StudyMed医師国家試験

膝の骨端に溶けた穴―骨巨細胞腫は「掻き出して埋める」が基本

第106回医師国家試験 A問題 第26問

国試問題にチャレンジ

第106回 A問題 第26問

25歳の男性。ランニング中に自覚した右膝の痛みを主訴に来院した。右膝関節内側に腫脹を認める。右膝正面エックス線写真(A)と病変部の生検組織のH-E染色標本(B)とを別に示す。  治療として適切なのはどれか。

第106回 A問題 第26問の問題画像
  1. a.抗悪性腫瘍薬の投与
  2. b.放射線治療
  3. c.大腿切断術
  4. d.病巣搔爬・骨移植術
  5. e.病巣広範切除・人工関節置換術

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、若い成人の膝の痛みから骨腫瘍を診断し、その腫瘍にふさわしい治療の強さを選ぶ問題だ。着眼点は3つ。病変が骨の「どこ」にあるか、年齢、そして組織に何が見えるか。まずはエックス線写真から、病変の場所を確認してみよう。
医学生医学生
大腿骨遠位の内側顆、関節面のすぐ下が黒く抜けています。骨幹端というより骨端でしょうか。
ドクタードクター
その通り。骨端に偏って存在する溶骨性病変で、関節軟骨の直下まで達している。骨皮質は内側から削られて薄くなり、外側へ膨らんでいる。一方で、硬化縁は乏しく、骨膜反応や腫瘍内の石灰化は目立たない。
医学生医学生
整形外科の講義で、骨腫瘍は「年齢」と「部位」で絞れと教わりました。骨端に好発するのは骨巨細胞腫と軟骨芽細胞腫でしたよね。
ドクタードクター
よく覚えているね。その2つを分けるのが年齢と石灰化だ。軟骨芽細胞腫は骨端線が閉じる前の10歳代に多く、病変内に点状の石灰化を伴いやすい。骨巨細胞腫は骨端線閉鎖後の20〜30歳代に多く、石灰化は通常ない。今回は25歳だから、どちらに傾く?
医学生医学生
骨端線が閉じた後で石灰化もないので、骨巨細胞腫ですね。病理ではどう見えるんでしょう。
ドクタードクター
H-E染色では、類円形から短紡錘形の単核細胞がびまん性に増殖し、その間に核をたくさん持つ破骨細胞型の多核巨細胞がほぼ均等に散らばっている。軟骨基質や、腫瘍細胞がつくる未熟な骨である腫瘍性類骨は見られない。
医学生医学生
病理実習で、巨細胞が多いから巨細胞が腫瘍の本体だと思い込んでいたら、指導の先生に違うと言われたのを思い出しました。
ドクタードクター
いい経験をしたね。腫瘍の本体は単核の間質細胞のほうなんだ。この細胞がRANKLを発現して破骨細胞を呼び集め、活性化する。だから骨がどんどん溶かされる。巨細胞は、いわば呼び寄せられた側だね。
医学生医学生
診断がついたところで治療ですが、腫瘍なら抗癌剤や切除を考えたくなってしまいます。
ドクタードクター
そこがこの問題の核心だ。骨巨細胞腫はWHO分類で良性と悪性の中間に位置づけられ、局所では骨を壊しながら広がるけれど、遠隔転移はまれで命に関わることは少ない。ただし取り残すと再発しやすい。だから、関節と患肢の機能を守りつつ腫瘍をしっかり取り除く、病巣搔爬と骨移植が標準治療になる。
医学生医学生
搔爬というのは、具体的にどう掻き出すんですか。
ドクタードクター
骨皮質に窓を開けて腫瘍を掻き出し、高速ドリルで壁を削ったり、フェノールや液体窒素などの補助療法を加えたりして、残った腫瘍細胞を減らす。できた空洞は自家骨や人工骨の移植、あるいは骨セメントで埋める。関節面を残せるから、膝の機能を保てるんだ。
医学生医学生
では抗悪性腫瘍薬は、骨肉腫やEwing肉腫向けの治療ということですね。
ドクタードクター
そう。多剤併用化学療法は、悪性骨腫瘍の微小転移を抑えるためのものだ。骨巨細胞腫では殺細胞性の抗癌剤は標準ではない。ただ、仙骨や脊椎など切除が難しい部位では、RANKLを阻害する抗体薬のデノスマブが使われることがある。今回のように搔爬できる四肢の病変では第一選択にならない。
医学生医学生
放射線治療もダメなんでしょうか。手術より体に優しい気がしますが。
ドクタードクター
意外に思うかもしれないが、骨巨細胞腫に照射すると、後になって肉腫が発生する、つまり悪性化する危険がある。手術が難しい体幹部の症例で検討されることはあっても、若い人の四肢病変に行うべきではないんだ。
医学生医学生
大腿切断術や、広範切除と人工関節置換は、悪性腫瘍レベルの治療だから過大ということですね。
ドクタードクター
その理解でいい。切断術は神経血管束に浸潤した進行悪性腫瘍などで患肢温存ができない場合の手段で、今は悪性でも患肢温存が主流だ。広範切除と腫瘍用人工関節は骨肉腫などで行う手術で、骨巨細胞腫でも関節面が広く壊れている例や再発を繰り返す例では選ばれる。しかし初発で搔爬可能なら侵襲が大きすぎるし、若い人では人工関節の緩みや摩耗で再置換が必要になる点も不利だ。
医学生医学生
腫瘍の「悪さの程度」に治療の強さを合わせる、という考え方なんですね。
ドクタードクター
まさにそれ。最後に臨床の注意点を。搔爬後の局所再発は報告によって15〜25%程度と比較的多いので、術後は定期的な画像検査で経過を追う。数%に肺転移が起こることもあるから、胸部の確認も忘れない。エックス線では石鹸の泡のような多房性陰影を示すこともあり、多くの例でヒストンH3.3遺伝子のG34W変異が見つかって診断に役立つ。好発部位の整理として、骨端は骨巨細胞腫と軟骨芽細胞腫、骨幹端は骨肉腫や骨軟骨腫、骨幹はEwing肉腫と覚えておこう。

まとめ

骨端線閉鎖後の20〜30歳代で、膝周囲の長管骨骨端に偏在し、骨皮質の菲薄化・膨隆を伴い骨膜反応や石灰化を欠く溶骨性病変を見たら骨巨細胞腫を考えます。組織では単核の間質細胞の間に破骨細胞型多核巨細胞が均等に散在し、間質細胞のRANKL発現が骨破壊の機序とされます。本症は局所侵襲性で再発しやすい中間悪性腫瘍のため、治療は病巣搔爬に補助療法を加え、骨移植や骨セメントで欠損を埋める方法が基本で、化学療法・切断・広範切除は初回治療としては過大であり、放射線治療は悪性化の危険から原則避けます。切除困難例ではデノスマブが選択肢となり、術後は再発や肺転移に注意した経過観察が必要です。腫瘍の悪性度に見合った治療強度を選ぶ視点は、骨軟部腫瘍の診療全体に通じる重要な考え方です。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・患者背景: 25歳の男性。骨端線(成長軟骨板)が閉鎖した後の若年成人である。 ・症状: ランニング中に気付いた右膝の痛みと、膝関節内側の腫脹。明らかな外傷歴の記載はなく、年齢から変形性関節症などの変性疾患も考えにくい。運動をきっかけに症状が表面化した骨病変(腫瘍など)を疑う。 ・エックス線写真(A): 右大腿骨遠位の内側顆に、骨端部を中心とした偏在性の骨透亮像(骨が溶けて黒く抜けた像)がある。病変は関節軟骨直下まで達し、骨皮質は内側から削られて薄くなり、外側へ膨らんでいる。辺縁に硬化縁は乏しく、骨膜反応や腫瘍内の石灰化は目立たない。 ・病理組織(B): 類円形〜短紡錘形の単核細胞がびまん性に増殖し、その間に多数の核をもつ破骨細胞型の多核巨細胞がほぼ均等に散在している。軟骨基質や腫瘍性の類骨(腫瘍細胞がつくる未熟な骨)は認めない。

診断へのプロセス

長管骨の骨端に生じ、骨皮質の菲薄化・膨隆を伴う偏在性の溶骨性病変で、組織学的に多核巨細胞が一様に散在する腫瘍としては、骨巨細胞腫と軟骨芽細胞腫が代表的である。軟骨芽細胞腫は骨端線閉鎖前の10歳代に多く、病変内に石灰化を伴い、組織では軟骨基質を認めることが多い。本例は25歳で骨端線閉鎖後であり、石灰化や軟骨基質を欠くことから、骨巨細胞腫と診断できる。 骨肉腫などの悪性骨腫瘍では、骨膜反応(Codman三角、spicula)や周囲軟部組織への腫瘤形成、組織での腫瘍性類骨を伴うことが多く、本例とは合わない。

設問の考え方

骨巨細胞腫は、WHO分類で良性と悪性の中間(局所侵襲性で、まれに転移する)に位置づけられる腫瘍である。遠隔転移はまれで命に関わることは少ないが、取り残すと局所再発しやすい。したがって治療の基本は、関節と患肢の機能を温存しつつ腫瘍を徹底的に除去する手術、すなわち病巣搔爬(掻き出し)と、その欠損部を骨移植(または骨セメント)で埋める方法である。悪性骨腫瘍向けの化学療法、放射線治療、切断術や広範切除は、初回治療としては過大な侵襲となる。

選択肢考察

  1. ×a.  抗悪性腫瘍薬の投与

    骨肉腫やEwing肉腫などの悪性骨腫瘍では、手術の前後に多剤併用化学療法を行って微小転移を制御する。骨巨細胞腫は基本的に良性に近い局所侵襲性の腫瘍であり、殺細胞性の抗悪性腫瘍薬は標準治療ではない。なお、切除が難しい部位(仙骨・脊椎など)の症例では、腫瘍内の破骨細胞形成に関わるRANKLを阻害する抗体薬デノスマブが用いられることがあるが、本例のように搔爬で対処できる四肢の病変では第一選択とならない。

  2. ×b.  放射線治療

    放射線治療は、疼痛緩和や骨折予防を目的とした転移性骨腫瘍の治療、あるいはEwing肉腫など放射線感受性の高い悪性腫瘍で主に用いられる。骨巨細胞腫では、手術が困難な体幹部の症例に限って検討されることがあるが、照射後に悪性化(肉腫の発生)を起こす危険があり、若年者の四肢病変に行うべきではない。

  3. ×c.  大腿切断術

    切断術は、主要な神経血管束への浸潤などで患肢温存が不可能な進行した悪性骨・軟部腫瘍に対して行われる。近年は化学療法の進歩により悪性骨腫瘍でも患肢温存手術が主流である。本例の骨巨細胞腫に切断を行うのは明らかに過大な治療である。

  4. ○d.  病巣搔爬・骨移植術

    骨巨細胞腫の標準的な治療である。骨皮質に窓を開けて腫瘍を掻き出し(搔爬)、高速ドリル(バー)による壁の削開や、フェノール・液体窒素などの補助療法を併用して残存腫瘍細胞を減らす。できた骨欠損は、自家骨・同種骨・人工骨の移植、または骨セメント(PMMA)の充填で補う。関節面とその周囲の骨を温存できるため、膝関節の機能を保つことができる。再発率が比較的高いため、術後は定期的な画像検査による経過観察が必要である。

  5. ×e.  病巣広範切除・人工関節置換術

    広範切除(腫瘍を周囲の正常組織で包んだまま一塊に切除する方法)と腫瘍用人工関節による再建は、膝周囲の悪性骨腫瘍(骨肉腫など)で行う患肢温存手術である。骨巨細胞腫でも、関節面が広く破壊されて関節を温存できない場合や、再発を繰り返す場合には選択されることがある。しかし本例のように搔爬で対応可能な初発病変では侵襲が大きすぎる。また若年者では人工関節の緩みや摩耗により長期的に再置換が必要になる点も不利である。

骨巨細胞腫の概要

・位置づけ: WHO分類では中間悪性(局所侵襲性、まれに転移する)の腫瘍。原発性骨腫瘍の中では比較的頻度が高い。 ・好発: 20〜30歳代で、骨端線閉鎖後の長管骨の骨端に発生する。大腿骨遠位と脛骨近位(膝周囲)が半数以上を占め、橈骨遠位、上腕骨近位、仙骨などにもみられる。 ・症状: 局所の痛み、腫脹、関節の動かしにくさ。病的骨折で見つかることもある。 ・エックス線像: 骨端に偏在する溶骨性の透亮像で、関節軟骨直下まで及ぶ。骨皮質は菲薄化・膨隆する。内部に隔壁様の像がみられ、石鹸の泡のような多房性陰影(soap bubble appearance)を呈することがある。骨膜反応や石灰化は通常ない。 ・病理: 単核の間質細胞(腫瘍の本体)と、これに誘導されて集まった破骨細胞型多核巨細胞が混在する。腫瘍細胞がRANKLを発現して破骨細胞を活性化することが骨破壊の機序とされる。多くの例でヒストンH3.3の遺伝子(H3-3A、旧名H3F3A)にG34W変異が見つかり、診断に利用される。 ・予後: 搔爬後の局所再発は15〜25%程度と報告される。数%に肺転移を生じることがあるが、転移巣の進行は緩徐なことが多い。まれに悪性転化する。 ・治療: 病巣搔爬+補助療法(高速バー、フェノール、液体窒素など)+骨移植または骨セメント充填が基本。関節破壊が高度なら広範切除と人工関節置換。切除困難例ではデノスマブ(抗RANKL抗体)を用いることがある。

骨端に好発する骨腫瘍の比較

・骨巨細胞腫: 20〜30歳代、骨端線閉鎖後。石灰化なし。 ・軟骨芽細胞腫: 10歳代、骨端線閉鎖前。病変内に点状石灰化。組織で軟骨基質と多核巨細胞。 ・明細胞軟骨肉腫: 成人の大腿骨頭・上腕骨頭などの骨端に生じるまれな低悪性度腫瘍。

骨腫瘍の好発部位の整理

・骨端: 骨巨細胞腫、軟骨芽細胞腫 ・骨幹端: 骨肉腫、骨軟骨腫、単発性骨嚢腫、非骨化性線維腫 ・骨幹: Ewing肉腫、骨髄腫、類骨骨腫(皮質内)

POINT

・骨端線閉鎖後の20〜30歳代、膝周囲の長管骨骨端に偏在する溶骨性病変(皮質の菲薄化・膨隆、soap bubble appearance、骨膜反応なし)→ 骨巨細胞腫。 ・組織では単核細胞の間に破骨細胞型多核巨細胞がほぼ均一に散在する。 ・10歳代で骨端に石灰化を伴えば軟骨芽細胞腫を考える。 ・骨巨細胞腫は局所再発しやすい中間悪性腫瘍。治療は病巣搔爬+骨移植(または骨セメント充填)が基本。 ・化学療法・切断・広範切除は悪性骨腫瘍向け。放射線治療は悪性転化の危険があり原則避ける。 ・切除困難例ではデノスマブ(抗RANKL抗体)が選択肢となる。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。