骨肉瘤的化疗与疗效判断
作者：马忠泰 栗怀广 施学东
单位：北京大学第一医院骨科 100034
关键词：
中华骨科杂志00zk11
一、骨肉瘤的化疗
骨肉瘤是最常见的骨恶性肿瘤，约占骨原发恶性肿瘤的20 %。传统的截肢及关节离断术，5年生存率仅为15%左右，其原 因是在确诊时80%以上的患者已经发生了肺的微小转移。从70 年代开始，针对微小转移瘤的大剂量化疗，使骨肉瘤患者的生 存率大幅度提高。80年代，新辅助化疗使骨肉瘤患者的生存率 进一步提高。现在，在先进的骨肿瘤治疗中心，骨肉瘤患者 的5年生存率已达80%左右。同时化疗也为保肢疗法提供了前提 条件。在有效化疗的治疗下，骨肉瘤的肺转移也不再都是绝 症，通过肺转移瘤清扫术，部分患者可获治愈。虽然骨肉瘤的 治疗取得了可喜的成绩，但有一定比例的患者对化疗有原发 性或继发性耐药，骨肉瘤仍是一种死亡率和致残率较高的疾病 。人们在寻找更加积极有效的治疗方法，另外，骨肉瘤的免 疫治疗虽不尽如人意，但也有了一定的进展，为骨肉瘤的治疗 带来了新的希望。
70年代初，阿霉素(ADM)和大剂量氨甲喋呤(HDMTX)用于治疗骨 肉瘤取得了明显疗效，以后，顺铂(CDP)、博来霉素—环磷酰胺 —放线菌素D(BCD)、异环磷酰胺(IFO)、足叶乙甙(VP16)等相继被用 于治疗骨肉瘤，这些药物的不同配伍组合形成了一系列联合化 疗方案。Rosen于1982年提出新辅助化疗的概念，新辅助化疗强 调术前化疗6～10周，然后行肿瘤切除，根据肿瘤组织坏死程度 ，制定术后化疗方案。如果肿瘤坏死率在90%以上，则继续原 化疗方案，如果肿瘤坏死率在90%以下，则更换化疗方案，增 加新药或提高药物剂量。新辅助化疗的概念得到广泛的认可 ，目前这已成为骨肉瘤治疗的标准模式，它在改善患者长期生 存率的同时，增加了保肢手术的可行性。但是，新辅助化疗 并不是一个简单的“术前化疗+手术+术后化疗”的治疗方案 ，它更是一个概念的更新，它突出了化疗的作用，提高了化 疗的地位，纠正了以往医生，尤其是外科医生只注重手术，认 为化疗只是一种辅助性治疗的错误观念。只有正确理解新辅 助化疗的概念，才能在实际临床工作中，根据具体情况决定合 理的治疗方案。例如患者就诊过晚，原发肿瘤侵袭范围广， 甚或破溃，己失去保肢机会时，则可不必行术前化疗，即刻截 肢，术后早期积极化疗，这并不违背新辅助化疗的原则。
国际上著名的、有代表性的化疗方案有Rosen的T系列方案， 德奥联合小组的COSS系列方案，意大利Rizzoli研究所及Jaffe等的 系列方案。Rosen的T7方案是术前用HDMTX、ADM化疗，术后均采用HD MTX、ADM、BCD进行化疗。在T10方案中，术前化疗与T7方案相同， 如术后的肿瘤坏死率小于90%，术后化疗时用CDP代替HDMTX。在T 12方案中，术前化疗不用毒性较大的ADM和CDP，而仅用HDMTX和BCD ，如果肿瘤坏死率大于90%，术后化疗则继续应用这两种药物 化疗3次，共15周；如果肿瘤坏死率小于90%，术后化疗则改用 ADM和CDP，并延长化疗时间，疗程达6次，共27周，平均随访5年 ，结果显示T12与T10两个方案治疗效果相同[1]。
Rizzoli研究所的方案是术前静脉应用HDMTX，动脉72h持续灌注 CDP,如果肿瘤坏死率大于90%，术后加用ADM，如果肿瘤坏死率 小于90%，术后加用ADM和BCD。在Ⅱ期研究中，术前化疗方案加 用ADM，如果肿瘤坏死率大于90%，术后继续上述化疗方案3个 疗程，共21周，如果肿瘤坏死率小于90%，术后化疗加用IFO和 VP16，化疗3个疗程，共30周，疗效与Rosen的T10方案相似[2]。对 给药途径的研究表明，CDP动脉化疗中，肿瘤坏死率大于90%的 为78%，而CDP静脉化疗中，肿瘤坏死率大于90%的为46%。在 Ⅲ、Ⅳ期研究中，术前化疗加入IFO，形成四药联合化疗方案， 效果明显优于三药方案，肿瘤坏死率大于90%的为84%，而且 在四药化疗方案中，CDP给药途径对化疗效果的影响不大，所以 ，目前Rizzoli研究所应用CDP时采用静脉给药[3,4]。
Jaffe的研究表明动脉应用CDP可增加其平台期浓度，使肿瘤 对药物吸收增加。进一步研究表明肿瘤内药物浓度与肿瘤坏死 率有直接关系，当肿瘤CDP浓度大于16μg/g时，肿瘤坏死率为6 0%～90%，肿瘤内CDP浓度小于16μg/g时，肿瘤坏死率低于40% [5]。通过研究表明，HDMTX的治疗效果与给药途径无关。
以上化疗方案均取得了可喜疗效，虽然这些化疗方案在不 断改进之中，但化疗在骨肉瘤治疗中的作用已无庸置疑。目前 ，虽然化疗方案尚不可能取得统一，但是一些原则已逐渐取 得大家的认同。人们普遍认为化疗的目的是为了提高患者的长 期生存率，降低致命的远处转移瘤的发生率。所以化疗的主 要目标是远处的微小转移，而不是局部原发灶，单纯追求切除 率的观念是错误的。报道化疗的效果必须以患者的5年或10年 生存率为准，而不是局部复发或切除率。基于上述目的，化疗 必须是全身性的，以静脉化疗为主。术前动脉插管化疗也是 可取的，因为它在提高原发瘤局部浓度的情况下，并不降低全 身的血药浓度。但是具体应用时应注意防止软组织坏死等并 发症。而区域隔离灌注化疗在国外的知名骨肉瘤治疗中心早已 不见报道，因为它不能达到有效的全身血药浓度，化疗次数 多为一次，而且有可能因局部药物所致的软组织肿胀坏死而影 响保肢治疗。化疗的药物主要有MTX、ADM、CDP、IFO等，近几年 来，并无新的、有特效的化疗药物问世。对骨肉瘤的化疗必须 是多药联合化疗，单药化疗效果有限。但是不能追求过多的药物，因为药物种类的增多会降低 每一药物的剂量强度，使化疗的效果下降，这已得到多家研 究证明。正确使用上述四种药物即可改善治愈率。在术前化疗 中要使用全部主要药物，不能保留其中一种或两种药物。另 外，化疗的剂量强度是决定患者预后的重要因素，因各种原因 导致的化疗的单次剂量下降、间隔时间延长而降低了剂量强 度，其疗效必将下降[6-8]。为加大化疗的剂量强度，要求医 生和患者提高对化疗的认识，保证既定化疗方案的准确执行， 这是取得良好疗效的关键。规范手术操作，减少切口并发症 ，以免延误术后化疗。加强患者的支持治疗，预防和及时处理 化疗合并症。化疗的主要合并症是粒细胞减少症，严重者可 致命，即使较轻者也可因延误下次化疗而降低化疗的剂量强度 。要提高化疗的剂量强度就必须设法防治粒细胞减少症。目 前研究的一个热点就是以集落刺激因子、造血干细胞移植、自 体骨髓移植等来支持大剂量化疗，集落刺激因子可明显缩短 粒细胞减少的时间，保障下次化疗的及时进行，而且临床使用 方便，无需复杂的操作，无明显副作用，目前已在临床上得 到很好的应用。
化疗中的另一个重要方面是化疗的耐药问题，临床上用异 搏定和环孢菌素对造血系统肿瘤耐药的逆转取得一定疗效，但 对实体瘤的效果尚不确切。Brach用异搏定和环孢菌素联合ADM、 VP16化疗使1例骨肉瘤患者的肺转移瘤消失，观察26个月未见复 发[9]。已知多药耐药基因(MDR)产物P-糖蛋白的表达与化疗 失败有显著相关性。从分子水平阐明骨肉瘤细胞多药耐药机制 ，并加以克服，将对骨肉瘤的临床治疗产生重要影响。Chen等 研究了将化疗与基因治疗结合的“化疗-基因治疗”方法。在 鼠骨肉瘤模型的实验研究中，将骨钙素自杀基因治疗与小剂 量MTX(40mg/kg)合用，发现疗效显著，治疗45d后，化疗-基因 治疗组的动物100%生存，单纯基因治疗组的动物80%生存，而 小剂量MTX组和无治疗组的动物无一生存。这为骨肉瘤的治疗 提供了新的思路。
总之，现阶段骨肉瘤的治疗主要是以化疗和手术为主的综 合治疗，而化疗在近十几年处在平台期，无大的发展和提高， 治愈率也基本停留在80年代中期水平。但是如果能遵循多药联 合用药原则、新辅助化疗原则和剂量强度原则进行化疗，骨 肉瘤患者至少有一半的机会是可以获得治愈的。今后骨肉瘤化 疗若再提高疗效，或是需要发现更为有效的药物，或是能克 服现行用药的耐药性。当然，也可能在不远的将来，基因治疗 会替代部分或全部化疗。
二、骨肉瘤化疗疗效判断
80年代开展的新辅助化疗，使骨肉瘤患者的5年生存率从不 足20%提高到80%左右，患者的预后主要取决于化疗的疗效， 判断肿瘤对化疗的反应是判断患者预后的重要指标。如何判断 化疗的疗效，是骨肿瘤治疗中一个非常重要的课题，在临床 工作中，常以患者的主观反映、临床检查和普通X线片来判断 化疗的疗效。根据患者疼痛缓解、肿瘤体积缩小、水肿消退、 邻近关节活动增加、X线片显示肿瘤不同程度缩小、成骨增加 以及碱性磷酸酶下降等指标进行所谓临床综合判断，这些指标 对化疗疗效的判断有一定的帮助，但不能准确地判断化疗的 疗效，只能作为参考指标。如果患者在化疗后未出现上述反应 ，可以肯定此化疗疗效不佳，但如果患者在化疗后出现了上 述反应，则不能肯定化疗疗效一定好，化疗疗效只是可能好。
1976年，Rosen提出了肿瘤坏死率的概念，用肿瘤坏死率来判 断化疗的疗效，经过20多年的实践，肿瘤坏死率被认为是目前 判断化疗疗效最准确的指标，也是指导术后化疗的依据[10]。 有资料表明，在年龄、性别、肿瘤部位、肿瘤体积和肿瘤坏死 率5个指标中，肿瘤坏死率是判断预后最可靠的指标。肿瘤坏 死率应由临床医生和病理医生共同完成。方法是首先判断肿瘤 的切除缘，然后确定取材部位，要全面取材，至少要取20块以 上的组织块，应包括上下髓腔，残留皮质骨、邻近关节软骨 、周围软组织、韧带附着处，特别是肿瘤坏死灶周围的组织， 每个组织块至少制作两张病理切片，最后综合各张切片的病 理诊断作出全面的判断。通常，肿瘤中心部分是坏死反应最好 的区域，而残存肿瘤细胞多位于骨皮质、骨皮质下、骺软骨 和关节软骨附近以及受侵软组织。残存肿瘤细胞的分布与肿瘤 血管有关。有效的化疗使肿瘤切除缘缩小，对化疗反应良好 者，广泛、甚至边缘切除也是可行的，复发的危险很小。骨肉 瘤的病理分型与化疗疗效有一定关系。肿瘤坏死率的分级有 两种方法，早期的方法是将肿瘤坏死率分为四级:一级为肿瘤 坏死很少或无坏死，坏死率小于或等于50%；二级为肿瘤部分 坏死，可见区域性存活肿瘤细胞，坏死率大于50%，但小于90 %；三级为肿瘤绝大部分区域坏死，仅见散在的、存活的肿瘤 细胞，坏死率小于或等于99%；四级为肿瘤全部坏死，无存活 肿瘤细胞，坏死率为100%[11]。目前，只将肿瘤坏死率分为反 应好和反应差两级，肿瘤坏死率大于90%为反应好，肿瘤坏死 率小于90%为反应差。对坏死率一级和四级的诊断通常没有问 题，但对于二、三级的确定可能存在着困难，但这种区分对临 床又是十分有意义的。尽管各家报道的生存率的具体数字不 一致，但有一点是一致的，如患者的肿瘤坏死率大于90%，其 5年或10年生存率明显高于那些肿瘤坏死率小于90%的患者，两 者之间的差异有显著性意义[12]。在术后化疗的制定中，肿瘤 坏死率起指导作用。当肿瘤坏死率为三级或四级时，即坏死率 大于90%时，可继续应用术前化疗方案，若肿瘤坏死率为一级 或二级时，即坏死率小于90%时，需要更改化疗方案，增加新 的药物或提高药物的剂量。
肿瘤坏死率是在肿瘤切除术后进行的，通常需要数周的时 间才能作出判断，其作用是滞后的。因而，很多研究者在寻找 更早期的判断方法。其中血管造影、MR成像和201Tl显像检查在 判断肿瘤化疗效果上取得较大的进展。
有许多报道描述了血管造影对化疗反应的评价。Fujii等对 血管造影动脉期的动脉扩张、血管增生、血管分支、动脉扭曲 ；动脉后期的动静脉分流、动脉扩张、动脉梗阻、血池；毛 细血管期的肿瘤染色；静脉期的引流静脉扩张、静脉梗阻和不 规则管壁等11项指标进行了观察，根据肿瘤染色、新生血管、 血管分支和动脉扩张等变化把化疗反应分为三级，即无效、 有效、显效。发现化疗后血管造影的变化与组织学的改变具有 很好的相关性。肿瘤血管造影的变化反映了化疗的疗效。但是只有一个 异常放射学指标并不能反映全部组织学反应，需综合评价四 项放射学指标，即肿瘤染色、血管增生、动脉扩张和血管伸展 ，综合四种改变，可提供90%的准确性[13]。
在MR成像方面，除了T1加权像、T2加权像、质子密度像，还有许多参数反映不同组织的情况。其中T2加权像和增强显像与肿瘤坏死率的符合率可达67%，而散射权重显像的符合率可达 90%以上。Holscher对57例骨肉瘤化疗患者进行了MR成像的评价， 确定了其变化与组织学反应的相关性。对化疗前后的旋转回声 成像进行比较，把肿瘤体积缩小或不变，水肿减少作为反应 好的指标，预测价值为56%～62%；把肿瘤体积增加和水肿无 变化作为反应差的指标，预测价值为85%～92%，说明对反应 好的预测价值较差[14]。Fletcher分析了动力性钆增强MR显像评价 骨肿瘤化疗组织学反应，肿瘤信号强度用快速低角度射点梯度 回声影像(FLASF)获取，依时间绘制信号强度，计算出每分钟 信号强度增加百分比(slopes)，对slopes和肿瘤大小在化疗前 后的变化与组织学反应进行相关分析，肿瘤slopes与组织学反应 有高度相关性，而肿瘤大小的变化与组织学反应的相关性没 有统计学意义[15]。Lang等[16]研究了骨肉瘤荷瘤小鼠化疗后MR显 像情况，发现弥散权重自旋回声影像能提供比T2弛豫时间和增 强扫描更精确的信息，以区分存活细胞和坏死肿瘤细胞，符合 率达90%以上。
利用肿瘤对放射性核素的摄取来判断肿瘤细胞的存活性， 使人们找到了另一个快速判断化疗疗效的方法。在研究201Tl、 67Ga、Tc-MDP来判断术前化疗病理反应中，201Tl显像能更好地反 映肿瘤坏死情况。所用指标为肿瘤与正常组织间摄取核素的比 值。患者于化疗前、后分别进行201Tl显像，比较化疗前后的比 值，进行判断，共分三级。其结果与肿瘤坏死率有很好的相 关性，且能在化疗结束后，快速作出判断。不但可在术后化疗 的制定中起指导作用，有可能对保留肢体手术的选择有一定 的指导作用[17,18]。
目前，虽然在用影像学判断骨肉瘤化疗疗效方面取得了很 多进展，但还不 够完善，而且昂贵的费用也限制其应用。将来，判断化疗疗 效最好的方法，可能是在肿瘤坏死率的基础上，参考其他方 法，进行综合判断，更能反映实际情况。
参考文献
1，Rosen G. Preoprative (neoadjuvant)chemotherapy for osteosarcoma: a ten year experience. Orthopedics, 1985, 8:659- 664.
2，Bacci G, Picci P, Ferrari S, et al. Primary chemotherapy and delayed surgery for nonmetastatic osteosarcoma of theextremities. Results in 164 patients preopratively treated with high dose methotrexate followed by cisplatin and doxorubicin.Cancer,1993, 72:3227- 3238.
3，Bacci G, Ferrari S, Forni C, et al. The effect of intra arterial versus intravenous cisplatinum in the neoadjuvant treatment ofosteosarcoma of the limbs: the experience at the Rizzoli Institute. Chir Organi Mov, 1996, 81:369- 382.
4，Bacci G, Ferrai S, Mercuri M, et al. Neoadjuvant chemotherapy for extremity osteosarcoma- preliminary results of theRizzoli s 4th study. Acta Oncol, 1998, 37:41- 48.
5，Jaffe N, Patel SR, Benjamin RS. Chemotherapy in osteosarcoma. Basis for application and antagonism to implementation:early controversies surrounding its implementation. Hematol Oncol Clin North Am,1995, 9:825- 840.
6，Delepine N, Delepine G, Bacci G, et al. Influence of methotrexate dose intensity on outcome of patients with high gradeosteogenic osteosarcona. Analysis of the literature. Cancer,1996,78:2127- 2135.
7，Bacci G, Ferrari S, Delepine N, et al. Predictive factors of histologic response to primary chemotherapy in osteosarcona of theextremity: study of 272 patients preoperatively treated with high dose methotrexate, doxorubicin, and cisplatin. J Clin Oncol,1998,16:658- 663.
8，Bramwell VH, Burgers M, Sneath R, et al. A comparison of two short intensive adjuvant chemotherapy regimens in operableosteosarcoma of limbs in children and young adults: the first study of the European Osteosarcoma Intergroup. J Clin Oncol,1992, 10:1579- 1591.
9，Brach Del Prever A, Massara FM, Besenzon L, et al. Treatment of metastatic osteosarcoma with verapamil, cyclosporine andchemotherapy. A case report. Minerva Pediatr,1995, 47:147- 151.
10，Davis AM, Bell RS, Goodwin PJ. Prognostic factors on osteosarcona: a critical review. J Clin Oncol, 1994, 12:423- 431.
11，Rosen G, Caparros B, Huvos AG, et al. Preoperative chemotherapy for osteogenic sarcoma: selection of postoperativeadjuvant chemotherapy based on the response of the primary tumor to preoperative chemotherapy. Cancer, 1982, 49:1221-
1230.
12，Winkler K, Beron G, Delling G, et al. Neoadjuvant chemotherapy of osteosarcoma results of a randomized cooperativetrial(COSS- 82) with salvage chemotherapy based on histological tumor response. J Clin Oncol, 1988, 6:329- 337.
13，Fujii J, Ozaki T, Kawai A, et al. Angiography for assessment of preoperative chemo therapy in musculoskeletal sarcoma. Clin Orthop, 1999, (360):197- 206.
14，Holscher HC， Bloem JL， Vanel D， et al. Osteosarcoma: chemotherapy induced changes at MR imaging. Radiology,1992, 182:839- 844.
15，Fletcher BD, Hanna SL, Fairclough DL, et al. Pediatric musculoskeletal tumors: use of dynamic, contrast- enhanced MRimaging to monitor response of chemotherapy. Radiology, 1992, 184:243- 248.
16，Lang P, Wendland MF, Saeed M, et al. Osteogenic sarcoma: noninvasive in vivo assessment of tumor necrosis withdiffusion- weighted MR imaging. Radiology, 1998,206:227- 235.
17，Rosen G, Loren GJ, Brien EW, et al. Serial thallium- 201 scintigraphy in osteosarcoma. Correlation with tumor necrosis afterpreoperative chemotherapy. Clin Orthop, 1993, (293):302- 306.
18，Lin J, Leung WT, Ho SK, et al. Quantitative evaluation of thallium- 201 uptake in predicting chemotherapeutic response ofosteosarcoma. Eur J Nucl Med, 1995, 22:553- 555.
(收稿日期:1999-11-09)