術(shù)前應(yīng)用地舒單抗對骨巨細(xì)胞瘤瘤體血運的影響

楊勇昆 黃真 丁宜 張文 徐海榮 劉巍峰 牛曉輝

骨巨細(xì)胞瘤雖然病理表現(xiàn)為良性骨腫瘤，但是局部侵襲性明顯，具有術(shù)后復(fù)發(fā)傾向，并影響患者肢體功能和生活質(zhì)量[1-2]。骨巨細(xì)胞瘤中的多核巨細(xì)胞在細(xì)胞形態(tài)、組織化學(xué)和骨吸收功能調(diào)控等方面與破骨細(xì)胞相似[3]，故又被稱為破骨細(xì)胞樣多核巨細(xì)胞。地舒單抗是一種新型人源化 RANKL 單克隆抗體，可特異性的與 RANKL 結(jié)合，從而阻斷 RANKLRANK 通路。該藥物可通過阻斷破骨細(xì)胞的分化而達(dá)到抑制骨破壞的作用[4]。近年來，地舒單抗逐漸應(yīng)用于骨巨細(xì)胞瘤的治療，特別是復(fù)發(fā)病例和難以通過手術(shù)切除的病例。地舒單抗治療可促進病灶邊緣硬化、骨皮質(zhì)增厚和新生骨形成等[5-6]。一些臨床研究顯示[7-11]，術(shù)前用藥可以減小腫瘤體積，使腫瘤周邊硬化，更清楚的顯示出腫瘤范圍，從而將不可切除的腫瘤轉(zhuǎn)化為可以手術(shù)切除的腫瘤。

骨巨細(xì)胞瘤最好發(fā)于四肢長管狀骨，但也有許多病例發(fā)生于骶骨和骨盆[12-13]。由于骨巨細(xì)胞瘤屬于良性骨腫瘤，大部分患者可接受刮除手術(shù)，同時由于腫瘤血運十分豐富，術(shù)中出血量較大。特別是骶骨和骨盆部位的腫瘤，存在術(shù)中不能通過止血帶止血、局部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜和手術(shù)時間長等因素，這些因素可導(dǎo)致術(shù)中失血量大大增加，甚至危及患者生命[13-14]。因此，筆者通過本研究的主要目的是評價地舒單抗是否可以真正降低腫瘤血運，從而減少術(shù)中失血。本研究從影像學(xué)和組織學(xué)兩方面的變化來評估骨巨細(xì)胞瘤接受地舒單抗治療前后的腫瘤血運變化情況。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 從 2014 年 6 月至 2017 年6 月，年齡 ≥ 12 歲或骨成熟者；( 2 ) 病理證實為骨巨細(xì)胞瘤者；( 3 ) 有可評價的骨病灶者；( 4 ) 藥物治療前病變部位手術(shù)治療困難或者不能進行手術(shù)或有可能通過藥物治療將切除手術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ａ絷P(guān)節(jié)的刮除手術(shù)者；( 5 ) 藥物治療后接受最終手術(shù)治療者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 評價部位接受過動脈栓塞、放療等可能影響病灶血運的治療者；( 2 ) 有下頜骨壞死或骨髓炎病史者；( 3 ) 孕婦；( 4 ) 拒絕入組本研究者。

本研究共納入 22 例，男 12 例，女 10 例。所有患者均有完整的用藥前后影像學(xué)和組織學(xué)資料。患者平均年齡 32.1 ( 18～48 ) 歲。病灶部位如下：骶骨9 例，橈骨 4 例，脛骨 2 例，肱骨 2 例，髂骨、坐骨、尺骨、股骨和腓骨各 1 例。

二、研究和評價方法

1. 用藥方案：患者每 4 周接受一次地舒單抗120 mg 治療，在首次治療的第 8 天和第 15 天各增加一次用藥。用藥前患者在我院接受骨病灶部位增強CT 檢查，地舒單抗治療后 3 個月在同一臺 CT 再次接受增強 CT 檢查，兩次 CT 檢查的注射造影劑的劑量和掃描時間一致。用藥后 3 個月對腫瘤進行影像學(xué)評價，如用藥前不可切除的病灶通過藥物治療轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒中g(shù)的切除病灶或用藥前不可保留關(guān)節(jié)的病灶，藥物治療后轉(zhuǎn)變?yōu)榭赏ㄟ^保留關(guān)節(jié)的刮除手術(shù)治療的病灶，則停止用藥，患者接受最終手術(shù)。如未達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，則繼續(xù)用藥后 3 個月再評價。本研究中全部患者均接受最終手術(shù)治療，術(shù)前平均接受地舒單抗治療 5 個月 ( 中位 4，范圍 3～12 )。

2. 影像學(xué)測量：測量時根據(jù)腫瘤大小在 CT 中選取 4～8 個層面，每個層面分別選取腫瘤區(qū)域測量，先將明顯囊性變、硬化或骨性分隔的區(qū)域排除，對剩余的腫瘤區(qū)域進行測量。用藥前后分別測量病變相同層面的相同區(qū)域的 CT 值，并測量相同層面的主要血管 CT 值。CT 強化率＝增強 CT 值 / 平掃CT 值。以血管強化率為參照，如用藥前后血管強化率無顯著差異，則用藥前后的 CT 檢查具有一致性和可比性。

3. 微血管密度檢測：微血管密度的計數(shù)應(yīng)由兩位病理醫(yī)師分別進行。對藥物治療前的穿刺標(biāo)本和治療后的術(shù)后標(biāo)本，分別進行免疫組化染色和微血管密度 ( MVD ) 測量。通過 CD34 抗體的免疫組化染色顯示病灶內(nèi)微血管[15-16]。首先在低倍鏡 ( 40×、100× ) 下瀏覽整張 HE 切片，尋找腫瘤范圍內(nèi)血管密度最高的區(qū)域，即熱點區(qū)，將這些區(qū)域作為免疫組化標(biāo)記計數(shù)血管的區(qū)域，然后于高倍鏡 ( 200× )下進行微血管的計數(shù)。計數(shù)時，任何被臨近血管、腫瘤細(xì)胞或者結(jié)締組織所分隔的呈陽性染色的血管內(nèi)皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞團都計數(shù)為一個單獨的血管，即使這些血管可能是臨近血管的不同斷面，也單獨計數(shù)。最后對多個高倍視野下的血管密度取平均值，進行統(tǒng)計學(xué)分析。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

采用統(tǒng)計軟件 SPSS 20.0 進行數(shù)據(jù)分析。計算用藥前后平掃和強化 CT 的平均值以及 CT 強化率；計算用藥前后病灶微血管密度的平均值；采用均值t檢驗比較用藥前后 CT 值、強化率和微血管密度的變化情況。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、血管強化率

用藥前血管平掃 CT 值平均為 44.2 ( 38～52 )，血管強化 CT 值平均為 136.8 ( 94～173 )；用藥后血管平掃 CT 值平均為 43.6 ( 35～55 )，血管強化 CT 值平均為 137.7 ( 93～165 )；血管用藥前和用藥后的平均強化率分別為 3.10 ( 1.90～4.59 ) 和 3.16 ( 1.92～4.72 )，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＝0.862，t＝0.136 )，說明用藥前后的 CT 值具有可比性 ( 表1 )。

表1 血管與病灶用藥前后強化率比較Tab.1 Comparison of enhancement rates of vessels and lesions before and after medication

二、病灶強化率比較

用藥前病灶平掃 CT 值平均為 46.2 ( 33～68 )，病灶強化 CT 值平均為 93.1 ( 50～150 )；用藥后病灶平掃 CT 值平均為 86.8 ( 38～357 )，病灶強化 CT值平均為 124.2 ( 39～380 )；病灶用藥前和用藥后的平均強化率分別為 2.01 ( 1.22～4.16 ) 和 1.43 ( 1.03～2.31 )，差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＝0.000，t＝18.325 )，用藥后的病灶 CT 強化率顯著降低 ( 表1 )。

三、病灶平掃 CT 值比較

用藥前平均值為 46.2，用藥后平均值為 86.8，用藥后病灶平掃 CT 值顯著升高 (P＝0.032，t＝5.255 )。說明腫瘤的組織構(gòu)成發(fā)生變化，新生骨形成顯著增加，組織硬化明顯。

四、骶骨或骨盆與四肢骨病灶的病灶強化率比較

骶骨或骨盆病例用藥前后病灶平均強化率分別為 2.43 和 1.58，用藥后病灶強化率降低至用藥前的65.0%，顯著降低 (P＝0.001，F(xiàn)＝15.657 )。四肢骨病例用藥前后病灶平均強化率分別為 1.60 和 1.28，用藥后病灶強化率降低至用藥前的 80.0%，顯著降低 (P＝0.044，F(xiàn)＝4.125 )。骶骨或骨盆病例用藥后CT 強化率降低較四肢骨病例更為顯著 (P＝0.012，F(xiàn)＝8.665 ) ( 表2 )。

表2 骶骨或骨盆病例與四肢骨病例用藥前后強化率比較Tab.2 Comparison of enhancement rates of sacral or pelvic cases and limb cases before and after medication

五、組織學(xué)和微血管密度變化

藥物治療后的術(shù)后大體標(biāo)本顯示標(biāo)本組織硬化程度顯著增加，周邊硬化明顯，病灶內(nèi)新生骨和骨性分隔增加，腫瘤組織呈現(xiàn)出質(zhì)地堅韌甚至堅硬如骨質(zhì)的狀態(tài)，明顯不同于骨巨細(xì)胞瘤的典型表現(xiàn)。藥物治療前后的病灶內(nèi)微血管密度平均值分別為224.4 ( 68～324 ) 和 106.8 ( 21～197 )，治療后的微血管密度顯著降低 (P＝0.000，F(xiàn)＝42.437 ) ( 圖1 )。藥物治療后的組織學(xué)檢查顯示破骨細(xì)胞樣多核巨細(xì)胞幾乎消失，單核基質(zhì)細(xì)胞明顯減少 ( 圖2 )。

圖1 用藥前的穿刺腫瘤組織 ( a ) 顯示典型的骨巨細(xì)胞瘤的組織學(xué)特征，密集的單核基質(zhì)細(xì)胞中夾雜大量的多核巨細(xì)胞；用藥后的術(shù)后腫瘤組織 ( b ) 顯示破骨細(xì)胞樣多核巨細(xì)胞幾乎完全消失，單核細(xì)胞顯著減少Fig.1 Tumor biopsy tissues ( a ) before treatment showed typical histological features of bone giant cell tumors, with a large number of multinucleated giant cells mixed in dense mononuclear stromal cells.Postoperative tumor tissues ( b ) after treatment showed that osteoclast-like multinucleated giant cells almost disappeared and monocytes decreased significantly

圖2 藥物治療前后腫瘤組織免疫組化微血管染色。治療前的病灶 ( a ) 中可見大量的 CD34 抗體染色的微血管，治療后的病灶 ( b ) 中 CD34 抗體染色的微血管顯著減少F i g.2 I m m u n o h i s t o c h e m i c a l microvascular staining of tumor tissues before and after treatment. A large number of microvessels stained with CD34 antibody were observed in the lesions before treatment ( a ), and the microvessels stained with CD34 antibody decreased significantly in the lesions after treatment ( b )

六、術(shù)中情況

骶骨或骨盆病例的平均術(shù)中失血量和手術(shù)時間分別為 1883 ( 600～3000 ) ml 和 260 ( 180～390 ) min。四肢骨病例的平均術(shù)中失血量和手術(shù)時間分別為300 ( 30～800 ) ml 和 180 ( 120～270 ) min。

討 論

新型單克隆抗體藥物地舒單抗通過特異性的與 RANKL 結(jié)合，可以阻斷破骨細(xì)胞活化所需要的RANKL-RANK 通路，從而達(dá)到抑制破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨破壞的效果[4,17]。該藥物近年來逐步應(yīng)用于多種骨病和骨腫瘤的臨床治療，并在難治性或復(fù)發(fā)骨巨細(xì)胞瘤的治療中顯示出一定的積極效果。由于骨巨細(xì)胞瘤血運豐富，特別是位于骶骨或骨盆等解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、毗鄰重要血管和臟器的部位的腫瘤，術(shù)中失血和手術(shù)風(fēng)險較大[12-14]，如何在術(shù)前降低腫瘤血運是值得研究的課題。本研究著眼于新型藥物地舒單抗在骨巨細(xì)胞瘤術(shù)前治療中的意義，評價和分析術(shù)前地舒單抗治療是否可以降低腫瘤血運，從而為提高手術(shù)安全性提供幫助。

關(guān)于地舒單抗在骨巨細(xì)胞瘤治療中的臨床效果，既往臨床研究顯示，應(yīng)用地舒單抗治療骨巨細(xì)胞瘤，可以使患者臨床獲益，緩解臨床癥狀。一項2 期臨床試驗[5]顯示，將地舒單抗用于 35 例不可切除或復(fù)發(fā)骨巨細(xì)胞瘤的治療，經(jīng)過平均 25 周的治療后，86% 的病例達(dá)到顯著的療效和臨床獲益，包括疼痛緩解和功能改善。該研究還證實了地舒單抗在骨巨細(xì)胞瘤中具有顯著地抑制破骨細(xì)胞形成和活性的作用。Dubory 等[18]報道脊柱骨巨細(xì)胞瘤接受地舒單抗 6 個月治療后，患者的疼痛和神經(jīng)癥狀有明顯緩解，臨床獲益顯著。

當(dāng)骨巨細(xì)胞瘤導(dǎo)致的骨破壞范圍較大且伴有巨大的軟組織包塊時，尤其是位于骶骨或骨盆的腫瘤，手術(shù)治療非常困難。術(shù)中失血量往往較大，而術(shù)中失血不僅增加患者的圍手術(shù)期風(fēng)險，還會嚴(yán)重干擾術(shù)中視野和術(shù)者的操作，增加其它并發(fā)癥的風(fēng)險和獲得安全的外科邊界的難度。如果腫瘤血運和術(shù)中失血可以得到降低，手術(shù)操作將會更加從容和安全。研究顯示[19-20]，病灶部位的 CT 強化率可以反映腫瘤的血運豐富程度。本研究為了提高 CT 檢查結(jié)果的一致性，用藥前后均在同一臺 CT 儀器進行檢測。用藥前后測量 CT 值時選擇相同層面的相同病灶區(qū)域。結(jié)果顯示用藥前后的血管強化率相似，沒有統(tǒng)計學(xué)差異，這提示用藥前后 CT 的檢查和測量值具有一致性和可比性，說明本研究方法的科學(xué)性。

本研究結(jié)果顯示地舒單抗治療后腫瘤的 CT 強化率顯著降低，這提示了腫瘤血運的顯著降低。同時筆者還對用藥前后的腫瘤標(biāo)本進行了微血管密度的染色和測算，并得到了相似的結(jié)果，藥物治療后的微血管密度有顯著降低。因此，本研究從影像學(xué)和組織學(xué)兩方面證實了地舒單抗治療可以降低骨巨細(xì)胞瘤的腫瘤血運情況。組織學(xué)結(jié)果還顯示，藥物治療后破骨細(xì)胞樣多核巨細(xì)胞幾乎完全消失，這與既往的研究報道結(jié)果相似[9,17,21]。關(guān)于藥物治療降低腫瘤血運的相關(guān)機制還有待進一步研究，這一現(xiàn)象是否與多核巨細(xì)胞的消失和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞的顯著減少相關(guān)，值得今后開展更深入的研究。

筆者通過對本研究數(shù)據(jù)進一步分析還發(fā)現(xiàn)，骶骨或骨盆病例的腫瘤 CT 強化率降低更為明顯。本組病例中骶骨或骨盆病例的術(shù)中失血量平均為 1883( 600～3000 ) ml，病灶內(nèi)的出血速度和出血量相對于沒有接受地舒單抗治療的病例有顯著減少，同時腫瘤的硬化程度有顯著增加。因此，術(shù)前應(yīng)用地舒單抗在骶骨或骨盆病例中具有更好的減少術(shù)中失血的效果。

本研究的組織學(xué)結(jié)果顯示藥物治療后破骨細(xì)胞樣巨細(xì)胞幾乎消失和單核細(xì)胞的顯著減少。Branstette 等[9]報道一項將地舒單抗用于復(fù)發(fā)或不可手術(shù)切除的骨巨細(xì)胞的 2 期臨床試驗顯示相似的組織學(xué)變化結(jié)果，用藥后破骨細(xì)胞樣巨細(xì)胞數(shù)量減少90% 以上，而腫瘤基質(zhì)細(xì)胞也有顯著減少。Isabella等[21]報道經(jīng)過 6 個月的地舒單抗治療后，呈現(xiàn)顯著的影像學(xué)和組織學(xué)變化，多核巨細(xì)胞和 RANKL 表達(dá)幾乎完全消失，影像學(xué)檢查顯示皮質(zhì)骨顯著增厚和新生骨顯著增加，使得一些病例可以接受腫瘤刮除而非切除。

用藥后病灶平掃 CT 值的顯著提高提示病灶硬化程度的增加，影像學(xué)上病灶變化非常顯著，本研究顯示的這一結(jié)果與既往一些研究報道結(jié)果[5-6,9,21-22]相似。這些硬化和新生骨增加可以使腫瘤的邊界更為清晰，從而使腫瘤的整塊切除更為容易操作，但同時會增加刮除的難度，尤其是骶骨腫瘤的刮除。盡管新生或增厚的骨鞘允許術(shù)者在這個硬化的邊界內(nèi)進行刮除，但硬化的骨鞘中很可能包含有腫瘤細(xì)胞，并會成為術(shù)后復(fù)發(fā)的源頭和風(fēng)險。Mak 等[23]報道當(dāng)應(yīng)用地舒單抗治療時，腫瘤基質(zhì)細(xì)胞處于休眠狀態(tài)，而一旦停藥，這些細(xì)胞就會恢復(fù)增殖和活性。一項最新的系統(tǒng)回顧性研究[24]對 686 例行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果顯示術(shù)前應(yīng)用地舒單抗雖然可以通過抑制破骨細(xì)胞來縮小腫瘤體積，但并不能有效降低術(shù)后復(fù)發(fā)。

綜上所述，本研究提示骨巨細(xì)胞瘤接受地舒單抗治療后，腫瘤的 CT 強化率和術(shù)后標(biāo)本的微血管密度顯著降低，術(shù)前應(yīng)用地舒單抗治療可顯著降低骨巨細(xì)胞瘤的腫瘤血運。降低腫瘤血運的相關(guān)機制以及該藥物對患者預(yù)后的影響有待進一步的深入研究。