骨肉瘤是兒童和青少年期最常見的惡性骨腫瘤,新輔助化療以及大劑量化療的應用,有效提高了患者5年存活率,並促進了保肢技術的發展,後期的研究對Rosen新輔助化療對骨肉瘤保肢及5年生存率的作用提出了挑戰,認為對未發生轉移的患者及時手術(包括保肢和截肢),隨後輔助化療,其預後與新輔助化療無差別;對化療耐藥的研究使人們認識到多藥耐藥是骨肉瘤化療失敗的最主要原因。
保肢手術已成為肢體骨肉瘤外科治療的標準治療,瘤段滅活再植、異體骨、帶血管蒂的腓骨移植、腫瘤型假體、複合性假體、可延長假體等的出現,取代了傳統的截肢;兒童保肢還面臨這巨大的挑戰,主要的外科挑戰是兒童腫瘤切除後的肢體重建,解決保肢術後肢體不等長是近年來兒童保肢治療的熱點。
骨肉瘤好發於青少年,惡性程度高,死亡率高, 5年生存率的戲劇性提高歸功於化療療效的提高,如今在骨腫瘤中心,術前術後化療聯合外科手術,骨肉瘤的治癒率達60%~70%,90%以上的骨肉瘤患者可以保肢,統計發現保肢術後78%的患者肢體功能令人滿意。
1、新輔助化療與輔助化療
Rosen於1982年提出的新輔助化療的概念,Rosen的早期新輔助化療方案包括大劑量氨甲喋呤 (HDMTX)、長春辛鹼 (VCR)、環磷醯胺 (CTX)、阿黴素 (ADM)。Ferrari 等[5]對182例肢體骨肉瘤實施大劑量異環磷醯胺(IFO)、HDMTX、順鉑(CDP)和阿黴素(DOX)新輔助化療,初次治療用IFO 15g/O,MTX 12g/O,CDP 120J/O,ADM 75J/O,術後用2週期ADM 90J/O,3週期大劑量IFO、MTX(氨甲喋呤)或 CDP(120-150)J/O,初次治療後病情沒有進展,5年無瘤生存率64%,總生存率77%,90%以上的病人保肢。
Bacci等[6]的較新方案中均加入IFO,證實能提高生存率,對照研究Coss82方案後發現,術前應用IFO+MTX的患者中57%達到腫瘤壞死率90%以上,術前應用MTX+BCD(放線菌素D)的患者中僅27%達到腫瘤壞死90%以上,且療效與IFO的劑量成正相關,如今義大利的Rixxoli 矯形外科研究所、德國的骨肉瘤協作組、以及哈佛大學附屬醫院麻省總醫院的方案均採用了IFO。
Patel等術前給予患者IFO、DOX和CDP,66%的患者腫瘤壞死率>90%,隨後對腫瘤壞死率<90%的患者術後化療中加用MTX(總劑量15g/O),5年生存率達到57%;Bacci等[8]用4種不同化療方案、7種不同新輔助化療方案治療1148例無轉移的肢體骨肉瘤,保肢率從20%增加到71%,5年生存率和總生存率分別是52%和66%,10年無瘤生存率和總生存率分別是52%和57%。
Wilking[9]報導接受大劑量順鉑(DDP)動脈灌注新輔助化療的62例骨肉瘤患者,54例取得了良好的組織學反應,減少了90%的腫瘤血管形成,提高了腫瘤壞死率。Ferrari 等[10]的研究認為低於40歲的肢體骨肉瘤患者實施以MTX、DDP、ADM、IFO為基礎的化療,5年生存率可達70%。Bacci[11]等研究認為術前化療的組織壞死率與生存率顯著相關,5年無瘤生存率和總生存率在組織學反應好和差組分別為67.9%對51.3%和78.4%對63.7%,術前化療的組織壞死程度與預後顯著相關。
2、新輔助化療及大劑量化療面臨的挑戰
後期的研究對Rosen新輔助化療對骨肉瘤保肢及5年生存率的作用提出了挑戰。Goorin對新輔助化療的合理性提出質疑,認為對未發生轉移的患者及時手術(包括保肢和截肢),隨後輔助化療,其預後與新輔助化療無差別,(5年無瘤生存率為69%和61%),Goorin的研究動搖了自1979年以來Rosen描述的新輔助化療優於輔助化療的概念。儘管許多學者認為,術前化療有助於判斷腫瘤對治療的反應及預測高危患者群,但卻不能改善未轉移骨肉瘤患者的預後。
Bacci等認為增加術前化療劑量並不能提高組織壞死率和存活率,術前化療的組織壞死程度可能受腫瘤組織對化療遺傳敏感性的影響,並不是增加化療劑量能改變;Bacci等認為MTX劑量與腫瘤組織反應沒有相關性,腫瘤組織壞死率與化療劑量關係甚微,而與組織型別有關。
Eselgrim分析917例連續Coss協作組病人,所有患者都接受了正規綜合化療和外科手術,沒有提供高的劑量強度與好的結果之間的相關性。Lewis 等對比研究發現,增加DOX/CDDP劑量強度可提高組織學反應率,但增加DOX/CDDP強度與患者的存活率沒有明顯相關性。對術前化療反應差的骨肉瘤實施術後挽救化療時,使用與術前不同的藥物,但效果並不理想。
如今在Rizzoli及其他研究所,不管腫瘤的組織學反應如何,對骨肉瘤同時使用四種化療藥物(MTX、CDP、ADM和IFO),並且認為,加大藥物劑量強度並不能增加腫瘤壞死率,亦不能改善其最終治療效果。實際上,組織學化療反應差的骨肉瘤大約佔30%,如果對該組患者實施新輔助化療,在增加住院時間及費用的同時,無疑將增加化療的毒副反應,而且推遲了手術切除腫瘤的時間,有發生轉移播散的危險。
對化療耐藥的研究使人們認識到多藥耐藥是骨肉瘤化療失敗的最主要原因,多藥耐藥基因(MDR)產物P-糖蛋白(Pgp,簡稱p170)表達與化療失敗有顯著相關性,Pgp高表達為MDR的主要機制,Pgp可以通過它的疏水位點與疏水性抗腫瘤藥物結合,通過ATP水解供能,逆濃度梯度將藥物泵出細胞外,導致細胞內藥物濃度降低而產生耐藥。Baldini等對未發生轉移、術後以阿黴素為唯一化療藥物的骨肉瘤切片作了免疫組化染色,發現有Pgp表達的腫瘤,因對阿黴素耐藥而預後不佳。
Serra等[18]研究表明高水平的Pgp表達合併腫瘤體積較大和發病年齡低,提示腫瘤複發率高。最近研究發現Pgp與Rb基因共同表達的骨肉瘤預後差[19]。P53基因突變和失活不僅影響骨肉瘤的發生、發展、預後,而且影響骨肉瘤的化療效果。
有研究顯示P53基因缺失是骨肉瘤化療耐藥的一個有用指標,其他研究也顯示P53基因和wtp53新的缺失在人骨肉瘤中與順鉑耐藥有關[20]。大劑量MTX在骨肉瘤化療中發揮重要作用,MTX耐藥是骨肉瘤預後不良的主要因素,運輸MTX跨膜入胞的還原性葉酸載體(reduced folate carrie,RFC)成為腫瘤耐藥的新視點,Hattinger等在研究Saos-2MTX耐藥的變種細胞系中發現,RFC基因表達顯著減少,並與MTX耐藥程度存在相關性。
Meschini等[22]發現二元生物鹼(Voacamine)可以明顯誘導細胞內的阿黴素瀦留,並且集中在核內分佈,這表明天然物Voacamine在多藥耐藥骨肉瘤中的使用價值。以糖蛋白(Pgp)、多藥耐藥相關蛋白(MRP)、肺耐藥蛋白(LRP)、DNA拓撲異構酶Ⅱ(TOPOⅡ)、熱休克蛋白(HSP)和乳腺耐藥蛋白(BCRP)等蛋白介導的多藥耐藥現象及其機制正在逐步得到認識,人們希望通過檢測或調控這些蛋白來指導骨肉瘤個體化化療,然而由於多藥耐藥蛋白數量多且相互作用不清楚,以上目的顯然並不能完全達到。
3、骨肉瘤的保肢治療
隨著化療療效的提高,保肢手術已成為肢體骨肉瘤外科治療的標準治療,瘤段滅活再植、異體骨、帶血管蒂的腓骨移植、腫瘤型假體、複合性假體、可延長假體等的出現,取代了傳統的截肢;隨著治療手端的不斷完善和發展,保肢手術的適應範圍在不斷擴充套件,對ⅡB期骨肉瘤、兒童骨肉瘤、骨肉瘤病理性骨折患者進行保肢,也有學者已作了相關的研究,但保肢要慎重考慮。
3 .1保肢方法
瘤段滅活再植是一種傳統的保肢方法, Suk等將切除的瘤骨放入65oC的鹽水中浸泡30min,滅活後配合骨水泥和金屬假體重建患肢,結果12例中有2例發生滅活骨骨折,僅1例發生骨不連,沒有區域性復發。Manabe等[24]用60oC鹽水將瘤骨浸泡30min滅活,25例病人中3例發生滅活骨骨折,2例發生骨吸收,無區域性復發。
同種異體冷凍骨因具有良好的骨組織自然結構、形態、強度、骨透導能力,極低地免疫活性,以及與宿主骨較強的癒合能力等優點,被用於修復瘤段截除後的骨缺損,重建關節功能。但骨肉瘤患者施行異體骨移植重建移植後活化替代過程很慢,大段異體皮質骨很難達到完全替代,且術後關節面可出現退變與吸收,骨的強度以及與自然骨的癒合有限,術後感染髮生率約為10%~15%,因此有學者主張採用同種異體複合型假肢置換,同種異體複合型假體通常由供體股骨遠端或供體脛骨近端依靠骨水泥與人工假體桿狀柄固定在一起,整個複合型假體主要通過髓腔柄獲得穩定。
同種異體骨複合型假體的優點在於同種異體骨與宿主骨有癒合能力,因而可減少與假體連線處的旋轉應力,異體骨可提供良好的組織附著,有利於膝關節穩定,缺點包括:同種異體骨潛在的骨折、感染、傳染病感染、骨不連、畸形癒合、再吸收等。
定製階段性假體具有標準化元件系統,術者可根據具體情況選擇大小合適的元件,不必因為假體尺寸的限制而對骨腫瘤的切除範圍有所顧慮,該假體可分為股骨遠端型和脛骨近端型,包含聚乙烯脛骨平臺,伸肌裝置附著點等設計。該假體具有穩定性好,術後可早日負重等優點。
Malo等[29]對非骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體與骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體進行對比研究,腫瘤部位均為股骨遠端,31例病人植入非骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體,25例病人植入骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體,跟蹤隨訪平均34.4個月,發現骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體組病人術後功能許多高於非骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體組病人。
早期的假體均採用固定鉸鏈,後期出現了使用旋轉鉸鏈的假體,事實證明旋轉鉸鏈確實有優於早期固定鉸鏈之處;由於骨水泥固定的假體能夠較早的進行功能鍛鍊,這也許是造成骨水泥固定的旋轉鉸鏈式假體組病人功能評分較高的原因。在生存率隨訪研究方面,Zeegen等對141例應用改型假體的患者隨訪發現,3年不需翻修者佔88%,5年不需翻修者佔76%,區域性腫瘤復發、感染、鬆動為假體失敗的獨立危險因素。
Springer等報道採用旋轉鉸鏈型假體治療的69例患者(隨訪75.2個月),其中23例(33%)至少發生過一次併發症,9個膝關節進行了第二次手術,最常見的併發症為深部感染(14.5%),其次為伸膝功能障礙(13%),假體功能障礙(10%),儘管存在併發症,但患者的滿意率普遍較高(81%較滿意或非常滿意)。
Brickels等[32]通過多中心聯合研究對110例使用該假體的患者隨訪,表明5年生存率為93%,10年生存率為88%,與傳統全膝關節置換假體的生存率比較,沒有顯著性差異。其中機械性因素造成的併發症發生率較高,通過進一步手術均可解決。
Fan等對176例肢體惡性骨腫瘤患者行插入式微波天線陣列誘導高溫原位滅活治療,手術前後均進行了化療,術後平均隨訪49(24~96)個月,總生存率為73.9%,結果表明,該方法可作為肢體惡性腫瘤的保肢方法之一。Chen等用帶血管的遊離腓骨重建腫瘤切除術後的複雜的長骨缺損,與傳統同種異體移植比較有低的感染率、高的骨癒合率和良好的功能結果,Gebert等[35]用帶血管的腓骨移植作為生物重建修復大段骨缺損,腓骨過度肥大31%,主要併發症是骨折、假關節、切口延遲癒合、一過性神經損傷,其併發症和再手術率是可以接受的。
選擇何種保肢方法,主要是取決於腫瘤的範圍、患者的年齡、醫生的經驗、患者的經濟狀況、後續的治療、患者的願望。掌握好手術適應症和禁忌症是成功的關鍵,如腫瘤侵犯重要血管神經、腫瘤無法完整切除、骨骼未成熟、病理性骨折、腫瘤遠處轉移、面板條件差、感染等均為保肢手術的禁忌症。
3.2 兒童保肢:
兒童四肢骨肉瘤保肢治療必然帶來肢體不等長而影響正常行走,引起骨盆傾斜、脊柱側彎、非正常應力所致的關節損害等一系列併發症,小兒惡性骨腫瘤是否行保肢治療目前尚有爭議[36],兒童保肢治療是骨腫瘤保肢治療的一大難題,解決保肢術後肢體不等長是近年來保肢治療的熱點。
Kunta等[37]對43例4個月~13歲患兒平均隨訪6年,81%患兒適宜保肢,是否適宜保肢取決於腫瘤侵襲範圍、分期、對新輔助化療的反應。在對骨骺的處理上,Manfrini等[38]認為若術前MRI檢查未發現骨骺被侵襲,則可行保留骨骺的保肢術,而Jesus-Garcia等[39]通過25例(男14例,女11例)4~17歲骺板未閉骨肉瘤患兒的研究發現,放射學檢查僅顯示11例骺板腫瘤侵潤,組織學檢查顯示21例腫瘤穿過骺板,證明骺板不是阻止腫瘤生長的屏障,強調保肢手術時對保留骨骺板的手術應慎重。
置入可延長假體修復兒童惡性骨腫瘤切除後骨缺損,可以避免以後發生肢體不等長。可延長型假體的適應症為無遠處轉移的骨肉瘤或其他惡性骨腫瘤,預計緩滯不等長>2cm,患兒年齡5~15歲(年齡太小併發症多),可一期行腫瘤切除假體置換術。
可延長型假體可大體可分為有創可延長型假肢和無創可延長型假體,前者需要通過多次手術延長假體,後者如phenix假體,其主要構件包括鈦製假體柄,複合管結構、壓縮彈簧三部分,該假體的延長機制為在體外磁場作用下,鬆解壓縮彈簧,依靠其勢能儲備將假體柄從複合管中頂出,使假體延長,其延長的長度取決與軟組織的順應性及假體內彈簧儲存的壓力大小,為避免神經、血管損傷,每次假體延長的長度應小於2cm
Gitelis等報道對14例患者進行平均24.8個月的隨訪,共延長假體58次,平均每次延長8.5mm,每例患者平均延長38mm; Neel等對骨肉瘤切除術後phenix保肢重建的15名兒童進行21.5月的隨訪,共進行60次延長,平均每次延長8.5mm。根據最新的骨瘤術後評分系統,膝關節功能達到90%。
可延長型假體的主要併發症為感染、術後動脈栓塞、假體斷裂、無菌性鬆動、延長失敗、下沉、內部元件損壞等。有報道稱25%可延長型假體5年後需翻修,主要翻修原因為感染、腫瘤復發、假體功能失敗、無菌性鬆動等。此外,還有學者報道可延長型假體保肢術後可發生繼發性生長板被破壞,以股骨遠端為例,假體置入可能引起脛骨遠端生長板損傷,進而有生長不平衡導致肢體成角,最終出現假體鬆動。
隨著臨床與基礎研究的深入,骨肉瘤的治療將會突破目前的平臺期,新的基因治療、靶向治療、抗腫瘤血管生成治療,以及腫瘤耐藥問題的解決,將會為腫瘤的治療提供新的更為有效的方法,最終造福人類。
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