总结骨巨细胞瘤(GCTB)复发转移机制的研究进展，以期为寻找新的诊治靶点提供必要的实验及理论依据。
在PubMed、中国知网、万方数据和大医医学等数据库以"骨巨细胞瘤" "骨巨细胞瘤复发" "骨巨细胞瘤转移"和"giant cell tumor of bone" "recurrence of giant cell tumor of bone" "metastasis of giant cell tumor of bone"为中英文关键词，检索2001年1月—2018年12月国内外有关骨巨细胞瘤复发转移机制方面的相关文献资料，并进行汇总分析。
共检索到文献5 703篇，按纳入标准和排除标准最终纳入40篇文献，其中中文文献9篇和英文文献31篇。大量的研究证实RANK/RANKL信号通路、基质金属蛋白酶、细胞周期相关分子、肿瘤微环境细胞因子、组蛋白修饰、免疫细胞与相关分子等对GCTB的复发转移有促进作用。
GCTB较强的侵袭性及远处转移性导致治疗遭遇瓶颈，其复发转移机制至今仍不清楚，因此深入研究GCTB的复发转移机制，寻找新的治疗靶点非常关键。
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骨巨细胞瘤(giant cell tumor of bone，GCTB)是一种较少见的破骨细胞样多核巨细胞交界性骨肿瘤，约占临床全部骨肿瘤病例的5%，在中国GCTB在所有首发骨肿瘤中占20%[1,2]。虽然GCTB是一种交界性肿瘤，但其溶骨性和破坏性使其更类似于恶性肿瘤，并具有较高的局部复发率(25%～50%)和肺转移率(<5%)，故备受临床关注[2,3]。目前，治疗GCTB的主要方式是手术，尤其是局部搔刮术，但术后复发转移率较高；近年出现了一些新的辅助治疗，如瘤腔灭活、抑制瘤体药物的使用、血管栓塞、局部放化疗等，对GCTB的复发转移起到了一定的抑制作用[4,5]。狄诺单抗是目前GCTB辅助治疗中一种新型单克隆抗体，对于无法手术切除或是多次复发、转移的患者，有一定的效果，但停药后有复发及促使肿瘤细胞恶化的风险[6]。因此，临床对GCTB的治疗陷入瓶颈。
笔者以"骨巨细胞瘤""骨巨细胞瘤复发""骨巨细胞瘤转移"和"giant cell tumor of bone""recurrence of giant cell tumor of bone""metastasis of giant cell tumor of bone"等中英文关键词，在PubMed、中国知网、万方和大医医学等中英文数据库检索2001年1月—2018年12月的文献资料。文献的纳入标准：骨巨细胞瘤复发转移方面的基础研究及临床研究。排除标准：(1)无法获取全文的文献；(2)研究内容重复的文献；(3)非重点研究骨巨细胞瘤复发转移的文献。共检索文献5 703篇，最终纳入40篇文献，包括9篇中文文献和31篇英文文献(图1)。笔者归纳和总结GCTB复发、转移机制方面的研究进展，以期为寻找新的诊治靶点提供必要的实验及理论依据。
骨保护素、细胞核因子-κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB, RANK)和RANK配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand, RANKL)信号通路是骨吸收与重建过程中最重要的通路之一，骨保护素通过与RANKL结合，阻断与RANK结合，进而抑制骨吸收，维持骨代谢平衡。在GCTB中，肿瘤基质细胞分泌释放细胞趋化因子、血管内皮生长因子、转化生长因子等诱导募集单核细胞，并促进单核细胞的分化生长，形成多核巨细胞[4]。此外，基质细胞继续分泌的巨噬细胞集落刺激因子促进单核细胞分泌表达RANK，基质细胞则大量表达RANKL。单核细胞表面的RANK同基质细胞表达的RANKL结合以后，单核细胞开始进行分化融合形成多核巨细胞，多核巨细胞与GCTB基质细胞相互作用使正常的骨平衡失调，当溶骨反应大于成骨反应时，骨发生不可逆溶解[5]。以上研究说明了RANK/RANKL信号通路通过多过程的作用促进GCTB的复发与侵袭，但其具体复发机制仍然没有完全被诠释，还需要进一步大量研究论证。
目前临床研究相继证明狄诺单抗用于GCTB患者具有较好的疗效[5,6,7,8]。狄诺单抗通过特异性结合RANKL，阻止RANK/RANKL通路介导的破骨细胞的成熟及活化，进而防止GCTB进展造成的骨质破坏及丢失。因此，其在手术无法切除、术后复发、多中心病灶及在少数转移性GCTB患者中的疗效和生物安全性得到肯定，但长期效果仍需要进一步研究[6,7]。此外，RANKL通路异常活化还可能促进肿瘤细胞的侵袭性。Quattrini等[9]回顾性分析163例GCTB病例发现，RANKL、RANK和核因子IB(nuclear factor/IB, NFIB)三者同时过表达时，会显著增加GCTB患者的转移风险(95%CI 4.12～44.82,P<0.01)，这将为预测GCTB生物学行为和治疗提供重要的依据。
在GCTB肿瘤微环境中，肿瘤细胞还可分泌一些细胞因子如巨噬细胞集落刺激因子、肿瘤坏死因子、IL-6和甲状旁腺激素释放蛋白等，均可作用于RANKL通路，识别甲状旁腺素1受体，刺激RANKL在成骨细胞中的表达，并降低成骨细胞中骨保护素的表达，促进破骨细胞的分化及其功能，进一步增加了骨溶解的速率。Ng等[10]研究发现，基质细胞中的CCAAT/增强子结合蛋白β表达上调，可诱导RANKL启动子的活性，诱导GCTB的RANKL过表达，造成GCTB的恶性发展。在溶骨的过程中，血钙水平升高，活化的破骨细胞产生的许多生长因子被激活，包括转化生长因子-β、成纤维细胞生长因子、血小板衍生生长因子等，从而进一步促进破坏破骨细胞介导的骨吸收破坏和肿瘤细胞增殖，形成恶性负反馈。此外，甲状旁腺激素释放蛋白可诱导多核巨细胞的形成；肿瘤基质细胞也可以分泌甲状旁腺激素释放蛋白促进肿瘤细胞局部侵袭和迁移。因此，用甲状旁腺激素释放蛋白抗体可拮抗肿瘤细胞迁移和侵入[11]。以上研究结果显示，肿瘤微环境中的细胞因子均可作用于RANKL。促进RANK/RANKL通路持续激活；但其中的细胞因子种类繁多，相互交叉，尚需进一步研究探索。
成纤维细胞生长因子广泛存在于人体骨基质当中，可促进未成熟成骨细胞/骨祖细胞的增殖，参与骨组织的自我修复过程。Singh等[12]研究发现，成纤维细胞生长因子-2可通过结合"成纤维细胞生长因子R2-Ⅲc"启动通过下游信号传导通路，促使转录因子TWIST1基因表达下调并上调转录因子Runx2基因表达，促进碱性磷酸酶和骨桥蛋白的表达增加，在成骨细胞变异的过程中起重要作用。Zuo等[13]利用小鼠骨髓培养物刺激破骨细胞证明成纤维细胞生长因子-2通过诱导RAW264.7破骨细胞样细胞融合成巨细胞和细胞内肌动蛋白细胞骨架重组影响破骨细胞的形成和骨吸收。
血管内皮细胞生长因子在GCTB的侵袭转移中发挥着重要作用。血管内皮细胞生长因子是目前研究最成熟的一类血管生成因子，与肿瘤的发生、发展和转移关系相当密切。毛庆等[14]证明，血管内皮细胞生长因子在GCTB中呈过表达状态，其阳性表达者复发和/或肺转移率明显高于阴性者(P<0.05)。Taylor等[15]报道血管内皮细胞生长因子-A和血管内皮细胞生长因子-D可替代巨噬细，细胞集落刺激因子参与诱导人类单核细胞向破骨细胞的转化，在人类破骨细胞形成和骨吸收中发挥重要作用，在GCTB肿瘤微环境中过度激活破骨细胞，加速溶骨破坏。
转化生长因子-β是在骨重建和肿瘤微环境中的一类重要的因子，既可刺激早期的成骨细胞增殖和抑制晚期的成骨细胞变异和骨矿化功能，也可通过刺激RANKL的分泌与增强破骨细胞的存活来促进骨的分解代谢。Wang等[16]报道，转化生长因子-β通过Smad3和Smad4蛋白作用提高基质细胞上蛋白酶激活受体-1的表达，促进肿瘤细胞生长、血管生成及促进破骨细胞分化。转化生长因子-β1通过Smad3蛋白在GCTB的骨溶解中起促进作用[17]。转化生长因子-β2诱导血管生成素样蛋白形成可促进GCTB的局部侵袭和远处转移[18]。
MMPs是锌依赖性内肽酶，可降解大多细胞外基质蛋白质，导致细胞外基质重塑。MMPs重塑细胞基质是肿瘤复发转移的关键步骤。正常生理条件下，MMPs和金属蛋白酶组织抑制剂之间保持动态平衡，从而使细胞外基质保持良好的形状。其中基底膜是肿瘤细胞侵袭的障碍，肿瘤细胞分泌基底膜降解酶可促进肿瘤侵袭和转移。在GCTB中，肿瘤细胞分泌多种MMPs。Ghert等[19]从新鲜分离的GCTB肿瘤基质细胞中发现，这些原代基质细胞可产生MMP-2和MMP-9，并且这些蛋白水解因子在体外仍具有酶解活性。Cowan等[20]发现，GCTB基质细胞可表达MMP-1和MMP-13，它们都积极参与骨质破坏与骨的重吸收。Mak等[21]通过体外多核巨细胞和纺锤样基质细胞的共同培养相互作用可以增加骨的重吸收，并证实MMP-13在其中起着重要的作用。研究者还发现，MMP-7、MMP-9和金属蛋白酶组织抑制因子-3在GCTB中高表达，而MMP-7、MMP-9表达失衡可能会加速肿瘤血管形成并影响肿瘤的复发；MMP-16的表达增强是GCTB复发的重要标志，测定MMP-16对GCTB的预后判断和治疗方法的选择具有指导意义[22,23]。目前研究的MMP种类繁多，并且已相当成熟，从中遴选出对GCTB的复发转移有巨大促进作用的MMPs必将成为未来研究热点，并有可能据此寻找出新的抑制GCTB侵袭复发的药物。
细胞周期相关分子是一类老生常谈的抑癌基因，它参与多种肿瘤的恶性进展过程。p27是细胞周期素依赖激酶抑制蛋白家族成员之一，p27作为细胞周期的负性调控因子，可通过阻止细胞G1/S期的转换，抑制细胞增殖，使细胞有机会修复损伤和编码错误的DNA。p27的突变对CGTB患复发者复发转移和预后均有重要的意义[24,25]。郭成学等[24]报道了p27蛋白减少或缺失，与CGTB肿瘤恶性进展及复发、转移密切相关，可能是复发转移的重要预测因子。
p53是一种肿瘤抑制基因，可参与调控细胞周期，对肿瘤的恶性进展发挥重要作用[25,26]。Okubo等[27]通过检测GCTB内p53基因和人谷胱甘肽过氧化物酶-1基因表达发现，人谷胱甘肽过氧化物酶-1分子过表达可与p53基因相互作用促使GCTB发生基因变异，可能促使骨巨细胞的复发和恶变，影响肿瘤发生发展和患者的预后。张浩等[28]证明了p53在Ⅲ级GCTB中高表达，可作为判断GCTB恶性度的重要指标之一。
组蛋白3.3基因(histones3.3)包括H3F3A和H3F3B。异常合成的H3F3A组蛋白掺入到了核小体中，可使细胞的基因表达及生物学行为发生异常。Behjati等[29]首次发现GCTB中H3F3A基因G34W或G34L位点发生突变，长骨GCTB携带H3F3A基因G34W或G34L突变基因比例较高(突变范围88.4%～95.5%)，且这些突变仅限于单核基质细胞。Righi等[30]通过对16例非肺转移和9例肺转移的GCTB患者进行比较发现，共有24例呈现H3F3A突变，9例肺转移患者携带两个位点突变，提示H3F3A突变可能是GCTB恶性转变的信号。Amary等[31]研究中发现，97.8%的GCTB病例中携带histones 3.3 G34W基因变异，并首次证实G34突变在原发恶性骨肿瘤中表达。Lim等[32]还发现，histones 3.3 G34W突变累积会影响RNA合成、基因转录及染色质结构，导致该分子功能降低，进而导致GCTB的肿瘤细胞过度增殖。因此，近年来H3F3A突变被认为是GCTB的特征性变异基因。
T细胞是效应性淋巴细胞的主要组分，可直接识别杀伤肿瘤细胞、释放细胞因子，参与机体的抗肿瘤免疫。Cowan等[33]报道，GCTB微环境中T细胞可以刺激基质细胞通过CD40/CD40L信号通路，刺激甲状旁腺激素释放蛋白表达及分泌，并上调MMP-13的基因表达。活化的甲状旁腺激素释放蛋白可进一步促进RANK和MMP-13的表达。Al-Sukaini等[34]研究发现，肿瘤微环境中低表达人类白细胞抗原-Ⅰ类分子的CD8＋T细胞，以及过表达B7-H3免疫共刺激分子可能是增加GCTB局部侵袭性的重要因素。
CD34是血管内皮细胞的最高特异性标记分子和最敏感的标志物[35]，对于预测肿瘤的进展有重要的意义。Zhou等[36]研究68例GCTB标本发现，MMP-9通过促进细胞外基质的降解以及血管内皮细胞的增殖，介导肿瘤新血管形成。因此，CD34和MMP-9对预测GCTB的进展和预后有一定的指示作用。CD105是近年来发现的新生血管标志物，在增殖内皮细胞上高表达。蔡颖等[37]报道，利用免疫组织化学法统计CD105标记的微血管密度值发现，MMP-2阳性组和MMP-9阳性组各有较高的微血管密度值，差异有统计学意义(P<0.01)；同时Spearman相关分析显示，微血管密度与MMP-2、MMP-9的表达呈正相关性：因此，此三者表达水平可作为提示骨巨细胞瘤复发的依据。
CD44是一种细胞黏附因子，可与透明角质酸结合影响肿瘤的进展。CD44在GCTB患者中异常表达，患者X线的Campanacci等级越高，CD44阳性表达率越高；同时CD44可能与GCTB的复发相关[38]。杨金三等[39]通过将Jaffe病理分级Ⅱ、Ⅲ级合成一组与Ⅰ级相比，证实CD44v5在骨巨细胞瘤Jaffe病理分级中的表达阳性率随病理级别的增高而呈递增的趋势，提示CD44v5的表达变化可能与骨巨细胞瘤的侵袭能力有关，其高表达提示骨巨细胞瘤的高侵袭性。CD147是一种新的细胞表面黏附分子，在肿瘤组织中表达，尤其在恶性肿瘤中有较高的表达。毕乃贵等[40]通过对36例GCTB免疫组织化学结果分析研究发现，CD147在复发组的CD147阳性表达率明显高于未复发组(P<0.05)，提示CD147与骨巨细胞瘤的侵袭、转移密切相关。
综上，大量实验研究表明，GCTB的复发转移与RANK/RANKL、生长因子、MMPs、细胞周期相关分子、组蛋白修饰等通路和分子相关。尽管部分成果已经应用于临床，但GCTB的复发转移仍是制约其手术疗效和患者长期预后的最大障碍。因此，深入研究GCTB的复发转移机制，寻找新的治疗靶点非常关键。
所有作者均声明不存在利益冲突
