骨巨细胞瘤辅助治疗的研究进展

于乐 郝玢 李正民 王玉学

[摘要] 骨巨细胞瘤（GCTB）是最常见的原发性骨肿瘤之一，具有侵袭性和潜在恶性转化的特点，手术切除是GCTB主要的治療方法。目前随着分子生物学的相关研究进展，骨巨细胞瘤的治疗已进入综合治疗时代，其中RANKL拮抗剂与双膦酸盐在许多实体肿瘤的辅助治疗也正逐步成为研究的热点，尤其针对GCTB的辅助治疗降低术后复发率有明显效果。本文对RANK信号通路组成、转导及在GCTB发生发展过程中的影响以及相关药物辅助治疗的研究进展作简要综述。

[关键词] 骨巨细胞瘤；RNAKL；双膦酸盐；破骨细胞

[中图分类号] R730.53 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）02（c）-0066-04

Research progress of adjuvant therapy for giant cell tumor of bone

YU Le HAO Bin LI Zhengmin WANG Yuxue▲

Orthopedics Department， the Third Affiliated Hospital of Harbin Medical University， Heilongjiang Province， Harbin 150040， China

[Abstract] GCT， one of the most common primary bone tumor， has the characteristics of invasive and potentially malignant transformation， surgical resection is the main treatment of GCB. With the current research progress in molecular biology， the treatment of giant cell tumor of bone has entered the era of comprehensive treatment， including RANKL antagonists and bisphosphonates in the adjuvant treatment of many solid tumors is also becoming hot， especially for GCTB adjuvant treatment of reducing the recurrence rate has a marked effect. This paper briefly reviewes the composition of RANK signaling pathway， transduction， influence in the development process and research progress of medication-assisted therapy correlation

[Key words] Giant cell tumor； RNAKL； Bisphosphonates； Osteoclast

近年来肿瘤成为危害人类健康的主要疾病，其发病率与死亡率逐年增高，成为继心血管疾病后又一大威胁人类生命健康的重要因素，其中骨巨细胞瘤（giant cell tumor of bone，GCTB）为常见的良性骨肿瘤，介于良性与恶性之间，侵蚀的能力较强，虽然为中间性但仍有5%患者远处转移[1-3]。目前临床统计表明，GCTB好发生于20～40岁的青壮年，女性发病率稍高，在我国发病率比欧美国家稍高，多数发生在长骨远端[4]。大多数为单发，多个病灶的情况很罕见[5]。骨巨细胞瘤具有向恶性肉瘤转化的倾向，约1%的患者会随着疾病进展转化为恶性肉瘤，接受过放射治疗的患者倾向稍高。GCTB的多数临床表现是患肢局部区的肿胀伴疼痛、畸形以及四肢关节活动受限。GCTB的发展及疾病进展的确切机制尚未阐明，但多数研究认为RANK信号通路的异常激活是致病的主要因素。现在RANKL拮抗剂与双膦酸盐抗肿瘤药物的治疗方案在多个临床研究中已取得一定的疗效并且不良反应少。本文对RANK信号通路的组成、作用机制和在GCTB发生发展过程中的影响以及RANKL抑制剂做以下综述。

1 RANK信号通路的组成及作用机制

RANK信号通路主要由Receptor activator of nuclear factor-kappa B （RANK），RANK配体（RANKL）和骨保护素（OPG）三者组成。RANK首次分离于树突状细胞表面为Ⅰ型跨膜蛋白，TNF受体家族之一，其主要功能是与 RANKL的结合产生并传递信号。RANKL是RANK的配体为Ⅱ型跨膜蛋白共有3种亚型，分别为RANK1、RANK2、RANK3，是肿瘤坏死因子超家族之一，能刺激破骨细胞（Osteoclast，OC）分化成熟并增强其功能。OPG为一种分泌型糖蛋白具有抑制OC分化及其介导的骨破坏能力。RANK信号通路是骨重塑关键信号传导途径，在成熟OC的分化和OC介导的骨吸收上至关重要，同时其在淋巴结形成、激活树突状细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞分化增殖和胸腺微环境建立中起着重要角色。当 RANK与其配体即RANKL互相作用时就会开启OC分化的信号转导，导致其胞内构型改变，与TRAFs N-端环锌指结构域结合，引起多种激酶的级联反应，可能主要通过JNK途径、NF-κB途径、Akt途径调控OC的成熟和功能，进而引起骨破坏。OPG为RANKL的诱饵受体并可以与RANKL的不同亚型结合进而中断RANKL-RANK作用。由于缺乏了RANKL-RANK产生的转录活化信号，阻碍了破骨细胞向成熟OC的改变[6]。Franceca等[7]通过观察成骨细胞分化成熟的过程中OPG和RANKL的表达情况，发现RANKL与OPG比值明显减小，在实验中人为加入RANKL后发现相应前体细胞分化为OC。实验结果说明了RANKL和OPG分别是OC发生的促进因素和抑制因素，RANKL与OPG的比值在骨重塑相关过程中起重要的调控作用。

2 骨巨细胞瘤中RANK信号通路的表达及影响

正常骨骼的维持要求骨重塑中骨形成与骨吸收的动态平衡。在GCTB中由于肿瘤细胞表达的RANKL与OPG的比值严重失调急剧加速了骨吸收，从而破坏了正常的平衡，导致GCTB以溶骨性破坏为主要特征表现[8]。RNAK信号通路与GCTB的发生发展密切相关，许多研究发现，GCTB的基质细胞（stromal cell，SC）高水平表达RANKL，并认为其是该疾病进展的关键信号调节器[9-11]。这些过表达RANKL的SC刺激OC融合为多核破骨样巨细胞，溶解肿瘤周围骨质。GCTB能够通过RANK通路分泌多类型细胞因子及生长因子如IL-β、8、11、17，macrophage colony-stimulating factor（M-CSF），tumor necrosis factor-α（TNF-α），parathyroid hormone-releasing protein（PTHrP）和prostaglandin E（PGE2）。这些因子增加成骨细胞RANKL的表达或减少OPG的生成。破坏了正常的RANKL与OPG平衡水平提高了OC活性。而活性增加后的OC使骨微环境发生改变，由激活的OC分泌的骨相关生长因子增多，如transforming growth factor-b（TGF-b）， insulin-like growth actors（IGFs）， fibroblast growth factors（FGFs）等进一步促进GCTB细胞的增殖和骨质破坏，从而产生恶性循环加剧了疾病进展[12-13]。研究发现针对RANK通路的靶向中断可以有效减少GCTB造成的骨破坏[14-15]。

3 骨巨细胞瘤的辅助治疗

随着现代医学的进展，骨巨细胞瘤的外科手术整块切除的实施越来越多，但限于肿瘤所在解剖位置的限制刮除术+局部辅剂更常见，Klenke等[16]报道了整体经过手术治疗的GCTB复发率约为20%。探寻新辅助治疗策略成为必然。GCTB的进展及侵袭能力依赖于过度激活的RANK，当RANK异常激活时会启动并加速骨吸收或骨破坏，如何有效抑制RANK通路活性成为可能的治疗靶点。目前关于RANK信号通路的相关药物单克隆抗体Denosumab与双膦酸盐类药物在GCTB的辅助治疗方面有较好的临床效果。

3.1 Denosumab与骨巨细胞瘤

Denosumab为一种人源化的抗體配体（RANKL）的单克隆抗体，与RANK有较高的特异性和亲和性，通过结合RANK阻断RANK-RANKL，从而中断了骨吸收相关信号的转导，切断了恶性循环并纠正了骨破坏与骨形成的失衡，使病灶得以缩小、恢复正常骨质。Thomas等[16]进行的一项Ⅱ期临床试验研究主要观察GCTB细胞对Denosumab的敏感性，共入组35例患者，85%的患者发生明显的肿瘤反应，在组织学上可见密集的基质细胞及其诱导产生的破骨样巨细胞减少，新分化的编织骨生成代替了原先的病灶。此外患者疼痛明显缓解或消失，肢体功能逐渐恢复均说明了Denosumab对GCTB的有效性[15]。Chawla等[17]进行的另一项Ⅱ期临床试验回顾分析无法通过手术治疗GCTB患者的长期随访结果，96%患者应用Denosumab的平均随访时间13个月内肿瘤未发生进展。Denosumab不仅在控制肿瘤的局部进展有较好效果且短期使用即可缓解临床症状。Broto等[18]研究发现30%的患者在使用Denosumab第1周后疼痛明显减轻，50%的患者在接受治疗2个月后疼痛减轻。Denosumab在临床试验中同其他靶向药物同样观察到了相关的不良反应。资料统计发现，仅有9%的患者出现了严重不良反应，严重的不良反应包括颚骨坏死（1%）、低钙血症（5%）、低磷血症（3%）、严重感染（2%）、贫血腰痛四肢痛（1%），5%的患者因此停止继续用药[19-20]。Denosumab对于无法手术切除肿瘤的患者或者预计手术会导致严重并发症的患者是一个很好的选择，但是预计肿瘤局部控制可能需要终身用药，长期用药的治疗经验及用药时间限制的研究仍待更多的临床研究。

3.2 双膦酸盐类药物与骨巨细胞瘤

目前实验结果证实双膦酸盐（Bisphosphonates）可以纠正GCTB过表达RANKL导致的与OPG比值失调，有效抑制并使GCTB发生凋亡，降低术后复发率[21-23]。Lau等[8]研究发现双膦酸盐药物对抑制GCTB局部侵袭和远处转移的能力，Balke等[24]体外研究发现唑来膦酸能够显著抑制GCTB的骨质吸收。在Dufresne等[12]研究中双膦酸盐药物可以诱导GCTB细胞凋亡，阻止肿瘤引起的骨破坏降低术后复发率并纠正RANKL/OPG比率的失调。体外实验和小样本的观察研究都表达了双膦酸盐类药物可以抑制GCTB的复发，甚至诱使GCTB细胞的凋亡，在临床上的实际应用也观察到了较好的效果。Gille等[25]研究发现位于颈椎的骨巨细胞瘤患者单独使用唑来膦酸就能够控制病灶进展，且三年间疾病未发生进展。在另一项研究中Yu等[26]回顾性分析了16例GCTB患者再手术切除肿瘤后接受阿仑膦酸钠的辅助治疗，术后的平均 28个月复查期间没有GCTB的局部复发。一项Ⅱ期临床随机对照试验观察了标准治疗加用双膦酸盐对高风险的骨巨细胞瘤术后两年内复发率与标准治疗的差异。值得注意的是，双膦酸盐同Denosumab一样可能会导致颚骨坏死严重的不良反应，长期使用应密切注意这一不良反应[27]。

4 小结与展望

现在针对GCTB中RANK通路相关研究初有进展，已有多个小样本的观察探讨，人们对于RANKL拮抗剂和双膦酸盐药物在骨巨细胞瘤治疗中总体显示出良好的抗肿瘤疗效，对GCTB中的RANKL表达及影响有了全新的领会。Denosumab作为对GCTB患者全新的治疗选择，其辅助治疗的有效性得到了初步验证，但对最佳的持续用药时间和针对不同患者的情况（肿瘤位置、局部肿瘤累及、是否合并病理骨折等）的最佳用药时期并未有相关研究。而且由于GCTB发病率小，局部侵蚀性较强，诊断较晚且有转移或恶化倾向，未来仍需大样本的临床资料来评估药物的使用剂量、不良反应等。开发针对GCTB的药物和寻找新的靶向治疗，未来的研究期待能够发现特异性和敏感性高的检测方法以提高GCTB的诊断率。随着人们对抗肿瘤药物的不断深入研究，GCTB的靶向治疗有望成为临床治疗的有效策略，将会实现依据患者肿瘤的生物学行为实行个体化治疗之路。

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（收稿日期：2015-11-15 本文編辑：赵鲁枫）