将分子病理学进展引入病理学教学的探索*

唐运莲，程爱兰，甘润良 (南华大学医学院病理学教研室， 衡阳 421001; 通讯作者)

病理学既是基础医学的重要分支，又是介于基础医学与临床医学之间的桥梁学科，在医学教育、临床医疗和科学研究中起着非常重要的作用，被喻为疾病最后诊断的“金标准”。正如世界著名医学教育家Sir William Osler曾写道:“As is our pathology，so is our medicine”(病理学为医学之本)。传统病理学主要是通过对疾病发生过程中器官、组织形态学改变进行观察，探讨疾病的临床表现及其发生、发展和结局，并对疾病作出诊断。随着分子生物学技术的飞速发展，生命科学领域内一些新的前沿学科逐渐形成，分子病理学就是其中一门。正如继光学显微镜之后，电子显微镜的应用使我们对病理形态的认识进一步深入亚细胞超微结构水平，当今分子病理学及其相关技术又使我们能够理解以前不能解释的许多病理现象。因此可以认为，分子病理学的诞生是病理学发展的崭新阶段。

分子病理学是在研究生命现象的分子基础上，探索疾病状态及其愈复过程中出现的细胞分子生物学现象。它采用分子生物学技术(如DNA、RNA和蛋白质分析)从基因或分子水平上研究疾病的病理变化规律，探讨疾病发生发展过程中可能出现的分子事件，以及这些事件与疾病发生的关系，并最终揭示疾病发生的根本机制［1，2］。

1 国内外分子病理学课程的现状分析

目前在美国，由美国分子病理协会负责制定病理住院医师的分子病理学培训计划。申请分子病理学工作者，首先要获得美国病理医师执照，然后必须通过美国病理学委员会(ABP)设立的分子遗传病理学的考试科目，才能获得有效期为10年的执业许可证［3，4］。为此，美国医学生教育资格委员会(ACGME)还专门制订了详细的分子遗传病理学(MGP)培训计划。

我国临床病理诊断也以相关分子生物学检测技术如PCR、FISH、原位分子杂交等进行辅助诊断;而在病理学教学方面，教学大纲中分子病理学内容较为薄弱，从课程设置上病理学与分子生物学各自分离，即使引入一些分子生物学知识的介绍，也仅限于理论教学的机制探讨，作为一般了解内容，与实际病理学诊断相脱节。

近年来，国内一些医学院校以研究生为先导开设了分子病理学课程，向病理学专业的研究生介绍分子生物学技术的基本原理及其在病理学研究中的应用。南华大学医学院率先在本科生病理学实习课教学中增设了分子病理学诊断的实验［1］。但随着生命科学的发展和疾病过程中的分子事件，越来越引起人们的广泛重视，成为医疗工作中的重要组成部分，因此单纯的分子生物学技术应用的介绍，已不能满足培养学生坚实的理论基础、开阔视野、启迪思维的需要，这对于本科生的培养也势在必行［1，2］。随着教学改革的不断深入和发展，非常有必要将分子病理学进展引入常规病理教学中。因此，开拓医学教育的新思路，转变传统医学教育模式，培养能适应新形势和未来社会发展要求的现代医学应用型、创新型人才迫在眉睫。

我国卫生部“十二五”规划教材将《生物化学》与《分子生物学》两本教材合并为《生物化学与分子生物学》一本教材(第8版，2013年出版)。随着科技水平的飞速发展，分子生物学实验技术发展更是一日千里，新技术、新平台的应用及其与病理学科的交叉融合将会进一步深化。为了使临床医师对分子病理学理论的掌握程度能适应21世纪分子病理诊断快速发展的需要，从现在起就应大力加强对在校学生的基础理论及实验教学，这也是对疾病作出正确诊断的基础和前提。因此，将分子病理学进展引入病理教学中，符合当今培养具有创新素质的医学人才的目标需要［2，5］。

2 分子病理诊断的临床应用

分子病理诊断是根据特征性的分子基因改变进一步证实或直接作出病理诊断，并提供疾病发生的基因路径、患病易感性、发病机制、治疗和预后评估等分子信息。

通过检测人染色体上基因的改变，以此确立遗传性疾病的诊断是最可靠的。在感染性疾病的分子诊断中，不仅可以检出正在生长的病原体，也能检测潜伏的病原微生物;既能确定既往感染，也能检出现行感染。大多数肿瘤都有遗传学变异，分子病理诊断对那些以基因改变为病因的肿瘤是最准确的，是分子靶向治疗的基础。肿瘤细胞内分子遗传学的改变已成为血液肿瘤及某些实体瘤诊治过程中必需的指标。

最近研究显示，3号染色体长臂［包括端粒酶(hTERC)基因］扩增的FISH检测、宫颈细胞涂片形态观察及HPV病毒检测，能更敏感地准确区分重度与低度癌前病变，并能有效地预测癌变风险［6，7］。采用FISH技术检测hTERC基因扩增是有效、无创的诊断方法，也是宫颈癌筛查及宫颈疾病鉴别诊断的有效手段，可增加高级别上皮内瘤变的检出率，降低宫颈癌的发生。对尿液或膀胱冲洗液中细胞进行3号、7号、9号及17号染色体改变的FISH检测，能有效地早期诊断膀胱癌，其灵敏度高于细胞形态学检测，特异性则与细胞形态学相当［8，9］。3 号、7 号、17号染色体非整倍性及P16位点异常与中国人泌尿系统移行细胞癌密切相关，这些异常符合中国人泌尿系统移行细胞癌的特点。

EGFR、k-ras、STK11、TP53 和 EML4-ALK 分子的改变为非小细胞肺癌靶向治疗提供了理论依据。大约25%－30%的乳腺癌及20%－25%的胃癌有HER-2/neu基因扩增，提示患者预后差，但可使用Herceptin免疫靶向药物治疗。研究表明，遗传学指标比现已使用的任何其他指标能更准确地预测肿瘤病人的预后和生存期，例如:慢性淋巴细胞白血病合并有p53基因缺失预后差(32个月)、ATM缺失预后较差(79个月)、12号染色体三体预后中等(114个月)及13q14缺失预后较好(133个月)。多发性骨髓瘤病人在接受常规化疗后平均能生存24.7个月［若有IGHt(4∶14)和、或(14∶16)异位或 P53基因缺失］，42.3个月(若有13q14 缺失)或50.5 个月［仅有IGHt(4∶14)异位或没有任何以上遗传学改变］。多发性骨髓瘤及慢性淋巴细胞白血病的分子细胞遗传学特征无明显人种差异，为临床个体化诊治提供了理论根据［10］。

分子靶向治疗在本质上有别于传统的化学治疗，根本特点在于能选择性地杀伤肿瘤细胞。对正常组织损伤较低或无损伤，从而实现理想的临床治疗目标。分子靶向治疗针对肿瘤异常的信号通路，具有高选择性、低毒性和高治疗指数，可以长期用药，从而可能使恶性肿瘤的治疗转化为一种类似于高血压或糖尿病等慢性病［11］。针对EGFR基因突变与肺癌靶向性治疗，以吉非替尼(gefitnib)和埃罗替尼(erlotinib)为代表的酪氨酸激酶受体抑制剂已通过美国FDA批准用于非小细胞肺癌(NSCLC)靶向治疗的主要药物，特别是在肺腺癌的治疗中显示出很好的抗肿瘤疗效。Ph染色体和BCR/ABL阳性已经成为慢性粒细胞性白血病(CML)的主要诊断指标和检测指标。针对BCR/ABL融合蛋白已经研究出有特效的治疗药物STI 571(格列卫)，在治疗中引入酪氨酸激酶阻断剂(imatinib，伊马替尼，商品名:格列卫)实施特定的分子靶向治疗，可使90%的患者血象获得完全缓解，使CML患者5年无进展性生存和10年生存率达到80%－90%。新的分子靶点不断涌现，相应的治疗策略将应运而生。

在组织器官移植领域内，分子病理诊断可用于以下五个方面:组织抗原匹配;免疫抑制威胁患者生命感染的快速检测;在骨髓移植前清除肿瘤组织;显示移植物在体内过程的踪迹，监视疾病复发;在刑事案件的法医学鉴定中，DNA指纹技术已经广泛应用于法医学鉴定，其精确度达到了一根毛发和一个精子，就可取得个体特征性的基因图谱。

3 分子病理学进展在我国第八版《病理学》本科规划教材中的体现

随着医学知识的不断更新，分子病理学在临床诊断与分子靶向治疗方面的进展、及其与病理形态学的结合，推动了《病理学》教材的修订。

在人民卫生出版社2013年修订出版的国家“十二五”本科规划教材《病理学》(第八版)中吸收了分子生物学的最新研究方法和取得的最新成果，使病理学的观察从器官、细胞水平，深入亚细胞、蛋白表达及基因的改变。第八版《病理学》有针对性地增加了某些重大疾病发生分子机制的研究进展，乳腺癌的分子分型与靶向治疗，淋巴瘤及中枢神经系统肿瘤的分类等最新研究成果［12］。

在病理学总论中新增了上皮－间质转化的分子机制，详细介绍了活性氧类物质损伤的分子机制。在肿瘤发生的分子机制中增加了非编码RNA在基因表达调控的研究进展、DNA甲基化与组蛋白修饰等表观遗传调控，对于深入揭示肿瘤发生的分子机制具有重要意义。同时还新增了肉芽组织及瘢痕组织形成机制由生长因子和受体及细胞外基质所调控等分子机制。

在生殖系统和乳腺疾病一章引入了乳腺癌的分子分型与靶向治疗最新研究进展。通过ER、PR、HER2及Ki-67的分子检测，将乳腺癌分为几种分子亚型。ER和PR阳性、HER2阴性的乳腺癌来自乳腺的导管上皮，一般分化较好，对激素治疗敏感，而多数对化疗不敏感，预后较好;ER和 PR阴性、HER2阳性的乳腺癌一般分化差，对激素治疗不敏感，而对化疗敏感，预后相对较差;三者均阴性的乳腺癌CK5/6或EGFR阳性，称作乳腺基底样癌，分化差，增殖活性高，转移早，预后不良。可见，不同分子亚型的乳腺癌的临床治疗反应和生存截然不同，乳腺癌的分子标志及分子分型对于指导治疗与判断预后具有重要意义。

在淋巴造血系统疾病一章新增了淋巴瘤/白血病的分子亚型与靶向治疗的研究进展，如利用cDNA芯片检测基因表达模式，发现弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)存在两种不同的分子亚群及分子改变，生发中心 B细胞来源的 DLBCL(GCB-DLBCL)的预后比生发中心外活化B细胞(外周血B细胞)来源的 DLBCL(ABC-DLBCL)的预后较好。采用抗B细胞CD20的单克隆抗体(Rituximab，利妥昔单抗，商品名:美罗华)与化疗方案的联合使用，可显著改善DLBCL患者的预后，是目前临床上生物治疗最成功的范例之一。在髓系肿瘤已发现很多遗传学改变比单一形态学指标更能预测肿瘤的临床行为及病人预后。重现性遗传学异常与表现一致的临床、实验室和形态学所见相关联，不仅为识别特定疾病提供了客观标准，而且能够鉴定出可作为潜在治疗策略的异常基因产物或靶标。如果患者有t(8;21)(q22;q22)，t(15;17)(q22;q12)，t(16;16)(p13.1;q22)或 inv(16)(p13.1;q22)染色体易位或倒置的遗传学异常，即使骨髓中原始细胞计数＜20%也应诊断为AML，因为这些结构性染色体基因重排都能造成一个融合基因，编码一个融合蛋白，其在白血病发生中具有重要意义。

在神经系统疾病一章关于神经系统肿瘤也增加了一些分子病理学的最新研究进展，如星形细胞肿瘤常显示多种遗传学改变，包括肿瘤抑制基因TP53、RB、P16INK4a等失活及10号染色体杂合性缺失，其中TP53基因突变最为显著和常见，是弥漫性星形细胞瘤的早期分子事件。少突胶质细胞肿瘤遗传学上常显示染色体1p和19q同时缺失。髓母细胞瘤最常见的遗传学异常是出现17q等臂染色体(30% －40%)，并伴有染色体17三体。多数节细胞胶质瘤的肿瘤性神经细胞恒定表达CD34(在成人颅内神经细胞不表达)，其肿瘤胶质性成分表达GFAP。这些分子病理学研究将对中枢神经系统肿瘤的早期诊断、分子靶点检测、个体化治疗及预后判断等多个方面都有重要意义。

此外，第十八章病理学技术较大篇幅地介绍了以形态学为基础的分子病理学技术的原理和进展，不仅丰富了病理学的教学内容，也为后续的临床实践和科学研究提供了重要参考。

总之，21世纪病理诊断“金标准”的传统概念和内涵将会更加丰富，病理诊断将充分体现组织病理学、免疫病理学和分子病理学的完整内容，其准确性和可靠性都将得到极大提高。展望未来，分子病理学与组织病理学的结合，将传统的形态诊断外延到疾病易感性、基因与染色体变化、基因路径与基因治疗、生物学行为评估、对药物治疗反应的评价。医疗事业的迅速发展，要求我们不断充实教学内容，使教育与被教育者的知识结构持续更新，转变传统医学教育模式。只有这样我们才能培养出合格的人才，才能培养出适应新形势和未来社会发展要求的现代医学应用型人才及创新型人才，在不断前进的社会中具备更强的适应力和竞争力。

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