骨來(lái)源惡性腫瘤臨床療效的評(píng)估*

謝璐 許婕 李原 劉蓉 孫昆昆 沈丹華 郭衛(wèi)

在藥物治療及腫瘤臨床試驗(yàn)的過(guò)程中，需實(shí)時(shí)對(duì)療效做出評(píng)價(jià)，以便指導(dǎo)治療。自1979年WHO及2009年RECIST1.1 臨床評(píng)估的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)提出以來(lái)［1-6］，臨床評(píng)估的各項(xiàng)概念目前已成為各種實(shí)體瘤臨床試驗(yàn)中療效評(píng)估的有效手段。

但是，對(duì)骨來(lái)源的惡性腫瘤，臨床評(píng)估較為困難。骨組織對(duì)藥物的反應(yīng)表現(xiàn)為骨修復(fù)，不像實(shí)體瘤的軟組織體積的變化那么直觀而敏感，并且，骨來(lái)源的腫瘤中還有成骨肉瘤等常見(jiàn)的腫瘤，腫瘤性成骨與用藥有效的修復(fù)性成骨往往難以區(qū)分。

Rosen 等［7］在1982年提出Huvos 分級(jí)系統(tǒng)的理論。本研究擬通過(guò)病理學(xué)評(píng)估對(duì)骨來(lái)源惡性腫瘤術(shù)前化療的臨床評(píng)估中各項(xiàng)參數(shù)變化進(jìn)行界定，以期完善和豐富實(shí)體瘤的臨床評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析自2014年6月至2017年3月就診于北京大學(xué)人民醫(yī)院的190例連續(xù)病例。納入標(biāo)準(zhǔn)：1）初治于本院，經(jīng)粗針穿刺活檢病理證實(shí)為高級(jí)別骨肉瘤或尤文肉瘤；2）均行規(guī)范的術(shù)前化療；3）行手術(shù)切除局部病灶，并獲得標(biāo)本的壞死率；4）術(shù)前化療前后均行局部X 線片、CT、MRI 及骨掃描或局部斷層PET/CT 檢查，資料完整。最后入組病例157 例，其中，23 例為中軸骨腫瘤，134 例為肢體骨腫瘤（120 例為肢體骨腫瘤包含軟組織包塊的病例，14 例為純骨內(nèi)的病灶）。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）未經(jīng)手術(shù)治療（軟組織包塊最大徑≥1 cm）無(wú)法獲得病理學(xué)評(píng)估；2）化療前后資料不全無(wú)法進(jìn)行臨床評(píng)估。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化定義 1）參考RECIST1.1 標(biāo)準(zhǔn)［8］，所有骨來(lái)源的腫瘤病灶的測(cè)量須在增強(qiáng)CT或增強(qiáng)MRI上進(jìn)行。2）無(wú)論大小或代謝變化如何，化療前后均應(yīng)在同一個(gè)層面測(cè)量同一個(gè)部分經(jīng)線的變化。所有的測(cè)量參數(shù)，均應(yīng)由3個(gè)不同年資的影像科醫(yī)生分別完成，且最后取其所測(cè)數(shù)據(jù)的均值。肢體骨包含軟組織包塊的經(jīng)線測(cè)量D1：測(cè)量薄層CT/MRI軸位的軟組織垂直于縱軸的最大徑（圖1），記為D1。肢體骨純骨內(nèi)病變的經(jīng)線測(cè)量D2（對(duì)骨破壞不伴軟組織包塊或軟組織包塊不明顯的病灶）：為斷層軸位CT/MRI上兩個(gè)垂直經(jīng)線的加和（圖2），記為D2。中軸骨軟組織包塊的經(jīng)線測(cè)量D3（中軸骨的病灶一般均包含軟組織包塊），由于骨的形狀不規(guī)則，在定義測(cè)量的最大經(jīng)線D3 為斷層軸位CT/MRI 上垂直于骨面的單側(cè)最大經(jīng)線［例如，髂骨板內(nèi)外側(cè)均含軟組織包塊，則應(yīng)分別測(cè)量?jī)?nèi)外側(cè)軟組織包塊的最大徑，選擇更大的一側(cè)作為測(cè)量基線，而不是將兩者疊加（圖3）］。

圖1 肢體原發(fā)惡性腫瘤（包含軟組織包塊最大徑≥1 cm 的病灶）CT/MRI軸位上軟組織最大徑的測(cè)量方法D1（垂直于骨面測(cè)量軟組織）

圖2 肢體原發(fā)惡性腫瘤（不含軟組織包塊的病灶）采用軸位CT/MRI上垂直經(jīng)線測(cè)量方法D2（兩條垂直最大經(jīng)線的加和）

圖3 原發(fā)骨盆惡性腫瘤CT/MRI 軸位上最大經(jīng)線的測(cè)量方法D3（挑選出垂直于髂骨內(nèi)外板的軟組織包塊最大徑）

1.2.2 骨顯像T/B值的測(cè)量 無(wú)論是肢體骨還是中軸骨，骨顯像量化（腫瘤/本底比值（tumor/base value，T/B）值的測(cè)量方法均是勾畫(huà)腫瘤化療前后的感興趣區(qū)域（region of interest，ROI），計(jì)算平均核素放射性計(jì)數(shù)值，勾畫(huà)化療前后左、右髂嵴處固定大小的方形ROI，計(jì)算其平均放射性計(jì)數(shù)值作為本底比值，T/B值等于兩個(gè)值之比。PET-CT的SUVmax的測(cè)量：患者需在化療前后均行正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像儀/X-射線計(jì)算機(jī)體層顯像技術(shù)檢查（positron emission tomography/computed tomography with fluorine-18-fluorodeoxyglucose，18F-FDG PET-CT）。SUV是半定量指標(biāo)［9］（指局部組織攝取的顯像劑的放射性活度標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)值）。SUV=病灶的放射性濃度（kBq/mL）/注射劑量（MBq）/體重（kg）。病灶內(nèi)最大SUV攝取值即為SUVmax。

本研究中部分評(píng)估概念相對(duì)主觀，如腫瘤中心壞死：指化療前后腫瘤中心出現(xiàn)明顯液化區(qū)域范圍較前增加50%，肺實(shí)質(zhì)病變及已存在液化區(qū)域的腫瘤除外［10］。骨性邊界清晰：指化療前后的平片及局部CT骨窗下觀察到原骨質(zhì)破壞區(qū)域出現(xiàn)完整骨殼形成（圖4）。骨性密度增高：指化療后的平片或局部CT骨窗下觀察到骨質(zhì)破壞區(qū)域出現(xiàn)骨化密度明顯增高（相比化療前CT值，單位Hu至少增加50%以上）的現(xiàn)象。化療前已經(jīng)為成骨表現(xiàn)為主或溶骨與成骨混合的病灶不屬于此評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 骨原發(fā)惡性腫瘤化療前后骨性邊界比較

1.2.3 研究流程 所有研究對(duì)象在術(shù)前化療前后均行局部X 線片、增強(qiáng)CT、增強(qiáng)MRI 及代謝顯像檢查（包括骨掃描或局部斷層PET/CT檢查，但化療前后需行同一檢查），所有病例均遵循本中心的治療流程進(jìn)行術(shù)前化療。骨肉瘤的術(shù)前化療方案包含以下4 種藥物為主的聯(lián)合方案（阿霉素、順鉑、大劑量甲氨蝶呤和異環(huán)磷酰胺）［11］。對(duì)尤文肉瘤的病例，術(shù)前需行2～3 個(gè)周期VDC-IE 的方案［12］（共4～6 組藥物），具體劑量為：長(zhǎng)春新堿1.4 mg/m2（最大2 mg）d1、阿霉素60 mg/m2d1，2、環(huán)磷酰胺1.2 g/m2d1，序貫異環(huán)磷酰胺1 800 mg/m2/d d1-5、依托泊苷100 mg/m2/d d1-5。

1.2.4 病理學(xué)評(píng)估 手術(shù)后，所有的標(biāo)本均按照Huvos系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)［13］。根據(jù)手術(shù)病理壞死率的不同，研究者將腫瘤對(duì)新輔助化療的反應(yīng)分為4種級(jí)別，其中Ⅰ級(jí)為化療無(wú)效或效果極不明顯；Ⅱ級(jí)為化療部分有效，腫瘤壞死率超過(guò)50%，但部分區(qū)域可見(jiàn)殘余活躍腫瘤細(xì)胞；Ⅲ級(jí)為腫瘤壞死率超過(guò)90%，但部分區(qū)域局灶可見(jiàn)殘余活躍腫瘤細(xì)胞；Ⅳ級(jí)為全部區(qū)域均無(wú)活躍腫瘤細(xì)胞。隨后以T10方案為基礎(chǔ)進(jìn)行多項(xiàng)臨床試驗(yàn)［14-15］，均證明Huvos分級(jí)Ⅲ級(jí)以上（壞死率＞90%）是預(yù)后良好的獨(dú)立影響因素。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，將所有病例按Huvos分級(jí)分組，判斷術(shù)前化療前后腫瘤最大徑及代謝參數(shù)的變化率是否均服從正態(tài)分布。對(duì)兩組的最大徑縮小率進(jìn)行兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較（非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行Mann-WhitneyU檢驗(yàn)）。以術(shù)后病理反應(yīng)性分組作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，采用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）分析，計(jì)算腫瘤各項(xiàng)參數(shù)的變化率對(duì)術(shù)前化療病理反應(yīng)性評(píng)估的ROC的曲線下面積值，并判斷診斷的截?cái)帱c(diǎn)（cut-off值）。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)分布

最終共157例完整病例資料入組。141例為骨肉瘤，16例為尤文肉瘤。其中120例為肢體骨包含軟組織包塊的病例，14例為肢體骨純骨內(nèi)病變的病例，23例為中軸骨的病例。在肢體骨中，Huvos 分級(jí)Ⅳ級(jí)6例，Ⅲ級(jí)49例，Ⅱ級(jí)61例，Ⅰ級(jí)18例。由于中軸骨的病例數(shù)太少未行正態(tài)分布檢驗(yàn)。在肢體骨中，D1 變化率在Huvos 分級(jí)的Ⅲ級(jí)，Ⅱ級(jí)均不呈正態(tài)分布（P=0.000，P=0.020），Ⅳ級(jí)、Ⅰ級(jí)呈正態(tài)分布（P=0.112，P=0.200）；T/B值變化率在Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)呈正態(tài)分布（均P=0.200）；SUVmax 變化率在Huvos 分級(jí)的Ⅳ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅰ級(jí)成正態(tài)分布（P=0.879，P=0.200，P=0.200），Ⅱ級(jí)成非正態(tài)分布（P=0.011）。

2.2 肢體骨包含軟組織包塊的各項(xiàng)參數(shù)

2.2.1 肢體骨軟組織包塊的最大徑D1 1）D1變化率：對(duì)肢體骨包含軟組織包塊的病例，已經(jīng)提到2種不同的測(cè)量方法。通過(guò)方法D1測(cè)量的病灶，D1變化率在Huvos不同分級(jí)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000），并且D1的變化率在Ⅳ及Ⅲ分牟間的差異性（P=0.322），Ⅲ及Ⅱ分牟間的差異性（P=0.028），Ⅱ及Ⅰ分牟間差異性（P=0.000）均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。通過(guò)行ROC曲線分析，判斷不同病理學(xué)分級(jí)間的截點(diǎn)及敏感度、特異度的情況詳見(jiàn)表1。2）D1化療后的值：針對(duì)壞死率為100%即臨床認(rèn)為完全緩解的病例，對(duì)單純化療后的D1測(cè)量值（而非變化率）行ROC曲線分析，壞死率為100%的D1化療后測(cè)量值的截點(diǎn)為0.45cm，曲線下面積為0.688，該截點(diǎn)的敏感度為55.8%，特異度為100%。

表1 預(yù)測(cè)組織學(xué)壞死率的各項(xiàng)參數(shù)

2.2.2 骨掃描中的T/B 值 本研究中肢體骨包含軟組織包塊的病例化療前后行骨掃描檢查的病例共15例，其中Huvos 分級(jí)Ⅳ級(jí)0例，Ⅲ級(jí)7例，Ⅱ級(jí)7例，Ⅰ級(jí)1例。通過(guò)秩和檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)T/B值的變化率在Huvos不同分級(jí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.829）。Huvos Ⅲ級(jí)與Ⅱ級(jí)間做ROC 曲線分析，發(fā)現(xiàn)曲線下面積為0.490，不適合找截點(diǎn)，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2.3 PET/CT中的病灶內(nèi)SUVmax的檢測(cè) 本研究中，肢體骨帶軟組織包塊的病例，共有41例行化療前后的PET/CT檢查，其中，Huvos Ⅳ級(jí)3例，Ⅲ級(jí)11例，Ⅱ級(jí)21例，Ⅰ級(jí)6例，通過(guò)行ROC曲線分析，判斷壞死率為100%的SUVmax變化率的ROC曲線下面積＜0.50，未作截點(diǎn)分析。壞死率為90%的SUVmax變化率的截點(diǎn)為60.7%，曲線下面積為0.687，該截點(diǎn)的敏感度為45.5%，特異度為95.7%。壞死率為50%的SUVmax變化率的截點(diǎn)為31.4%，曲線下面積為0.739，該截點(diǎn)的敏感度為56.5%，特異度為100%。

2.2.4 描述性參數(shù)定義 在觀察肢體腫瘤化療前后的影像學(xué)表現(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一些描述性的變化，例如：腫瘤中心壞死、骨性邊界清晰、骨性密度增高。對(duì)這些參數(shù)作為分類(lèi)變量加以記錄，并以腫瘤手術(shù)病理壞死率為連續(xù)變量，倒過(guò)來(lái)做ROC曲線分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在所有肢體骨的病例中，出現(xiàn)腫瘤中心壞死8例，未出現(xiàn)腫瘤中心壞死126例，兩組間未發(fā)現(xiàn)腫瘤壞死率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.444），ROC曲線下面積＜0.50，未找到有意義的截點(diǎn)。45例出現(xiàn)骨性邊界變清晰，89例未出現(xiàn)骨性邊界變清晰，兩組壞死率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.138），ROC曲線下面積為0.557，壞死率的截點(diǎn)為92.04%，該截點(diǎn)的敏感度為46.7%，特異度為71.9%。32例出現(xiàn)骨性密度增高，102例未出現(xiàn)骨性密度增高，兩組壞死率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.153），ROC曲線下面積為0.596，壞死率的截點(diǎn)為88.01%，該截點(diǎn)的敏感度為62.5%，特異度為62.7%。

2.3 肢體純骨內(nèi)病變的各項(xiàng)參數(shù)

對(duì)肢體純骨內(nèi)病變的D2變化率、T/B值、SUVmax以及各項(xiàng)描述性參數(shù)在化療前后病理學(xué)分級(jí)間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.233，P=0.895、P=0.295，P=0.109），ROC曲線無(wú)法獲得有效的截點(diǎn)。

2.4 中軸骨化療前后各項(xiàng)參數(shù)的變化

2.4.1 D3 變化率 本研究中共有23 例中軸骨的病灶，其中14 例為骨肉瘤，9 例為尤文肉瘤。由于病例數(shù)較少，D3 變化率在Ⅳ及Ⅲ分級(jí)間的差異性P值為0.643，Ⅲ及Ⅱ分級(jí)間的差異性P值為0.108，Ⅱ及Ⅰ分級(jí)間差異性P值為0.694。通過(guò)行ROC 曲線分析，判斷壞死率為100%的D3變化率的截點(diǎn)為44.7%，曲線下面積為0.667，該截點(diǎn)的敏感度為100%，特異度為50%。壞死率為90%的D3 變化率的截點(diǎn)為36%，曲線下面積為0.771，該截點(diǎn)的敏感度為66.7%，特異度為87.5%。壞死率為50%的D3的ROC曲線下面積為0.429，未找到有意義的截點(diǎn)。

2.4.2 T/B值 中軸骨的病例只有3例行化療前后的骨掃描檢查，不足以行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析T/B值對(duì)壞死率的影響。

2.4.3 SUVmax中軸骨 因病例只有1例行化療前后的PET/CT 檢查，也不足以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析SUVmax對(duì)壞死率的預(yù)測(cè)情況。

2.4.4 中軸骨的描述性參數(shù) 本研究的中軸骨病例中，由于病例數(shù)較少，通過(guò)秩和檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)腫瘤中心壞死、骨性邊界變清晰和骨性密度增高均在不同壞死率間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.177，P=0.505，P=0.870）。由于病例數(shù)的限制，未行ROC曲線進(jìn)一步分析各個(gè)分類(lèi)變量的參數(shù)分組對(duì)壞死率的影響。

本研究對(duì)一些肢體骨包含軟組織包塊的參數(shù)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腫瘤經(jīng)線D1 的變化率對(duì)壞死率的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性?xún)?yōu)于PET/CT 中SUVmax 的預(yù)測(cè)，同時(shí)，一些分類(lèi)變量的參數(shù)可作為輔助評(píng)估的工作，或可將骨來(lái)源腫瘤藥物治療的臨床評(píng)估手段進(jìn)一步完善（表2）。

表2 骨來(lái)源病灶的臨床評(píng)估

3 討論

2009年，RECIST工作委員會(huì)通過(guò)基于EORTC的病例數(shù)據(jù)庫(kù)（包含＞6 500例病例的＞1 800個(gè)靶目標(biāo)對(duì)臨床反應(yīng)和疾病無(wú)進(jìn)展生存期的影響）的研究結(jié)果，提出了RECIST 1.1 的臨床評(píng)估體系［16］。目前，這項(xiàng)臨床評(píng)估系統(tǒng)已沿用至今，仍然是各種實(shí)體瘤臨床評(píng)估最常用和最實(shí)用的系統(tǒng)。

本研究由于樣本量較小，很多參數(shù)的檢測(cè)ROC曲線下面積均＜0.7，數(shù)據(jù)量小易導(dǎo)致的誤差和偏倚。目前本研究?jī)H提供一個(gè)方法學(xué)的評(píng)估手段，不足以成為骨來(lái)源臨床評(píng)估系統(tǒng)指南式的提綱。

在本研究中肢體骨純骨內(nèi)病變的（不含軟組織包塊）病例數(shù)為14例，但是在臨床評(píng)估中尚未發(fā)現(xiàn)有意義的指標(biāo)以利于預(yù)測(cè)腫瘤的病理學(xué)反應(yīng)情況。Choi 等［2］評(píng)估GISTs 使用伊馬替尼的臨床療效，發(fā)現(xiàn)RECIST 的指標(biāo)不夠敏感，一些有臨床受益的病例并未出現(xiàn)病灶形態(tài)學(xué)最大徑線的變化。于是對(duì)40 例GISTs 患者的172 個(gè)病灶進(jìn)行病灶局部增強(qiáng)CT 和PET/CT 的檢查，提出薄層CT 上腫瘤增強(qiáng)信號(hào)減弱15%或腫瘤最大徑減少10%的病例可算臨床緩解。在本研究中，對(duì)1例純骨內(nèi)病變的左脛骨近端骨肉瘤患者進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)化療前后病灶同層面溶骨部分選取ROI，化療前增強(qiáng)較平掃CT 值增加約200%，化療后增加約67%，術(shù)后病理壞死率81%，有明顯變化。因此，是否可以采用類(lèi)似的CT 值來(lái)進(jìn)行客觀評(píng)估，是值得探討的問(wèn)題。

本研究還有許多亟待解決的不足。1）臨床評(píng)估是為了指導(dǎo)進(jìn)一步用藥的有效手段，往往在臨床化療或靶向治療的過(guò)程中，只有腫瘤出現(xiàn)進(jìn)展，才更換藥物。而本研究中主要是通過(guò)壞死率的Huvos 分級(jí)來(lái)分組，而腫瘤壞死率＜50%是否就是臨床用藥中腫瘤進(jìn)展的病例有待商議。也許其中的部分病例雖然沒(méi)有腫瘤的緩解，但也屬于疾病穩(wěn)定的范疇。如何通過(guò)病理學(xué)評(píng)估劃分出更為有臨床意義的患者組群來(lái)是研究的宗旨。2）中軸骨的病例是否應(yīng)該用Huvos 分級(jí)來(lái)劃分，也是一個(gè)亟待討論的問(wèn)題。中軸骨對(duì)化療的反應(yīng)更差，是否結(jié)合臨床情況需要區(qū)別對(duì)待，需要進(jìn)一步增加臨床參數(shù)，例如CT值增強(qiáng)信號(hào)的減弱，進(jìn)而提出不同參數(shù)的不同權(quán)重，使臨床評(píng)估更加合理；這些問(wèn)題的解決有待于臨床醫(yī)師進(jìn)一步討論和多中心聯(lián)合大宗數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行前瞻性臨床試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

本研究通過(guò)單中心回顧性數(shù)據(jù)對(duì)骨來(lái)源的腫瘤的療效臨床評(píng)估提出了更具體的定義和不同病理學(xué)分組的界值，該臨床評(píng)估體系的完善需通過(guò)前瞻、多中心、大宗數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證和專(zhuān)家討論完善。