1动物死亡情况实验组大鼠100只，三月内冻死2只，2例尸被吃，无效动物数共4只，现仍存活4只，有效动物数共92只。其中除在尘染后30天内死亡3只，三月至四月内死亡7只外，中途无动物死亡，自尘染后9个月开始因发生肿瘤陆续死亡。对照组大鼠20只，无死亡，除仍存活5只外，有效动物15只。

2.2病理大体形态学观察对照组大鼠胸膜腔未见异常，无间皮瘤发生。实验组共发生间皮瘤66只，总诱发率71.74%。最早一例肿瘤发生于染尘后285天。66例间皮瘤中，局限型2型，分别发生在心包及左侧脏层胸膜，为局限性结节，直径在10～15mm，不伴胸水及其他改变。其余64例间皮瘤均为弥漫型，肿瘤弥漫性累及脏层、壁层胸膜，以壁层多见，充满胸腔。肿瘤粟粒至葡萄状大小部分融合成片块，颜色灰白、暗红或灰白暗红相间。质地硬、较脆、易碎。弥漫型肿瘤大体形态分为：结节型（图略）46例（72.73%）。表现为多数境界不清的散在结节弥漫分布，部分结节相互融合，结节直径多在1cm以下，分布不均匀。斑片型9例（13.64%）。肿瘤呈薄片膜状物覆盖在胸膜表面，沿胸膜匐状生长，均匀或不均匀分布，在壁层胸膜常沿肋间隙生长，在脏层胸膜包裹肺使之变形。巨块型9例（13.64%）。表现为一个或几个较大瘤结融合成巨块，直径>1cm，最大达4cm。

2.3病理组织学观察

2.3.1胸膜间皮瘤的组织类型66例间皮瘤中，上皮型（见图1）13例（19.7%）。瘤细胞多角型或卵园型，胞浆丰富淡染，核仁明显，可见多核瘤巨细胞及少数核分裂，瘤细胞排列呈腺管、结节状及片块状。梭形细胞型（见图2）33例（50%）。由短梭形或杆状形细胞形成，瘤细胞大小相对一致，呈束状，编织状或旋涡状排列，部分细胞核出现不典型性。混合型20例（30.3%）。由上皮细胞型及梭形细胞型细胞混合组成，其中15例经免疫组化染色检测，13例ema和vimentin均呈阳性表达。

2.3.2胸膜增生性病变及其他改变实验组共有增生性病变12例。染尘后30天内出现单层间皮细胞增生，即由原来扁平上皮变成立方形或柱形。染尘30天后发生复层间皮细胞增生，间皮细胞数量增多，最多达7层并出现核深染。多型性间皮细胞增生最早出现在染尘后110天，增生的间皮细胞数量显著增多，细胞形状不规则。同一大鼠胸膜不同部位出现不同的增生性改变，可见由单层增生→复层增生→多形状增生的逐渐移行改变。对照组15例胸膜，14例为单层扁平上皮，1例单层柱状上皮。实验组92只大鼠胸腔内均可见大小不等的石棉斑，镜下为石棉性肉芽肿改变。13例纵隔及心包旁淋巴结肿大，病理检查为慢性非特异性炎症。66例间皮瘤中45例（68.18%）镜下可见瘤组织不同程度向胸壁深层、隔肌及纵隔浸润（见图3），1例肝脏及腹腔广泛转移，未见胸内淋巴结转移。54例合并胸水，双侧45例，单侧9例，均为血性，腹水5例，心包积液10例，对照组均未见胸腹水及心包积液。

belon等认为人体间皮瘤上皮样细胞和间质细胞有共同的组织来源，可能是潜在未分化的间皮下细胞，受间皮细胞的诱导作用发生增生和突变[2]。有文献报道大鼠诱发恶性间皮瘤的间皮增生经过了单层增生、复层增生及多形性增生等几种不同阶段[3,4]。本实验组共有胸膜增生性病变12例，可见单层间皮细胞增生、复层间皮细胞增生及多形性间皮细胞增生，并可见三种增生的过渡移行改变，说明间皮细胞的增生性病变是发生间皮瘤的最早基本改变。组织培养、电镜和免疫组织化学等方法对人体或实验性间皮瘤的组织发生学研究表明间皮瘤的间皮细胞具有多潜能双向分化特征[5,6]。本文从石棉诱发大鼠胸膜间皮瘤的发生过程中观察到双向分化的组织细胞形态。对15例肿瘤的免疫组织化学染色结果13例均显示ema和vimentin蛋白的阳性表达，说明间皮瘤的起源细胞是一种多潜能双向分化的干细胞。

胸膜间皮瘤根据肿瘤性质分为良性及恶性二大类[7]。本实验组共发生局限型间皮瘤2例，为良性间皮瘤，外观形态为较小的结节，周界清楚，包膜完整，镜下组织形态为梭形纤维细胞型，肿瘤细胞比较一致，无核分裂和瘤巨细胞。其余64例均为弥漫型恶性间皮瘤，其体积较大，一般肿块直径>1cm，最大可达4cm，呈浸润性生长，肿瘤弥漫性累及脏层、壁层胸膜，不同程度向周围组织浸润，1例伴有肝脏和腹腔广泛转移。镜下肿瘤细胞异形状明显，组织结构排列复杂多样，可见核分裂、瘤巨细胞和坏死，具有明显的恶性肿瘤特征。本组诱发性大鼠间皮瘤的病理特点与人体胸膜恶性间皮瘤极为相似，病理形态上的多样性，病变的广泛性及肿瘤局部浸润性较强而转移少见特征的生物学行为也与人体间皮瘤相似。有研究认为恶性胸膜间皮瘤的主要生长方式为沿胸膜表面和间皮层下的组织间隙增生扩展，这和一般癌细胞的破坏性浸润生长颇为不同，形成转移的倾向远较少于一般的癌瘤[2]。与人体胸膜间皮瘤特别是云南大姚胸膜恶性间皮瘤相比较，本组不仅在病因、发病部位、组织学类型上较一致，而且在肿瘤浸润及转移等生物学行为上也与人体恶性间皮瘤极为相似，因此可以作为研究人体恶性间皮瘤的发病机理、诊断及治疗的有价值的实验肿瘤模型。