综述:骨转移中的成骨细胞:肿瘤微环境中的关键角色与治疗靶点

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer 9.7

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  这篇综述系统阐述了成骨细胞(osteoblasts)在骨转移瘤微环境(TME)中的多阶段调控机制,揭示了其通过CXCL12/CXCR4信号招募肿瘤细胞、分泌LIF/TGFβ2/BMP7等因子促进休眠期耐药、通过Ca2+转移和mTOR通路驱动转移灶生长的动态作用,并探讨了靶向RANKL/CXCL12/TGF-β等通路的治疗策略,为骨靶向肿瘤治疗提供了新视角。

  

生理状态下成骨细胞的生物学功能

成骨细胞作为骨代谢的核心调控者,负责骨基质的合成、矿化及内分泌调节,维持骨骼稳态。其生理功能为理解其在病理状态下的角色奠定了基础。

成骨细胞与肿瘤细胞的动态互作

在骨转移过程中,成骨细胞展现出阶段特异性调控:

  • 早期定植阶段:通过CXCL12/CXCR4信号轴主动招募循环肿瘤细胞,重塑转移前微环境。

  • 休眠期维持:分泌LIF、TGFβ2、BMP7等因子,联合N-钙黏蛋白(N-cadherin)介导的细胞黏附,赋予肿瘤细胞治疗抵抗性。

  • 增殖期激活:通过钙离子(Ca2+)转移和mTOR通路激活,直接促进肿瘤生长,形成"恶性循环"。

成骨细胞与破骨细胞的共谋

骨转移灶中,成骨细胞与破骨细胞(osteoclasts)形成正反馈环路:肿瘤分泌的PTHrP、ET-1等因子驱动成骨细胞释放RANKL,激活破骨细胞分化,加剧骨溶解;而骨基质释放的TGF-β又进一步刺激肿瘤生长。

肿瘤微环境对成骨细胞的重编程

肿瘤通过分泌BMPs、WNT等因子将成骨细胞转化为促肿瘤表型。这些"叛变"的成骨细胞通过:

  • 免疫调控:抑制CD8+ T/NK细胞功能,诱导巨噬细胞向M2型极化;

  • 代谢重构:通过缝隙连接(gap junction)与肿瘤细胞共享代谢物质;

  • 血管生成:分泌VEGF促进新生血管形成。

靶向成骨细胞的治疗策略

目前临床前研究聚焦于:

  1. 1.

    信号通路阻断:CXCL12抑制剂(如plerixafor)、TGF-β超家族拮抗剂;

  2. 2.

    免疫调节:抗RANKL抗体(denosumab)联合免疫检查点抑制剂;

  3. 3.

    代谢干预:靶向mTOR或Ca2+信号通路。

挑战与展望

尽管成骨细胞在骨转移中的作用逐渐明晰,仍存在诸多未解之谜:如何特异性靶向促肿瘤成骨细胞亚群?如何克服微环境介导的治疗抵抗?未来需结合单细胞测序和类器官模型等新技术深入探索。

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