mini|Schnitt durch den Kopf eines Oberschenkelknochens eines Patienten mit Knochenmetastasen. Deutlich sichtbar ist die lytische Läsion im oberen Bereich des Knochenmarks. mini|Osteoplastische Metastasierung bei einem Patienten mit Prostatakarzinom: Nahezu alle Anteile des Brustkorbs sind betroffen. Knochenmetastasen, auch Skelettmetastasen oder ossäre Metastasen genannt, sind durch die Absiedlung (Metastasierung) von Krebszellen eines Primärtumors gebildete bösartige sekundäre Knochentumoren.C. P. Adler: Knochenkrankheiten. Ausgabe 3, Springer, 2005, ISBN 3-540-21962-5, S. 418–429. Es sind die mit Abstand am häufigsten auftretenden Knochentumore im Erwachsenenalter. Bei einigen Krebserkrankungen, wie beispielsweise Brust- oder Prostatakrebs, sind Knochenmetastasen eine häufig auftretende Komplikation, die einen erheblichen Einfluss auf die Lebensqualität der betroffenen Patienten sowie auf den Verlauf und die Prognose der Krankheit hat. Grundsätzlich kann jeder Tumor, der über die Blutbahn metastasiert, das Knochenmark infiltrieren.A. Pelz: Retrospektive Untersuchungen zur zytologischen und histologischen Diagnostik von Knochenmarkmetastasen im Untersuchungsmaterial des Institutes für Pathologie des Klinikums Bad Saarow im Zeitraum von 1993–2006. (PDF; 2 MB) Dissertation, Charité – Universitätsmedizin Berlin, 2009 Die dabei gebildeten Metastasen können knochenbildend (osteoblastisch) oder knochenabbauend (osteolytisch) sein oder beide Formen zugleich (gemischt) aufweisen. Knochenmetastasen bewirken Tumorosteopathien, das heißt tumorbedingte Knochenerkrankungen. Sie können dabei den Stoffwechsel der Knochen lokal oder systemisch beeinflussen.
Neben der Lunge und der Leber ist das Skelett am häufigsten von Krebsmetastasen betroffen.B. Krempien: Die Entstehung von Knochenschmerzen bei Knochenmetastasen und ihre Behandlung durch Bisphosphonate. In: H. H. Bartsch, W. Hornstein (Hrsg.): Interdisziplinäre Schmerztherapie bei Tumorpatienten. Karger Publishers, 1998, ISBN 3-8055-6594-1, Knochenmetastasen führen in vielen Fällen zu erheblichen Schmerzen und Instabilitäten im betroffenen Knochen, so dass es auch ohne Unfall zu Knochenbrüchen kommen kann.H. Yasuda, N. Shima, N. Nakagawa, K. Yamaguchi, M. Kinosaki, S. Mochizuki, A. Tomoyasu, K. Yano, M. Goto, A. Murakami, E. Tsuda, T. Morinaga, K. Higashio, N. Udagawa, N. Takahashi, T. Suda: Osteoclast differentiation factor is a ligand for osteoprotegerin/osteoclastogenesis-inhibitory factor and is identical to TRANCE/RANKL. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Band 95, Nummer 7, März 1998, S. 3597–3602, PMID 9520411. .G. D. Roodman: Mechanisms of bone metastasis. In: Discovery medicine Band 4, Nummer 22, Juni 2004, S. 144–148, PMID 20704976. (Open Access)
Die Diagnose „Knochenmetastase“ bedeutet bei den häufigsten Krebserkrankungen, dass keine Heilung mehr möglich ist. Der Schwerpunkt der Behandlung ist daher in den meisten Fällen rein palliativ, das heißt, dass die getroffenen Maßnahmen im Wesentlichen der Verbesserung der Lebensqualität des Patienten dienen. Durch die Verabreichung von Bisphosphonaten und die Strahlentherapie kann sie auch in den meisten Fällen erheblich verbessert werden.I. J. Diel, H. Seegenschmiedt: Therapie von Skelettmetastasen. In: H.-J. Schmoll, K. Höffken, K. Possinger (Hrsg.): (PDF; 792 kB). Springer 2006, ISBN 978-3-540-20657-6, S. 994–1014.
Verbreitung und Verteilung mini|Schematische Darstellung der Häufigkeit von Knochenmetastasen. Seltene Lokalisationen werden dabei nicht dargestellt. PrimärtumorHäufigkeit vonKnochenmetastasenBrustkrebs 50 bis 85 %Prostatakrebs 50 bis 75 %Bronchialkarzinom 30 bis 50 %Nierenzellkarzinom 30 bis 50 %Schilddrüsenkrebs 39 %Pankreastumor 5 bis 10 %Kolorektales Karzinom 5 bis 10 %Magenkrebs 5 bis 10 %Leberzellkarzinom 8 %Ovarialkarzinom 2 bis 6 %
Knochenmetastasen sind wesentlich häufiger als primäre Knochentumoren, wie beispielsweise das Osteosarkom. In den Vereinigten Staaten rechnet man pro Jahr mit etwa 1,3 Millionen Krebsneuerkrankungen. Davon entwickeln etwa 50 % im Verlauf der Erkrankung Knochenmetastasen, die auch zu Lebzeiten nachgewiesen werden können. Dem stehen etwa 2000 Fälle primärer Knochentumoren gegenüber.W. K. Hong, R. C. Bast, W. Hait, u. a.: Holland-Frei: Cancer Medicine. Band 8, BC Decker, 2009, ISBN 1-60795-014-6, Beim Beispiel Osteosarkom – dem häufigsten malignen primären Knochentumor – gibt es in Deutschland etwa 200 Neuerkrankungen pro Jahr. Dagegen lassen sich bei einer gründlichen Autopsie bei etwa 70 % aller Patienten, die an Krebs versterben, Knochenmetastasen nachweisen.J. R. Neff: Metastatic disease to bone. In: M. M. Lewis (Hrsg.): Musculoskeletal oncology: a multi-disciplinary approach. W. B. Saunders, 1992, S. 377–399, ISBN 0-7216-5771-0H. L. Abrams, R. Spiro, N. Goldstein: Metastases in carcinoma; analysis of 1000 autopsied cases. In: Cancer Band 3, Nummer 1, Januar 1950, S. 74–85, PMID 15405683.M. Campanacci: Anonymous bone and soft tissue tumors. In: Bone metastases from carcinomas. Springer, Wien New York, 1990, S. 677–679.H. R. Dürr, H. J. Refior: In: Der Orthopäde Band 27, Nummer 5, Mai 1998, S. 294–300, PMID 9646321.
Bei 210.000 Krebstoten pro Jahr in Deutschland wären dies etwa 150.000 Fälle von Knochenmetastasen. Eine große Anzahl dieser Tumorabsiedlungen bleibt jedoch ohne Symptome und ist zu klein, um mittels bildgebender Verfahren detektiert zu werden. Klinisch und radiologisch bedeutsam sind Knochenmetastasen bei etwa 15 % der Krebspatienten. In vielen Fällen führen Knochenmetastasen zu den ersten Symptomen einer Krebserkrankung.
Knochenmetastasen konnten schon bei Mumien nachgewiesen werden;R. A. Ruggiero, O. D. Bustuoabad, P. Chiarella, J. Bruzzo, R. P. Meiss: On the biological Significance of Tumor Growth. In: D. Kimura (Hrsg.): Cell growth processes – New Research. Nova Publishers, 2008, ISBN 1-60456-132-7, S. 91. waren früher bei Menschen jedoch ausgesprochen selten,M. E. Kricun: Edward B. D. Neuhauser Lecture. Paleoradiology of the prehistoric Australian aborigines. In: American Journal of Roentgenology. Band 163, Nummer 2, August 1994, S. 241–247, doi:10.2214/ajr.163.2.8037007, PMID 8037007. weil Krebs eine altersassoziierte Erkrankung ist,Y. Gorina, D. Hoyert, H. Lentzner, M. Goulding: Trends in Causes of Death among Older Persons in the United States. (PDF; 359 kB) In: Aging Trends. No 6, National Center for Health Statistics, 2006, nach Daten von Deaths: Leading Causes of 2002. NVSR Vol. 53, no.17. das heißt, es gibt einen Zusammenhang zwischen Krankheitswahrscheinlichkeit und Lebensalter. Nur ein kleiner Anteil unserer Vorfahren erreichte also ein Alter, bei dem eine hohe Wahrscheinlichkeit an Krebs zu erkranken gegeben ist.
Aufgrund des demographischen Wandels in den industrialisierten Ländern, der steigenden Lebenserwartung der Bevölkerung und der verbesserten medizinischen Versorgung nimmt die Inzidenz (Anzahl der Neuerkrankungen) von Knochenmetastasen stetig zu. Die Fortschritte in der Behandlung der meisten Krebserkrankungen haben zu einer Verbesserung der relativen Überlebenszeiten geführt,Robert Koch-Institut (Hrsg.): 7. Ausgabe, 2010. die ebenfalls mit einer Zunahme der Fälle von Skelettmetastasen korreliert. Die verbesserte Krebstherapie erhöht die statistische Wahrscheinlichkeit, Knochenmetastasen zu entwickeln.D. M. Sciubba, Z. L. Gokaslan: Diagnosis and management of metastatic spine disease. In: Surgical Oncology Band 15, Nummer 3, November 2006, S. 141–151, doi:10.1016/j.suronc.2006.11.002. PMID 17184989. (Review).
Die Wahrscheinlichkeit einer Knochenmetastase ist sehr stark vom Primärtumor und seinem Stadium abhängig. Bei Männern mit der Todesursache „Prostatakrebs“ sind beispielsweise bei etwa 90 % der Betroffenen Knochenmetastasen nachweisbar.L. Bubendorf, A. Schöpfer, U. Wagner, G. Sauter, H. Moch, N. Willi, T. C. Gasser, M. J. Mihatsch: Metastatic patterns of prostate cancer: an autopsy study of 1,589 patients. In: Human pathology Band 31, Nummer 5, Mai 2000, S. 578–583, PMID 10836297.I. Roato, P. D'Amelio, E. Gorassini, A. Grimaldi, L. Bonello, C. Fiori, L. Delsedime, A. Tizzani, A. De Libero, G. Isaia, R. Ferracini: Osteoclasts are active in bone forming metastases of prostate cancer patients. In: PLoS ONE Band 3, Nummer 11, 2008, S. e3627, doi:10.1371/journal.pone.0003627. PMID 18978943. . Auch bei Brustkrebs ist die Metastasierung in die Knochen ausgesprochen häufig. 90 % aller Knochenmetastasen stammen entweder von Brustkrebs, Prostatakrebs, Bronchialkrebs, Nierenkrebs oder multiplem Myelom. Knochenmetastasen sind bei Sarkomen und – bis auf bei den genannten Multiplen Myelomen – bei Lymphomen selten.C. P. Adler, G. W. Herget, M. Uhl: Radiologische Diagnostik der Knochenkrankheiten. Springer, 2004, ISBN 3-540-20465-2, S. 166.
Das mittlere Alter der betroffenen Patienten liegt bei Männern im sechsten Lebensjahrzehnt und bei Frauen – bedingt durch Brustkrebserkrankungen – im fünften Lebensjahrzehnt.
Skelettale Metastasen treten etwa in 75 % der Fälle gehäuft (multipel) auf. In den übrigen Fällen sind sie einzeln (solitär) und können einen primären Knochentumor vortäuschen.
Pathogenese Metastasierung Wenn sich Krebszellen vom Primärtumor ablösen und über das Blut- oder Lymphsystem wandern, so kann sich ein kleiner Teil dieser Zellen in anderen Organen wieder ansiedeln („Kolonien bilden“) und sich dort vermehren.L. A. Liotta, E. C. Kohn: Holland-Frei: Invasion and Metastases. 5. Auflage, BC Decker, 2000. Im Fall von Knochenmetastasen erfolgt die Ausbreitung fast ausschließlich über die Blutbahn.
Als Zielorgane für die Besiedlung von Tumorzellen sind die – vom Primärtumor aus betrachtet – stromabwärts liegenden nächsten Organe relativ häufig betroffen. Zumeist siedeln sich die vom Primärtumor abgelösten Krebszellen im Knochenmark über deren jeweilige Arteria nutricia – das ist die blutversorgende Arterie eines Knochens – an. Das Prostatakarzinom hingegen metastasiert vor allem durch ein vor der Wirbelsäule liegendes Netzwerk aus Venen in die Wirbelsäule und befällt dabei mit absteigender Häufigkeit Lendenwirbelsäule, Oberschenkelknochen, Becken, Brustwirbelsäule und Rippen.T. Peters: Inzidenz von Knochenmetastasen bei der Erstdiagnose von Prostatakarzinomen in Abhängigkeit vom prostataspezifischen Antigen. Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2006.
Die Bereiche der Knochen, in denen die Blutbildung stattfindet, bieten den Tumorzellen günstige Wachstumsbedingungen.R. L. Carter: Patterns and mechanisms of bone metastases. In: Journal of the Royal Society of Medicine Band 78 Suppl 9, 1985, S. 2–6, PMID 4045915. . Die geringe Strömungsgeschwindigkeit des Blutes in den Knochen erleichtert zudem das Anheften der Tumorzellen an die Gefäßwand. Dadurch erst kann die Proteinschicht um das Knochenmark mit Enzymen der Tumorzellen aufgelöst werden und so Tumorzellen in das Knochenmark eindringen.H. Noltenius, D. Wolter: Zur allgemeinen Pathologie der Tumormetastasen. In: H. Remé (Hrsg.): Osteolysen: pathologische Frakturen. Thieme, 1982, ISBN 3-13-636501-1, S. 2–14. Knochenmetastasen entstehen fast ausschließlich im Markraum.
Anfänglich findet die Metastasierung in der mit rotem Knochenmark gefüllten Markhöhle im Inneren des Knochens statt. Danach werden die weiter außen liegenden Bereiche der Substantia spongiosa und letztlich der Substantia compacta befallen.R. L. Carter: Patterns and mechanisms of localized bone invasion by tumors: studies with squamous carcinomas of the head and neck. In: Critical reviews in clinical laboratory sciences Band 22, Nummer 3, 1985, S. 275–315, doi:10.3109/10408368509165845. PMID 3899510. (Review).