技术方法

细胞转移技术在微量细胞液病理诊断中的应用

  • 赵业 ,
  • 刁小莉 ,
  • 熊焰 , *
展开
  • 北京大学第一医院病理科, 北京 100034

收稿日期: 2025-07-04

  网络出版日期: 2026-01-04

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版权所有,未经授权,不得转载。

Application of cell transfer technology in pathological diagnosis of micro-volume cell fluid

  • Ye ZHAO ,
  • Xiaoli DIAO ,
  • Yan XIONG , *
Expand
  • Department of Pathology, Peking University First Hospital, Beijing 100034, China
XIONG Yan, e-mail,

Received date: 2025-07-04

  Online published: 2026-01-04

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摘要

目的: 探讨细胞转移技术应用于微量细胞液病理诊断的技术关键点及价值。方法: 收集北京大学第一医院病理科2024年9月至2025年6月, 细胞学诊断为肿瘤细胞或非典型性细胞的微量细胞液样本, 共32例, 提取薄层液基细胞学技术(ThinPrep cytology test, TCT)制作的切片, 将切片上的细胞膜分割后分别转移到相应的载玻片上, 进行免疫细胞化学(immunocytochemistry, ICC)及特殊染色。对比转移前后苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, HE)染色片, 评估细胞转移技术在维持细胞形态前后一致性方面的表现。对细胞转移后的ICC和特殊染色结果再次诊断, 评估细胞转移技术对提升鉴别诊断准确率的价值。结果: 32例样本共转移140张转移片, 其中HE染色片32张, 无论是染色质量还是细胞形态和排列方式均与原始TCT制片一致, 成功率100%;ICC染色片99张, 其中91张着色定位准确、背景清晰, 成功率91.91%;特殊染色片9张, 色彩对比鲜明, 背景清晰, 成功率100%。借助细胞转移后的ICC和特殊染色结果, 32例样本中26例明确诊断, 包括恶性肿瘤18例和非肿瘤性病变8例, 另6例仍无法确诊, 其中4例ICC染色失败, 2例细胞量过少。与细胞转移前相比, 鉴别诊断准确率提高到81.25%(26/32)。结论: 将细胞转移技术应用于TCT制片在临床实践中具有可行性, 适用于需要ICC及特殊染色辅助诊断的病例。该技术可提高微量细胞液样本鉴别诊断的准确率, 在无法获得组织学样本或只能依靠微量细胞液样本的病理诊断决定治疗策略时, 具有重要的临床价值。

本文引用格式

赵业 , 刁小莉 , 熊焰 . 细胞转移技术在微量细胞液病理诊断中的应用[J]. 北京大学学报(医学版), 2026 , 58(1) : 208 -213 . DOI: 10.19723/j.issn.1671-167X.2026.01.028

Abstract

Objective: To explore the key technical points and value of cell transfer technology in the diagnosis of micro-volume cell fluid. Methods: In the study, 32 micro-volume cell fluid samples with the diagnosis of tumor or atypical cells in the Department of Pathology, Peking University First Hospital were collected from September 2024 to June 2025. The cells on the ThinPrep cytology test (TCT) slides were divided into several sections and transferred to corresponding slides for immunocytochemistry (ICC) and special staining. Hematoxylin-eosin (HE) staining slides before and after transfer were compared to evaluate the performance of cell transfer technology in maintaining the consistency of cell morphology. The re-diagnosis referring to the results of ICC and special staining of transfer slides were made. The diagnosis before and after cell transfer was compared to evaluate the value of technology in improving the differential diagnostic accuracy. Results: A total of 140 cell transfer slides were prepared from the 32 samples. Among them, 32 HE-stained slides were consistent with the original TCT slides in terms of staining quality, cell morphology and arrangement, with a success rate of 100%; 99 transfer slides were immuno-stained, of which 91 had accurate color and position of positivity and clear background of negativity, with a success rate of 91.91%; 9 special-stained slides had sharp color contrast and clear background, with a success rate of 100%. With the help of ICC and special staining results of transfer slides, 26 of the 32 samples were accurately diagnosed, including 18 cases of malignant tumors and 8 cases of non-neoplastic lesions; 6 cases remained undiagnosed, including four due to ICC staining failure and two due to too few cells. Compared with the original cytological diagnosis, a definitive differential diagnosis was obtained in 81.25% of cases after cell transfer. Conclusion: The application of cell transfer technology in TCT samples is feasible in clinical practice and is suitable for cases requiring ICC and special staining for auxiliary diagnosis. It can significantly improve the differential diagnostic accuracy for the micro-volume cell fluid samples, which is invaluable for the special cases which pathological diagnosis can only be made based on the micro-volume cell fluid samples because no more tissue sample is available.

组织和细胞是临床病理诊断中最常用的两大类样本,通常情况下,细胞学诊断被用作初筛,组织学诊断被公认为治疗的依据。但对于部分难以获取组织学样本的患者,细胞学样本则成为疾病诊断的关键突破口与唯一希望[1]。薄层液基细胞学技术(ThinPrep cytology test,TCT)是目前细胞学领域的主流制片技术,其优势在于可将样本中的细胞最大化获取到载玻片上以供诊断,但在上述操作后全部送检液体被用尽,无法进行二次制片以供进一步检测所用,从而失去了免疫细胞化学(immunocytochemistry,ICC)及特殊染色的机会,导致疑难病例的诊断陷入困境[2]。为了满足对疑难病例进行辅助检测的临床需求,细胞蜡块技术应运而生,其在临床实践中的应用大大提高了细胞学诊断的准确率。但制备细胞蜡块对细胞数量有较高的要求,一些微量细胞液样本(如脑脊液、冲洗液、灌洗液、穿刺液等)常因细胞密度低而无法获得细胞蜡块,如何解决这一问题已成为细胞学技术领域一个颇具挑战性的难题[3]
细胞转移(cell transfer)技术是一种将细胞样本从现有的细胞学制片转移到新的载玻片或多个载玻片的有效技术[4]。本研究基于来自真实世界的病例应用经验,对细胞转移技术的关键点及其优缺点和临床应用前景进行探讨和总结,以提高细胞病理学技师和医师对该项新技术的了解和临床应用能力。

1 材料与方法

1.1 材料

收集北京大学第一医院病理科2024年9月至2025年6月细胞学诊断为肿瘤细胞或非典型性细胞的微量细胞液样本(图 1),共32例。其中脑脊液13例、支气管肺泡灌洗液9例、细针穿刺液5例、支气管冲洗液2例、腹腔积液2例、胸腔积液1例。
图1 微量细胞液样本:脑脊液、支气管冲洗液、支气管灌洗液、甲状腺穿刺液(从左至右)

Figure 1 Micro-volume cell fluid: Cerebrospinal fluid, bronchial washing, bronchoalveolar lavage fluid, thyroid fine-needle aspiration fluid (from left to right)

1.2 仪器和试剂

研究所用仪器与工具:Benchmark XT免疫组化机、Benchmark SS特殊染色机均来自罗氏诊断产品(上海)有限公司, ThinPrep新柏氏T5000细胞仪来自豪洛捷医疗科技(北京)有限公司;此外,研究还用到离心机、恒温箱、小刻刀和纱布。
研究所用试剂:Mount Quick胶来自广州市秀威贸易有限公司, ThinPrep保存液、ThinPrep清洗液均来自豪洛捷医疗科技(北京)有限公司, 反应缓冲液、二抗抗体试剂盒、特殊染色试剂盒均来自罗氏诊断产品(上海)有限公司,一抗抗体工作液、3, 3’-二氨基联苯胺(3, 3’-diaminobenzidine, DAB)浓缩显色液均来自北京中杉金桥生物技术有限公司,二甲苯、无水乙醇、盐酸均来自中国医药集团有限公司。

1.3 细胞转移技术操作流程

1.3.1 标记

用记号笔在TCT制片上标记方向(上下左右)并圈定出需要转移的区域,将制片扫描存储为电子版;将TCT制片放入二甲苯中浸泡30 min以上,直至盖玻片自然脱落,将脱落后带有标记的盖玻片取出晾干备用;将制片放入新鲜二甲苯清洗2次,每次10 min,以彻底清除封片胶。

1.3.2 剥离

取出TCT制片,晾干后缓慢滴加1~2 mL Mount Quick胶,使其均匀覆盖并略超出细胞区域(高度 < 1 mm),并用小木棍去除气泡。将制片水平放置于70 ℃恒温箱中2.5~3.0 h,使表面胶膜硬化;用小刻刀在头尾边缘掀起小部分区域的硬化胶膜后,置于50~55 ℃蒸馏水中浸泡20~30 min后取出,用纱布轻柔吸干胶膜上的水分,同时避免纱布碎屑残留在胶膜上;用小镊子从掀起的边缘缓慢将胶膜剥离下来(如不易剥离可再次置于50~55 ℃蒸馏水浸泡15~30 min)。

1.3.3 转移

用剪刀修剪胶膜,只保留TCT制片的圆形区域。将修剪好的圆形胶膜放置在标记好的盖玻片上,用记号笔临摹,并根据标记裁剪出相应的若干个小胶膜。对每个小胶膜进行编号,并按编号一一对应放置于贴好项目贴的新载玻片中心,放置时需注意胶膜正反面,确保与转移前一致(滴胶面朝上,细胞面与载玻片贴合)。用浸过热水的纱布(稍拧干)覆盖1~2 min后拭去表面水分,用手指按压,使胶膜紧贴载玻片并避免移动。

1.3.4 染色

将细胞转移后的新载玻片水平放置于60~70 ℃恒温箱2.5~3.0 h,使小胶膜与载玻片紧密结合,再次硬化。取出带胶膜的载玻片放入新鲜二甲苯中清洗2次,每次10 min,彻底去除残留胶;将其中一张作为原染色参照封片保存,其余放回二甲苯中备用。将细胞转移后备用的载玻片依次放入无水乙醇溶液、95%(体积分数)乙醇溶液各10 min以去除残留的二甲苯,再经1%~2%(体积分数)盐酸乙醇2~3 min褪去原染色,依次经流水、蒸馏水、磷酸盐缓冲液清洗后浸泡在磷酸盐缓冲液中备用。采用Ventana平台(Benchmark XT)行EnVision法ICC染色,具体操作参照产品说明书。图 2为细胞转移技术的操作流程。
图2 细胞转移技术的操作流程

Figure 2 The operation process of cell transfer technology

A, divide the area and mark the directions; B, remove the cover glass and set it aside for later use, add Mount Quick gel; C, soaking in warm water; D, remove the gel film, place in the same direction as the cover glass; E, cut the gel film and make the marking copy; F, transfer to slides for different staining projects.

1.3.5 质控

在全自动免疫组化机和特殊染色机上完成ICC染色和特殊染色,与当日同批次组织、细胞块样本采用相同的阳性和阴性质控片,遵循相同的质控原则。

1.4 统计学分析

采用SPSS 27.0进行统计学分析。分类变量用例数(百分数)描述,取α=0.05双侧检验。依据样本特征在对确诊率完成点估计的基础上完成区间估计,置信水平取95%(双侧)。

2 结果

32例样本经细胞转移技术共得到140张转移片,其中32张为HE染色片,在显微镜下对比观察转移片和原片中的细胞排列方式和细胞核、细胞质的形态,两者一致,提示转移成功率为100%。此外,还得到ICC染色片99张,其中91张着色定位准确、背景清晰,成功率91.91%;特殊染色片9张,其色彩对比鲜明,背景清晰,成功率100%(图 3)。借助细胞转移技术的辅助,32例无法明确诊断的病例中有26例得到了明确的诊断,其中恶性肿瘤18例,非肿瘤性病变8例,鉴别诊断的准确率为81.25%(95%CI:63.6%~92.8%);其余6例仍无法确诊,包括4例ICC染色失败,2例细胞量过少(表 1)。
图3 细胞转移前后的染色图

Figure 3 The staining images before and after cell transfer

A, medullary thyroid carcinoma in fine needle aspiration fluid (A1, before, HE ×10; A2, after, HE ×200; A3, CgA+ + +, ICC ×200; A4, calcitonin+, ICC ×200); B, malignant melanoma in left inguinal lymph nodes fluid (B1, after, HE ×200; B2, HMB45+ +, ICC ×200; B3, malen-A+ +, ICC ×200; B4, S100+ +, ICC ×200); C, pulmonary infection in bronchoalveolar lavage fluid (C1, after, HE ×200; C2, GMS+, specific stain, ×200); D, brain metastasis of lung adenocarcinoma in cerebrospinal fluid (D1, after, HE ×200; D2, TTF-1+ + +, ICC ×200). HE, hematoxyllin-eosin; ICC, immunocytochemistry; CgA, chromogranin A; HMB45, human melanoma black 45; GMS, gomori methenamine silver; TTF-1, thyroid transcription factor-1.

表1 细胞转移技术对诊断结果的提升情况

Table 1 Enhancement of diagnostic results by cell transfer technology

Diagnostic results before cell transfer Diagnostic results after cell transfer Sample n Marker
Consider tumor cells; Individual epithelial cells with atypia Adenocarcinoma of lung CSF, BALF 9 CKPan (AE1/AE3), TTF-1, Pax-8, TFE3, p40
A large number of cell nuclei with irregular shapes T-cell lymphoblastic lymphoma CSF 2 TdT, CD34, CD68, CKPan (AE1/AE3), CD3, CD20, Olig2, GFAP, Ki67
Malignant cell Malignant melanoma Left inguinal lymph node FNA fluid 1 CKPan (AE1/AE3), S-100, LCA/CD45, vimentin, HMB45, melan-A
Scattered atypical cells are distributed, and the nucleoli can be seen Cardia cancer CSF 1 CEA, CKPan (AE1/AE3), LCA/CD45
There are a large number of small lymphocytes and monocytes, as well as atypical cells with large nuclei and immature morphology B lymphoblastic leukemia CSF 2 TdT, Pax-5
Clustered atypical glandular cells, with mucous present in the cytoplasm and prominent nucleoli Endometrial cancer Peritoneal wash 1 Pax-8
A large number of mycelia were detected Pneumocystis pneumonia; Pulmonary infection Ebus needle aspiration fluid, BALF 2 GMS, PAS, AFB, WAFB
Malignant cell Adenocarcinoma of stomach Ascites (a little) 1 TTF-1, Pax-8, WT1, CK7, CK20, CDX-2
Consider cells with unclear pathological significance that exhibit atypical changes (TBSRTC Ⅲ) Medullary thyroid carcinoma Thyroid FNA fluid 1 Congo red, calcitonin, Syn, CgA
Cells are scattered and distributed in clusters, with enlarged nuclei and an increased nuclear-cytoplasmic ratio; Some epithelial cells show atypia Non-tumoral lesion BALF, bronchial washing, CSF 8 GATA3, CEA, Ki67, TdT, CD34, CD20, CD117, MPO, CD68, TTF-1, SALL-4, Syn, CD1a, Olig2

TBSRTC, the Bethesda system for reporting thyroid cytopathology; CSF, cerebrospinal fluid; Ebus, endobronchial ultrasound; BALF, bronchoalveolar lavage fluid; FNA, fine-needle aspiration; CKPan, pan cytokeratin; AE, anion exchanger; TTF-1, thyriod transcription factor-1; Pax-8, paired box-8; TFE3, transcription factor enhancing 3; TdT, terminal deoxynucleotidyl transferase; CD, cluster of differentiation; Olig2, oligodendrocyte lineage gene 2; GFAP, glial fibrillary acidic protein; LCA, leukocyte common antigen; HMB45, human melanoma black 45; CEA, carcinoembryonic antigen; GMS, gomori methenamine silver; PAS, periodic acid-schiff; AFB, acid-fast bacillus; WAFB, wade-fite acid-fast bacillus; WT1, Wilms’ tumor 1; CK, cytokeratin; CDX2, caudal-type homeobox transcription factor 2; Syn, synapsin; CgA, chromogranin-A; GATA3, GATA-binding protein 3; MPO, myeloperoxidase; SALL-4, Sal-like protein-4.

3 讨论

在临床病理细胞学诊断中,体积小、细胞密度低的微量细胞液样本常因样本量有限而无法制备细胞蜡块,导致辅助检测技术难以应用,因此,一直存在无法明确诊断的问题。如何破解这一难题一直是细胞学技术领域的研究热点[5]。传统手工涂片法通过疏水笔划分区域,再手动滴加抗体完成染色,可在一定程度上有所帮助,但仍存在明显缺陷:一是样本易交叉污染,影响结果准确性;二是依赖人工操作,难以标准化、自动化,人员技术差异导致结果稳定性差,染色效果与诊断价值不佳[6]。细胞转移技术为解决上述问题提供了新方案,该技术于2004年在美国细胞病理学会年度科学会议被首次报道[7],国外研究表明,当可用于诊断的细胞学制片数量有限时,细胞转移技术的应用是非常有效的补充,能显著提升细胞学诊断的精准度[7-9],本研究可在一定程度上支持这一结论。
该技术的关键点在于如何将TCT制片上的细胞分割,并精准转移到不同载玻片上。本研究中32例微量细胞液TCT制片成功得到140张转移片,其中HE染色片32张(成功率100%)、特殊染色片9张(成功率100%)、ICC染色片99张(成功率91.91%)。我们认为4例ICC染色失败的原因可能有如下几个方面:(1)病例相对复杂,需要二次或更多批次的ICC染色来鉴别诊断,转移后待用的载玻片在二甲苯中浸泡过久,导致可有效利用的细胞脱落流失;(2)细胞质或细胞膜表达的抗体相较于组织学样本有所减弱,导致ICC染色着色太弱,基于质控片提供的着色强度阈值无法确定为阳性;(3)细胞学样本未经福尔马林固定,染色方案与组织学样本存在差异,可能与抗原修复及抗体染色条件有关;(4)免疫标记物的非特异性着色,可能与抗体特异性有关;(5)尽管ICC检测应用了自动化平台,但一抗仍需手动滴加,不能排除人为操作失误的可能性。此外,本研究中还有2例因ICC染色时转移片中细胞数量过少,未能达到诊断标准要求的最低值。
为了更好地进行质控,细胞转移操作过程中应注意以下事项:(1)划分区域时要选择不会被二甲苯溶化的记号笔。(2)转移前务必彻底清除封片胶,确保试剂新鲜,定期及时更换。(3)滴加Mount Quick胶膜需将厚度控制在1 mm内,过薄会导致烘烤后出现破损,无法完整覆盖细胞转移的区域;过厚则会导致中间不易变硬,从而在转移时容易遗留细胞。(4)严格控制胶膜硬化时间及温度,时间过短会使胶膜偏软,导致不易转移,且可能会残留细胞在原载玻片上;时间过长又会使胶膜变脆且易脱落,难以区分正反方向。(5)盐酸乙醇褪色时间不宜过长,以免影响细胞的抗原性。(6)临摹盖玻片标记时要注意剪裁后圆形胶膜的上下方向,应回归到初始位置。(7)按压小胶膜前,应仔细核对小胶膜的正反面,应确保与转移前一致,将有细胞的一面与载玻片贴合。(8)转移好的小胶膜从恒温箱中取出时,应确保胶膜粘贴牢固,如有松动可以重新进行按压粘贴并适当延长加热时间。(9)清洗Mount Quick胶膜需彻底,以免影响后续免疫染色。(10)操作时应佩戴手套,避免纱布屑、尘土等转移到载玻片上造成污染。(11)相较手工操作或者立式染色平台,平铺式的自动化平台更不容易脱片,特别是在ICC染色过程中进行抗原修复时,因此,应合理选择平台。(12)ICC染色过程中,抗原修复、抗体结合的时间与组织学样本有明显区别,应根据实验室条件和不同的抗体进行优化。
基于临床实践,我们总结了细胞转移技术的优势和局限性。细胞转移技术能最大程度地利用有效细胞资源,尤其是对于难以获取组织学样本的中晚期恶性肿瘤转移患者,细胞转移技术能深度挖掘样本的诊断价值,提高确诊率,助力精准医疗,具有良好的社会效益和经济效益。该技术能从源头避免传统手工操作的交叉污染风险,可确保每份样本结果独立可靠。在细胞转移过程中能够完整保留细胞形态与细胞抗原性,为后续自动化染色平台的应用创造了有利条件;与自动化设备结合后,显著提升了处理多个标记物的检测效率,且流程更趋标准化,可大幅降低人为误差。此外,转移后的样本更便于数字化存储管理,可使临床回顾与科研分析更加高效。但细胞转移技术也存在一定的局限性,该技术并不适用于所有的细胞学样本,其只有在无法制作细胞蜡块且仅有一张制片的微量细胞液样本中才能最大限度地发挥优势;而且其处理样本的时间也较长,增加了诊断的时间成本。本研究使用32种抗体和5种特殊染色试剂盒取得了良好的染色效果,关于其他染色项目的可行性还有待进一步研究。
综上,应用细胞转移技术对TCT制片中的细胞成分进行划分、分割后分别转移到多张空白载玻片上,以供ICC和特殊染色所需,在临床实践中是具有可行性的,可显著提高微量细胞液样本的病理确诊率,尤其适用于难以获取患者组织学样本,或仅能获取到体积有限、细胞密度低的微量细胞液样本时。该技术成功率高、重复性好,具有良好的临床应用前景。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明  赵业:提出研究思路, 撰写论文;熊焰,赵业:设计研究方案;赵业、刁小莉:收集、分析、整理数据;熊焰:总体把关和审定论文。所有作者均参与论文修改,并对最终文稿进行审读和确认。

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