第二节  骨肿瘤总论

                一、骨肿瘤发病情况

    骨肿瘤较少见，每年发病率约为人口的十万分之一，恶性骨肿瘤占全部恶性肿瘤的1%，我国六大城市九所医院收集骨肿瘤及瘤样病变共12 404例‘64.1中，良性骨肿瘤

6010例，占48. 54%，恶性骨肿瘤5045例，占40. 6g%，瘤样病变1349例，占10. 870-/0。无论良性、恶性肿瘤或瘤样病变的发病率均男多于女，男女性别比为1.6:1。发病高峰年龄均在lI - 30岁。良性肿瘤以骨软骨瘤最多，恶性肿瘤中以骨肉瘤最多。

    我国骨肿瘤的发病情况与美国相比，有几点不同，首先骨髓瘤在我国较少，而在美国较多见；其次巨细胞瘤在我国较多见，而美国巨细胞瘤较少。此外，在我国骨母绌胞瘤较骨样骨瘤多，而在美国骨样骨瘤多于骨母细胞瘤。近年来与过去相比，由于恶性纤维组织细胞瘤自纤维肉瘤中分出，故骨的单纯的纤维肉瘤较以前减少，而恶性纤维组织细胞瘤增多。

          二、骨肿瘤诊断原则

    现代医学已日渐发展成为一门综合学科。而骨肿瘤的诊断过程正是体现了这种综合性。骨肿瘤的病理诊断需要在熟悉和掌握了各种肿瘤的病理形态学的基础上，严格遵

循与临床、影像学三结合的原则，方可得出准确诊断，切忌单凭穿刺或局限资料，武断决定。例如早期骨痂由于骨母细胞增生较活跃，与骨肉瘤易于混淆，可参考骨损伤病史损伤距取材的时间帮助鉴别。甲旁亢的棕色瘤病理形态与巨细胞瘤相似，较难鉴别，可借影像学资料中甲旁亢常有骨质疏松、高钙低磷、PTH升高等来鉴别。骨肿瘤的发展变化有其自身的规律性，某些肿瘤和瘤样病变有着相对恒定的发病年龄、病变部位、临床表现及影像学特征。

    （一）发病年龄

    幼儿的恶性骨肿瘤多是神经母细胞瘤、Wilms瘤的骨转移或白血病，Ewing肉瘤、骨肉瘤则常见于10 - 20岁。另外，骨样骨瘤、骨母细胞瘤、软骨母细胞瘤、嗜伊红肉芽肿、骨囊肿、动脉瘤样骨囊肿、非骨化性纤维瘤、骨性纤维结构不良以青少年为常见；巨细胞瘤多见于成人骨骼成熟期；而软骨肉瘤、骨髓瘤及骨转移癌则更常见于中老年患者。

    （二）病变部位

    膝关节上下方即股骨下端、胫骨上端是许多骨病变好发的部位，例如：半数以上的骨肉瘤发生在此部位，其他还多见骨软骨瘤、软骨黏液样纤维瘤、良性及恶性纤维组织细胞瘤、纤维肉瘤、干骺纤维性缺损等；而软骨母细胞瘤及巨细胞瘤更多见于此部位的骨的骺端；脊索瘤几乎仅见于中轴骨，其中2/3的脊索瘤位于骶骨；骨母细胞瘤、动脉瘤样骨囊肿可见于脊椎及其附件，而此处其他病变较为少见；骨旁骨肉瘤的典型部位为股骨下端的后部，50% - 70%的骨旁骨肉瘤患者以腘窝肿块就诊；骨转移癌、骨髓瘤易表现为多骨病灶，因此，中老年患者多发骨破坏应首先考虑这两种病；长骨釉质瘤、骨性纤维结构不良多发生于胫骨或（和）腓骨；内生性软骨瘤多见于手足小骨（远心端）且体积较小（一般小于3cm），反之发生在长骨近心端或骨盆且体积较大的软骨肿瘤，尽管细胞分化较好，也应考虑为高分化软骨肉瘤。若单纯强调组织及细胞形态而忽视临床及影像学表现则易造成误诊。

    （三）临床表现

    某些高度恶性的骨肿瘤如骨肉瘤常表现为患部严重肿痛、功能受限；Ewing肉瘤患儿全身症状明显，发热、衰竭、贫血；骨样骨瘤袁现患部强烈疼痛，入夜加剧，服水杨酸类药物可缓解；巨细胞瘤、脊索瘤及促结缔组织增生性纤维瘤局部切除后有复发倾向。

    （四）影像学特征

    骨肉瘤的病变处常表现为日光样骨膜反应及Codman三角；Ewing肉瘤患骨可出现葱皮样层状骨膜反应；有软骨成分的肿瘤可见点状或环状钙化；纤维结构不良的病灶呈

现磨砂玻璃样改变；巨细胞瘤的病灶偏心性生长是其特点；动脉瘤样骨囊肿病变呈现气球样膨胀变化；等等。

    （五）肿瘤分级与细胞分化

    恶性骨肿瘤根据肿瘤细胞形态学特征，以Broder分级为标准，分为I  -Ⅳ级，有的肿瘤如软骨肉瘤及纤维肉瘤分为高、中、低三个级别。肿瘤细胞与发生器官的组织细胞形态相似，表明肿瘤分化好；反之，肿瘤细胞不同程度间变，以至于无法辨认出与发生器官的组织细胞即正常细胞之间组织形态学上的差异，又称作细胞的异型性，用以判断肿瘤分化的程度。I级肿瘤细胞分化好，异型性小，恶性度低；Ⅳ级肿瘤细胞分化差，异型性大，恶性度高。

           三、骨肿瘤的冷冻及穿刺病理

    （一）骨肿瘤冷冻诊断

    1．目的骨肿瘤冷冻诊断的目的在于协助临床在术中确定手术范围，不是最后的病理诊断。冷冻优点是快速，能解决术中问题，但取材局限，染色方法简单，制片质量也

不如石蜡切片好，故诊断难度较大，有风险，不能要求冷冻诊断与术后大标本多处取材石蜡切片各种染色后的诊断完全一致。骨肿瘤的冷冻诊断主要用于分辨病变的类别，如

是炎症还是肿瘤；若确定为胂瘤，进一步区别是良性还是恶性，是原发还是继发。若取材恰当、病变典型、临床及影像学与病理相符合时，可进一步作出肿瘤分类诊断。

    2．冷冻诊断中的注意事项  术前需了解患者临床及影像学情况，术中冷冻医师要亲自看标本，参与取材。一般骨肿瘤标本取材应避开出血坏死区，避开坚硬的骨质，取鱼肉样的肉瘤成分，因柔软的肉瘤组织才能代表肿瘤恶性度较高的区域，远比坚硬骨质更有意义，且免去制片上的困难。若为髓内的病变，需切开骨皮质后深入取材，避开边缘部，因边缘处常有骨膜反应性成骨或增生的巨细胞，易引起误诊。当肿瘤合并病理骨折时，取材要避开骨折线，因骨折线周围有骨痂，可使病变混杂、主次不分，不易分析。遇特殊病例如临床及影像学疑似骨样骨瘤的，此病变体积小，硬化区大，需对照影像学凿开硬化骨从深部取材，若取材不够深可只取到反应骨而取不到瘤体以致误诊。遇临床疑为骨化性肌炎者，需自病变中心到边缘部作楔形取材，才能看出分带结构，如仅自中心取材只看到活跃增生的骨母细胞和幼稚的骨样组织，不能看到骨逐渐成熟的表现，则有误诊为骨肉瘤的危险。若临床疑似去分化软骨肉瘤者应从剖面上大体表现不同处分别取材，或大片取材，使之包括大体形态不同的两部贫，以便镜下找到两种不同成分的反差。

    切片观察方面因组织脱水透明差，切片较厚，故切片中细胞较密集，体积也较大，易使人怀疑生长活跃或恶性，故看片人必须熟悉此情况，消除这个影响。另外在冷冻诊断中，虽然看的是局部材料但必须有全局观点。例如切片中看到的是软骨肉瘤的形态，但细胞分化低，恶性度大，患者为青少年，临床影像学又有恶性指征，此时除从形态上考虑软骨肉瘤外，还需考虑成骨肉瘤的成软骨部分，因为单从局部这两者是很难区别的。又如冷冻看到动脉瘤样骨囊肿的图像，必须想到动脉瘤样骨囊肿有单纯的良性的，但也可继发于其他恶性肿瘤如骨肉瘤、巨细胞瘤等，需再看实体部分细胞恶性度如何。此外，有的肿瘤其某些形态特征在冷冻切片中显示不出来，如软骨母细胞瘤，肿瘤细胞胞界清楚及格子钙化在石蜡切片中是诊断要点，但在冷冻切片中因取材局限，切片质量欠佳，故难以找到，此时则应靠细胞密集分布均匀，形态一致，呈多角形，细胞间出现软骨基质及多核巨细胞作为诊断线索，再结合病变发生在长骨骺端、影像学呈膨胀性破坏、边境清楚、无骨膜反应、常伴钙化等表现作出诊断。

    总之，骨肿瘤冷冻诊断对患者影响较大，医生的责任也较重，故冷冻时需保持平静心态，审慎处乏。术前要对病史及影像学全面了解，术中要认真看大标本，仔细选材，看片时不但要仔细观察找出病变特点，而且还要立足整体，反复与有关疾病鉴别，争取做到能决定的问题决定下来，条件不够、确定不了的问题也不贸然从事。

    （二）骨肿瘤穿刺诊断

    骨肿瘤穿刺活检在病理诊断上很有价值，它具有损伤小、阳性率高的优点。随着使用仪器和穿刺技术的改进，阳性率也有所提高，1968年Schajowicz总结穿刺诊断准确率为76.24%，可疑者占10.08%，失败或误诊率为13.68%；1985年Akeman及1988年White报道确诊率可达80% -90%，1990年Ball报道穿刺诊断率达96%。刘子君等对

国内211例穿刺与术后标本比较符合者119例占90.52%，不能诊断的20例占9.48%。穿刺病理虽有上述优点但标本体积小、观察太局限等缺点也限制了它的使用，且此法对鉴别困难的病例，需要做特殊检查的常达不到要求，故用于初步筛选较为适宜。

                    四、骨肿瘤分类进展

    骨肿瘤病理分类是以病理形态和肿瘤的组织来源为基础进行分类的，又根据肿瘤的恶性程度分为良性和恶性，或分成良性、中间性和恶性。

    最早在1865年Virchow根据瘤细胞的形态将骨肿瘤分为梭形细胞肉瘤、圆形细胞肉瘤及巨细胞瘤。随着病例累积及形态观察的进一步深入，1939年Ewing提出以肿瘤

组织起源及良、恶性作为分类根据，使骨肿瘤分类粗具雏形。在此基础上Lichrtemrtein又将一些形态相似而本质不同的肿瘤分出来，形成新的类别，如软骨母细胞瘤、软骨黏

液样纤维瘤、非骨化性纤维瘤等，使骨肿瘤分类更加完善。1972年世界卫生组织委托Schajowicz编写骨肿瘤分类，对骨肿瘤的研究有了较统一的认识。

近年来经过大量基础与临床研究，认为在良性与恶性骨肿瘤之间尚存在一组中间性肿瘤，故1983年国人在长春肿瘤会议中提出从肿瘤生物学行为上应分为良性、中间性和恶性三类更切实际，后来WHO组织学分型(1993)也对1972年的骨肿瘤分类进行了修改，将以往只分为良、恶两组的分法改为良性、中间性和恶性三组。近年来由于细胞遗传学和分子遗传学的长足发展，对肿瘤分类产生了重要影响，2002年WHO提出了新的肿瘤分类，其显著变化是突出遗传学在肿瘤中的重要性，并将所有的肿瘤都视为独立病种，所有骨肿瘤及其变型均描述诊断标准、病理学特点和相关遗传学改变，包括新的ICD-10编码、发病率、年龄性别分布、病变部位、临床症状和体征、病理学、遗传学及预后因素。现将WHO( 2002)骨肿瘤分类介绍如下：

成软骨性肿瘤Cartilage tumors

  骨软骨瘤Osteochondroma  92 10/0

  软骨瘤

    内生性软骨瘤Enchondroma 9220/0

    骨膜软骨瘤Periosteal chondroma 9220/0

    多发性软骨瘤病Multiplechondromatsis 9220/1

    软骨母细胞瘤Chondroblastoma 9230/0

    软骨黏液样纤维瘤Chondromvxoid fibroma 9241/0

  较骨肉瘤Chondrosarcoma 9220/3

    中心型软骨肉瘤Central chondrosarcoma 9220/3

    原发和继发型软骨肉瘤Primarv and secondary chondrosarcoma 9220/3

    外周型软骨肉瘤Surface chondrosarcoma 9221/3

    间叶性软骨肉瘤Mesenchvmal chondrosarcoma 9240/3

    去分化软骨肉瘤Dedifferentiated chondrosarcoma9243/3

    透明细胞软骨肉瘤Clear-cell chondrosarcoma 9242/3

成骨性肿瘤Osteogenic tumors

  骨样骨瘤Osteoid osteoma 9191/0

  骨母细胞瘤Osteoblastoma 9220/0

  骨肉瘤Osteosarcoma 9180/3

    普通型骨肉瘤Conventionalosteosarcoma

    软骨母细胞型骨肉瘤chondroblastic osteosarcoma 9181/3

    纤维母细胞型骨肉瘤Fibroblastic osteosarcoma 9182/3

    骨母细胞型骨肉瘤Osteoblasticosteosarcoma 9180/3

    乇细血管扩张型骨肉瘤Telangiectaticosteosarcoma9183/3

    小细胞型骨肉瘤Small cell osteosarcoma 9185/3

    低级别中心型骨肉瘤Low grade central osteosarcoma 9187/3

    继发性骨肉瘤Secondarv osteosarcoma 9180/3

    骨旁骨肉瘤Parosteal osteosarcoma 9192/3

    骨膜骨肉瘤Penosteal osteosarcoma 9193/3

    高级别表面骨肉瘤High-grade surface osteosarcoma 9194/3

成纤维性肿瘤Fibrogenic tumors

  骨促结缔组织增生性纤维瘤Desmoplastic fibroma of bone 8823/0

  骨的纤维肉瘤Fibrosarcoma of bone 8810/3

纤维组织细胞性肿瘤Fibrous histiocytic tumors

  骨的良性纤维组织细胞瘤Benign fibrous histiocytoma of  bone 8830/0

  骨的恶性纤维组织细胞瘤Malignant fibrous hitiocvtoma of bone 8830/3

Ewing内瘤／原始神经外胚瘤Primitive neuroectodermal tumor( PNET)

  Ewing肉瘤Ewing sarcoma 9260/3

造血系统肿瘤Haematopoietic tumors

  浆细胞骨髓瘤Plasrna myeloma 9732/3

  恶性淋巴瘤Malignant lymphoma 9590/3

巨细胞瘤Giant cell tumors

  巨细胞瘤Giant cell tumor 9250/1

  巨细胞瘤中的恶性肿瘤Malignant in giant cell tumor 9250/3

脊索的肿瘤Notochordal tumors

  脊索瘤Chordoma 9370/3

血管肿瘤Vascular tumors

  血管瘤和相关病变Hemangioma and related lesions 9120/0

  血管肉瘤Angiosarcoma 9120/3

平滑肌源性、脂肪源性、神经源和上皮性肿瘤myogeluc Ii-

  pogenic neural and epithelial tumors

  平滑肌瘤Leiomyoma 8890/0

  平滑肌肉瘤Leiomvosarcoma 8890/3

  脂肪瘤Lipoma 8850/0

  脂肪肉瘤Liposarcoma 8850/3

  种经鞘瘤Schwannoma 9560/0

  长骨釉质瘤Adamntinoma of long bone 9261/3

  累及骨的转移恶性肿瘤Metastases involving bone

未明确肿瘤性质的肿瘤Tumors of undefined neoplastic nature

  动脉瘤样骨囊肿Aneurvsmal hone cyst

  单纯性骨囊肿Simple bone cyst

  纤维结构不良Fibrous dysplasia

  骨性纤维结构不良Osteofibrous dysplasia

  朗格汉斯细胞组织细胞增生症Langerhans cell histiocvtosis 9751/1

  Erdheim-Chester病

  胸壁错构瘤Chest wall hamartoma

关节病变

  滑膜软骨瘤病9220/0

    新的分类与以前版的分类进行具体比较，可见有以下区别：

  将侵袭（恶性）骨母细胞瘤归于骨肉瘤。脉管性肿瘤中将血管内皮瘤归入血管肉瘤中，至于血管外皮瘤因它不是起源于血管周细胞而被删除。

    Ewing肉瘤/PNET同属神经外胚层的肿瘤，因此由造血组织肿瘤中分出自成一类，于是此类中仅包含恶性淋巴瘤和浆细胞性骨髓瘤。

    在新分类中将各类型的肿瘤均视为独立病种，故将长骨釉质瘤、脊索瘤、神经鞘瘤、神经纤维瘤从过去分类中的“其他原发肿瘤”中提出各自成为独立类别。

    过去的“瘤样病变”改称为“未明确肿瘤性质的肿瘤”。

    至于各类肿瘤中包含的病种也略有增减，拟在分类中述及。

       五、骨肿瘤研究方法及其应用

骨肿瘤研究必须以准确的病理诊断为基础，以临床-影像-病理三结合的诊断方法为原则，以新的科研技术为手段，方能对骨肿瘤的发生、发展、诊断、治疗等方面作深入探讨，为此在本节中对近年来在骨肿瘤研究中一些常用的新技术简介如下：

（一）影像学

在骨肿瘤诊断中常规影像学检查是必备资料，它可提供病变部位、病变形状、病变周围组织反应等，虽为传统的老方法，但却十分有用。近年来除此以外开展了计算机体层摄影(CT)、磁共振(MRI)及核素扫描。

1．CT  CT首先较X线平片分辨率高，并能展示横断面解剖妆况，其次还可初步观察骨肿瘤对软组织侵犯范围和软组织中有无肿块，在对比剂增强时还能判断骨肿瘤的血运和它与软组织肿块及主要血管的关系。此外，CT显示瘤内钙化尤为特长。

2．磁共振成像( MRI)  MRI是评估脊柱、骨髓及软组织肿瘤的首选方法，多平面成像是MRI的突出优点，它在冠状面及矢状面的长轴成像能测定病变部位、范围和跳跃病灶。MRI的横断面成像能明确肿瘤、骨、软组织、神经血管束的解剖关系、骨皮质破坏类型和骨膜新骨形成，但不能准确显示钙化的量及类型。

3．放射闪烁成像（核素扫描）  是扫描骨转移瘤及多发骨肿瘤的首选方法，特别是早期X线平片不能发现的病灶。它敏感，但特异性差，必须结合其他检查进行诊断。

（二）病理组织学

常规病理检查可做切开活检或针吸活检，是病理组织学诊断的基础，可解决大部分诊断问题，但对疑难病、少见病则难以确定。对肿瘤发生、发展的深入研究尤显不足。近年来在此成熟的诊断方法基础上又开展了超微结构、免疫组化及分子生物学研究。

1．超微结构  骨肿瘤的超微结构或多或少具有其来源组织的特征，故可借电镜帮助诊断，但特异性不强，需配合光镜使用。如牙釉质瘤中的上皮细胞连接、Ewing肉瘤中的胞浆内糖原颗粒，骨髓瘤中大量层状排列的粗面内质网，特征性结构均有助于诊断及鉴别。

2．免疫组化  肿瘤的抗原性与肿瘤的组织来源有密切关系。原发性骨肿瘤来源于间叶细胞，有共同的抗原决定簇如中间丝蛋白( Vimentin)，可借此与其他组织来源的肿瘤区别。随着肿瘤来源的进一步分化，形成各自不同的肿瘤，又出现了各种各样具相对特异性的抗原，因此使用相应抗体去识别不同表型的肿瘤是当前病理诊断中常用的手段。如软骨肉瘤中S-100，恶性纤维组织细胞瘤中的AAT、ACT，神经源性肿瘤中的NSE、S-100、NF（神经丝蛋白），成骨性肿瘤中的碱性磷酸酶等。

3．分子生物学  近年来肿瘤分子生物学研究发展迅速，给肿瘤的发生、发展和治疗打开了新天地，骨肿瘤也不例外。肿瘤的发生是因控制细胞增殖的基因发生突变而产生的，故要了解肿瘤的发生发展，首先要了解细胞的生长周期。

细胞周期及其调控  正常细胞周期分为G_O期（静止期）、G₁期（细胞核DNA开始增加，细胞分裂由此开始）、S期（核DNA接近倍增）、G₂期（DNA达正常一倍）、M期（细胞一分为二）。

细胞进入和完成一个周期是有严格控制的，启动因素是细胞外刺激。参与细胞周期的调控有三类因子，即周期素( cyclin)．周期素依赖性激酶(cyclin-dependent kinase，CDKs)和周期素依赖性激酶抑制因子(cyclin-dependent ki-nase inhibitor，CKIs)，其中CDKs处于调控中心地位，周期素起正调节作用，CKIs起负调节作用。

(1)周期素：目前哺乳动物细胞中分离出8类主要的周期素，连同亚型11种，分别是A、Bl、B2、C、D1、D2、D3、E、F、G和H，周期素的含量随周期变化，不同的周期素在其相应周期时相达到含量和活性的高峰，激活相应的CDKs，随后迅速降解失活。例如cyclin C、D1-3和E，在G₁期达最大活性，并调节G₁向S期过渡。

周期素依赖性激酶及其抑制因子：CDKs( CDKl-7)是一组依赖于周期素，在细胞周期调节中起关键作用的蛋白激酶，其活性也随周期变化。如CDK4、6主要在G₁期与D型cyclin结合。与细胞周期调控有关的还有CKIs，它分为两类，一类是kip/cip家族，包括3种结构相关蛋白(P21、P27和P57)；另一类是InK4蛋白家族，由4种相似蛋白构成（即P15、P16、P18、P19）。kip/cip家族能结合并抑刮大多数cyclin-CDK复合物，而InK4分子则可能是含D型cyclin复合物的特异性抑制因子。

(2)肿瘤的发生：由于异常刺激引起基因改变形成癌基因或激活原癌基因，也可由于限制细胞分裂的抑癌基因缺失或失活，引起整个细胞周期功能改变，细胞分裂失控而引发肿瘤，这种改变常常很小，仅是核苷酸一个或几个序列的改变，也称点突变。

当癌基因启动后产生的基因蛋白或作用于细胞膜受体，或作用于细胞内一个转载体，或直接作用于细胞核的转录因子，导致细胞分裂失控形成肿瘤。近年来人们逐渐认识到肿瘤的发生发展是一个多基因变化的复杂过程，不仅与癌基因的激活有关，还与抑癌基因的缺失和失活有关，抑癌基因是控制细胞增殖的基因，它的突变导致细胞无限生长。癌基因是显性基因，故癌基因等位基因之一的突变就能支配细胞恶变，抑癌基因是隐性基因，一对等位基因必须都突变才能表现出肿瘤。

癌基因或突变的抑癌基因仅存在于肿瘤细胞内称为体细胞缺陷，它被看作最常见的导致肿瘤形成的DNA改变。当DNA复制时出现错误就产生这种缺陷。致癌物、放射线照射损害DNA，从而增加上述DNA突变的机会，这种DNA的变化可能是经常发生的，但可以修复，若未能及时修复，突变的DNA传到子细胞则可形成肿瘤，但不传给后代。当癌基因或突变的抑癌基因存在于某一个体的每一细胞时，它被称为胚细胞缺陷，它可通过配子传给后代。胚细胞突变经常是抑癌基因，属隐性遗传，因此除非另一个等位基因有突变，方可发生肿瘤。

 (3)与骨肿瘤发生有关的因素

1)抑癌基因

【Rb基因】Rb基因是第一个分离出来的抑癌基因( Lee，1987)，定位于染色体13q14．能产生一种多肽(p105-RB)，是一种磷酸化的抗癌蛋白（Aop）。抑癌基因通过其Aop与相关的基因DNA结合而封闭癌基因，抑制刺激细胞生长的因素。Rb基因在骨肉瘤中有明显改变，大约一半以上的骨肉瘤中有Rb基因结构和功能的异常，Rb基因的改变主要是缺失和微小改变。Rb基因正常时产生Rb蛋白，可能是细胞对环境抑制信息作出反应的中间环节。Rb基因缺失，使细胞对外界环境的抑制信息失去反应能力，造成细胞无限生长和增殖导致肿瘤。

骨肿瘤中Rb功能失活的机制可归纳为：①Rb基因缺失、重排、点突变，从而不能编码Rb蛋白；②Rb基因结构虽正常，但其转录调节、转录后修饰或翻译异常，不能产生Rb蛋白或产生异常的Rb蛋白。

 Rb基因的变化除见于骨肉瘤外，还可见于软骨肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤及巨细胞瘤。在有Rb基因缺失的骨肉瘤中，将正常人的Rb基因导入可有治疗效果。

【P16基因】又称多种肿瘤抑制因子（MTS-1）。1992年Xiong在提取细胞周期素一细胞周期素依赖性激酶(cyclin-CDK)复合物时得到了另一些蛋白质，后证明其中某些蛋白是该复合物的抑制因子即CKIs，CKIs在细胞周期中具有负调节作用，提示为抑癌基因。在哺乳动物细胞中已发现CKIs有7种，根据它们序列同源性可分为两族，一是kip/cip（包括P21、P27和P57），二是InK4(包括P15、P16、P18、P19)。P16基因定位于染色体9p21区，它抑制cyclinD-CDK4的活性，为细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂。骨肿瘤中P16基因改变导致P16蛋白表达丧失，使细胞增殖周期失控，细胞无限分裂从而形成肿瘤。在骨肉瘤细胞系中P16基因缺失达60%，骨巨细胞瘤的P16蛋白阳性与骨巨细胞瘤的分级呈负相关。

【P53基因】  P53基因位于染色体17p，P53基因改变常见于骨肉瘤，改变率达18% - 42%，也可见于软骨肉瘤。改变方式包括基因缺失、重排或点突变，P53基因是生长周期的负调节因子，该基因在维持细胞遗传的稳定中起关键作用，与细胞周期的控制、细胞的分化及细胞凋亡有关。P53在细胞周期中阻止细胞分裂，包括受损的细胞。当正常时DNA受损后，P53蛋白聚集，细胞阻止于G1期以赢得时间在细胞进入S期前修复损伤DNA而不传到子细胞。当P53缺失或突变时，受损的细胞DNA继续复制传到子细胞繁殖而形成肿瘤，有人对P53基因17s密码子的各种突变进行研究发现，由精氨酸到赖氨酸的突变使P53基因保留细胞周期阻滞功能，却使促进细胞凋亡的功能丧失；由精氨酸到酪氨酸的突变使P53基因的细胞周期阻滞和促进细胞凋亡的功能均丧失；由精氨酸到半胱氨酸的突变使P53基因的细胞周期阻滞和促进细胞凋亡的功能不仅保留，而且由于蛋白产物的半衰期延长而使其野生型功能得以加强，最后一种突变也可称为假突变，以这种假突变P53基因转染肿瘤细胞有着极强的肿瘤抑制作用。在高度恶性的骨肉瘤、Ewing肉瘤和恶性纤维组织细胞瘤中，P53缺失和突变表达率达40%~ 60%，它是侵袭性和恶性骨肿瘤的标志物。以假突变型P53基因转染肿瘤细胞，有着极强的肿瘤抑制作用，会在肿瘤基因治疗中发挥更大的作用。

此外，P53基因与P33基因具相互依存的作用，在发挥肿瘤抑制作用中缺一不可。在另一部分肿瘤中P53基因的抑瘤作用则依赖于WT1，因此推测P53蛋白必须与P33WTI蛋白形成复合体才能发挥作用。

P53基因产生的P53蛋白在产生时是以无活性形式存在的，需通过修饰而使P53蛋白激活，其中丝氨酸残基磷酸化是重要的一环，P53蛋白活性的强弱又与mdm2有关，mdm2在正常细胞核内阻断P53基因的转录激活作用，并携带P53蛋白至胞质，通过蛋白酶而被降解。阻断mdm2携带P53蛋白的细胞质内转运必将导致P53蛋白功能增强，目前这方面的研究还属初步，还有待结合应用深入探讨。

【P21基因】  P21基因定位于染色体6p21.2，又称Cipl( CDK-interacting protein l)，是近年来发现的新的抑癌基因，P21编码产物是一种细胞周期依赖性激酶抑制蛋白

( CKI)，它有两方面功能，一方面是CDK的抑制因子，通过调控细胞周期进程参与细胞的生长、分化、衰老与死亡；另一方面是能结合和抑制增殖细胞核抗原( PCNA)从而抑制DNA复制。推测其突变可能是肿瘤形成的原因之一。

突变的P21基因为一种病理表现，其P21蛋白丧失了对正常细胞周期的抑制作用，也不能阻止受损或异常DNA复制，使细胞处于快速的无限的增殖状态。但P21突变一般肿瘤中很少见，而P53基因突变在人类肿瘤则较常见。

P21基因在转录水平上受P53基因的调节和激活，故认为P21基因失活机制与P53失活有关。Skotzko报道将P21基因导入骨肉瘤细胞系，可抑制骨肉瘤的生长；Li报道将P21基因导入Rb基因缺失的骨肉瘤细胞，发现P21基因能抑制E2FI（转录因子）磷酸化，延长S-G2期，促进细胞对抗癌药的敏感性，提示P21基因导入可作为基因治疗手段之一。

2)癌基因：人类肿瘤发生的分子生物学机制除上述抑癌基因的突变或缺失以外，癌基因的激活或转录增强也可形成肿瘤。

【cyclin-CDKs】  CDK4许多参与细胞生长的基因如有质量或数量的异常或功能亢进就成为癌基因如CDK4。CDK4定位于染色体12q13，它启动后产生基因蛋白，能活跃细胞接受并转导信号，从而引起细胞核的一系列活动。Khatib报道骨肉瘤中CDK4扩增达25倍，未发现突变，可见CDK4扩增与骨肉瘤直接有关。近年来发现多种细胞周期素( cyclin A- H)，它们的过度表达可以激活CDK活性，引起细胞周期调节失控。如Wu发现臂肉瘤中存在多种cyclin扩增，如cyclin A、D、G等，且将反义cyclin D1或反义cyclin C1导入骨肿瘤细胞中，该细胞在2-7天内死亡或生长抑制。人们还发现各种cyclin在骨肉瘤发生发展中作用不同。Hinds将Rb基因导入Rb基因缺失的骨肉瘤细胞，发现cyclin A、E能通过使pRb磷酸化来减低Rb的抑瘤作用，cyclin Dl不是通过Rb磷酸化，而是通过降低pRb的量来减低抑瘤作用。由此可见不同的cyclin作用机制是不同的，其促进肿瘤发生的途径也是多方面的。

【SAS肉瘤扩增序列（sarcoma amplified sequence）基因和MDM2基因】  （鼠双标微体，murine double minute）  在CDK4基因附近还有一系列与生长有关的基因，包括SAS、MDM2及gli癌基因。

【SAS】  最初从恶性纤维组织细胞瘤(MFH)中分离出来，定位于染色体12q13-14编码蛋白TM4SF，SAS基因与肿瘤的生长、转移高度恶性相关。在人的软组织及骨肿瘤中均可见SAS基因的扩增。Tarkanen 1996年检测11例人骨肉瘤，其中8例有SAS扩增[22]。

【MDM2墓因】  是从含有双微体(double minute，DMS)的自发转化的鼠BALA/C 3rI3细胞株中分离出来的。该株细胞具有多种转化细胞特征，裸鼠接种能致癌。每个细胞有20 - 30个DMS（双微体），用重组DNA文库分离DNA序列，证实基因扩增序列位于DMS，有三个不同的基因即MDMl -3，位于鼠10号染色体，只有MDM2能致癌。

Oliner等1992年成功地克隆人的MDM2基因，定位于人的12q13-14，转录5.5kb的mRNA，编码的蛋白相对分子质量为90x103，MDM2蛋白是一种锌脂蛋白，半衰期为30分钟。此蛋白既能与野生型P53蛋白结合，又能与突变型P53蛋白结合，形成P53-P90蛋白结合物，MDM2基因的表达对P53功能起负调节作用。突变型P53基因与MDM2蛋白结合则可提高MDM2表达水平，增强恶性转化。

Landanyi( 1993)在28例高度恶性骨肉瘤中发现4例(14%)有MDM2基因扩增，其中3例为肺转移，l例为复发。王新生(1995)在24例骨肉瘤中发现2例有MDM2基因扩增，均为肺转移。

【c-myc基因】  位于8q24，在恶性骨肿瘤中有明显表达，呵见于骨肉瘤、软骨肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、滑膜肉瘤等，骨肉瘤中c-myc基因与肿瘤细胞的生长分裂密切相关。Ozaki(1993)发现人骨肉瘤及其细胞系中有c-myc扩增，同时有Rb基因位点结构改变的，临床上恶性进展迅速且有转移倾向，提示c-myc与Rb基因可能有协同作用。

【ras基因】  包括H-ras及ki-ras，H-ras位于llp15，ras基因在骨肉瘤、软骨肉瘤、骨巨细胞瘤中均有高表达，ras基因的激活与促进恶性骨肿瘤的浸润及转移有关。ras基因活化又与Ⅳ型胶原酶的高表达有密切关系，因此认为这种改变可能是ras基因促进细胞浸润转移的分子调节机制之—。

【c-fos基因】  恶性骨肿瘤c-fos基因强表达提示肿瘤快速增殖。c-fos基因蛋白表达与大部分骨肉瘤的浸润性生长有关，并促进骨肉瘤细胞产生各种遗传学变化。骨肉瘤的发生需要一定的c-fos基因水平。

3)融合基因：常见于滑膜肉瘤和Ewing肉瘤。

【滑膜肉瘤】90%的滑膜肉瘤中有染色体异位，即t(x；18)染色体异位，并导致18号染色体上SYT基因与X染色体上的ssx基因发生融合形成SYT-SSX融合集团‘23]，由于浙裂点位置稍有距离而区别为SYT-SSXl和SYT-SSX2。多数学者认为(x；l8)是滑膜肉瘤的特异性表现，可用于滑膜肉瘤的诊断和鉴别诊断。有人认为滑膜肉瘤融合基因类型与组织类型有关，组织学上的双相型滑膜肉瘤均为SYT-SSXI型，而SYT-SSX2仅见于单相型滑膜肉瘤且SYT-SSX2型较SYT-SSXI预后好。

【Ewing肉瘤】  Ewing肉瘤与PNET显示相同的染色体组型的异常t(ll；22) (q24;q12)。这种异位在90%病例中发现，而且在15%病例中t( lI；22)( q24;q12)是唯一的染色体组型的异常。涉及t( 11；22)染色体断裂点已在分子水平识别，22号染色体上EWS基因与II号染色体上FLI-1基因嵌合在一起，在缺失的22号染色体上形成嵌合基因EWS/FLI-I，杂交的EWS/FLI-1构型诱导恶变，转录成异常的EWS/FU-1 mRNA，形成异常转录因子，从而促使肿瘤发生[30]。除上述染色体易位方式外，在部分病例中尚可见t( 21; 22)( q22; q12)易位‘”。，t(7; 22)( p22; q12)易位[35]，t(17；22)( q12;q12)另位[36]及t(2;22) (q33;q12)易位[37]，后三种较少见。这些染色体重排都是把22号染色体上的EWS基因融合到转录因子ETS癌基因家族的FLI-1、ERG、ETV1、EIAF及FEV基因成员中，从而产生EWS/FLI-l、EWS/ERC、EWS/ETVl、EWS/EIAF及EWS/FEV融合基因，除上述染色体异常外EWS还可有8号、12号染色体三体，t(1;16)染色体易位。

4) DNA转录修复基因的活性丧失：例如P53基因。P53基因为细胞生长周期的负调节因子，它功能正常时，细胞在分裂中DNA尽管可受损伤，但P53蛋白聚集，将细胞阻止于G1期以赢得时间，在细胞进入S期前修复好受损的DNA，使DNA的变化不传到子细胞。若P53活性丧失，受损的DNA复制且传给子细胞，继续繁殖形成肿瘤。

5)端粒和端粒酶：染色体末端DNA多个重复序列形成特殊的染色体末端结构，它对保持染色体稳定十分重要，此结构称为端粒。若没有这个末端结构，染色体将互相黏着而发生结构和功能的异常。端粒随每次细胞分裂而缩短，但它会被新合成的端粒片段再延长，使端粒延长的酶称为端粒酶。端粒酶为一种核糖核蛋白酶，端粒的合成是以一段RNA为模板，端粒醇通过反转录过程合成端粒片段，并使其连接于染色体的端粒末端。当机体发育成熟后，体细胞的端粒酶均被抑制不显活性，其端粒随每次分裂逐渐缩短，当端粒完全或几乎完全丢失后，细胞将衰老以致死亡。但若在此过程中染色体相互粘连发生结构异常，引起基因重排，能使被抑制的端粒酶重新激活，合成端粒片段使端粒延长，使细胞获得无限分裂的能力，形成恶性肿瘤。

端粒酶是一种核糖蛋白酶，端粒酶的RNA和蛋白成分对端粒DNA的合成很重要，它可维持端粒的长度而使细胞永生化或成癌。Shay总结500例恶性肿瘤及其对照的端粒酶活性，90%以上恶性肿瘤表达端粒酶阳性，相应的良性肿瘤为阴性或少数阳性[39]。端粒酶的阳性表达不仅与肿瘤的良恶性有关，而且可能与肿瘤分化（分化越差表达越强）、复发和转移有关。国内学者在这方面也做了大量工作，吴珊等报道了乳腺癌端粒酶的检测，赵东兵研究了大肠癌组织中端粒酶的活性；最近发现在脱落细胞检查中检测端粒酶能获得比细胞学敏感性高得多的结果；在肝细胞肝癌中端粒酶活性与肿瘤转移、预后及患者存活期密切相关，这些研究成果提示对端粒酶的检测可作为临床诊断、药效评估、预后判断的参数。

由于端粒酶活性是保持大多数恶性肿瘤细胞继续生长必备之酶，故抑制端粒酶的活性可作为研究抗癌药的理论基础。Bodnar将人端粒酶蛋白基因(hTRT)导人人二倍体细胞出现端粒酶活性，使细胞获得增殖能力，若将反义hTRT转染细胞株，细胞生长速度明显下降，形态上也发生变化，证明反义hTRT基因可抑制肿瘤细胞的增殖及恶性表型，使细胞核染色质减少、异型性下降且PCNA水平明显降低。由此提示端粒酶是肿瘤治疗的靶点，反义端粒酶可抑制肿瘤细胞的生长及恶性表型。

除上述端粒与肿瘤的关系之外，减慢端粒的缩短速度对延缓衰老和减轻与年龄有关的疾病也有关系，故随着端粒与端粒酶的深入研究，将有助于延缓衰老和治疗肿瘤。

总结上述，在肿瘤的发生上从分子生物学角度分析，可有以下5种影响因素：①抑癌基因的丢失；②癌基因的激活；③染色体异位后嵌合集团的发生；④DNA受损后修复基因失活；⑤端粒和端粒酶的变化。

 (4)影响肿瘤发展的因素：除上述影响肿瘤发生的诸多因素外，影响肿瘤发展的因素对其预后也有不可忽视的作用。众所周知，由原发肿瘤发展到侵袭和转移必须经过几个阶段，首先是原发肿瘤扩散入血液循环，继之到靶器宫，肿瘤细胞浸润靶器官并继续扩增才能成为转移性肿瘤，在此过程中除肿瘤细胞增生外，降解细胞外基质的能力对肿瘤转移也很重要。细胞外基质的降解主要靠蛋白水解酶，基质金属蛋白酶是四类蛋白水解酶（即丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天门冬氨酸蛋白酶和基质金属蛋白酶）中较重要的一类( matrix metalloproteinase，MMP)。

1) MMP:MMP是一组锌离子依赖性内肽酶，经典型MMP以水溶性酶原形式分泌到细胞外，需在激活剂作用下才具有酶活性；新型MMP不同，新型分泌型(即间质溶素3)直接以活性酶形式分泌到细胞外，而膜型MMP( MT-MMP)则结合在胞膜上，分泌型和膜型的共同特征是在前肽区和催化区间有一含RXKR序列插入，可能与活性有关。在多种类型肿瘤系中MMP的表达和活性水平与其侵袭和转移呈正相关。将MMP的反义核酸序列导入高侵袭和转移潜能的肿瘤细胞后可使侵袭和转移减弱。此外，MMPs特异性抑制剂TiMPs的表达水平，可逆转其恶性表型，但TiMPs的主要作用机制在于抑制MMPs活性，不能抑制它的生成，且已发现TiMPs是一种多功能蛋白，不仅具有抑制功能，还对某些细胞有生长剌激作用，故影响抑制效应。因而，经反义基因转染直接抑制MMPs的转录和翻译，将会更有效地抑制肿瘤的恶性表型。

2) cbfal基因：众所周知，肿瘤细胞的分化程度是决定肿瘤恶性程度的重要因素，所以，与分化有关的cbfal基因的表达与预后必然有关。cbfal基因是一种结合在骨钙素( osteocalcin)启动子上的特异性转录因子，它能调节骨母细胞分化，在骨母细胞的分化及成熟中起重要作用。经用骨肉瘤标本及骨肉瘤细胞株进行研究，发现在大多数骨肉瘤中，cbfal基因表达与osteocalcin的表达是平行的，cbfal的转录水平与患者的生存率有明显相关性。肿瘤中有cbfal基因表达的患者比缺乏此基因表达的有更长的存活期，推测cbfal基因表达可能是骨肉瘤中骨母细胞分化水平的一个标志。

3)多药耐药基因mdr-l mRNA和细胞膜糖蛋白(p-gp)：在肿瘤治疗中肿瘤细胞对化疗药物产生耐药是疗效不佳的重要原因。某些肿瘤不单对原使用药物耐药，同时对与之结构及作用机制完全不同的药物也产生交叉耐药，此现象称多药耐药( MDR)。多药耐药现象是由多药耐药基因( mdr-l)所编码的细胞膜糖蛋白(p-gp)直接介导，它起药物泵功能，能将多种抗癌药物排出细胞外，从而耐受化疗。p-gp的表达有转录水平调节和翻译调节，后者不伴mRNA增加，仅p-gp过度表达，故在MDR现象中占主导地位的是p-gp表达的增加，故检测p-gp的表达比检测mdr-l基因扩增更直接反映MDR现象。一些学者用骨肉瘤标本及骨肉瘤细胞株检测其mdr-l基因及p-gp时发现，在40例骨肉瘤中34例mdr-l mRNA表达阳性，阳性率达85%。也有人用骨肉瘤的不同细胞株如耐药细胞株和敏感癌细胞株来进行比较发现，敏感癌细胞株不表达p-gp，耐药细胞株则高水平表达p-gp，且显示骨肉瘤p-gp表达的阳性率及阳性强度与肿瘤分级、与一年肺转移呈正相关。

总之，近年来新技术广泛应用于病理学科对肿癌发生、发展、诊断、治疗都起到了重要的推动作用，但正是因为这些技术是新的，故在技术操作上、标准判断上还存在一定的不确定性，故需要不断积累经验以增加检查的准确性，对当前水平来说它们还是常规病理组织学的补充，当与常规病理组织学的结果发生矛盾时应尊重常规病理组织学而不能一味标新立异。