Злокачественные заболевания костей (остеосаркома)

Злокачественные заболевания костей и остеосаркома: обзор

Понимание фундаментальной структуры костной ткани имеет решающее значение для осмысления механизмов, лежащих в основе злокачественных заболеваний костей, включая первичные опухоли, такие как остеосаркома, и метастатические поражения [1].

Кость — это специализированная соединительная ткань, состоящая из клеток и внеклеточного матрикса [1]. Внеклеточный матрикс состоит из:

• Органического компонента (остеоид): В основном коллаген I типа (~90-95%), обеспечивающий прочность на растяжение, наряду с неколлагеновыми белками (например, остеокальцин, остеонектин), участвующими в минерализации и регуляции [1].
• Неорганического компонента: В основном кристаллы фосфата кальция (гидроксиапатит), обеспечивающие твердость и жесткость [1].

Клетки костной ткани включают остеобласты (образующие кость), остеоциты (зрелые клетки, воспринимающие механическую нагрузку) и остеокласты (резорбирующие кость) [1].

Патофизиология поражения костей опухолями

Нормальная кость подвергается постоянному ремоделированию — балансу между резорбцией остеокластами и формированием остеобластами [1, 2]. Злокачественные процессы нарушают этот баланс [2, 3].

• Прямая инвазия/разрушение: Первичные опухоли костей (такие как остеосаркома) или метастатические опухоли напрямую разрушают костную ткань [3].
• Стимуляция остеокластов: Многие опухоли (особенно метастазы рака молочной железы, легких, почек; множественная миелома; лимфомы) секретируют такие факторы, как цитокины (например, RANKL, интерлейкины) или факторы роста, которые стимулируют активность остеокластов [2, 3]. Это приводит к чрезмерной локальной резорбции кости (остеолизу), ослабляя кость.

Эта ускоренная резорбция кости является ключевым механизмом, приводящим к таким осложнениям, как патологические переломы (переломы, возникающие при минимальной травме или без нее из-за ослабления кости) и боль [2, 3]. Тела позвонков являются частыми местами локализации метастазов и миеломы, и патологические компрессионные переломы в этой области могут вызывать компрессию спинного мозга или нервных корешков, что представляет собой неврологическую неотложную ситуацию [3].

Опухолевое поражение (метастаз или первичное, как миелома) может вызывать чрезмерную резорбцию кости, приводя к патологическим переломам. На этой МРТ шейного отдела позвоночника показан компрессионный перелом тела позвонка с последующей компрессией спинного мозга (стрелки) [3].

Множественная миелома, рак плазматических клеток, является частой причиной остеолитических поражений и патологических переломов, иногда требующих срочной хирургической стабилизации [3].

КТ (A) и МРТ (B), показывающие патологический перелом позвонка T3 с разрушением кости и выраженной компрессией спинного мозга из-за множественной миеломы [3].

Т1-взвешенная МРТ с контрастированием (сагиттальная C, аксиальная D), демонстрирующая обширное эпидуральное опухолевое поражение от T1 до T4, сдавливающее дуральный мешок и спинной мозг у того же пациента с множественной миеломой [3].

Злокачественная гиперкальциемия

Гиперкальциемия (высокий уровень кальция в крови) является частым метаболическим осложнением злокачественных новообразований [2, 3]. Существуют два основных механизма:

1. Остеолитическая гиперкальциемия: Вызвана обширным разрушением кости метастазами или миеломой, высвобождающими кальций в кровь. Цитокины, выделяемые опухолевыми клетками, стимулируют местную активность остеокластов [2, 3].
2. Гуморальная злокачественная гиперкальциемия (ГЗГ): Некоторые солидные опухоли (например, плоскоклеточный рак легких, головы/шеи; рак почки, мочевого пузыря, яичников; реже сама остеосаркома, хотя некоторые саркомы могут его продуцировать) секретируют паратгормон-родственный пептид (ПТГрП) [2, 3]. ПТГрП имитирует действие ПТГ на кости (усиливая резорбцию) и почки (усиливая реабсорбцию кальция), что приводит к гиперкальциемии [2]. Важно отметить, что ПТГрП структурно отличается от ПТГ и не определяется стандартными иммуноанализами на ПТГ; таким образом, при ГЗГ уровни ПТГ соответствующим образом подавлены высоким уровнем кальция [2]. Другие гуморальные факторы, такие как цитокины, также могут вносить свой вклад [2].