骨肉瘤

TIL免疫细胞治疗是一种个体化癌症免疫疗法。医生从患者肿瘤中提取肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），这类细胞能识别并攻击癌细胞。在实验室中，TIL被扩增至数十亿规模并激活，再回输至患者体内，增强免疫系统对肿瘤的精准打击。该疗法利用自身细胞，减少排斥风险，对晚期黑色素瘤等实体瘤效果显著。目前处于临床试验阶段，虽面临制备复杂、成本高等挑战，但有望成为未来癌症治疗的重要方向。

儿童膝关节周围骨肉瘤肢体生长潜能保留的外科治疗进展和未来注：本文章以“特约来稿”形式已发表在肿瘤防治研究2024年第51卷第11期摘要：随着影像学的发展、外科技术的进步、多药物联合化疗以及术后肢体功能康复的密切配合，保肢后肿瘤局部复发率和患者的生存率达到了与截肢相同的临床结果，保肢已成为现代肢体恶性骨肿瘤治疗的流行趋势。膝关节周围，包括股骨远端和胫骨近端，是骨肉瘤最好发的部位。瘤段截除后使用金属假体置换替代骨缺损是保肢最常用的方法，也是患者术后迅速恢复肢体功能最可靠的保肢手段。本篇讨论的主要是临床上面临的儿童骨肉瘤保肢技术的一个挑战，如何最大限度的保留儿童患肢肢体生长潜能，从而减少日后双下肢肢体不等长，以及由此引发的跛行步态、骨盆倾斜和脊柱侧弯等并发症，是保肢技术发展几十年来最前沿的精准医疗技术跨越之一。以儿童股骨远端骨肉瘤为例，肢体生长潜能的保留包括两种情况，一是牺牲膝关节，这是临床上大部分患者需要采取的手术方式。即股骨远端骨关节（包括骨骺生长板）一并切除后，如何保留膝关节对侧胫骨近端骨骺的生长潜能。二是保留膝关节，即根据股骨远端肿瘤与骨骺生长板之间的距离，在保证安全切除边界的前提下精确截骨，骨骺生长板可能被切除或保留，但膝关节是保留的，重建方式相当于“股骨干”节段重建。这种情况适用于良好化疗反应的患者，也归功于目前兴起的3D打印重建假体，这种保留膝关节的方式越来越受到青睐。本文针对儿童膝关骨肉瘤的外科治疗进展及未来发展方向进行总结，以期对骨肿瘤医生治疗该部位疾病提供一定帮助。关键词：儿童骨肉瘤，保肢，生长潜能，外科治疗，未来发展引言骨肉瘤为罕见肿瘤，发病率为3～4.5个/百万人群，好发于青春期骨骼生长速度最快的年龄段（0～9岁和10～24岁每百万人群分别为1.9和6.7个）[1]。骨肉瘤虽然罕见，但仍是儿童和青少年最常见的原发恶性骨肿瘤，最常见的发病部位为长骨的干骺端（图1），其中约50%的病变发生在膝关节周围，包括股骨远端和胫骨近端。典型的影像学表现为干骺端成骨性骨破坏，可侵犯或突破骨骺生长板，骨外软组织包块形成，可见典型的“Codman”三角或“日光射线”现象。新辅助化疗的开展，使患者五年生存率由低于20%升高到60%，且90%以上的患者可以达到保肢的要求，保肢和既往截肢的局部复发率几乎相同（＜5%）[2]。保肢不仅保留了患者的肢体，最大的优点还在于保证了患者的心理健康。随着影像学和外科技术的飞速发展，保肢也进入了精准医疗的发展轨道。儿童保肢的实施理念不同于成人，成人骨骺已闭合，肢体不再生长，术后不存在肢体不等长问题，但对于儿童，其处理原则和手术方法具有其独特性。AB图1典型儿童股骨远端骨肉瘤，可见成骨性破坏，骨外软组织包块，“日光射线”现象，肿瘤侵犯骨骺生长板（A）；典型儿童胫骨近端骨肉瘤，成骨性破坏，“Codman三角”形成，肿瘤未突破骨骺生长板（B）儿童骨肉瘤术前肢体生长潜能评估女孩骨骼生长最快的时期是12～14岁，男孩是14～16岁。正常下肢的长度70%依赖膝关节周围骨骺的生长（股骨远端占40%，胫骨近端30%），而股骨近端和胫骨远端骨骺各占15%[3]。举例说明，一个10岁男孩的股骨远端骨肉瘤切除后，由于股骨远端骨骺每年生长1.6cm，到16岁停止生长时，患肢比对侧将短缩9.6cm。第一次手术计划时，术中可以将患侧股骨假体比对侧股骨有意延长2cm，还是相差7cm左右。由于双侧肢体相差2cm之内，可以通过垫高鞋垫来改善步态，因此对于患者延长5～6cm即可满足日后生活需求。对于14岁的股骨远端男孩，到16岁停止生长，通过术中延长2cm的假体调节，骨骼成熟停止生长后可以达到肢体等长，因此患者可以使用成人假体，减少日后需要将儿童假体更换为成人假体的手术可能。对于10岁之前的患者，由于尚未达到青春肢体快速增长期，肢体短缩差距预测准确性低，可以暂且采取术中最大限度延长肢体的方法（2～3cm），肿瘤安全期过后再行肢体延长手术。手术计划膝关节周围骨肉瘤，在新辅助化疗后影像学一方面评估肿瘤的化疗反应及保肢的可行性，另一方面评估肿瘤与骨骺生长板的关系（图2）[4]。以股骨远端骨肉瘤为例，在遵循肿瘤广泛切除原则的基础上，股骨远端骨骺大多数情况下需要与肿瘤一并切除（typeII和III），如何保留胫骨近端的骨骺的生长潜能是本文讨论的第一个重要内容。少数情况下对于化疗反应良好的患者，根据肿瘤与股骨远端骨骺生长板的距离，在达到肿瘤广泛切除的目的同时，存在可以保留此生长板的可能（typeI）。当然也有可能通过生长板或在生长板的远侧截骨，但无论生长板是否保留，患者的膝关节是保留的，重建中心转变为中远段股骨干重建（typeII）。这是本文讨论的第二个重要内容。I型（TypeI）II型（TypeII）III型（TypeIII）图2根据肿瘤边界距离骺板及关节面的距离进行分型，I型（TypeI）肿瘤与骺板尚有一定的安全距离，截骨后骺板可以保留。II型（TypeII）肿瘤临近骺板，可以经骺板或骺板下截骨或关节内切除。III型（TypeIII），肿瘤穿透骺板，关节面无法保留，关节内切除由于股骨远端骨骺的消失，孩子年龄越轻，日后双下肢不等长(limblengthdiscrepancy,LLD)的程度越明显，进而出现跛行步态加重、骨盆倾斜和脊柱侧弯（图3）等并发症[5]。图3女孩，6岁，股骨远端骨肉瘤切除，假体置换术后5年，患侧股骨短缩，双侧肢体不等长，继发骨盆倾斜瘤段截除后骨缺损重建方法瘤段截除后，骨缺损修复的方法多种多样，包括生物学和非生物学重建方法，前者包括如瘤骨灭活再植、大段异体骨关节移植、骨搬运、关节融合等，后者为肿瘤假体置换，是目前保肢最常用的方式。3D打印技术在肿瘤切除后骨缺损重建方面的应用越来越广泛。本文将对目前临床中常用的手术重建方式进行梳理、总结，以期能为骨肿瘤医生治疗该部位疾病提供一定帮助，为将来的创新发展提供启示。1、牺牲膝关节的骨关节切除重建因肿瘤侵犯骨骺或与骨骺距离太近，为了达到安全边界，肿瘤连同骨骺、关节连接结构一并切除，这是临床上最常见的情况（typeII和III）。为了尽量保留膝关节对侧骨骺板生长潜能，可进行以下重建方案。1.1瘤壳灭活再植或异体骨关节移植这两种方法是2000年前临床常用的方法，那时的肿瘤假体在国内刚刚起步，还是定制假体，生产厂家很少，制作时间长，无法满足临床需求。主要操作步骤为，标本离体，清理掉肿瘤组织，使用高渗盐水或液氮进行瘤骨灭活，原位回植到缺损部位，并使用钢板或髓内钉进行固定（图4）。自体瘤骨无需购买，且匹配度完美，术后排异反应和感染的发生率低，因此在当时那个年代应用较多，但缺点也很明显，局部肿瘤灭活可能不彻底，有增加局部复发的风险，术后化疗也会影响骨的愈合，有骨折风险。异体骨关节多为成人骨骼，与儿童骨匹配度较差，术后存在排异、感染、不愈合、骨折等并发症（图5）。上述两种方法均保留了膝关节对侧正常骨骺的生长潜能，尽管术后需要长时间佩戴膝关节支具，但均存在膝关节不稳或脱位的并发症，这两种方法已基本摈弃不用。图4股骨远端骨肉瘤瘤壳灭活再植图5胫骨近端骨肉瘤异体骨关节移植1.2发展中的儿童关节假体重建1.2.1半关节假体鉴于上述灭活瘤骨骨壳和异体半关节移植的不足，使用半关节假体替代骨缺损在2000年后使用逐步增多[6-8]。半关节假体为定制型，缺损段和假体柄一体化，假体柄为骨水泥固定。虽然仍然出现膝关节不稳，但由于儿童体重轻，适应能力强，很多患者获得了良好的术后功能，且很多患者使用超过十年（图6），当然显而易见的缺点是一体化的假体日后翻修困难。近几年的发展一是将假体缺损段改为组配型，有利于安装拆卸，假体柄也有非骨水泥固定柄可选择。二是为减少膝关节不稳的发生，改善通过精心设计假体长度及关节面大小，术中尽量保留关节周围韧带组织，使用LARS韧带重建关节周围韧带（图7），或穿过假体上预制的孔道及关节对侧骨上的开通孔道重建交叉韧带，并重建侧副韧带[7,8]。经过这些改进，膝关节稳定性进一步加强，半数以上的患者可达到满意的功能评分[8,9]。三是将半关节改进为儿童铰链型假体，增加膝关节稳定性（如下）。图6股骨远端儿童半关节假体，置换术后10年复查，患者行走功能基本正常，假体无松动迹象。AB图7股骨远端半关节假体，假体采用组配可延长设计，使用LARS韧带重建关节周围韧带（A），重建术后片（B）1.2.2儿童铰链型膝关节假体（股骨远端或胫骨近端）上述半关节假体虽然经过改进，患者仍有不同程度的膝关节不稳和膝关节脱位的发生，且术后患者需要长时间外支具固定。为解决这个问题，国内自2015年开始设计应用儿童股骨远端铰链膝关节假体[5]。假体为组配式，股骨柄采用水泥固定或生物固定于股骨髓腔，其设计理念不同于成人铰链膝关节假体的部位在于胫骨侧，胫骨侧平台骨质不切除，且不进行胫骨近端髓腔处理。将8～10mm的简易“T”型胫骨假体的假体柄穿过胫骨骨骺进入髓腔内，同时两侧各有一个防旋转针（图8）。我们2021年报道了34例儿童股骨远端骨肉瘤患者接受了此假体重建，平均随访2.8年，膝关节稳定，患者可进行日常生活、慢跑、骑自行车等，术后膝关节屈曲角度为100°～130°，术后平均MSTS93评分为26.7[5]。AB图8特制股骨远端儿童型关节假体照片（A），术后1年复查双下肢X线片（B）双侧胫骨长度基本相同，提示胫骨近端骨骺生长潜能得以保留胫骨近端儿童型假体与股骨远端假体类似，目的也是增强胫骨近端儿童假体置换后膝关节稳定，并尽量减少对膝关节对侧股骨远端骨骺生长潜能的影响（图9）。与上述股骨远端儿童铰链假体的设计理念一样，简易“T”型股骨侧假体也是尽量减少对股骨侧骨骺的影响。假体柄采用一光滑细柄，直径8～10mm，长度100mm，股骨柄外翻5°。股骨侧无需截骨，确定好髓腔位置后，直接将股骨假体柄打入。该假体于2019年临床设计使用，术后短期临床效果满意，患者正处在随访阶段。AB图9胫骨近端儿童型铰链假体（A），术后一年复查双下肢全长X线片显示双侧股骨生长长度相同（B）尽管经历了上述灭活再植/异体骨关节移植到人工半关节假体，再到近期的儿童铰链型膝关节假体，肿瘤治疗安全性和膝关节稳定性得到了逐步加强，假体设计也由定制一体化向组配式发展，假体柄的固定方式也由单纯骨水泥固定发展为有生物型固定柄可以选择。膝关节对侧的骨骺生长潜能保留可以达到74.3-87.5%[5,20]。如何完全消除对对侧骨骺的影响，还需要进一步研究.2.保留关节的瘤段切除股骨远端或胫骨近端骨肉瘤，少数情况下肿瘤距离骨骺生长板或关节面尚有一定的距离（typeI和II），在患者化疗反应良好的前提下，可以考虑保留关节的瘤段切除手术(Joint-preservationsurgery,JPS)。重建也就类似于股骨干节段重建技术[10]。对于typeII，在化疗反应良好的患者中，有人尝试了更大胆的做法，经骨骺生长板截骨（如下）。以股骨远端骨肉瘤为例，根据核磁T1加权像图像上肿瘤边界距离骺板及关节面的距离[11]，保留关节的截骨分为三类（图2）：①经干骺端截骨（肿瘤边界距离骺板≥10mm），骺板保留；②经骺板截骨（肿瘤临近骺板，截骨边界距离关节面≥10mm）；③骺板下截骨（肿瘤侵犯部分骺板，截骨边界距离关节面≥10mm）[12]。膝关节保留更能提供良好的肢体功能。第②和③截骨情况在目前3D导板精准截骨和打印假体兴起的情况下，越来越受到骨肿瘤科医师的青睐。保留关节的方法优势非常明显，但对于选取第②和③截骨方式需要非常慎重，毕竟增加了局部肿瘤复发的风险。因为对于骺板是否是阻挡骨肉瘤侵犯的屏障，研究早有定论。影像学上发现骺板侵犯的比例占44%，而术后病理显示穿透骺板的比例超过80%[13]。因此这种截骨方式选择需要考虑多个因素，包括肿瘤的大小、位置、病理类型、患者的年龄、骨骺的生长情况以及医疗团队的经验等。其适应证包括：①肿瘤对新辅助化疗有良好的反应，这是最重要的前提条件，表现为X光平显示大量硬化改变或边缘良好的肿瘤，磁共振成像(MRI)显示骨外肿瘤明显缩小，血管造影未见肿瘤显色，或铊201（201TI）灌注造影检查未见肿瘤内显影[14]；②可以达到精准截骨的要求，保留远端关节面长度＞1cm；③肿瘤安全切缘≥10mm；④无远处转移(EnnekingIIA期、IIB期)或存在可切除的远处转移病灶(EnnekingIII期)。Bellanova等2013年在个体化特异3D打印导板指导下精确截骨，4例膝关节周围骨肉瘤的切除边界均为阴性[15]。Wong等[16]2013年报道5例膝关节骨肉瘤导航引导下骺板下精确切割保留关节面，虽然切割线距离肿瘤仅2mm左右，但平均随访41个月无一例复发，平均MSTS评分平均为29分，保留的关节面无一例出现缺血性坏死。虽然Andreou等在寻找骨肉瘤局部复发的危险性因素的研究中，他们发现在1355个骨肉瘤中有123个切缘非常临近肿瘤，但这并不是肿瘤局部复发的危险因素[17]。然而对于保留关节面的手术，过于紧靠肿瘤边界的截骨线仍存在肿瘤长期安全性的担忧2.1经干骺端截骨保留骨骺生长板的缺损重建两种重建方法，一是使用灭活瘤骨或异体骨联合自体腓骨移植重建不失为一种较理想的生物学重建方法（图10），二是3D打印中段假体重建（图11）。插入到灭活瘤骨或异体骨骨髓腔的自体腓骨有良好的再生、塑形能力。该结构依靠钢板、螺钉给予灭活瘤骨或异体骨提供早期支撑，依靠自体腓骨塑形增粗、与灭活瘤骨或异体骨融合提供远期支撑。其中，较游离腓骨移植来说，带血管蒂的自体腓骨移植重建可能有更加明显的促骨愈合作用，但仍需长期随访验证。图1012岁男孩，股骨远端骨肉瘤，新辅助治疗后行瘤段截除（保留骨骺）、灭活瘤骨、联合自体腓骨移植重建缺损，术后2年无肿瘤复发，骨骺生长潜能保留，双侧肢体等长图11.10岁女孩，右股骨远端骨肉瘤，干骺端截骨，保留骨骺生长板，3D打印假体重建，一年后复查2.2经骨骺生长板或生长板下截骨的缺损重建现代影像学、导航技术以及3D打印技术的出现，骺板或骺板下截骨保留关节面的“极限”保肢技术在临床上得到了青睐（图12）。术前根据影像学资料，规划、设计的3D打印定制假体匹配度好、机械强度高，多孔结构可达到骨长入的效果。随着近些年3D打印技术的发展，定制假体的制造周期缩短、生产成本下降，技术逐渐成熟。但要术前根据影像学资料详细规划截骨位置，可使用定制3D截骨导板精确截骨[19]。3D打印技术的出现解决了人工假体与干骺端的长期稳定连接及融合的难题。首先，3D打印技术可以制备处大小、形状与缺损完全匹配的假体；此外，该技术可以通过打印多孔金属小梁结构，随着骨长入的实现，达到长期、永久的固定效果。远期的假体松动和感染等并发症还需要长期的随访观察。AB图12、8岁男孩，右股骨远端骨肉瘤经骺板截骨，3D打印假体置换（A），术后2年复查，骨骺存活并生长（B）3骨搬运Tsuchiya等描述了三种类型的骨搬运，但骨搬运主要应用于四肢中段骨缺损，晚期愈合后达到生物重建的效果，且远期并发症较少[18]。但存在针道感染、骨骺损伤、局部复发、骨折、延迟愈合、骨溶解、延迟愈合、下地时间延长等。骨肿瘤切除导致的骨缺损，一方面由于缺损较大，另一方面病变多数靠近干骺端，肿瘤切除骺残留骨很难进行牢固固定，失败率比较高。此外，由于儿童骨肉瘤患者，大多数要进行术后辅助化疗，对骨愈合有一定影响，延长了骨愈合的时间。在保留关节面的手术中使用难度极大，成功率不高，文献中仅为个案报道。肢体不等长的处理方法1.增高鞋（垫）的使用一般作为初次肿瘤切除后2年内的选择[20]。LLD小于2.2cm时可由骨盆倾斜代偿[21]，患者通常步态正常。当LLD继续增大时，可定制增高鞋进行“外源性”矫正，但隔一段时间就需要调整增高鞋垫（图13）来匹配LLD，达到步态正常的效果。图13定制增高鞋2.“追随”对侧肢体生长速度的可延长关节假体可延长假体的设计理念是术后定期多次延长假体，达到和对侧肢体相同的“生长”速度，是解决LDD的一个的策略，适用于预计术后下肢短缩将超过3cm的患者（图14），但较高的伤口并发症和假体周围感染率是文献较多报道的可延长假体并发症[22-26]。可延长假体经历了有创、微创、无创的发展，最早于1976年开始应用[27]。第一代的可延长假体代表是英国生产的SEER(Stanmoreextensibleendoprostheticreplacement)假体，第二代假体为组配式假体，其代表为HMRS(HowmedicaModularResectionSystem)假体。后来设计的自动可延长假体，其作用机制是膝关节屈曲运动带动棘轮机构，通过螺杆来延长假体。随后出现了Phenix无创可延长假体，经多次改进，现为Repiphysis假体，此假体可应用体外磁场来延长假体。大多数可延长假体都是定制的，制造技术和延长机制导致假体具有最小长度的限制，比如延长量为50mm的Stanmore假体的最小基本长度为190mm(组配假体)或177mm(定制假体)。如果切除的骨不够长，无法使用可延长假体，要安装这种可延长假体，必须牺牲更长的股骨或胫骨。对于有创延长假体的应用，需进行多次切开手术操作，感染发生率增高。既往研究中，所报道的并发症包括无菌性松动、假体折断或深部感染等，假体翻修率高达22%～83%[3,22,23,27-29]。无创可延长假体并发症的发生率仍然很高[24,30]，且只能使用骨水泥固定假体柄，因为生物固定时的剧烈打压操作可能会损害延长装置。同时，使用电磁机制的无创可延长假体的患者术后无法进行核磁检查，影响术后肿瘤学评估。另一方面，可延长假体价格相对昂贵，部分患者难以承受，国内应用较少；且由于较高的并发症发生率，许多儿童患者在接受可延长假体重建后由于各种原因，比如局部复发、远处转移、伤口感染等，约半数的患者并没有实现肢体延长的最终结果。图149岁女孩股骨远端骨肉瘤可延长假体置换，术后两年定期延长假体3cm3.传统组配型假体需多次切开手术更换假体延长段解决LLD（图15）。手术要求将原切口切开，脱位膝关节假体，切除假体周围瘢痕，充分松解，股骨远端假体可以达到延长2cm，胫骨近端假体可以达到延长1cm的结果。可以多次手术延长，但有增加假体周围感染的风险。ABCD图156岁女孩股骨远端骨肉瘤儿童铰链假体置换，5年后双下肢不等长6cm，进行肢体延长手术，术中更换组配假体延长段，延长2cm。术前及术后大体照片（A、B）及X线片（C、D）4.骨延长对于肿瘤切除后，术后远期出现LLD的患者，由于假体重建存在髓内固定柄的影响，对外固定架的置钉有影响，通常需要在对侧非缺损长骨进行延长，如胫骨上段肿瘤进行股骨延长（图16）。由于患者术后肢体发育及肌肉状况较健侧差，术前需要详细评估骨质条件，避免延长过程中出现钢钉松动、延长失效问题。图16.12岁男性胫骨近端骨肉瘤半关节假体置换，6年后双下肢不等长7cm，进行同侧肢体股骨外固定架延长至双下肢基本等长3.5.对侧骨骺固定术是解决LLD的另一选择，然而，这种方法很少用于小儿膝关节周围骨肉瘤，这会导致患者整体身高的损失。为使健侧下肢减少生长长度，减小LLD的程度，手术需要对健侧股骨进行手术，尽管创伤较小，多数患者及家属难以接受。未来发展方向儿童膝关节周围骨肉瘤的保肢较成人复杂且困难，其治疗正处于转型升级的关键阶段，肢体生长潜能的保留已成为治疗中的重要目标。未来的治疗策略需要依赖于技术创新和跨学科合作，以实现患者的长期生存和生活质量的双重提升。一是机器人辅助肿瘤切除更精准，保留骺板生长能力，减少不等长，保留关节面，提高膝关节功能。二是无创可延长假体的设计和发展，仍是减少患者多次手术创伤和假体感染风险，减少肢体不等长的方向。三是未来3D打印假体的发展应结合考虑应用生物材料和组织工程技术的发展，已有大量关于具备生物活性的组织工程支架材料的基础、临床前研究，具备复合功能的组织工程材料是未来的研究方向，目标材料早期有提供初期强度的功能，并发挥抗肿瘤作用，随后发挥其生物活性促进骨长入的作用，后期支架材料缓慢降解，新生骨完全占据骨缺损，达到长久的固定。

大多数骨肉瘤患者诊断后不建议马上手术，而建议手术前进行新辅助化疗，术前化疗具有几个重要的目的和优势：1.减少肿瘤细胞的扩散：术前新辅助化疗可以降低肿瘤细胞的活性，从而减少手术过程中肿瘤细胞扩散的风险。2.杀灭微小转移灶：骨肉瘤常常在早期就已发生微小的转移（尤其是肺部）。新辅助化疗可以杀灭这些微小的转移灶，降低术后复发和转移的风险。3.改善预后：大量研究表明，骨肉瘤患者接受了新辅助化疗的预后优于仅接受手术治疗的患者。新辅助化疗与手术和术后辅助化疗的综合治疗模式，已成为骨肉瘤治疗的标准方案。