于樂 郝玢 李正民 王玉學(xué)

[摘要] 骨巨細(xì)胞瘤（GCTB）是最常見的原發(fā)性骨腫瘤之一，具有侵襲性和潛在惡性轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，手術(shù)切除是GCTB主要的治療方法。目前隨著分子生物學(xué)的相關(guān)研究進(jìn)展，骨巨細(xì)胞瘤的治療已進(jìn)入綜合治療時(shí)代，其中RANKL拮抗劑與雙膦酸鹽在許多實(shí)體腫瘤的輔助治療也正逐步成為研究的熱點(diǎn)，尤其針對(duì)GCTB的輔助治療降低術(shù)后復(fù)發(fā)率有明顯效果。本文對(duì)RANK信號(hào)通路組成、轉(zhuǎn)導(dǎo)及在GCTB發(fā)生發(fā)展過程中的影響以及相關(guān)藥物輔助治療的研究進(jìn)展作簡(jiǎn)要綜述。

[關(guān)鍵詞] 骨巨細(xì)胞瘤；RNAKL；雙膦酸鹽；破骨細(xì)胞

[中圖分類號(hào)] R730.53 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 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

近年來腫瘤成為危害人類健康的主要疾病，其發(fā)病率與死亡率逐年增高，成為繼心血管疾病后又一大威脅人類生命健康的重要因素，其中骨巨細(xì)胞瘤（giant cell tumor of bone，GCTB）為常見的良性骨腫瘤，介于良性與惡性之間，侵蝕的能力較強(qiáng)，雖然為中間性但仍有5%患者遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[1-3]。目前臨床統(tǒng)計(jì)表明，GCTB好發(fā)生于20～40歲的青壯年，女性發(fā)病率稍高，在我國(guó)發(fā)病率比歐美國(guó)家稍高，多數(shù)發(fā)生在長(zhǎng)骨遠(yuǎn)端[4]。大多數(shù)為單發(fā)，多個(gè)病灶的情況很罕見[5]。骨巨細(xì)胞瘤具有向惡性肉瘤轉(zhuǎn)化的傾向，約1%的患者會(huì)隨著疾病進(jìn)展轉(zhuǎn)化為惡性肉瘤，接受過放射治療的患者傾向稍高。GCTB的多數(shù)臨床表現(xiàn)是患肢局部區(qū)的腫脹伴疼痛、畸形以及四肢關(guān)節(jié)活動(dòng)受限。GCTB的發(fā)展及疾病進(jìn)展的確切機(jī)制尚未闡明，但多數(shù)研究認(rèn)為RANK信號(hào)通路的異常激活是致病的主要因素?，F(xiàn)在RANKL拮抗劑與雙膦酸鹽抗腫瘤藥物的治療方案在多個(gè)臨床研究中已取得一定的療效并且不良反應(yīng)少。本文對(duì)RANK信號(hào)通路的組成、作用機(jī)制和在GCTB發(fā)生發(fā)展過程中的影響以及RANKL抑制劑做以下綜述。

1 RANK信號(hào)通路的組成及作用機(jī)制

RANK信號(hào)通路主要由Receptor activator of nuclear factor-kappa B （RANK），RANK配體（RANKL）和骨保護(hù)素（OPG）三者組成。RANK首次分離于樹突狀細(xì)胞表面為Ⅰ型跨膜蛋白，TNF受體家族之一，其主要功能是與 RANKL的結(jié)合產(chǎn)生并傳遞信號(hào)。RANKL是RANK的配體為Ⅱ型跨膜蛋白共有3種亞型，分別為RANK1、RANK2、RANK3，是腫瘤壞死因子超家族之一，能刺激破骨細(xì)胞（Osteoclast，OC）分化成熟并增強(qiáng)其功能。OPG為一種分泌型糖蛋白具有抑制OC分化及其介導(dǎo)的骨破壞能力。RANK信號(hào)通路是骨重塑關(guān)鍵信號(hào)傳導(dǎo)途徑，在成熟OC的分化和OC介導(dǎo)的骨吸收上至關(guān)重要，同時(shí)其在淋巴結(jié)形成、激活樹突狀細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞分化增殖和胸腺微環(huán)境建立中起著重要角色。當(dāng) RANK與其配體即RANKL互相作用時(shí)就會(huì)開啟OC分化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致其胞內(nèi)構(gòu)型改變，與TRAFs N-端環(huán)鋅指結(jié)構(gòu)域結(jié)合，引起多種激酶的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，可能主要通過JNK途徑、NF-κB途徑、Akt途徑調(diào)控OC的成熟和功能，進(jìn)而引起骨破壞。OPG為RANKL的誘餌受體并可以與RANKL的不同亞型結(jié)合進(jìn)而中斷RANKL-RANK作用。由于缺乏了RANKL-RANK產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄活化信號(hào)，阻礙了破骨細(xì)胞向成熟OC的改變[6]。Franceca等[7]通過觀察成骨細(xì)胞分化成熟的過程中OPG和RANKL的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)RANKL與OPG比值明顯減小，在實(shí)驗(yàn)中人為加入RANKL后發(fā)現(xiàn)相應(yīng)前體細(xì)胞分化為OC。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了RANKL和OPG分別是OC發(fā)生的促進(jìn)因素和抑制因素，RANKL與OPG的比值在骨重塑相關(guān)過程中起重要的調(diào)控作用。

2 骨巨細(xì)胞瘤中RANK信號(hào)通路的表達(dá)及影響

正常骨骼的維持要求骨重塑中骨形成與骨吸收的動(dòng)態(tài)平衡。在GCTB中由于腫瘤細(xì)胞表達(dá)的RANKL與OPG的比值嚴(yán)重失調(diào)急劇加速了骨吸收，從而破壞了正常的平衡，導(dǎo)致GCTB以溶骨性破壞為主要特征表現(xiàn)[8]。RNAK信號(hào)通路與GCTB的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，許多研究發(fā)現(xiàn)，GCTB的基質(zhì)細(xì)胞（stromal cell，SC）高水平表達(dá)RANKL，并認(rèn)為其是該疾病進(jìn)展的關(guān)鍵信號(hào)調(diào)節(jié)器[9-11]。這些過表達(dá)RANKL的SC刺激OC融合為多核破骨樣巨細(xì)胞，溶解腫瘤周圍骨質(zhì)。GCTB能夠通過RANK通路分泌多類型細(xì)胞因子及生長(zhǎng)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）。這些因子增加成骨細(xì)胞RANKL的表達(dá)或減少OPG的生成。破壞了正常的RANKL與OPG平衡水平提高了OC活性。而活性增加后的OC使骨微環(huán)境發(fā)生改變，由激活的OC分泌的骨相關(guān)生長(zhǎng)因子增多，如transforming growth factor-b（TGF-b）， insulin-like growth actors（IGFs）， fibroblast growth factors（FGFs）等進(jìn)一步促進(jìn)GCTB細(xì)胞的增殖和骨質(zhì)破壞，從而產(chǎn)生惡性循環(huán)加劇了疾病進(jìn)展[12-13]。研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)RANK通路的靶向中斷可以有效減少GCTB造成的骨破壞[14-15]。

3 骨巨細(xì)胞瘤的輔助治療

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)展，骨巨細(xì)胞瘤的外科手術(shù)整塊切除的實(shí)施越來越多，但限于腫瘤所在解剖位置的限制刮除術(shù)+局部輔劑更常見，Klenke等[16]報(bào)道了整體經(jīng)過手術(shù)治療的GCTB復(fù)發(fā)率約為20%。探尋新輔助治療策略成為必然。GCTB的進(jìn)展及侵襲能力依賴于過度激活的RANK，當(dāng)RANK異常激活時(shí)會(huì)啟動(dòng)并加速骨吸收或骨破壞，如何有效抑制RANK通路活性成為可能的治療靶點(diǎn)。目前關(guān)于RANK信號(hào)通路的相關(guān)藥物單克隆抗體Denosumab與雙膦酸鹽類藥物在GCTB的輔助治療方面有較好的臨床效果。

3.1 Denosumab與骨巨細(xì)胞瘤

Denosumab為一種人源化的抗體配體（RANKL）的單克隆抗體，與RANK有較高的特異性和親和性，通過結(jié)合RANK阻斷RANK-RANKL，從而中斷了骨吸收相關(guān)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，切斷了惡性循環(huán)并糾正了骨破壞與骨形成的失衡，使病灶得以縮小、恢復(fù)正常骨質(zhì)。Thomas等[16]進(jìn)行的一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)研究主要觀察GCTB細(xì)胞對(duì)Denosumab的敏感性，共入組35例患者，85%的患者發(fā)生明顯的腫瘤反應(yīng)，在組織學(xué)上可見密集的基質(zhì)細(xì)胞及其誘導(dǎo)產(chǎn)生的破骨樣巨細(xì)胞減少，新分化的編織骨生成代替了原先的病灶。此外患者疼痛明顯緩解或消失，肢體功能逐漸恢復(fù)均說明了Denosumab對(duì)GCTB的有效性[15]。Chawla等[17]進(jìn)行的另一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)回顧分析無法通過手術(shù)治療GCTB患者的長(zhǎng)期隨訪結(jié)果，96%患者應(yīng)用Denosumab的平均隨訪時(shí)間13個(gè)月內(nèi)腫瘤未發(fā)生進(jìn)展。Denosumab不僅在控制腫瘤的局部進(jìn)展有較好效果且短期使用即可緩解臨床癥狀。Broto等[18]研究發(fā)現(xiàn)30%的患者在使用Denosumab第1周后疼痛明顯減輕，50%的患者在接受治療2個(gè)月后疼痛減輕。Denosumab在臨床試驗(yàn)中同其他靶向藥物同樣觀察到了相關(guān)的不良反應(yīng)。資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，僅有9%的患者出現(xiàn)了嚴(yán)重不良反應(yīng)，嚴(yán)重的不良反應(yīng)包括顎骨壞死（1%）、低鈣血癥（5%）、低磷血癥（3%）、嚴(yán)重感染（2%）、貧血腰痛四肢痛（1%），5%的患者因此停止繼續(xù)用藥[19-20]。Denosumab對(duì)于無法手術(shù)切除腫瘤的患者或者預(yù)計(jì)手術(shù)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥的患者是一個(gè)很好的選擇，但是預(yù)計(jì)腫瘤局部控制可能需要終身用藥，長(zhǎng)期用藥的治療經(jīng)驗(yàn)及用藥時(shí)間限制的研究仍待更多的臨床研究。

3.2 雙膦酸鹽類藥物與骨巨細(xì)胞瘤

目前實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)雙膦酸鹽（Bisphosphonates）可以糾正GCTB過表達(dá)RANKL導(dǎo)致的與OPG比值失調(diào)，有效抑制并使GCTB發(fā)生凋亡，降低術(shù)后復(fù)發(fā)率[21-23]。Lau等[8]研究發(fā)現(xiàn)雙膦酸鹽藥物對(duì)抑制GCTB局部侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的能力，Balke等[24]體外研究發(fā)現(xiàn)唑來膦酸能夠顯著抑制GCTB的骨質(zhì)吸收。在Dufresne等[12]研究中雙膦酸鹽藥物可以誘導(dǎo)GCTB細(xì)胞凋亡，阻止腫瘤引起的骨破壞降低術(shù)后復(fù)發(fā)率并糾正RANKL/OPG比率的失調(diào)。體外實(shí)驗(yàn)和小樣本的觀察研究都表達(dá)了雙膦酸鹽類藥物可以抑制GCTB的復(fù)發(fā)，甚至誘使GCTB細(xì)胞的凋亡，在臨床上的實(shí)際應(yīng)用也觀察到了較好的效果。Gille等[25]研究發(fā)現(xiàn)位于頸椎的骨巨細(xì)胞瘤患者單獨(dú)使用唑來膦酸就能夠控制病灶進(jìn)展，且三年間疾病未發(fā)生進(jìn)展。在另一項(xiàng)研究中Yu等[26]回顧性分析了16例GCTB患者再手術(shù)切除腫瘤后接受阿侖膦酸鈉的輔助治療，術(shù)后的平均 28個(gè)月復(fù)查期間沒有GCTB的局部復(fù)發(fā)。一項(xiàng)Ⅱ期臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)觀察了標(biāo)準(zhǔn)治療加用雙膦酸鹽對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)的骨巨細(xì)胞瘤術(shù)后兩年內(nèi)復(fù)發(fā)率與標(biāo)準(zhǔn)治療的差異。值得注意的是，雙膦酸鹽同Denosumab一樣可能會(huì)導(dǎo)致顎骨壞死嚴(yán)重的不良反應(yīng)，長(zhǎng)期使用應(yīng)密切注意這一不良反應(yīng)[27]。

4 小結(jié)與展望

現(xiàn)在針對(duì)GCTB中RANK通路相關(guān)研究初有進(jìn)展，已有多個(gè)小樣本的觀察探討，人們對(duì)于RANKL拮抗劑和雙膦酸鹽藥物在骨巨細(xì)胞瘤治療中總體顯示出良好的抗腫瘤療效，對(duì)GCTB中的RANKL表達(dá)及影響有了全新的領(lǐng)會(huì)。Denosumab作為對(duì)GCTB患者全新的治療選擇，其輔助治療的有效性得到了初步驗(yàn)證，但對(duì)最佳的持續(xù)用藥時(shí)間和針對(duì)不同患者的情況（腫瘤位置、局部腫瘤累及、是否合并病理骨折等）的最佳用藥時(shí)期并未有相關(guān)研究。而且由于GCTB發(fā)病率小，局部侵蝕性較強(qiáng)，診斷較晚且有轉(zhuǎn)移或惡化傾向，未來仍需大樣本的臨床資料來評(píng)估藥物的使用劑量、不良反應(yīng)等。開發(fā)針對(duì)GCTB的藥物和尋找新的靶向治療，未來的研究期待能夠發(fā)現(xiàn)特異性和敏感性高的檢測(cè)方法以提高GCTB的診斷率。隨著人們對(duì)抗腫瘤藥物的不斷深入研究，GCTB的靶向治療有望成為臨床治療的有效策略，將會(huì)實(shí)現(xiàn)依據(jù)患者腫瘤的生物學(xué)行為實(shí)行個(gè)體化治療之路。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Errani C，Ruggieri P，Asenzio MA， et al. Giant cell tumor of the extremity： a review of 349 cases from a single institution [J]. Cancer Treat Res，2010，36（1）：1-7.

[2] Lehner B，Kunz P，Saehr H，et al. Epigenetic silencing of genes and microRNAs within the imprinted Dlk1-Dio3 region at human chromosome 14.32 in giant cell tumor of bone [J]. BMC Cancer，2014，14：495.

[3] Deng Z，Ding Y，Yang F，et al. Metachronous multicentric giant cell tumor of bone with retroperitoneal metastasis [J]. Chin Med J （Engl），2014，127（14）：2713-2715.

[4] Niu X，Zhang Q，Hao L，et al. Giant cell tumor of the extremity： retrospective analysis of 621 Chinese patients from one institution [J]. J Bone Joint Surg Am，2012，94（5）：461-467.

[5] Raskin KA，Schwab JH，Mankin HJ，et al. Giant cell tumor of bone [J]. J Am Acad Orthop Surg，2013，21（2）：118-126.

[6] 田虹，樊瑜波.OPG、RANK、RANKL的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制和在骨疾病中的作用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2010，10（20）：3963-3966.

[7] Franceca GoBi，Lorenz C，Hof Bauer，et al. The expression of osteoprotegerin and RANK ligand support of osteoclas-t for mation by stromal-osteoblast lingeage cells is developmentally regulated [J]. Endocrinology，2000，141（12）：4768-4776.

[8] Lau CP，Huang L，Tsui SK，et al. Pamidronate，farnesyl transferase，and geranylgeranyl transferase-I inhibitors affects cell proliferation， apoptosis， and OPG/RANKL mRNA expression in stromal cells of giant cell tumor of bone [J]. J Orthop Res，2011，29（3）：403-413.

[9] Lewin J，Thomas D. Denosumab： a new treatment option for giant cell tumor of bone [J]. Drugs Today（Barc），2013， 49（11）：693-700.

[10] Roux S，Amazit L，Meduri G，et al. RANK （receptor activator of nuclear factor kappa B）and RANK ligand are expressed in giant cell tumors of bone [J]. Am J Clin Pathol，2002，117（2）：210-216

[11] Xu SF，Adams B，Yu XC，et al. Denosumab and giant cell tumour of bone—a review and future management considerations [J]. Curr Oncol，2013，20（5）：e442-e447.

[12] Dougall WC. Molecular pathways：osteoclast-dependent and osteoclast-independent roles of the RANK/RANKL/OPG pathway in tumorigenesis and metastasis [J]. Clin Cancer Res，2012，18（2）：326-335.

[13] Kim Y，Nizami S，Goto H，et al. Modern interpretation of giant cell tumor of bone： predominantly osteoclastogenic stromal tumor [J]. Clin Orthop Surg，2012，4（2）：107-116.

[14] Dufresne A，Derbel O，Cassier P，et al. Giant-cell tumor of bone，anti-RANKL therapy [J]. Bonekey Rep，2012，1（5）：149.

[15] Federman N，Brien EW，Narasimhan V，et al. Giant cell tumor of bone in childhood： clinical aspects and novel therapeutic targets [J]. Paediatr Drugs，2014，16（1）：21-28.

[16] Klenke FM，Wenger DE，Inwards CY，et al. Giant cell tumor of bone： risk factors for recurrence [J]. Clin Orthop Relat Res，2011，469（2）：591-599.

[17] Thomas D，Henshaw R，Skubitz K，et al. Denosumab in patients with giant-cell tumor of bone： an open-label，phase 2 study [J]. Lancet Oncol，2010，11（3）：275-280.

[18] Chawla S，Henshaw R，Seeger L，et al. Safety and efficacy of denosumab for adults and skeletally mature adolescents with giant cell tumor of bone： interim analysis of an open-label， parallel-group， phase 2 study [J]. Lancet Oncol，2013，14（9）：901-908

[19] Broto JM，Cleeland C，Glare P，et al. Effects of denosumab on pain and analgesic use in giant cell tumor of bone：interim results from a phase II study [J]. Acta Oncol，2014，53（9）：1173-1179.

[20] Fizazi K，Carducci M，Smith M，et al. Denosumab versus zoledronic acid for treatment of bone metastases in men with castration- resistant prostate cancer： a randomized， double-blind study [J]. Lancet，2011，377（9768）：813-822.

[21] Henry DH，Costa L，Goldwasser F，et al. Randomized，double-blind study of denosumab versus zoledronic acid in the treatment of bone metastases in patients with advanced cancer （excluding breast and prostate cancer） or multiple myeloma [J]. J Clin Oncol，2011，29（9）：1125-1132.

[22] Yang T，Zheng XF，Lin X，et al. Postoperative irrigation with bisphosphonates may reduce the recurrence of giant cell tumor of bone [J]. Med Hypotheses，2013，81（5）：851-852.

[23] Gouin F，Rochwerger AR，Di Marco A，et al. Adjuvant treatment with zoledronic acid after extensive curettage for giant cell tumours of bone [J]. Eur J Cancer，2014，50（14）：2425-2431.

[24] Balke M，Campanacci L，Gebert C，et al. Bisphosphonate treatment of aggressive primary， recurrent and metastatic giant cell tumour of bone [J]. BMC Cancer，2010，10（8）：462.

[25] Gille O，Oliveira Bde A，Guerin P，et al. Regression of giant cell tumor of the cervical spine with bisphosphonate as single therapy [J]. Spine，2012，37（6）：E396-E399.

[26] Yu X，Xu M，Xu S，et al. Clinical outcomes of giant cell tumor of bone treated with bone cement filling and internal fixation， and oral bisphosphonates [J]. Oncol Lett，2013，5（2）：447-451.

[27] Smith MR，Saad F，Coleman R，et al. Denosumab and bone-metastasis- free survival in men with castration-resistant prostate cancer：results of a phase 3，randomized，placebo-controlled trial [J]. Lancet，2012，379（9801）：39-46.

（收稿日期：2015-11-15 本文編輯：趙魯楓）