骨肿瘤X线征象与肿瘤细胞增殖细胞核抗原表达的相关性研究

中华放射学杂志 1999年第9期第33卷 骨骼肌肉系统放射学

作者：于秀淳　刘晓平　曲在屏　周银　丁吉

单位：250031 济南，解放军济南军区总医院骨病科

　　关键词： 骨肿瘤；基因表达；放射摄影术；对比研究

　　【摘要】　目的　探讨骨肿瘤X线征象与肿瘤细胞增殖细胞核抗原(PCNA) 表达间的相互关系。方法　分析34例骨肿瘤X线表现， 根据病变的性质、边界、骨皮质的完整性、病变大小, 以及有无骨膜反应、软组织肿块和是否存在病理骨折等分类；应用免疫组化的方法测定肿瘤细胞PCNA阳性率的表达。结果　经统计学分析，PCNA阳性率与病变的性质、大小、骨皮质的完整性以及是否存在病理骨折密切相关；与软组织肿块、有无骨膜反应及病变边界无关。结论　从细胞分子水平证明，分析骨肿瘤的X线征象，有助于了解肿瘤细胞的增殖能力，指导临床采取正确的治疗方法。

The relationship between bone tumor X-ray manifestation and tumor cell proliferated cell neuclear antigen expression

YU Xiuchun, LIU Xiaoping, QU Zaiping, et al.

　　(Jinan Military General Hospital， Jinan 250031)

　　【Abstract】　Objective　To investigate the relationship between bone tumor X-ray characteristics and tumor cell proliferation cell nuclear antigen (PCNA) expression.Methods　Analysing the X-ray manifestations of 34 bone tumor. Classfying them according to the nature of disease, edge, cortical bone integrity, periosteal reaction, tumor size, soft-tissue mass, and pathological fracture. Tumor cell PCNA expression was determined with immunohistochemical method.Results　The PCNA positive expression rate was related to the tumor nature, size, bone integrity and pathological fracture, but not related with the soft tissue mass, periosteal reaction and the tumor edge.Conclusions　The results indicate that it is helpful to analyse the X-ray manifestions of bone tumor carefully for better understanding of tumor cell proliferation ability.

　　【Key words】　Bone neoplasms　　Gene expression　　Radiography　　Comparative study

　　骨肿瘤X线表现是以肿瘤细胞的病理学变化为基础的，也就是说，骨肿瘤的X 线征象从一定程度上反映了肿瘤细胞的生物学行为。我们应用免疫组化的方法测定34例骨肿瘤标本增殖细胞核抗原(PCNA)的表达，同时对每例病人的X 线片进行分析，以探讨骨肿瘤X 线征象与肿瘤细胞增殖能力间的相互关系。

　　材料与方法

　　1.临床资料：本组资料取自我院1991年7月至1996年12 月间所收治的34例骨肿瘤患者，男24例，女10例，平均年龄28.3岁(13～58岁),病变部位:股骨16例，胫骨12例，腓骨4例，肱骨2例。所有病理组织学诊断均经手术切除标本所证实，骨肉瘤18例，骨巨细胞瘤6例，骨韧带样纤维瘤和转移癌各4例，尤文肉瘤2例。术前常规摄病变部位的正侧位X线片，从病变的性质、边界大小及骨皮质的完整性、有无骨膜反应、软组织肿块，以及是否合并病理骨折等方面仔细分析X线片。将病变的性质分为囊性膨胀性、溶骨性、成骨性和混合性4类；为了便于统计学分析，病变大小以直径9 cm为标准分2类，其他分类情况详见表1。所有患者均行手术治疗，依据Enneking手术分类标准^［1］进行分类，边缘性手术4例，广泛性手术25例，根治性手术5例，29例获得平均2年1个月的随访（3个月至5年），7例复发，5 例肺转移，3例死亡（预后不良组）。

表1　骨肿瘤X线征象与PCNA表达的关系

　　注：PCNA为增殖细胞核抗原。“-”为阴性。为了便于统计学分析，将PCNA表达为阳性(+)和强阳性(++)的归纳为“+～++”

　　2. PCNA的染色方法及观察标准：(1)标本的选择:首先复习原病理学切片，以肿瘤细胞较丰富的相应蜡块作为观察标本，连续切片，片厚5 μm，备检。(2)PCNA染色方法及观察标准:采用链菌素亲生物素-过氧化物酶法(S-P法)。试剂购自福州迈新公司。细胞核着深棕色为阳性细胞。 测定方法:观察10个高倍镜视野，阳性细胞数小于5％为阴性(－)，阳性细胞数占1/3为阳性(+)，占2/3者为强阳性(++)，每次试验时均设立阳性和阴性对照。 本组资料的统计学处理均采用χ²检验。

　　结果

　　34例骨肿瘤标本PCNA阳性表达率为64.7％，阳性细胞表现为核着深棕色(图1, 2)，本组1 例胫骨上端骨肉瘤X线表现为成骨性病变(图3)，其PCNA表达为强阳性(图2)，结果术后3个月复发，6个月出现肺转移。1例胫骨上端骨巨细胞瘤X线表现为溶骨性病变(图4)，PCNA为阳性(图2)，术后6年无异常。本研究中有4例转移癌，均无骨膜反应而其PCNA表达为强阳性。本组骨肿瘤X线征象与PCNA表达的关系见表1。

图1　肿瘤细胞增殖细胞核抗原(PCNA)染色［链菌素亲生物素-过氧化物酶(SP　×100)法］，胞核被染成棕色，表达为强阳性（++）　图2　PCNA染色（SP　×100），部分胞核被染成棕色，表达为阳性（+）　图3　胫骨上端骨肉瘤，表现为成骨性病变，可见骨膜反应　图4　胫骨上端骨巨细胞瘤，表现为溶骨性病变，骨皮质不连续，无骨膜反应及软组织肿块　　经统计学分析，发现肿瘤细胞PCNA阳性表达率与病变的性质、骨皮质的完整性、病变的大小以及是否合并病理骨折明显相关，而与有无骨膜反应、软组织肿块和病变的边界是否清晰无关。PCNA阳性表达率高的恶性骨肿瘤患者预后较差。

　　 讨论

　　PCNA是一种非组织性核蛋白(MW3600), 功能似δ-DNA多聚酶复合因子，直接参与 DNA 合成。1978年Miyachi等^［2］首次在红斑狼疮病人的血清中发现抗PCNA的抗体。1984年Mathews等^［3］确立PCNA是一种可辨认的核抗原。PCNA仅在增殖的细胞中合成与表达，与细胞增殖周期有关，G₁期增加，S期达最高峰，G₂ 和M期下降消失。 通过研究PCNA可以了解肿瘤细胞的增殖状态， 其表达率越高， 肿瘤细胞增殖越活跃。 关于骨肿瘤组织PCNA表达的研究目前多注重于阐明肿瘤细胞增殖能力与预后的关系^［4,5］，尚未见到有关骨肿瘤X线征象与细胞PCNA表达的相关性研究。

　　对于骨肿瘤，X线检查已成为主要的检查方法， 甚至是不可缺少的诊断步骤，更重要的是通过了解骨肿瘤的X 线征象，可以指导临床选择正确的治疗方法和估计预后，骨肿瘤的X线征象取决于肿瘤细胞的性质。Campanacci^［6］曾指出细胞分化高的肿瘤细胞可在X线片上表现为静止、活动、 侵袭3种征象；分化中等的则表现为活动、侵袭2种征象；分化低者只表现为侵袭的X线征象。刘尚礼等^［7］认为当骨肿瘤处在某个位置时，不但其临床病理上的表现有其特点，而且在X线表现上亦有其相应的特征，他在对骨巨细胞瘤的X线表现分析时，发现其与病理组织学分级的符合率为64.7％，证明了骨肿瘤的X线征象是以肿瘤细胞的生物学行为为基础的。 为了从细胞分子水平进一步探讨X 线征象与骨肿瘤细胞增殖能力间的相互关系，笔者通过免疫组化的方法对34例骨肿瘤标本的PCNA表达进行了测定，并对比分析了PCNA表达与X线征象的相互关系，发现肿瘤细胞的PCNA阳性表达率与肿瘤的病变性质、骨皮质的完整性、肿瘤的大小以及是否存在病理骨折密切相关，而与有无骨膜反应、软组织肿块，以及病变边界是否清晰无明显相关性，即病变为成骨性的、骨皮质不完整、有病理骨折和肿瘤直径较大的肿瘤细胞有较强的增殖能力。本组1 例胫骨上端骨肉瘤X线片表现为成骨性病变(图3)，行胫骨上端骨肿瘤体内灭活术，其PCNA表达为强阳性(图1)，结果术后3个月复发，6个月出现肺转移。1例胫骨上端骨巨细胞瘤X 线片表现为溶骨性病变(图4)，行胫骨上端骨肿瘤灭活植骨术，PCNA为阳性(图2)，术后6年无异常。从本组随访的结果中发现，PCNA阳性表达率高的患者有较差的临床预后，这与文献中关于PCNA表达与骨肉瘤预后关系的报道相同^［5］。PCNA 阳性表达率与肿瘤大小间的关系主要与肿瘤的增大导致停留在S期的肿瘤细胞增多，使PCNA的表达率升高，表现为肿瘤过度增殖有关^［4］，因而X线表现为成骨性、 骨皮质不完整、肿瘤直径较大和存在病理骨折的恶性骨肿瘤的预后较差。本结果还表明骨膜反应和软组织肿块的有无并不能反映肿瘤细胞的增殖能力，这是否与本研究中有4 例转移癌，均无骨膜反应，而其PCNA有较高的阳性表达率；再者软组织肿块在X线片的判断受多种因素的影响， 是否导致本结果出现偏差，尚有待进一步观察。一般认为骨肿瘤边界的清晰与否与肿瘤细胞的增殖能力密切相关，本研究中边界不清组的PCNA阳性表达率(64.3％)明显高于边界清晰组(33.3％)，但无统计学意义，原因有待进一步研究探讨。因此仔细分析骨肿瘤的X线征象， 不仅有助于骨肿瘤的诊断和鉴别诊断，而且还可以间接了解肿瘤细胞增殖力，指导临床正确评估患者的预后，并采取适当的治疗方法。

　　综上所述，本研究结果进一步从细胞分子水平证实了骨肿瘤的X线征象以肿瘤细胞生物学行为为基础的观点。通过分析骨肿瘤X线征象可以了解骨肿瘤细胞的增殖能力， 指导临床采用正确的治疗方法。X线片表现为成骨性的、 骨皮质不完整的、肿瘤直径较大的和存在病理骨折的恶性骨肿瘤将有较差的临床预后。

　　参考文献

　　1　Enneking WF. A system for the surgical staging of musculoskeletal sarcoma. Clin Orthop, 1980,153:106-130.

　　2　Miyachi K,Fritzier MJ,Tan EM. Autoantibody to a nuclear antigen in proliterating cells. J Immunol,1978,121:2228-2234.

　　3　Mathews MB,Bernstein RM,Franza BR,et al.Identity of the proliferating cells nuclear antigen and cyclin. Nature, 1984,309:374-381.

　　4　陶惠民,杨迪生,范顺武. 骨肉瘤细胞PCNA测定的临床意义. 中华骨科杂志, 1996,16:321-323.

　　5　王臻,梁戈,黄耀添,等. 骨肉瘤P53、C-erbB-2、C-myc 的表达及与预后的关系. 中华骨科杂志, 1995,15:600-604.

　　6　Campanacci M. Giant cell tumor of bone: a study of 209 cases with long-term follow-up in 130 cases. Ital J Orthop Traumatol, 1975,1:249-256.

　　7　刘尚礼,钟世磐,黄兆民,等.骨巨细胞瘤的X 线分度及其临床意义探讨. 中华骨科杂志, 1986,6:213-216.

（本文编辑：隋行芳）

（收稿：1999-03-16）