骨肉瘤临床治疗现状与创新疗法研究进展

詹泽宇 林思恩 魏波

广东医科大学附属医院骨科中心，湛江 524001

骨肉瘤（osteosarcoma，OS）是骨骼系统常见的恶性肿瘤之一，起源于间叶组织，最易发生的部位是血供丰富的干骺端，具有双峰年龄分布等特点。发病率最高的是儿童和青少年，其次是老年人（>60岁）［1］。OS常发生于长骨骨骺附近的生长板，大约2/3的肿瘤出现在膝关节周围的股骨远端。近期研究中诊断为OS的患者中有10%～15%已经有转移［2-3］。在转移性OS患者中，肺转移最为常见（约74%），其次为单纯骨转移（约9%），约8%的患者同时存在骨和肺转移［4］。大多数OS标准治疗是在1980年代建立的，包括手术和化疗在内的这些治疗可以使大约60%的局部OS患者实现长期生存［5］。然而，自20世纪80年代以来，OS治疗一直没有新的突破。随着OS的生物学特性得到更好的理解，它的异质性和潜在的分子畸变也被揭示出来。然而，面对无法进行外科手术干预，对于化疗药物不敏感或不耐受的OS患者，我们能做的仍然有限。对化疗药物的耐药性也是阻碍OS治疗取得突破的一个重要问题［6］。OS分子机制研究的停滞也阻碍了我们取得新的突破。随着OS分子谱分析技术的最新进展，我们可以寻找靶向药物来提高生存率。在这篇综述中，我们概述了目前可用于治疗OS的手术、化疗方法、免疫疗法和干细胞疗法，以及一些OS治疗的新技术等，我们探讨了OS治疗突破的障碍，重点关注流行的OS靶向通路及其相关药物。

OS的手术治疗

手术切除对于OS患者的生存仍然很重要。虽然目标必须是完全切除肿瘤，但切除的范围也很关键。OS的生长方式呈放射状，形成球形肿块。当它穿透骨皮质时，它会产生一个称为“反应区”的假包膜层，这是由OS周围的肌肉压缩形成的。侵入反应区的肿瘤结节称为“卫星”，代表原发肿块的微延伸。手术治疗时，必须完全切除整个肿瘤组织，包括反应区（卫星）。Enneking等［7］从1980年开始的一项经典研究包括手术切缘的定义和特征：病灶内、边缘、广泛或激进等。在OS切除过程中，当任何一点进入肿瘤时，就会形成病灶内边缘。当手术过程中剥离延伸到或穿过肿瘤周围的反应区时，就会形成新得的边缘。当无法进入反应区并且整个解剖穿过健康组织时，会产生较大的边缘。其关键是通过肿瘤与周围组织的关系阐明了手术切缘的概念，Enneking等［7］的手术切缘概念是其手术分期系统发展的基础，该系统随后被美国肌肉骨骼肿瘤学会（MSTS）采用，目的是去除肿瘤以保留肢体功能。无论患者的OS分型如何，足够的手术切缘对于实现肿瘤的完全切除和优化预后至关重要［8］。当患者接受术前化疗已获得足够的手术切缘时，保肢和截肢之间的结果没有显著差异［9-10］。如果OS患者仅接受手术治疗，尽管采用了截肢和关节脱位，其结果并不令人满意［11］。因此，化疗药物对OS患者的生存起着重要作用。

OS的化疗

近年来，OS的临床治疗取得了长足的进步，很大程度上得益于化疗的进步。随着保肢手术、新辅助化疗和免疫治疗的发展，其5年生存率明显提高［12］。然而，恶性骨肿瘤仍然有极高的病死率和致残率，因此多学科治疗策略非常重要。手术和新辅助化疗已被广泛认为是治疗OS的标准模式［13］。先前传统化学疗法是基于Rosen等在20世纪80年代提出的几种方案，但目前在疗效上没有突破［14］。由于OS肿瘤相对耐药，单药化疗的疗效一直不理想，只有少数药物能产生15%以上的有效率［15］。目前用于OS化疗的主要药物包括甲氨蝶呤（MTX）、阿霉素（ADM）、顺铂（DDP）、异环磷酰胺、长春新碱、表柔比星、环磷酰胺和依托泊苷等［16］。MTX、ADM、DDP和异环磷酰胺是最常用的药物，它们以不同的方式组合使用。目前，由大剂量MTX、ADM、DDP组成的MAP方案是欧美大部分治疗中心的标准方案。重要的是，化疗对OS细胞的敏感性直接影响患者的生存率［6］。为消除单药化疗耐药的特点，发展了联合化疗方案，主要目的是协同联合抗肿瘤药物的作用，降低单一药物的毒性，降低耐药性。与此同时，利用天然化合物治疗癌症近年来也备受关注［17］。另外，手术辅以化疗并不是简单的“术前化疗+手术+术后化疗”。新的方法是根据术后组织病理学的病理分级，根据术前化疗后肿瘤坏死率调整术后化疗方案［17］。新辅助化疗已成为OS的标准方案，治疗早期微转移和原发灶可提高保肢手术的术后成功率。

OS的免疫疗法

当William Coley首次发现使用细菌毒素可以导致肿瘤消退时，免疫疗法就诞生了［18］。在人体免疫系统中，免疫细胞、细胞因子、外来威胁、自身抗原和抗体之间存在高度复杂的反应和相互作用，以实现免疫防御、免疫监视和免疫动态平衡等功能［19-20］。通过自身免疫途径清除肿瘤细胞是免疫治疗的关键。肿瘤的免疫反应以细胞免疫为主，自然杀伤（NK）细胞和自然杀伤T（NKT）细胞对肿瘤细胞的杀伤是重要途径。NK细胞以外的先天免疫细胞，包括嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和吞噬细胞，也参与肿瘤抑制［21］。对OS的肿瘤微环境（TME）的分析表明免疫细胞浸润含有巨噬细胞和T细胞［22］。肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的存在也为OS的免疫治疗提供了新的方向。在使用体外细胞系和体内小鼠模型的实验中，表明抗程序性死亡受体1（PD-1）抗体可以通过抑制Treg来抑制OS肿瘤体积的增加并延长总体生存时间［23］。免疫疗法也渴望在其他方向取得突破，例如过继细胞疗法、溶瘤病毒、肿瘤疫苗和树突状细胞以及检查点抑制剂［24］。尽管越来越多的OS患者受益，但对复发和转移性OS患者的免疫治疗仍然有限。免疫治疗作用于大范围的细胞，由此产生的细胞毒性是一个重要的限制因素，对OS患者的伤害是不可避免的。因此，通过靶向治疗和免疫治疗的联合应用，我们可能会取得更好的疗效。

OS的干细胞疗法

当遗传或其他因素干扰间充质干细胞分化为骨细胞的正常过程时，就会发生OS。由于间充质干细胞可以转化为肿瘤干细胞（TSCs），因此有机会研究TSCs与OS之间的关系。TSCs与肿瘤的发生、增殖、复发和化疗耐药密切相关［25］。因此，对TSCs的研究有助于从源头上解决OS的复发和转移问题。基于分离TSCs和鉴定OS干细胞表达的不同特异性表面抗原，研究人员可以创建靶向中和抗体来灭活TSCs并阻断OS的发展。有研究发现，在缺氧环境中，TSCs可以通过上调缺氧诱导因子的表达并促进转移性肿瘤的形成来激活赖氨酸氧化酶［26］。这表明改变TSCs生存的微环境可能是治疗OS的另一种方法。综上所述，TSCs研究的引入将OS治疗的多元化提升到了一个新的高度。

OS的新疗法

OS的治疗并不局限于上述治疗方法，如手术、化疗、免疫治疗、靶向治疗等，仍有新的治疗方法正在研发中。光动力疗法是一种新型的癌症疗法，已被证明对乳腺癌、黑色素瘤和软组织肉瘤等浅表肿瘤有效［27］。光敏剂、光源和氧气是能够产生抗肿瘤作用的光动力疗法的3个关键方面。光动力疗法在OS的细胞毒性机制中发挥作用，例如细胞凋亡、自噬、坏死、细胞周期停滞、肿瘤血管损伤和免疫原性细胞死亡［28］。根据体外实验和动物模型实验对OS光动力疗法的研究，光动力疗法不仅可以根除细胞培养物中的OS细胞，而且在OS动物模型实验中也有证据表明它具有一定的疗效［29］。此外，基于纳米技术的进步促进了OS的发展，并提供了克服传统疗法的新方法。纳米技术的发展使得更多的纳米材料被用于OS的靶向治疗，例如氧化石墨烯纳米材料的应用。用于治疗OS的纳米材料也在不断研发中。目前，流行的纳米药物系统是聚合物纳米载体、脂质体、金属纳米颗粒、氧化还原反应纳米颗粒、杂化纳米颗粒、介孔二氧化硅纳米载体和磷酸钙纳米载体［30］。纳米粒子作为优良的载体，不仅可以将各种小分子或药物输送至靶点，还可以与光敏剂结合制备用于光动力治疗的纳米药物递送系统。间充质基质细胞可以内化和递送载有治疗药物的纳米颗粒。这些新技术为OS治疗的方向开辟了新的途径。

小 结

OS的临床治疗经历了长期的探索和发展，迄今为止，已经取得了长足的进步，治疗技术也已经走向成熟。大剂量化疗药物的应用，增加了对肿瘤组织的作用强度，使患者的预后大大改善。新辅助化疗联合广泛切除肿瘤，不仅提高了患者的生存率，而且更好地保留了肢体功能。MRI、放射性核素扫描仪等大型医学检测仪器的普及，使OS的早发现、早诊断、早治疗成为可能。适用于骨肿瘤保全手术的骨材料重建已取得重大进展。肿瘤的广泛切除已成为可能，从而显著延长了局部无肿瘤期，改善了患者的生活质量，并延长了患者的预期寿命。最后，化疗、免疫治疗、干细胞治疗等新技术的研究和应用，为控制OS的局部复发和远处转移带来了新的希望。