骨巨細胞瘤患者血清NTx、VEGF變化及其與臨床病理特征及預后的關系

蔣建召 武俊敏 金海偉

骨巨細胞瘤(giant cell tumor of bone，GCTB)是一種骨良性腫瘤，占良性骨腫瘤的18%，通常發生年齡在20至40歲之間[1]。盡管定義為良性，但它仍具有侵略性，會引起高度溶骨性缺陷，破壞骨骼并逐漸引起關節周圍腫脹[2]。GCTB的危險因素還包括畸形、病理性骨折、局部復發的高傾向性以及腫瘤轉移。手術切除是治療GCTB的常用有效手段，但是，切除范圍的擴大常常引起爭議，并且部分切除手術會導致并發癥以及功能障礙[3]。由于其高復發性，需要尋找能監控腫瘤進展的生物標志物以及時對患者進行輔助治療。

GCTB的基質細胞可以通過募集單核細胞和促進破骨細胞的形成來促進腫瘤的發展，抑制骨吸收可以降低GCTB的復發率[4]。骨膠原的代謝分解產物一直是骨吸收的潛在標志，Ⅰ型膠原蛋白的交聯N端肽(N-Telopeptides of Type Ⅰ Collagen，NTx)是骨膠原蛋白降解產物，它具有高度骨特異性，反映了破骨細胞衍生的組織蛋白酶在生理性骨重塑過程中的骨吸收狀態[5]。大量研究表明，血清NTx水平可能與骨骼疾病程度有關[6]。血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是腫瘤血管生成的重要誘因，可通過與受體特異性結合來促進腫瘤細胞增殖，水解基底膜并增強血管通透性[7]。在許多實體瘤中已檢測到VEGF表達與血管生成之間的關聯。此外，有研究表明，骨骼發育過程中的血管生成和VEGF的產生對于破骨細胞的形成至關重要[8]。近年來，對GCTB患者血清NTx、VEGF變化與臨床病理特征關系的報道不多，尤其是兩者聯合檢測對GCTB患者預后評估價值報道較少。因此，本研究對GCTB患者血清NTx、VEGF水平進行分析，并探索其與臨床病理特征的相關性以及作為GCTB預后指標的可能價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年1月至2017年5月就診于我院GCTB患者106例作為病例組，男女比例為28∶25；年齡20～60歲，平均年齡(33.26±5.21)歲；腫瘤大小<5 cm 75例，≥5 cm 31例；發病部位：四肢骨78例，軀干骨28例；按照Campanacci影像學分級：Ⅰ級31例，Ⅱ級49例，Ⅲ級26例；Jaffe組織學分級：Ⅰ級25例，Ⅱ級52例，Ⅲ級29例。收取同期入院就診的健康體檢者106例作為對照組，男女比例為51∶55；年齡20～60歲，平均年齡(31.58±4.92)歲。病例組與對照組在性別比例和年齡上無顯著差異(P>0.05)。

1.2 納入與排除標準

納入標準：①經影像學以及組織病理學檢測確診為GCTB患者，所有患者均接受手術治療；②已簽署知情同意書；③具有完整的病歷資料；④能積極配合隨訪研究。排除標準：①就診6個月前有外傷性骨折者；②風濕性關節炎患者，骨質疏松患者；③就診6個月前服用過影響骨代謝藥物者；④患有其他影響骨代謝疾病者；⑤妊娠與哺乳期婦女；⑥既往有心肺功能不全，肝腎功能不全者。

1.3 檢測方法

抽取GCTB患者早晨空腹狀態下靜脈血5 ml，離心后收集血清，采用酶聯吸附法測定血清NTx與VEGF水平，分別利用NTx試劑盒(美國Osteomark)、VEGF試劑盒(美國賽默飛)按照說明書進行操作。

1.4 隨訪方法

采用門診或電話的方式隨訪3年。患者治療后2年內每3個月復查1次，2年后每半年復查1次。復查內容包括基礎體檢，原發腫瘤部位影像學檢測，患病部位功能恢復檢查。

1.5 統計學分析

2 結果

2.1 2組血清NTx，VEGF水平比較

病例組血清NTx，VEGF水平顯著高于對照組，差異具有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組血清NTx，VEGF水平比較

2.2 GCTB患者血清NTx，VEGF與臨床病理特征的關系

GCTB患者血清NTx、VEGF水平與患者性別、年齡、發病部位無關(P>0.05)；GCTB患者血清NTx、VEGF水平與腫瘤大小、Campanacci分級、Jaffe分級有關(P<0.05)。見表2。

表2 GCTB患者血清NTx，VEGF水平與臨床病理特征的關系

2.3 GCTB患者血清NTx，VEGF與復發情況ROC曲線分析

根據GCTB患者復診及電話的方式隨訪結果，106例患者中21例患者在治療后3年內復發，復發率19.81%。分別繪制GCTB患者血清NTx、VEGF及其聯合診斷GCTB患者治療后3年內復發的ROC曲線，血清NTx的診斷GCTB患者治療后3年內復發截點為27.17 nmol BCE/l，AUC為0.747，95%CI 0.649～0.845;VEGF診斷GCTB患者治療后3年內復發截點為426.40 pg/ml，AUC為0.765，95%CI 0.663～0.866;兩者聯合診斷GCTB患者治療后3年內復發AUC為0.849，95%CI 0.766～0.933，高于兩者單獨診斷AUC值。見圖1。

圖1 GCTB患者血清NTx、VEGF與復發情況ROC曲線

2.4 GCTB患者治療后復發影響因素的單因素分析

單因素分析結果表明，GCTB患者性別、發病部位與治療后3年內復發率無關(P>0.05)；GCTB患者年齡、腫瘤大小、Campanacci分級、Jaffe分級、NTx水平、VEGF水平與治療后3年內復發率有關(P<0.05)。見表3。

表3 GCTB患者治療后復發影響因素的單因素分析(例，%)

2.5 GCTB患者治療后復發影響因素的多因素分析

對GCTB患者治療后復發影響因素進行Logistic多因素回歸分析，以GCTB患者治療后3年內復發率為因變量，上述具有統計學意義的單因素為自變量進行賦值(年齡≥40歲=1、<40歲=0；腫瘤大小≥5 cm=1、<5 cm=0；Campanacci分級Ⅲ級=1、Ⅰ～Ⅱ級=0；Jaffe分級Ⅲ級=1、Ⅰ～Ⅱ級=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多因素回歸性分析結果顯示，年齡≥40歲、腫瘤大小≥5 cm、Campanacci分級Ⅲ級、Jaffe分級Ⅲ級、NTx水平≥27.17 nmol BCE/l、VEGF水平≥426.40 pg/ml是GCTB患者治療后3年內復發的獨立危險因素(P<0.05)。見表4。

表4 GCTB患者治療后復發影響因素的多因素分析

3 討論

GCTB是一種較為罕見的腫瘤，臨床上通常造成骨骺的溶解性病變，嚴重的骨溶解導致GCTB患者劇烈疼痛，甚至發生病理性骨折，給患者帶來極大的困擾，并增加臨床治療難度[9]。GCTB最常發生在股骨遠端和脛骨近端，組織病理學上為單核細胞、巨噬細胞和均勻分布的多核巨細胞，單核基質細胞是GCTB的贅生性和增殖性成分，能夠誘導破骨細胞類分化，從而表現出較強的破壞性[10]。由于其溶骨性和破壞性，GCTB局部復發率為25%，并且有少數伴隨腫瘤轉移[11]。因此尋找有效的指標對GCTB進行監測有助于GCTB的診斷和預防復發，從而降低患者復發率并提高患者生活質量。

骨大約90%的有機基質由Ⅰ型膠原蛋白組成，成熟的Ⅰ型骨膠原蛋白含有可穩定骨膠原蛋白原纖維的交聯氨基酸，從而增加了骨的拉伸強度和穩定性[12]，它是1種螺旋蛋白，在其N端和C端交聯，其降解產物之一是NTx。NTx也在惡性腫瘤引起的骨轉移等條件下產生，并通過基質金屬蛋白酶反映出骨吸收狀況[5]。骨吸收后，NTx釋放到血液中，隨后從尿中排出，血清和尿液中的NTx水平可作為骨膠原降解的特異性標志物[13]。尿液NTx水平和血清NTx水平之間的差異在于，尿液標志物通常受代謝波動的影響要大于血清NTx，以尿液NTx作為骨代謝指標值在晚上較高、白天則較低，因此，血清NTx水平可能更準確地對骨骼疾病進行評估。有研究表明，實體瘤在發生骨轉移患者時血清中NTx含量會顯著高于未發生骨轉移患者[14]。另有研究表明，血清中NTx能反映GCTB患者骨代謝情況，可作為骨腫瘤診斷的潛在生物標志物[15]。在本研究中，病例組血清NTx水平顯著高于對照組，與之前報道的研究結果一致。

血管內皮生長因子(VEGF)是多肽家族成員[16]。功能阻斷抗體可抑制VEGF的活性，反義表達VEGF mRNA或VEGF受體信號傳導途徑的破壞顯著減少了新生血管生成和腫瘤的生長。據報道，在骨肉瘤組織中VEGF蛋白和mRNA水平明顯升高，其能夠與真核翻譯起始因子相互作用，促進腫瘤病變[17]。GCTB在低氧條件下促進缺氧誘導因子和VEGF表達，改變腫瘤微血管密度，從而促進腫瘤發展[18]；VEGF表達增加可能與GCTB增強的侵襲性有關，從而導致GCTB轉移和復發[19]。在本研究中，病例組血清VEGF水平顯著高于對照組，表明GCTB患者腫瘤增殖狀態。

GCTB復發機制復雜，多種因素對其復發造成影響。在本研究中，Logistic多因素回歸分析結果表明年齡≥40歲、腫瘤大小≥5 cm、Campanacci分級Ⅲ級、Jaffe分級Ⅲ級、NTx水平≥27.17 nmol BCE/l、VEGF水平≥426.40 pg/ml是GCTB患者治療后3年內復發的獨立危險因素，其中年齡、腫瘤大小、Campanacci分級、Jaffe分級對GCTB復發影響報道較多[20-21]，在此不再贅述，而NTx水平、VEGF水平對GCTB復發影響報道較少。NTx能反映患者骨吸收狀態，其高水平是由骨膠原蛋白嚴重降解導致的，表明患者溶骨程度加劇，因此可能暗示患者GCTB復發。而VEGF高水平表明GCTB患者腫瘤可能處于發展狀態，需要刺激血管生成獲得更多養分以促進腫瘤發展，因此GCTB復發可能造成該指標升高。根據ROC曲線分析，GCTB患者血清NTx、VEGF聯合診斷GCTB患者治療后3年內復發AUC值高于兩者單一診斷，效能更高，因此在臨床上聯合觀測兩者水平變化對評估GCTB患者治療后3年內復發幾率有一定價值。

綜上所述，GCTB患者血清NTx、VEGF水平與GCTB患者腫瘤大小、Campanacci分級、Jaffe分級有一定的相關性，兩者聯合對GCTB患者治療后3年內復發幾率具有較好的預測價值，多因素分析表明年齡、腫瘤大小、Campanacci分級、Jaffe分級、NTx水平、VEGF水平是GCT患者治療后3年內復發的獨立危險因素。