《Cancer and Metastasis Reviews》：Sarcoma metastasis: distinct biological principles beyond the carcinoma paradigm
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肉瘤在成人中罕见，但构成儿童恶性肿瘤的相当大比例，其特征是高血源性播散倾向和一旦转移后的不良预后。然而，大多数对转移的机制性理解源于癌，并经常被外推至肉瘤，尽管存在重大生物学差异。本综述综合了当前关于肉瘤转移的证据，并强调了转移级联中的关键知识空白。研究人员将
肉瘤在成人中罕见，但构成儿童恶性肿瘤的相当大比例，其特征是高血源性播散倾向和一旦转移后的不良预后。然而，大多数对转移的机制性理解源于癌，并经常被外推至肉瘤，尽管存在重大生物学差异。本综述综合了当前关于肉瘤转移的证据，并强调了转移级联中的关键知识空白。研究人员将肉瘤视为通常起源于间充质基质细胞（MSCs）的恶性肿瘤，这些细胞固有的运动性、可塑性和干细胞样特征可能使转化细胞易于播散，而无需经典的上皮-间充质转化（EMT）程序。在肉瘤癌症干细胞生物学、克隆进化和表观遗传重编程的背景下，讨论了转移起始细胞（MICs）的概念，强调由反复融合癌基因驱动的某些儿童肉瘤的相对基因组简单性可能为剖析转移依赖性提供强大模型。该综述探讨了肉瘤肿瘤微环境（TME），通常具有免疫抑制和富含巨噬细胞的特征，如何塑造侵袭、内渗、循环中存活、外渗和器官趋向性，特别是对肺转移的强烈偏好。它总结了关于循环肿瘤细胞（CTCs）和互补液体活检方法的新兴数据，同时强调了由肉瘤异质性和缺乏稳健标记物引起的技术局限性。最后，该综述评估了当前转移性肉瘤的治疗局限性，并认为提高机制分辨率，特别是可塑性、表观遗传状态、微环境相互作用和休眠，对于识别可干预的脆弱性并改善播散性疾病患者的预后至关重要。
引言：科学文献中癌症转移的研究重点偏向癌，肉瘤研究相对较少。肉瘤约占成人癌症的1%，但占儿童肿瘤的15%，这些肿瘤起源于间充质组织，常表现出高转移倾向。播散性肉瘤预后差，尽管采用多模式治疗。目前，根据组织学和遗传学特征已分类超过70种肉瘤亚型。遗传分析将肉瘤分为两类：一类显示显著基因组不稳定性，导致复杂核型异常，常见于老年患者，p53和RB信号通路突变率较高；另一类携带单一、复发性核型缺陷，多数为染色体易位，融合基因编码异常转录因子或转录调节因子，驱动转化。转移是癌症死亡主因，转移级联包括局部侵袭、内渗、循环存活、外渗、远处器官定植和微转移灶形成。多数转移研究在癌中进行，但肉瘤与癌生物学、遗传和行为特性不同，外推可能不准确。肉瘤很少通过淋巴系统播散，约三分之一肉瘤携带单一主要遗传事件且突变负荷低，而癌有多重复杂基因组缺陷。上皮-间充质转化（EMT）被认为是癌转移的前提，但在肉瘤中可能不具同等意义，因其起源于间充质。本综述综合实验、转化和临床观察，识别肉瘤转移知识空白，对比肉瘤与癌转移行为。
肉瘤细胞起源与转移：2.1 间充质基质细胞（MSCs）特性：癌细胞起源决定转化细胞命运和转移倾向。肉瘤起源于结缔组织，间充质基质细胞（MSCs）或相关间充质祖细胞可作为多种肉瘤亚型的起源细胞。MSCs具有自我更新和分化为成骨细胞、脂肪细胞、肌母细胞、软骨细胞和成纤维细胞的能力，其分化阶段决定肉瘤表型。MSCs中P53、RB、PI3K-AKT、WNT/β-catenin和MAPK等信号通路失调可诱导恶性转化，表达肉瘤特异性融合蛋白的MSCs可形成具有相应亚型特征的肿瘤。MSCs也可能具备转移所需特性，在滑膜肉瘤、骨肉瘤和软骨肉瘤等亚型中已鉴定出表达MSC标志物并保留分化特性的癌症干细胞（CSCs）。CSCs可启动肿瘤生长，但并非所有肿瘤起始细胞（TICs）都是CSCs。克隆进化模型和CSC模型两种非互斥模型解释肿瘤起源和异质性。证据表明，在癌中，通过EMT获得间充质状态伴随获得干细胞样特征；由于肉瘤间充质起源，其许多细胞可能具有可塑性和干细胞特征，易转移。
2.2 转移起始细胞（MICs）：MICs是能通过播散选择压力并在远处建立生长的稀有肿瘤细胞。两种模型：谱系定义模型中，MICs对应相对稳定的癌症干细胞样群体；状态依赖模型中，MIC能力不固定，反映由转录、表观遗传、基因组和微环境压力塑造的可逆细胞状态。在肉瘤中，实验数据支持两种模型要素。分子条形码和谱系追踪显示CTCs和早期转移可呈多克隆性，而晚期转移可能源于单一克隆。在尤文肉瘤中，miR-145低表达细胞具有增强成球能力、肿瘤起始和转移倾向，符合攻击性行为反映动态细胞状态的观点。在肉瘤中，间充质起源和可塑性模糊了稳定干细胞身份与动态细胞状态适应之间的界限，单一静态标志物难以识别MICs。分析CTCs中干细胞性或可塑性相关特征有助，但技术挑战大。总体，肉瘤转移能力可能反映混合模型：预先存在的亚克隆或谱系相关程序在播散中被选择，而动态转录和表观遗传状态调节单个细胞存活、种植和定植能力。但整合纵向研究仍有限。肉瘤转移进化不应仅通过点突变评估，拷贝数改变（CNAs）包括染色体获得/缺失、局灶扩增/缺失和全基因组加倍，为转移选择提供另一基础。全癌纵向分析提示CNAs在转移播散中可能比点突变积累更富集。表观遗传可塑性有助于解释MIC状态，在融合驱动肉瘤中，由于转化由主导融合癌基因在低突变负荷背景中启动，这些融合蛋白作为异常转录或染色质调节因子，如EWSR1-FLI1重塑增强子活性，SS18-SSX改变BAF染色质重塑复合物靶向，将癌转化与表观遗传状态调控耦合。该框架不排除基因组进化，尤其复杂核型肉瘤中CNA的贡献。
2.3 MIC从原发肿瘤释放：在癌和肉瘤中，MIC释放是早期事件，甚至可能发生在原发肿瘤不可检测时。但从MIC脱离到宏观转移生长出现常有数十年延迟，部分由休眠状态导致。在化疗前，90%诊断时非转移性骨肉瘤患者仅手术切除后6-36个月发生转移，提示大多数患者诊断时已有微转移。在高分级儿童肉瘤中，微转移性疾病是常态，表明转移形成所需基因组改变在原发肿瘤形成时已存在，无需时间依赖的新突变积累。在生理条件下，MSCs可经循环迁移至损伤组织修复，提示肉瘤细胞播散所需资源至少部分存在于其起源细胞中，肉瘤细胞可能只需调整基因表达谱以利用这些资源。
肿瘤微环境在转移中的作用：肿瘤微环境（TME）强烈影响转移。肉瘤TME由细胞外基质、内皮细胞、免疫细胞和基质细胞组成，但恶性细胞间充质起源使肿瘤与非恶性基质细胞难以区分。TME是功能调节者，支持局部侵袭、免疫逃逸、血管进入和内渗，以及维持可塑或干细胞样状态。首先，TME可能促进局部侵袭和释放：缺氧骨微环境可诱导HIF-1α/CXCR4轴，促进骨肉瘤进展和转移；破骨细胞介导的骨重塑释放生长因子如FGF、TGF-β和IGF1，支持侵袭和播散。其次，TME促进免疫逃逸：肉瘤TME高度免疫抑制，富含M2样肿瘤相关巨噬细胞、高中性粒细胞密度和低T细胞水平，低突变负荷导致免疫原性差，限制免疫治疗效果。第三，TME促进血管进入和内渗：局部血管生成、内皮活化和缺氧信号创造允许肉瘤细胞进入循环的界面。最后，TME帮助维持可塑或干细胞样状态，TME中的MSCs可能支持骨肉瘤CSCs，促进进展和转移。
间充质肿瘤中的迁移和侵袭：恶性细胞需获得迁移和侵袭特性以脱离基质并转移。在癌中，这些特性与EMT紧密相关，涉及上皮表型部分或完全丧失和间充质表型获得。肉瘤细胞起源于间充质组织，不具上皮分化特征，因此曾认为不通过EMT-MET播散。但部分研究者假设，由于可塑性，肉瘤细胞可经历温和的EMT-MET。Sannino等提出肉瘤临床攻击性部分源于其中间表型，允许在特定条件下发生部分MET或EMT。上皮细胞黏附分子（EpCAM）蛋白在儿童肉瘤进化中的动态表达及其与患者结局的关联支持该观点。在尤文肉瘤中，迁移倾向受EWSR1-FLI1表达波动影响，高表达与增殖相关，低表达诱导迁移和侵袭行为，低表达细胞更有效形成转移。Bierbaumer等发现低EWSR1-FLI1时TAZ-YAP通路激活，诱导细胞骨架改变，增加转移倾向。当前证据表明肉瘤可表现出可变和部分EMT-MET，有助于循环存活、定植和发展为转移。
内渗与转移播散途径：过去认为肉瘤通过血管播散，癌细胞更易通过淋巴管播散。但淋巴和血管经胸导管和右淋巴导管相连，TNM分期假设原发肿瘤先播散至区域淋巴结再至远处转移。然而，远处转移可在无淋巴结转移时发生，且淋巴结清扫不总是改善预后。数学模型支持直接从原发肿瘤血源性播散，而非从淋巴结转移播种。肉瘤为何较少发生淋巴结转移尚不清楚，但少数肉瘤组织类型如上皮样肉瘤、透明细胞肉瘤、血管肉瘤和横纹肌肉瘤有淋巴播散倾向，这些肿瘤或其分化亚型呈上皮样表型。约30%-40%横纹肌肉瘤表达上皮标志物。
5.1 淋巴与血管的可及性：多数肉瘤和癌可驱动血管生成促进血源性播散，但不驱动淋巴管生成。淋巴管密度影响播散途径。Lahat等发现淋巴结阳性软组织肉瘤（STS）周围淋巴管密度高于阴性者，但STS周围淋巴管密度低于乳腺癌，部分解释STS淋巴结转移稀少。VEGF-D或VEGF-C过表达与淋巴结转移倾向相关。骨肉瘤中骨内淋巴管稀少可能解释淋巴结阳性疾病罕见。肉瘤是高度血管化肿瘤，丰富的血供可能参与其血源性播散偏好。
5.2 内渗机制：被动和主动内渗模式。被动模式中癌细胞因肿瘤团块破坏血管而进入；主动模式包括单个或簇状肿瘤细胞向血管趋化迁移。EMT-MET可能影响转移途径。在骨肉瘤罕见淋巴结转移病例中，肿瘤细胞呈上皮样表型。血管周围有周细胞、平滑肌细胞和基底膜形成强屏障，穿透血管的癌细胞需具EMT特征；而淋巴管屏障弱，易穿透。肉瘤细胞具固有间充质特征，可能天生装备穿透血管，而癌细胞更多通过淋巴途径。
循环肿瘤细胞（CTCs）：CTCs是外周血中检测到的恶性细胞，不同于已位于次级器官的播散肿瘤细胞（DTCs）。在癌中，CTCs研究促进了早期检测、预后判断和治疗反应监测。肉瘤CTC研究较少，因新鲜血样有限且特异性标志物难定义。肉瘤CTCs缺乏上皮分化，与正常基质或循环间充质细胞共享间充质特征，挑战在于检测稀有细胞同时验证特异性标志物。
6.1 分离肉瘤CTCs：CTCs稀有（每毫升血仅几个细胞），表型异质。分离方法基于细胞大小、间充质标志物（如波形蛋白）、肉瘤亚型特异性标志物（包括特征性染色体易位）和骨肿瘤成骨基因。但大小排除缺乏特异性，波形蛋白表达不特异，PCR检测染色体易位仅适用于少数亚型且灵敏度受转录本表达水平影响，如尤文肉瘤中EWSR1-FLI1表达波动。流式细胞术受限于缺乏组织学特异性标志物和检测CTC簇的困难。需要多模式识别策略。
6.2 表征肉瘤CTCs：在癌中，CTCs表征揭示其可塑性和表型异质性，与预后和治疗反应相关。肉瘤CTCs性质几乎未知，干细胞特性及作为MICs的潜力待确立。CTC簇在癌中是强效转移启动子，与不良预后相关。肉瘤中CTC簇已被描述，但预后意义因样本量小而不明。未来应功能性表征肉瘤CTCs和CTC簇，确定其是否具有干细胞性、可塑性、失巢凋亡抵抗和免疫逃逸特征。
6.3 肉瘤CTC存活：大多数CTCs因流体剪切力、免疫识别和失附着而死亡，触发失巢凋亡。失巢凋亡抵抗是肉瘤CTC存活的关键。癌和肉瘤共享激活PI3K/Akt和Ras/ERK存活通路的机制，但触发信号可能具有肉瘤或亚型特异性。Zhang等在尤文肉瘤中证明EWSR1-FLI1直接上调IL-1受体辅助蛋白（IL1RAP）以通过控制活性氧解毒抑制失巢凋亡，IL1RAP失活与肺转移减少相关，提示治疗靶点。在血流中，CTCs必须抵抗免疫系统，尤其是自然杀伤细胞。肉瘤CTCs可与血小板相互作用受保护，增强转移定植。
6.4 肉瘤CTCs的临床意义：动物模型中CTCs数量与疾病进展相关，临床研究提示CTCs预示不良预后。Hayashi等发现无影像学证据患者中CTCs与即将复发相关，提示CTC变化可指示治疗反应和复发。一项初步研究显示携带非整倍体的CTCs是STS较差的进展和总生存的预后因素。这些观察基于有限小规模临床研究，更大型试验正在进行。
6.5 其他有前景的生物标志物：基于血液的液体活检包括循环肿瘤DNA（ctDNA）、microRNA和外泌体，补充CTCs监测。ctDNA通常从死亡的原发、循环或转移癌细胞脱落。Shulman等显示新诊断尤文肉瘤患者中可检测ctDNA与转移性疾病和不良结局相关。携带融合基因EWSR1-FLI1的ctDNA快速下降与诱导化疗相关，而增加预示复发。某些microRNA与诊断、分级、分期和临床结局相关。外泌体传递蛋白质和多核苷酸，参与TME调节、肿瘤进展和转移。液体活检可实现纵向追踪，但目前尚未广泛实施于常规肉瘤诊疗，FOSTER和Euro Ewing联盟已提出标准化建议。
外渗：CTCs经循环停留后通过外渗离开血管定居于次级器官。
7.1 CTC固定：决定CTC固定位置的因素包括解剖、分子和力学特征。多数CTCs因尺寸限制停滞于首个毛细血管床，但部分可主动与血管壁相互作用，通过整合素和选择素识别配体。肉瘤和癌CTCs可能因黏附受体库不同而倾向于停滞于不同内皮部位。血流动力学力也重要，成功外渗需缓慢流速（400-600 μm/s），脑转移在低灌注区更常见。
7.2 外渗机制：机制包括机械性破坏毛细血管壁、模拟白细胞外渗、血小板聚集和血凝块形成、肿瘤相关巨噬细胞帮助、中性粒细胞胞外陷阱（NETs）捕获。纤维肉瘤模型显示内皮完整性被血管内增殖破坏。骨肉瘤分泌的VEGF增加血管通透性。血小板招募促进整合素活化和侵袭足形成。NETs由活化的中性粒细胞释放，可捕获表达整合素的CTCs，促进外渗。在尤文肉瘤中，肿瘤相关中性粒细胞形成NETs与早期复发和转移相关。外渗机制取决于CTC自身生物学特性和局部内皮特性，骨髓和肝毛细血管为有窗内皮，比肺毛细血管更易外渗。
定植：转移的瓶颈：外渗后，仅少数肿瘤细胞存活、适应并扩增为临床可检测转移。肉瘤强烈偏向肺转移，约20%STS和40%骨肉瘤出现孤立性肺转移。肺趋向性不能仅由解剖过滤解释，因肺血管外渗比肝和骨髓更难，需要肿瘤-宿主相互作用。肺定植是器官特异性存活信号、基质支持和内在适应的结果。外源性机制包括器官特异性趋化因子，如干细胞因子受体c-kit在尤文肉瘤中的表达，趋化因子及其受体参与器官特异性播散。定植也依赖细胞自主适应，如ezrin连接细胞膜与肌动蛋白细胞骨架，通过激活蛋白激酶C防止DTCs凋亡，对骨肉瘤肺转移定植必要。其他基因如sCLU与骨肉瘤肺转移相关。表观基因组修饰也有助，如增强子表观基因组改变调控转移表型。
8.1 适应新微环境：外渗后，DTCs面临氧张力、营养、pH、氧化应激和免疫压力变化。内质网应激反应中高转移细胞上调伴侣蛋白抵抗死亡。Zhang等描述骨肉瘤肺转移中“间充质-纤维化转变”，宿主来源成纤维细胞生长因子激活FGFR2-纤连蛋白轴，诱导骨肉瘤干细胞产生纤维基质，支持存活和增殖。肉瘤肺定植偏好提示有利肿瘤-宿主相互作用，如IL-6和IL-8双向细胞因子信号轴促进骨肉瘤肺转移进展。骨肉瘤细胞通过分泌细胞外囊泡操纵肺MSCs，促进转移形成。MSCs可分泌趋化因子和VEGF帮助骨肉瘤细胞定植肺微环境，但在尤文肉瘤和卡波西肉瘤中MSCs显示抗肿瘤作用。在癌中，DTCs被认为位于干细胞维持微环境（生态位），多为血管周围，但肉瘤中是否存在等效生态位未知。同样，MET信号在癌转移定植中重新启动增殖，其在肉瘤转移中的作用尚不明确。
8.2 逃避浸润组织的免疫防御：DTCs易受细胞毒性T细胞或自然杀伤细胞攻击。癌中已确立多种免疫逃逸机制，肉瘤细胞是否引发类似免疫反应并使用相同或不同机制逃避仍有待确定。
8.3 器官特异性转移特征：不同器官转移要求不同。骨转移在肉瘤中需特别考虑，骨既是肉瘤常见原发部位也是临床相关转移部位。骨微环境具有窦状血管、活跃的细胞外基质重塑、成骨-破骨耦合和丰富趋化因子信号，提供停靠和存活信号，符合“种子与土壤”模型。CXCL12/CXCR4轴举例，CXCR4阳性肉瘤细胞被CXCL12丰富器官（如骨髓）吸引，缺氧驱动CXCR4表达、VEGF信号和基质金属蛋白酶活性支持骨转移。其他器官如脑转移要求产丝氨酸蛋白酶抑制剂对抗星形胶质细胞毒性。肺转移中tenascin C对乳腺癌、黑色素瘤、尤文肉瘤、骨肉瘤和原始神经外胚层肿瘤的肺种植重要。但肉瘤中未鉴定出器官特异性分子特征，表明不同组合的癌细胞特征可能用于不同器官转移。Tang等观察到单一转移克隆可在多种器官产生转移，提示肉瘤转移细胞可能具备在多种微环境中存活和生长的特征。
8.4 休眠：定植后，DTCs可能进入休眠，保持静止数周至数年。晚期复发（>5年无病间隔）在肉瘤中不常见，除滑膜肉瘤外。滑膜肉瘤生长缓慢可能部分解释晚期转移，不依赖休眠。快速生长肿瘤中休眠可能解释晚期转移。休眠机制包括血管生成休眠、p38 MAPK通路激活和免疫监视，但肉瘤细胞休眠理解有限。
治疗肉瘤转移：无广泛有效的肉瘤转移治疗，播散性疾病导致大多数肉瘤相关死亡。主要全身治疗包括化疗、靶向治疗和免疫治疗，但后两者未降低肉瘤转移死亡率。化疗是主要手段但效率低且有副作用，某些化疗可能触发转移。手术可治愈部分同时性肺转移患者，放疗和介入放射消融用于寡转移控制。未来治疗策略应针对转移能力而非仅肿瘤负荷。若肉瘤转移依赖可塑的转移起始状态，针对转录或表观遗传依赖性的治疗可能限制支持播散、存活和定植的可逆细胞状态。融合驱动肉瘤中可能性大。其次，免疫冷或髓系富集的TME表明单独免疫检查点阻断不足，需联合策略增强抗原呈递（如NY-ESO-1或MAGE）、诱导三级淋巴结构或重编程免疫抑制巨噬细胞环境。最后，休眠和器官特异性转移生态位提示预防转移生长需靶向肺、骨等微环境中的存活信号。总体，肉瘤转移治疗无效反映对播散、可塑性、免疫逃逸和转移生态位适应的机制理解有限，需亚型特异性生物标志物、纵向采样、功能性转移模型和基于肉瘤特异性生物学的临床试验。
结论：转移是肿瘤学重点，尤其儿童肿瘤，肉瘤占儿童癌症约15%，转移驱动不良预后。当前框架多源于癌模型，但肉瘤在细胞起源、基因组结构和播散模式上不同，肉瘤转移可能不是上皮典范的变体，而是生物学独特的过程。肉瘤起源于间充质，常携带单一主导致癌事件且低突变负荷，转移能力可能更依赖转录可塑性和表观遗传重编程而非渐进遗传多样化。儿童融合驱动肉瘤可作为剖析转移依赖性的可处理模型。证据表明肉瘤细胞可能不需要经典EMT程序播散，而是利用固有间充质特征，包括运动性、细胞骨架适应性和微环境响应性。转移进展可能更依赖增殖、迁移、干细胞样和免疫逃避状态之间的动态转换。理解肉瘤细胞与免疫成分、内皮屏障和器官特异性微环境（尤其肺和骨）的相互作用对识别可干预脆弱性至关重要。单细胞和空间组学、谱系追踪、液体活检和改进实验模型为绘制转移轨迹提供机会。核心原则并非所有肉瘤亚型的通用规则，但提供区分肉瘤转移与癌典范的框架，将肉瘤重新定义为独特的间充质、可塑性驱动和微环境约束的转移模型，有助于改善患者预后。
