综述：定义肿瘤-骨轴：细胞外囊泡在乳腺癌发展和进展关键交换通路中的作用

本综述创新性地提出"肿瘤-骨轴"概念，强调乳腺癌与骨组织间的双向通讯始于疾病早期阶段。细胞外囊泡（EVs）作为关键介质，通过交换表观遗传调控因子参与细胞重编程事件，调控四种代谢状态（成骨休眠、成骨增殖、破骨休眠、破骨增殖）。文章系统阐述了从肿瘤发生、免疫编辑到转移形成的动态过程，为乳腺癌骨转移及相关骨障碍提供了新的诊断生物标志物和治疗策略视角。

　　

引言

乳腺癌作为全球最常见的恶性肿瘤，其长期并发症和疾病复发仍是重大挑战。其中乳腺癌骨障碍（BDBC）尤为常见，从常被忽视的代谢性骨变化到严重的骨骼相关事件（SREs），如骨痛、脆性骨折和钙失衡。传统上，BDBC被视为长期结果，但新兴证据表明乳腺与骨组织间的双向通讯开始得更早。

骨代谢在乳腺癌中的变化

骨代谢涉及两个核心过程：造血作用和骨重塑。造血作用指造血干细胞（HSCs）分化为各种细胞类型，包括免疫细胞和血小板；骨重塑则包括破骨细胞介导的骨吸收和成骨细胞介导的骨形成。这两种过程通过骨微环境中的特殊 niches 相互联系。

临床证据显示，乳腺癌患者的骨矿物质密度（BMD）呈现动态波动：绝经后女性在诊断时常表现为高BMD，这与疾病风险增加和预后较差相关；诊断后，无论绝经状态如何，乳腺癌患者的BMD下降速度均快于无病患者。这种骨丢失在复发中可能特别重要，因为骨吸收衍生的因子可能促进肿瘤生存。

肿瘤-骨轴的早期发展

与传统观点不同，乳腺癌主要由少量乳腺癌干细胞（BCSCs）驱动，这些细胞仅占原发肿瘤的0.1-1%。乳腺肿瘤微环境（TME）包含多种表型改变的细胞类型，如癌症相关脂肪细胞（CAAs）和癌症相关成纤维细胞（CAFs），它们与癌细胞保持持续对话。

慢性微环境应激不仅重塑肿瘤起始细胞，还影响周围基质群体。恶性转化可能始于代谢重编程，作为对持续环境损伤的适应性反应。Wnt信号通路在此过程中发挥关键作用，该通路不仅参与乳腺发育，还调控成骨细胞分化。慢性损伤可能导致Wnt通路的表观遗传上调，从而连接早期致癌和成骨过程。

免疫编辑期间的肿瘤-骨轴

早期转化细胞必须逃避免疫监视才能增殖并启动肿瘤发生，这一过程通过免疫编辑实现，包括三个阶段：清除期、平衡期和逃逸期。在乳腺癌中，炎症浸润具有矛盾作用：一些免疫细胞支持抗肿瘤活性，而其他细胞促进肿瘤生长。

根据肿瘤分子亚型的不同，免疫编辑模式存在差异：三阴性和HER2富集肿瘤通常具有较高的突变负荷和炎症浸润，而管腔肿瘤的炎症浸润较少，但免疫抑制细胞占主导。无论亚型如何，骨髓源性细胞早期招募至TME是共同特征。

转移前生态位形成和免疫逃逸后的肿瘤进展

继发性肿瘤在骨髓中发展需要播散性肿瘤细胞（DTCs）从依赖休眠信号转变为响应生长因子。骨髓微环境特别是pH值、氧水平和成骨细胞信号促进DTCs归巢到骨内膜niches并维持休眠状态。DTCs模仿HSCs并刺激成骨细胞扩张，劫持通常用于调节造血作用的信号。

从休眠信号到生长因子的转变可能取决于肿瘤细胞是否建立了支持性基质微环境，这反映了原发肿瘤发生中观察到的肿瘤-基质相互依赖性。在晚期疾病中，肿瘤-骨轴通常导致破骨增殖状态，其特征是破骨细胞活性增加和肿瘤增殖的恶性循环。

肿瘤-骨轴促成不同代谢状态

肿瘤-骨轴根据疾病进展和治疗时机倾向于一种主导代谢环境，产生四种不同代谢状态：

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  成骨休眠状态：原发肿瘤向增殖状态转变时，骨微转移常在成骨条件下长期保持休眠
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  成骨增殖状态：某些条件下允许骨转移灶生长而与破骨细胞无关的基质
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  破骨休眠状态：治疗后DTCs可能进入非复制性破骨休眠状态抵抗治疗
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  破骨增殖状态：大多数骨转移灶发展的晚期疾病状态

细胞外囊泡作为肿瘤-骨轴的关键介质

在肿瘤-骨轴涉及的各种介质中，细胞外囊泡（EVs）可能是最通用和合适的。它们的优势包括显著多样性和选择性的货物、通过自分泌、旁分泌或内分泌机制介导信号的能力，以及在癌症中的器官趋向性和跨越生物屏障的能力。

EVs在骨细胞与其环境之间的相互作用中作为关键介质，在正常骨功能和重塑中发挥重要作用。例如，间充质干细胞（MSCs）和HSCs释放的EVs可以促进HSCs干性、扩张并指导其多系分化。在骨形成过程中，成骨细胞释放基质囊泡通过羟基磷灰石形成启动和维持骨基质骨化。

EVs还在早期破坏促进肿瘤-骨轴建立的代谢重编程中发挥作用。雌激素失衡、肥胖、炎症、氧化应激和磷酸盐失调等因素不仅损害乳腺和骨微环境，还改变EVs的组成并增加其释放。其中线粒体功能障碍特别相关，因为它既是早期恶性转化的驱动因素，也是其结果。

EVs货物在免疫编辑阶段演变，促进免疫抑制细胞的形成和招募。它们还介导TME中的脂质交换，其中EVs内表脂功能化影响肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）行为。EVs还参与细胞外基质（ECM）重塑、肿瘤相关血小板形成、肿瘤血管化和上皮间质转化（EMT）等过程。

在转移前生态位形成和骨侵袭后DTCs维持过程中，EVs发挥核心作用。这些颗粒通过增强成骨细胞活性、促进成纤维细胞重编程、诱导血管生成和促进ECM重塑，为侵袭性细胞创造更许可的环境。这种EV介导的通讯在骨侵袭后持续存在，通过骨驻留细胞和DTCs之间的相互作用调节成骨和破骨。

结论与展望

细胞外通讯对于癌症发展和骨代谢都至关重要。在乳腺癌中，肿瘤-骨轴始于早期阶段并持续整个疾病进展，促进免疫抑制细胞招募、休眠和转移性生长等事件。这种通讯涉及多种介质，包括细胞接触、迁移、可溶性因子、营养素、激素，尤其是细胞外囊泡。

肿瘤-骨轴根据乳腺癌细胞主要处于休眠还是增殖状态，以及骨重塑主要导致成骨还是破骨，促成不同的代谢状态。考虑主导代谢状态，定义每种介质的具体作用和时机，可能为乳腺癌骨障碍和一般乳腺癌带来新的诊断和治疗机会。

细胞外囊泡研究进展可能有助于阐明早期通讯事件并导致更有效的干预措施。尽管存在包括需要体内追踪、理解其器官趋向性和识别其释放的具体环境触发因素等挑战，该领域的进展继续加速，为研究肿瘤-骨轴提供了改进研究策略的希望，可能最终为乳腺癌相关骨障碍患者带来更好的诊断、治疗和结果。