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骨肿瘤诊断治疗的进展

骨肿瘤诊断治疗的进展

中华骨科杂志 2000年第0期第20卷 骨肿瘤

作者:冯传汉

单位:北京大学民医院  100044

  癌症历史悠久,3500年前埃及即提出要按部位、外观、 临床行为分类,至今仍可供参考。

  癌症、类风湿性关节炎、艾滋病,公认是难治之症。1990年 世界卫生组织报告,心脏病、中风和癌症是各国导致口死 亡的三个主要疾病。恶性骨与软组织肿瘤的发生率虽远比胃、 肝、直肠、乳腺、宫颈等癌症低,但其危害性和诊治的难度 是显而易见的。本世纪50年代前后出现了化疗,更新了骨肿瘤 的治疗,同时又为保肢外科发展创造了条件。近30年来,由于 影像学、细胞分子生物学及科技的发展,不仅使骨肿瘤的识别 、诊断有大跨度的进步,而且开扩了骨肿瘤发生学的视野。

  本文联系临床实际,结合诊断治疗,扼要介绍50年来有关 技术以及理论的进展,供同道参考。

  骨肿瘤的诊断与患者的全面评估

  骨肿瘤的诊断与患者的全面评估要坚持临床-影像-病理 (以及其他相关学科)相结合的原则。围绕每一病例,有关医生 要相互沟通,定期举行联合讨论,以确立诊断和治疗方案。要 认真采集病史和进行体检。不同的年龄段有其好发的病变, 自发的肢体疼痛或与外伤(常是轻度)有联系的疼痛、步态的改 变、最近的感染史、体重减轻,均是重要信息。描述肿物的部 位、大小要准确,并测量长、宽、厚度,包括X线表现。痛与 压痛是炎症的表现,因此,感染有锐痛及强烈压痛,骨肿瘤能 引起周围软组织的反应性炎症,可有轻、中度疼痛及压痛。 但出现病理性骨折时即有剧痛。判断骨肿瘤的部位,要注意牵 涉痛(异位痛),例如髋部病变引起的疼痛,常沿闭孔神经分支 牵涉到膝部,医生会误诊为膝部有病变,笔者写本文时,又 见到此种病例。对神经系统、关节运动、局部淋巴结都应该循 序检查。

  一、影像学诊断

  (一)常规X线片

  这是影像诊断的基础,用以分析四个问题(Enneking,1983):(1) 病变的部位,包括骺端、干骺端、骨干骨膜下、皮质内、骨髓 内;(2)破坏的形状,如地图形(即一处或多处相连边缘清晰的 骨破坏)、虫蛀样、渗透浸润(即皮质有无数极小透明区,中心 较多外围少);(3)正常组织的反应带;(4)能否提供组织学及组 织发生学的参考资料。以骨质矿化状况为例,如钙化(软骨肉 瘤)、骨化(骨肉瘤)、磨砂玻璃样(纤维异常增殖)。X线平片在早 期诊断是有限度的,因为每单位体积骨质要有30%~40%破坏 才能显示出来,同时躯干(中轴)骨显像不如肢体骨。通常X线平 片不能发现的病变,核素扫描、CT、MRI能发现。

  Mankin提出根据骨质破坏情况判断病变良、恶性的评估标准 (表1)。

表1 X线平片病变良、恶性评估标准

X线表现 0分 1分(每项)
瘤体大小
边缘 存在 不清晰/无
骨皮质 完整 破坏
软组织肿块

  注:良性0~1分,侵袭性2分,恶性3~4分

  骨肿瘤侵入骨膜下,能引起反应,表现为单纯、层(葱皮) 状、针状和袖套状(Codman三角)等反应。细长针状骨膜反应多见 于恶性病变,而短钝针状骨膜反应多见于良性者。Codman三角多 见于恶性及侵袭性病变。

  骨外肿物压迫骨质,其缺损边缘平滑且常有硬化;而肿瘤 侵袭骨质,多产生不规则边缘。

  原发骨肿瘤好发在同类正常细胞与组织最大活动性的部位 及年龄,如胫骨近端、股骨远端、肱骨近端的干骺端。起源于 结缔组织或骨髓细胞的肿瘤,可见于骨骼的任何部位。血源 性骨髓炎好发于干骺端是因为该部位有纡曲的血管襻。因此, 发生部位,无论是骺端、干骺端或骨干,是诊断的重要参数 。Johnson(1953)强调骨骼是有代谢梯度的器官,即骨干最低、骺 部较低、干骺端最高,此梯度与细胞的活动是相互联系的。

  大部分骨肿瘤发生在青春期发育高峰,幼儿的恶性骨肿瘤 多是神经母细胞瘤、Wilm肾瘤的转移瘤或白血病,10岁左右多为 Ewing肉瘤,其后为骨肉瘤,50岁以上多为转移瘤。

  (二)计算机体层摄影(CT)

  由于较X线平片有更高的分辨率和能展示横断面解剖两个特 点,CT对诊断骨骼病变,尤其是躯干骨极为有用。它能显示骨 皮质及骨小梁、骨肿瘤对软组织侵犯范围和软组织肿瘤,虽 然后者不如MRI准确。对比剂增强能判定骨肿瘤的血运和它与软 组织肿块及主要血管的关系。CT显示瘤内钙化比MRI好,特别 是躯干骨的结构及钙化。CT还能明确髓内侵犯的范围和骨肿瘤 对化疗的反应(Azouz等,1982),也能测定组织的密度。髓内密度的 减弱提示肿瘤的侵入或炎症。在有较复杂解剖的部位,如肩 、脊柱、骨盆、髋,能解决X线平片中影像重叠、看不清或不 能发现病变的问题。

  CT的缺点是:(1)评估软组织或骨髓病变不如MRI;(2)除非采用 螺旋式CT,不能摄肢体纵轴像;(3)不能有效的扫描大的解剖区 域;(4)体层摄影会漏诊某些椎体压缩骨折。

  CT及MRI都能做三维重建,这一技术对骨外生的及关节周围 的骨病变检查特别有用。还可去除部分结构,使某一特殊部分清楚显像 ,也可在任何平面上进行体层摄影,对手术方案常有决定性 意义。螺旋式CT最适于二维或三维重建并在对比剂强化的高峰 时获得大量数据(Fishman等,1993)。

  (三)动脉造影

  动脉造影用以确定血管的型式,明确需要切除及修复的血 管,及其与肿瘤的关系和肿瘤的范围;也能有助于选择病理活 检的部位(Yaghamai,1977)和动脉化疗或栓塞治疗的动脉;评估化 疗效果,因为化疗后肿瘤的血运有不同程度的减少(Kupman等, 1986)。目前,儿童骨肿瘤患者中,大部分动脉造影被MRI取代。

  (四)核磁共振成像(MRI)

  MRI是评估脊柱、骨髓及软组织肿瘤的首选方法,其不足之 处是缺乏特异性和对钙化的相对不敏感。MRI有多种技术和脉 冲序列(pulse sequence)可供选择,但各有其优缺点(Greenfield及Arrin gton,1995)。临床用三种不同脉冲序列,即:可自旋回波(spinecho ,SE)、梯度回波(gradient echo,GRE)及反转回复(inversion recovery)。其 信号强度决定于质子(proton)密度(质子数量)、固有的组织弛豫 时间(T1及T2或T2*)和血流。依赖于脉冲序列及所选择的参数 ,MRI的组织信号强度能反映原有的质子密度和T1或T2弛豫时间 。其成像可分为质子密度加权(PDW)、T1加权(T1W)或T2加权(T2W) 。核磁共振血管造影需要选择充分扩增血流信号的脉冲序列 和参数,显示的是血流而不反映血管壁的轮廓。SE技术开始用 90°射频脉冲,继以180°再聚焦脉冲以产生信号回波,整个序 列的成像周期重复时间称为TR,产生回波时间称为TE。SE技术调 节TR及TE,为肌肉骨骼产生最强的T1加权或T2加权像。SE成像中 ,组织对比决定于T1及T2弛豫时间和所用的TR和TE。

  SE的T1加权像有极好的信号声(signal to noise)比及分辨率,对 骨髓改变很敏感,能很好的显示解剖细节及软组织对比。SE的 T2加权像信号声比低,但对软组织细胞病理、液体集聚、水 肿十分敏感。

  质子密度加权(PDW)成像能显示解剖细节和组织对比,对发 现骨浸润性病变及评估软组织有帮助,但对骨髓病变不敏感。 SE的脉冲序列毫秒定时如下:

  TR    TE

  T1W  <700   <35短TR/短TE

  PDW  >1000   <35长TR/短TE

  T2W  >2000   >70长TR/长TE

  梯度回波(GRE)脉冲序列采用部分的(partial)偏转(flip)角(即<90°)与磁梯度再聚焦回波产生T1及T2对比,骨骼主要用T2*WGR E扫描。虽然此技术提供好的T2W像及分辨,并且扫描时间短, 但易有假象。然而,GRE是唯一能做三维扫描和体积测定的MRI技 术。其毫秒定时如下:

  偏转(flip)角度    TR    TE

  T1W    90°    200~350  <15

  PDW  30°~60°    20~50   <15

  T2W   <20°    200~350  20~50

  短T反转回复(inversionrecovery)是重要骨肌成像技术,消除脂 肪信号和抑制骨髓信号,增强T1、T2效果,对骨髓病变十分 敏感(Stark及Bradley,1992)。

  在T1W、PDW及T2W影像上,不同的组织有不同信号特点:T1W影 像中,脂肪、蛋白质含量高的液体、亚急性出血信号强,但 其它组织信号中等或弱。

  T2W影像中,大部分细胞病理改变及液体信号强,脂肪信号 弱。骨皮质、密厚的钙化及纤维组织、膝半月板、韧带、肌 腱、空气在所有的影像上信号低弱。骨髓有五种信号强度。

  骨髓种类   脂肪(%)   T1W像    T2W像

  红骨髓     40     中等低    中度

  黄骨髓     80      亮      暗

  瘤组织代替   近0     暗      亮

  放射后    近100     很亮     暗

  骨硬化    近0      暗      暗

  多平面成像是MRI的突出优点,只有螺旋式CT在一定程度上 能与之相比,它在冠状面及矢状面的长轴成像能测定病变部位 、范围和跳跃病灶。Mark(1997)根据MRI、术中冰冻切片、病理切 片、随诊3年的病例证明MRI能判断恶性骨肿瘤髓内范围和截除 平面(并考虑省去术中冰冻切片)。MRI的横断面成像能明确肿瘤 、骨、软组织、神经血管束的解剖关系,骨皮质破坏类型和 骨膜新骨形成,其突出缺点是不能准确的显示钙化的量及类型 (Gillespy等,1988)。

  髓内范围最好用冠状或矢状面T1W显示,而软组织侵犯用横 T2W显示。骨肿瘤易与正常肌肉分界,因为肌肉有中等信号强度 。在膝关节,MRI评估肿瘤对十字韧带的侵犯比评估滑膜囊内病 变更准确(Schima等,1994)。

  (五)超声检查:超声检查是可多次重复的非介入性方法,它 能有效地确定软组织肿瘤(实体性或囊性)、原发骨肿瘤的骨外 软组织肿块、骨膜反应骨及肿瘤与血管的关系。增加多普勒(D oppler)一些装置,还可测定肿瘤的血流及化疗后血流减少的程 度。

  (六)转移病变的诊断

  1.放射闪烁成像(核素扫描):本法是扫描骨转移瘤及多发 骨肿瘤的首选方法,特别是早期X线平片不能发现的病灶(Hooper 等,1990)。它很敏感,能显示骨折、肿瘤和炎症,但特异性差 ,边缘不清晰。因此,它的诊断能力有限度,必须结合其他 检查所见。骨病变吸收核素基于两个因素,即骨对病变的反应 和修复。如无反应或修复即无吸收。核素吸收可与正常骨相 同或低于正常骨,后者称为“冷点(灶)”,如原发骨淋巴瘤、 白血病骨转移灶、Langerhans组织细胞增生、多发性骨髓瘤、退 行发育性肿瘤的骨转移(Greenfield,1990)。

  骨扫描可用以评估化疗效果(Erlemann等,1990),在系列扫描中正性反应表现为核素吸收减少 。然而,偶尔骨肿瘤坏死后,修复过程活跃吸收增多,可以误 诊为反应不良,称为突发现象(flare phenonmenon)。

  核素扫描呈三相:(1)动脉相,注射核素后即显像;(2)静脉相 ,注射后1~2min显像;(3)迟延相,提示注射后2~3h骨吸收核 素情况。

  核素扫描主要为两个目的:(1)发现肺部有无骨性或骨化转移 瘤,(2)化疗的随诊。然而,核素吸收的类型不代表肿瘤范围 ,因其有“假的”延伸反应,后者可因骨髓充血、髓内或骨膜 反应。核素也可存在于滑膜液内。溶骨性骨肉瘤可出现冷点( Rossleigh等,1987)。有时活跃吸收区中出现冷点,这是由于该点 的血供中断。肢体骨肿瘤以远的关节可有吸收增高,这是继发 的废用性骨质疏松引起的。

  2.胸部X线平片及CT检查:中、高度恶性骨肿瘤均能转移至肺部。X线平片能发现直径1cm的 病变和肺解剖及功能状态。CT能显示小至2mm的病变,是评 估侵袭性骨肿瘤不可缺少的检查方法(Leston等,1996)。

  二、临床化验

  外周血液及免疫学化验对骨肿瘤的诊断价值有限。然而, 血沉可帮助鉴别感染与肿瘤,因前者血沉升高,后者多为正常 。必须注意,Ewing肉瘤、白血病、淋巴瘤、组织细胞增生症, 血沉也可升高。

  血清碱性磷酸酶(ALP)在半数的骨肉瘤患者中升高(Simon及Finn ,1993),正常儿童生长发育期也可升高。因此,评估时要加以 分析。郭卫及Healey(1997)分析48例骨肉瘤碱性磷酸酶(ALP)、 骨钙素(osteocalcin,Oc)、骨结合素(osteonectin,On)的瘤组织mRNA表达 和血清含量,发现瘤组织ALP高表达与血清值平行。ALP高表达的 肿瘤更多的有转移。低ALP高Oc的多为成熟的成骨型骨肉瘤, 预后较好。Ewing肉瘤不表达ALP及Oc,因而它们是与小圆细胞型 骨肉瘤相鉴别的良好标记物。骨结合素存在于各种成骨性骨肉 瘤、其他肿瘤及正常血细胞中,所以不是骨肉瘤的可靠标记 物。

  三、病理检查

  病理检查的标本包括活体组织标本和手术标本,在骨肿瘤 学教材和医学期刊中反复强调活体组织标本采取的重要性,必 须由经治医生进行。

  (一)活体组织检查

  1.针吸法,针径0.6~0.8mm,Akerman等(1985)及White等(1988)报告 确诊率可达80%~90%。

  2.Tru-cut(Baxter公司)套针采取法,此针包括14号针管,针芯 末端有缺口,抽出时可获取标本。Ball等(1990)报告成功率及诊 断率达96%,但Peabody及Simon(1996)报告确诊率为84%,13%不能确 诊,3%不能区分良、恶性。

  3.环钻法(Craig,1956),现已为针吸法代替。

  针吸活体组织检查优点明显,但标本体积小、量少,也限 制它的采用。很多分化不良的胚胎性肿瘤,诊断需要做免疫组 化、免疫电镜、细胞遗传学、分子生物学检查,针吸标本达 不到要求。所以有些教学医院、研究机构,如Sloan-Kettering癌 症中心常规用切开活检。有些局部有恶性改变的肿瘤,针吸法 会漏取恶性部分而导致误诊,梭形细胞肉瘤细胞排列紧密, 有时难以吸出。

  (二)骨肿瘤病理诊断的几个基本问题和一些进展:关于骨肿 瘤的病理诊断,本增刊中另有专论,本文仅就几个基本问题和 一些进展作一简介。

  1.病理组织学诊断要分析下列问题:(1)区分正常、反应性及 瘤组织;(2)观察细胞的亲合状态,粘聚的如上皮细胞肿瘤,非 粘聚的有淋巴瘤;(3)分析肿瘤细胞核特点以区分良、恶性;( 4)分析不同组织,观察肿瘤的行为与性质,如骨样组织、软骨 样组织、梭形纤维细胞、血管、脂肪、上皮细胞以区分相应组 织的良、恶性肿瘤,细胞无区分并均匀分布的有Ewing肉瘤、淋 巴肉瘤。多向分化的有骨肉瘤、滑膜肉瘤。判断恶性度要根 据细胞构成、坏死范围、10个高倍镜视野中核有丝分裂数目和 核异型性。

  2.免疫过氧化物酶(immunoperoxidase)技术:通过单克隆或多克隆抗体与此酶结合可染出肿瘤细胞产物,而识别细胞类型。染色是成组的进行,因为一个肿 瘤并非只有一个特异的标记物。

  波形蛋白(vimentin)、细胞角蛋白(cytokeratin)、白细胞共同抗 原(leucocyte common antigen),被用于区分间充质、上皮或造血组织起源的 肿瘤和判断它们在生长过程是否保存上述抗原。另一些染色有 助于细胞分类(表2)。

表2 免疫过氧化物酶技术测定的抗原

抗原 组织类型
波形蛋白 间充质
白细胞共同抗原 淋巴、单核、骨髓细胞
上皮膜抗原 上皮
结合蛋白(Desmin) 上皮
肌动蛋白(Actin) 肌肉
S-100蛋白 肌肉
神经元特异烯醇化酶 神经、脂肪、平滑肌
CD 68 单核细胞、组织细胞
荆豆(Ulex Europaeus) 内皮
Ki 67 增殖抗原

  3.电镜诊断:电镜能显示细胞间的关系,包括细胞间连接(或 缺少它们),如上皮细胞多有桥粒连接、细胞相互交错的突起 、基底板,是发现细胞类型的线索。胞浆中的微管、神经分泌 颗粒、突触小泡提示神经母细胞瘤或神经上皮瘤。粗及细纤 维、Z带或肌球蛋白(myosin)/核糖复合物见于横纹肌肉瘤。Ewing肉 瘤有糖原颗粒。Birbeck颗粒(特殊包膜包围的杆状或网球拍状包 涵物,中心有线状纵纹)是诊断Langerhans组织细胞增多症的重要 依据。免疫金标记技术,用放射性金标记相关的抗体能将需 要测定的抗原或细胞产物定位于某一细胞器内。

  虽然骨、软骨、纤维细胞有其各自的超微结构,但相应的 肿瘤没有特异的诊断标准,需要结合光镜所见作出诊断。电镜 所见主要是细胞增殖活跃的表现,如核型大、核膜凹陷褶皱 ,核仁大、数量多等。

  4.手术切除标本的病理学评估:现代医院病理科对骨肿瘤手 术切除标本有严格的处理评估常规。手术医生必须将标本标明 方向、边缘,并提出检查重点部分及边缘。大体标本照像后 切取病检组织块,其重要边缘要用墨水染色,然后固定。

  骨肿瘤要在去除软组织后,摄普通像及X线片,按3~5mm间 距系列切骨块、摄像及X线片,然后固定,做组织学检查。化 疗患者要评估肿瘤细胞坏死率,病理科室应及时开展这项工作 ,以评价术前化疗效果。

  5.细胞遗传学诊断:识别骨与软组织肿瘤(特别是分化不良的 肿瘤)的染色体异常,能帮助或证实诊断,如腺泡型横纹肌肉 瘤有2号、13号染色体特异易位。Ewing肉瘤及原始神经外胚瘤均 有11及22号染色体的易位。因此,这两种肿瘤可能在组织发生学上是同源的(Turc-Carel,1988)。同时, 它们有共同的治疗方案。其它肿瘤的染色体亦呈异常表现(表3)。

表3 肉瘤中染色体的变异

肿瘤 染色体变异
Ewing肉瘤 t(11;22)(q24;q12)
原始神经外胚瘤 t(11;22)(q24;q12)
横纹肌肉瘤(腺泡型) t(2;13)(q37;q14)
横纹肌肉瘤(胚胎型) 11p杂合性缺失(Scrablr等1989)
滑膜肉瘤 t(X;18)(p11.2;q11.2)
神经母细胞瘤 der(1)(p32;p36)
脂肪肉瘤(粘液性) t(12;16)(q13;q11)
骨肉瘤 1、2、6、12、17、结构性重组

  (Ozisik 等1994

软骨肉瘤 1p重组(Ozisik等1994)

  6.DNA指数:DNA指数是一组细胞DNA平均含量与正常细胞相比较 的数值。正常二倍体细胞的DNA指数是1。高于或低于1表示组织 中DNA含量异常,常称为DNA非整倍体(aneuploidy),与核型分析观察 的染色体数非整倍体有所区别。DNA非整倍体性不等于肿瘤的恶 性,因为良性肿瘤也有染色体的异常(Mandahl等,1993)。

  DNA非整倍体更多见于高度恶性肿瘤(Zalupski等,1993),并是 预测转移危险度的独立因素(Bauer,Kreicberg等,1991)。然而,横 纹肌肉瘤和神经母细胞则例外,高倍体肿瘤比二倍体的对化疗 反应好(Look等,1984及Shapiro等,1991)。

  7.分子生物学检查:肿瘤的发生涉及许多途径(表4)。有些肿 瘤是由于抑癌基因的缺失,最为知的是p53和Rb(视网膜母细 胞瘤)基因,它们两个有功能的等位基因的缺失或突变导致细 胞无限制地增殖。p53基因突变能在细胞内以及细胞间产生异常 蛋白,能用免疫组织化学方法测出。肿瘤的另一发生机制是 癌基因的激活而促进细胞增生,如ras基因家族。

表4 骨与软组织肿瘤的基因异常

基因异常 染色体定位 肿瘤种类
I抑癌基因缺失(p53) 17p 恶性组织纤维瘤(MFH)、平滑肌肉瘤、

  脂肪肉瘤、软骨肉瘤、纤维肉瘤、骨肉瘤、

  横纹肌肉瘤、Ewing肉瘤、血管肉瘤

Rb(视网膜母细胞胞瘤基因) 13p14 视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、

  血管外皮细胞瘤、MFH、

  横纹肌肉瘤、脂肪肉瘤

NFI(神经纤维

  瘤病Ⅰ型基因)

17p11.2 神经纤维肉瘤
APS(大肠腺瘤息肉病基因) 5p22 硬纤维瘤
Ⅱ癌基因激活突变    
H-ras 11p15 MFH、胚胎型横纹肌肉瘤
Ki-ras 12 血管肉瘤
Ⅲ基因扩增    
Gli神经胶质瘤基因L 12q 脂肪肉瘤、骨肉瘤、横纹肌肉瘤
CHOP 12q 血管外皮细胞瘤、骨肉瘤、

  横纹肌肉瘤、脂肪肉瘤

SAS(肉瘤扩增序列) 12q 同上及MFH
CDK4(cyclin-dependent kinase) 12q 横纹肌肉瘤、骨肉瘤
MDM2(鼠双微体) 12q 骨肉瘤
n-mye 2p 神经母细胞瘤
c-mye 8q24 软骨肉瘤、MFH、滑膜肉瘤、骨肉瘤、

  脂肪肉瘤、纤维肉瘤

Ⅳ融合蛋白    
TlS-CHOP、FUS、CHOP t(12.16) 粘液性脂肪肉瘤
EWS-FL-1 t(11.22) Ewing肉瘤
PAX3 FKHR,PAX3 ALV t(2.13) 腺泡型横纹肌肉瘤

  有些肿瘤有能扩增的基因,神经母细胞瘤n-myc基因扩增提 示预后不佳。有几种肿瘤有基因扩增,都位于12号染色体的短 臂上(表4)。

  肿瘤融合蛋白在染色体相应的易位断点处被发现,它使断 点两端的基因相融合。

  多药物耐药基因和多药物耐药相关蛋白基因也被发现(Abe等 ,1994及Billson等,1994),表达上述基因的肿瘤应早日改用其他 治疗方式。

  外科分期

  在临床评估、活体病理检查的基础上,治疗之前进行骨与 软组织肿瘤的外科分期。

  外科分期系统是Enneking于1980年正式提出的,后为美国骨肌 肿瘤学会所接受。分期系统的目的在于:(1)按肿瘤局部复发、 远处转移的危险性分出层次级别;(2)将肿瘤分期与手术指征及 辅助治疗联系起来;(3)提供一种按分期比较不同的手术治疗 或非手术治疗效果的方法。这一系统反映出肿瘤生物学行为及 侵袭性程度,它结合临床、影像及组织学分级,解剖间室部 位和有无远处转移进行分期。根据分期制定手术计划。这是骨 肿瘤诊治重要进展之一。表5及表6概括了分期及手术治疗的内 容(Wolf及Enneking,1996)。

  骨与软组织肿瘤治疗的进展

  70年代以前,肢体原发恶性骨与软组织肿瘤的治疗以截肢 为主,也有局部切除保留肢体的尝试,如Halsted提出大块切除 的方法,但复发率高达50%,术后辅以局部放疗,也无明显效 果,5年生存率低于20%。事实证明,患者在初诊时,可有全 身播散,骨肉瘤及Ewing肉瘤常有肺转移,单纯外科治疗的骨肉 瘤患者80%死于该病因(Velez-Yanguas及Warrier,1996),Ewing肉瘤初 诊时有肺转移者为20%~40%(Cannon,1997)。单纯的外科治疗,虽可短 期控制局部病灶,但不能解决远隔转移的问题。二次大战中为 准备化学战争,合成烷化剂氮芥,Lindskog(1942)将它用于治疗恶 性淋巴瘤,首次取得短暂缓解的疗效。1947年发现叶酸能恶化 白血病,由此出现了抗叶酸药物,1948年甲氨喋呤开始用于治 疗白血病。60年代肿瘤化疗有了新进展,使骨肿瘤在外科治疗 及放疗之外又有了化疗的手段。80年代在大剂量联合化疗的基 础上,开展肢体恶性骨肿瘤节段切除保留肢体的外科疗法。Simon(1991)总结保肢治疗文献资料,保肢手术局部复发率为5%~ 10%,生存率及局部复发率与截肢者相同,故保肢手术是可行的。

表5 良性骨与软组织肿瘤的分期与手术种类

分期 分级 部位 转移 控制肿瘤手术
1(静止) G0 T0 M0 囊内切除
2(活跃) G0 T0 M0 边缘或囊内切除加有效辅助治疗
3(侵袭) G0 T0-2 M0-1 广泛或边缘切除加有效辅助治疗

  注:G包含临床、影像及病理参数的分级:G0良性,G1低恶度,G2高恶度;T0囊内,T1肿瘤及反应带在间室内,T2肿瘤扩散至间室外;M0无转移,M1有肺或骨远部转移

表6 恶性骨与软组织肿瘤的分期与手术种类

分期 分级 部位 转移 控制肿瘤手术
ⅠA G1 T1 M0 广泛切除
ⅠB G1 T2 M0 广泛切除或截肢(累及关节或神经血管束时)
ⅡA G2 T1 M0 根治切除或广泛切除加有效辅助治疗
ⅡB G2 T2 M0 根治切除
ⅢA G1-2 T1 M1 根治切除,开胸切除肺转移灶或姑息
ⅢB G1-2 T2 M1 同上

  注:Ⅰ期为低恶度,Ⅱ期为高恶度,Ⅲ期为有转移;A为局限 在间室内,B侵袭至间室外

  1981年在美国召开首次国际保肢学术讨论会,1993年在意大 利举行第七次讨论会并成立国际保肢学会。至此恶性骨肿瘤诊 治以及研究进入了一个新时代。最近的一些进展概述如下:

  一、化疗

  1972年Jaffe等报告大剂量甲氨喋呤加四氢叶酸解救(HDMTX-CF) 的疗效,同年Cortes报告阿霉素(ADM)治疗转移性骨肉瘤有效。70 年代另一重大化疗进展是术前化疗,随后发展为新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy),因为以前的化疗是作为术后辅助治疗用的 。Rosen(1973)、Jaffe(1975)作了很多研究,从此化疗不单纯是为提 高患者生存率,减少局部复发和转移率,同时也是为提高保肢 率。70年代末发现顺铂(DDP)治疗骨肉瘤有效,还能动脉注射, 因此成为治疗骨肉瘤三大主要药物之一。

  Rosen进一步完善“新辅助化疗”概念,指出新辅助化疗, 并非[术前化疗+手术+术后化疗]的简单模式。它包含:经术前 化疗后,要注意疼痛的减轻,肿块缩小程度,影像学上是否 病灶边界变得清晰,骨硬化增多,新形成的肿瘤血管减少。他 的另一贡献是提出术前化疗后,将切除的肿瘤做病理分级。 化疗后肿瘤坏死率大于90%的患者,5年存活率可达80%~90% ,而坏死率小于90%者则低于60%。因此,发现后一种情况应 调整术后化疗方案。目前Rosen(1996)采用T20方案,包括HDMTX,异 环磷酰胺(IFOS),ADM加或不加DDP,在74%病例中瘤细胞坏死率达 100%。

  近年形成的化疗新概念如下:(1)多药联合化疗以控制处于细 胞周期中各期的瘤细胞,消灭局部或远隔微小瘤灶,并减少 耐药细胞的出现;(2)使用患者可耐受的最大剂量强度的化疗以 保证疗效。剂量强度(dose intensity)是疗程中单位时间内化疗药 物剂量,以mg(m2-1-1表示(Hryniuk,1988);(3)新辅助 化疗(见上文);(4)缓解化疗药物毒副作用;(5)耐药肿瘤的处理。

  骨与软组织肿瘤的化疗方案基本已规范化。Leinerman(1991)应 用三肽磷脂乙醇胺(muramyl tripeptide-phosphatidyl Ethanolamine,MTP-PE )治疗复发性骨肿瘤的初步疗效。MTP-PE是新的免疫调节剂,能 激活单核巨噬细胞系,杀伤瘤细胞。美国儿童癌症研究组的C CG7921化疗方案中正在试用。

  正规化的化疗,其失败原因主要是多药耐药的产生,其机 制包括:(1)减少药物输入细胞;(2)增加药物的代谢和泵出细胞 ;(3)增加DNA的修复;(4)多药耐药(MDR-1)基因产物的过度表达(De Vita V Jr,1989)。上述机制与p-170类膜蛋白有关(Shen等,1986 )。逆转耐药是解决多药耐药的关键。异博定(Verapamil)是一种钙 离子通道阻滞剂,体外实验能逆转多药耐药,但由于其心肌 毒性限制了用量。Pilot(1994)、Miniero(1994)在化疗中加用此药治疗 骨肉瘤有较好的效果。

  美思纳(MESNA)与异环磷酰胺合用能预防后者引起的出血性膀 胱炎。粒细胞集落刺激因子能刺激中性粒细胞增生并恢复 其吞噬、产生过氧化物、趋化性及抗体依赖细胞毒性等功能, 对缓解化疗的中性粒细胞减少很有效(Souza等,1986)。化疗中 呕吐可由药物本身引起,和刺激呕吐中枢或第四脑室底部的化 学受体触发带引起。近年发现5-羟色胺(5HT3)及其受体起重要 作用(Biller及Sallan,1993),5HT3的镇静性拮抗剂枢复宁(Zofran)是 良好的止吐剂。这些也是肿瘤化疗的重要进展。

  附带提出意大利Baldini(1997)在国际保肢会议报告的Ewing肉瘤 治疗新设想。Ewing肉瘤家族(包括原始神经外胚层瘤),有类胰 岛素生长因子受体介导的自分泌路(autocrzine circuit)并与此瘤发 生有关。苏拉明(suramine含萘酚尿素)能干扰上述受体与相应的 分泌结合。体内、体外实验证实能有效控制肿瘤生长。

  以色列Meller(1997)在同一会议报告,应用高温隔离肢体灌注 重组肿瘤坏死因子(TNF-α)及马法蓝(melphalan)治疗30例高恶肢体 软组织肿瘤,11例反应良好,18例部分反应,29例能保肢。

  二、放射治疗

  放疗的技术、方法近20余年来有下列进展:

  1.应用高能射线(能量在4~25MV之间)治疗,穿透力强,放 射线诱发骨肿瘤的发生率远低于以前低能射线的0.03%。放疗剂量主要是吸收剂量,过去以拉德(rad)为单位, 1980年国际上改用戈瑞(Gray)为单位。1Gy=100rad,1cGy =1rad。

  2.快中子放疗:杀伤作用高,对细胞含氧量依赖性低,对细 胞周期中不同时期细胞的放射敏感差别小。与X线放疗相比, 局部控制骨肉瘤可由20%提高到55%,软骨肉瘤由33%提高到49 %。国内已开始使用。

  3.近距离照射:将放射源(192铱)直接插植在肿瘤组织内进行 治疗。对肢体软组织肿瘤取得良好疗效(Habrand等,1991)。

  Ewing肉瘤、骨淋巴瘤、软组织肉瘤对放疗敏感,放疗可作 为一线治疗或结合外科治疗及化疗。

  关于Ewing肉瘤,曾有过对几个问题的争论:(1)外科治疗与放 疗效果孰优;(2)照射野局限于肿瘤部还是整个骨干;(3)术后是 否进行放疗。目前认为Ewing肉瘤20%位于骨盆,最难控制(Cannon,1997)。Delpine(1997)提出化疗6周手术切除比放疗、化疗好,手 术切除是决定性环节,放疗很难控制局部复发。Krajbich(1997)强 调手术达不到广泛切除,术后应加放疗。放疗后易出现病理 性骨折。

  脊柱血管瘤、不能切除或切除不彻底的骨巨细胞瘤有放疗 的指征并有好的疗效。不能切除或拒绝截肢的骨肉瘤、切除 不彻底的骶部脊索瘤,高能X线照射45~60Gy能控制发展,缓解 症状。对骨肉瘤的肺转移,全肺照射20Gy/2周,肺转移瘤可减 少或缩小,增加切除机会,与单纯化疗或化疗加放疗组无差 别,并且避免了化疗反应(EORTC1978~1983研究组)。

  三、外科手术治疗

  骨肿瘤外科治疗目前已结合了骨关节外科、显微外科、胸 腹外科以及血管神经外科的方法和技术,在新辅助化疗的条件 下,有选择的做带瘤骨段切除和修复重建手术。Enneking(1983), Simon及Springfield(1998)先后出版肌骨肿瘤外科专著,详细介绍了 原则与手术细节。

  Campanacci(1996)指出肢体骨肉瘤现阶段约85%可保肢,10%需 截肢,5%可做旋转成形手术(股骨及胫骨近端病变)。修复重 建外科的发展主要有下列几个方面。

  1.工假体置换:包括股骨、肱骨全骨置换。膝部置换最多 ,磨损、松动、感染是主要并发症。胫骨上端假体,常因软组织 覆盖不足或坏死而失败。带蒂或游离肌皮瓣移植(如腓肠肌皮 瓣)是防止胫骨上端假体重建术后深部感染的最佳手段。

  假体有定制式、可调式(为儿童应用,可定期调节长度)和 组合式(翻修时只更换某一部件)。Chao(赵以,1973,1989)倡导 假体异体骨复合重建,增加骨干长度以提高假体稳定性,并提 供肌肉附着面。现已较广泛使用于股骨上段。

  2.植骨:异体骨仍在使用,但免疫性吸收排异、术后化疗时 愈合力低或骨折、关节软骨萎缩等问题,尚未解决。

  Capanna等(1997)报告128例移植带血管腓骨,大部分为重建,29 例为抢救原植入的异体骨。其中78例结合异体骨,50例单纯移 植。结合异体骨者8%不愈合,但翻修时加自体骨均愈合。这 是一项重要进展。

  3.骨转运(bone transport)即局部自体骨移植,Ilizarov1992年介绍 ,Lammens及Farby同年采用。以胫骨上端肿瘤为例,切除后自骨 干截相应长度骨段修复缺损,然后从残留骨干再截一骨段,并 按骨延长法穿针,用骨延长架固定,以1mm/d速度延长,直至与 转运后的截骨段骨干愈合。Yokogawa(1997)认为保肢治疗中,矫正肢 体短缩,骨延长法比可调式假体好。

  4.功能性游离移植肌皮瓣。广泛切除肢体肿瘤常造成肌肉 神经(以及血管)缺损。日本Thasa(1997)报告25例游离肌皮瓣移植。 背阔肌20例,股部肌肉5例,23例同时吻合神经。10例为屈膝, 8例为伸膝,24例移植成功,22例肌电恢复并能收缩。除髋及大腿 外,肌力达4~5级。

  5.旋转成形术。股骨中下段(以及上段)肿瘤节段切除后, 小腿旋转180°代替大腿,踝关节代替膝关节,术后装配小腿假 肢。Salzer(1974)首次采用成功,徐万鹏(1979)在国内做了首例。Winkelmann(1983)首先用于股骨上段肿瘤,随后系统的发展这一手术 治疗方法。

  四、局部热疗及免疫治疗

  80年代初期,解放军总医院及第四军医大学唐都医院开展了 局部热疗加手术切除治疗骨肉瘤,初步肯定了这一疗法的可 行性及有效性;探寻到热疗的适当温度及时限参数,设计并完 善了热疗装置;通过临床观察和动物实验发现局部热疗后机 体免疫功能增强,瘤体缩小,肺转移率降低,现正在总结经验 。

  作为免疫治疗,对晚期骨肉瘤尝试过输入对黑色素瘤及肾 癌有效应的细胞因子激活的杀伤淋巴细胞(LAK)或肿瘤浸润淋 巴细胞(TIL),无明显效果。最近姜文学等研究了骨肉瘤特 异性细胞毒T淋巴细胞(OSS-CTL)的诱导及其抗肿瘤特性,发 现OSS-CTL明显抑制裸鼠皮下骨肉瘤的生长。骨肉瘤的免疫治疗 是重要研究课题,但距离临床应用还有相当的路程。本节资 料可参阅《中华骨科杂志》2000年第20卷第1期骨肉瘤专题论著。

  参考文献

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  4,Healey JH. Transactions 9th International Symposium, Society of Limb Salvage. New York: ISOLS,1997 .

  5,Winkelmann WW. Rotationplasty. Orthop Clin North Am, 1996, 27:503- 523.

  6,Simon MA,Springfield D. Surgery for bone and soft- tissue tumors. 1st ed. Philadelphia: Lippincott- Raven

  Publishers,1998. 21- 48.

(收稿日期:1999-05-05)


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