骨巨细胞瘤患者血清NTx、VEGF变化及其与临床病理特征及预后的关系

蒋建召 武俊敏 金海伟

骨巨细胞瘤(giant cell tumor of bone，GCTB)是一种骨良性肿瘤，占良性骨肿瘤的18%，通常发生年龄在20至40岁之间[1]。尽管定义为良性，但它仍具有侵略性，会引起高度溶骨性缺陷，破坏骨骼并逐渐引起关节周围肿胀[2]。GCTB的危险因素还包括畸形、病理性骨折、局部复发的高倾向性以及肿瘤转移。手术切除是治疗GCTB的常用有效手段，但是，切除范围的扩大常常引起争议，并且部分切除手术会导致并发症以及功能障碍[3]。由于其高复发性，需要寻找能监控肿瘤进展的生物标志物以及时对患者进行辅助治疗。

GCTB的基质细胞可以通过募集单核细胞和促进破骨细胞的形成来促进肿瘤的发展，抑制骨吸收可以降低GCTB的复发率[4]。骨胶原的代谢分解产物一直是骨吸收的潜在标志，Ⅰ型胶原蛋白的交联N端肽(N-Telopeptides of Type Ⅰ Collagen，NTx)是骨胶原蛋白降解产物，它具有高度骨特异性，反映了破骨细胞衍生的组织蛋白酶在生理性骨重塑过程中的骨吸收状态[5]。大量研究表明，血清NTx水平可能与骨骼疾病程度有关[6]。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是肿瘤血管生成的重要诱因，可通过与受体特异性结合来促进肿瘤细胞增殖，水解基底膜并增强血管通透性[7]。在许多实体瘤中已检测到VEGF表达与血管生成之间的关联。此外，有研究表明，骨骼发育过程中的血管生成和VEGF的产生对于破骨细胞的形成至关重要[8]。近年来，对GCTB患者血清NTx、VEGF变化与临床病理特征关系的报道不多，尤其是两者联合检测对GCTB患者预后评估价值报道较少。因此，本研究对GCTB患者血清NTx、VEGF水平进行分析，并探索其与临床病理特征的相关性以及作为GCTB预后指标的可能价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014年1月至2017年5月就诊于我院GCTB患者106例作为病例组，男女比例为28∶25；年龄20～60岁，平均年龄(33.26±5.21)岁；肿瘤大小<5 cm 75例，≥5 cm 31例；发病部位：四肢骨78例，躯干骨28例；按照Campanacci影像学分级：Ⅰ级31例，Ⅱ级49例，Ⅲ级26例；Jaffe组织学分级：Ⅰ级25例，Ⅱ级52例，Ⅲ级29例。收取同期入院就诊的健康体检者106例作为对照组，男女比例为51∶55；年龄20～60岁，平均年龄(31.58±4.92)岁。病例组与对照组在性别比例和年龄上无显著差异(P>0.05)。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①经影像学以及组织病理学检测确诊为GCTB患者，所有患者均接受手术治疗；②已签署知情同意书；③具有完整的病历资料；④能积极配合随访研究。排除标准：①就诊6个月前有外伤性骨折者；②风湿性关节炎患者，骨质疏松患者；③就诊6个月前服用过影响骨代谢药物者；④患有其他影响骨代谢疾病者；⑤妊娠与哺乳期妇女；⑥既往有心肺功能不全，肝肾功能不全者。

1.3 检测方法

抽取GCTB患者早晨空腹状态下静脉血5 ml，离心后收集血清，采用酶联吸附法测定血清NTx与VEGF水平，分别利用NTx试剂盒(美国Osteomark)、VEGF试剂盒(美国赛默飞)按照说明书进行操作。

1.4 随访方法

采用门诊或电话的方式随访3年。患者治疗后2年内每3个月复查1次，2年后每半年复查1次。复查内容包括基础体检，原发肿瘤部位影像学检测，患病部位功能恢复检查。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 2组血清NTx，VEGF水平比较

病例组血清NTx，VEGF水平显著高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组血清NTx，VEGF水平比较

2.2 GCTB患者血清NTx，VEGF与临床病理特征的关系

GCTB患者血清NTx、VEGF水平与患者性别、年龄、发病部位无关(P>0.05)；GCTB患者血清NTx、VEGF水平与肿瘤大小、Campanacci分级、Jaffe分级有关(P<0.05)。见表2。

表2 GCTB患者血清NTx，VEGF水平与临床病理特征的关系

2.3 GCTB患者血清NTx，VEGF与复发情况ROC曲线分析

根据GCTB患者复诊及电话的方式随访结果，106例患者中21例患者在治疗后3年内复发，复发率19.81%。分别绘制GCTB患者血清NTx、VEGF及其联合诊断GCTB患者治疗后3年内复发的ROC曲线，血清NTx的诊断GCTB患者治疗后3年内复发截点为27.17 nmol BCE/l，AUC为0.747，95%CI 0.649～0.845;VEGF诊断GCTB患者治疗后3年内复发截点为426.40 pg/ml，AUC为0.765，95%CI 0.663～0.866;两者联合诊断GCTB患者治疗后3年内复发AUC为0.849，95%CI 0.766～0.933，高于两者单独诊断AUC值。见图1。

图1 GCTB患者血清NTx、VEGF与复发情况ROC曲线

2.4 GCTB患者治疗后复发影响因素的单因素分析

单因素分析结果表明，GCTB患者性别、发病部位与治疗后3年内复发率无关(P>0.05)；GCTB患者年龄、肿瘤大小、Campanacci分级、Jaffe分级、NTx水平、VEGF水平与治疗后3年内复发率有关(P<0.05)。见表3。

表3 GCTB患者治疗后复发影响因素的单因素分析(例，%)

2.5 GCTB患者治疗后复发影响因素的多因素分析

对GCTB患者治疗后复发影响因素进行Logistic多因素回归分析，以GCTB患者治疗后3年内复发率为因变量，上述具有统计学意义的单因素为自变量进行赋值(年龄≥40岁=1、<40岁=0；肿瘤大小≥5 cm=1、<5 cm=0；Campanacci分级Ⅲ级=1、Ⅰ～Ⅱ级=0；Jaffe分级Ⅲ级=1、Ⅰ～Ⅱ级=0；NTx水平≥27.17 nmol BCE/l=1、<27.17 nmol BCE/l=0；VEGF水平≥426.40 pg/ml=1、<426.40 pg/ml=0)，Logisitic多因素回归性分析结果显示，年龄≥40岁、肿瘤大小≥5 cm、Campanacci分级Ⅲ级、Jaffe分级Ⅲ级、NTx水平≥27.17 nmol BCE/l、VEGF水平≥426.40 pg/ml是GCTB患者治疗后3年内复发的独立危险因素(P<0.05)。见表4。

表4 GCTB患者治疗后复发影响因素的多因素分析

3 讨论

GCTB是一种较为罕见的肿瘤，临床上通常造成骨骺的溶解性病变，严重的骨溶解导致GCTB患者剧烈疼痛，甚至发生病理性骨折，给患者带来极大的困扰，并增加临床治疗难度[9]。GCTB最常发生在股骨远端和胫骨近端，组织病理学上为单核细胞、巨噬细胞和均匀分布的多核巨细胞，单核基质细胞是GCTB的赘生性和增殖性成分，能够诱导破骨细胞类分化，从而表现出较强的破坏性[10]。由于其溶骨性和破坏性，GCTB局部复发率为25%，并且有少数伴随肿瘤转移[11]。因此寻找有效的指标对GCTB进行监测有助于GCTB的诊断和预防复发，从而降低患者复发率并提高患者生活质量。

骨大约90%的有机基质由Ⅰ型胶原蛋白组成，成熟的Ⅰ型骨胶原蛋白含有可稳定骨胶原蛋白原纤维的交联氨基酸，从而增加了骨的拉伸强度和稳定性[12]，它是1种螺旋蛋白，在其N端和C端交联，其降解产物之一是NTx。NTx也在恶性肿瘤引起的骨转移等条件下产生，并通过基质金属蛋白酶反映出骨吸收状况[5]。骨吸收后，NTx释放到血液中，随后从尿中排出，血清和尿液中的NTx水平可作为骨胶原降解的特异性标志物[13]。尿液NTx水平和血清NTx水平之间的差异在于，尿液标志物通常受代谢波动的影响要大于血清NTx，以尿液NTx作为骨代谢指标值在晚上较高、白天则较低，因此，血清NTx水平可能更准确地对骨骼疾病进行评估。有研究表明，实体瘤在发生骨转移患者时血清中NTx含量会显著高于未发生骨转移患者[14]。另有研究表明，血清中NTx能反映GCTB患者骨代谢情况，可作为骨肿瘤诊断的潜在生物标志物[15]。在本研究中，病例组血清NTx水平显著高于对照组，与之前报道的研究结果一致。

血管内皮生长因子(VEGF)是多肽家族成员[16]。功能阻断抗体可抑制VEGF的活性，反义表达VEGF mRNA或VEGF受体信号传导途径的破坏显著减少了新生血管生成和肿瘤的生长。据报道，在骨肉瘤组织中VEGF蛋白和mRNA水平明显升高，其能够与真核翻译起始因子相互作用，促进肿瘤病变[17]。GCTB在低氧条件下促进缺氧诱导因子和VEGF表达，改变肿瘤微血管密度，从而促进肿瘤发展[18]；VEGF表达增加可能与GCTB增强的侵袭性有关，从而导致GCTB转移和复发[19]。在本研究中，病例组血清VEGF水平显著高于对照组，表明GCTB患者肿瘤增殖状态。

GCTB复发机制复杂，多种因素对其复发造成影响。在本研究中，Logistic多因素回归分析结果表明年龄≥40岁、肿瘤大小≥5 cm、Campanacci分级Ⅲ级、Jaffe分级Ⅲ级、NTx水平≥27.17 nmol BCE/l、VEGF水平≥426.40 pg/ml是GCTB患者治疗后3年内复发的独立危险因素，其中年龄、肿瘤大小、Campanacci分级、Jaffe分级对GCTB复发影响报道较多[20-21]，在此不再赘述，而NTx水平、VEGF水平对GCTB复发影响报道较少。NTx能反映患者骨吸收状态，其高水平是由骨胶原蛋白严重降解导致的，表明患者溶骨程度加剧，因此可能暗示患者GCTB复发。而VEGF高水平表明GCTB患者肿瘤可能处于发展状态，需要刺激血管生成获得更多养分以促进肿瘤发展，因此GCTB复发可能造成该指标升高。根据ROC曲线分析，GCTB患者血清NTx、VEGF联合诊断GCTB患者治疗后3年内复发AUC值高于两者单一诊断，效能更高，因此在临床上联合观测两者水平变化对评估GCTB患者治疗后3年内复发几率有一定价值。

综上所述，GCTB患者血清NTx、VEGF水平与GCTB患者肿瘤大小、Campanacci分级、Jaffe分级有一定的相关性，两者联合对GCTB患者治疗后3年内复发几率具有较好的预测价值，多因素分析表明年龄、肿瘤大小、Campanacci分级、Jaffe分级、NTx水平、VEGF水平是GCT患者治疗后3年内复发的独立危险因素。