《Journal of Bone Oncology》：Differential expression of CD74 and C1QB in jaw versus long bone osteosarcoma: Insights from animal models, public datasets and clinical cohorts
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本研究针对颌骨与长骨骨肉瘤免疫微环境差异机制不清的问题，通过动物模型、公共数据库和临床队列多维度分析，发现CD74和C1QB在颌骨骨肉瘤中显著高表达且与患者较好预后相关，为骨肉瘤免疫治疗提供了新靶点。
在骨肿瘤研究领域，骨肉瘤（Osteosarcoma, OS）作为青少年最常见的原发性恶性骨肿瘤，其治疗困境始终是临床面临的严峻挑战。尽管化疗和手术技术不断进步，但近30年来晚期和复发性骨肉瘤患者的预后并未获得显著改善。值得注意的是，临床观察发现发生于颌骨的骨肉瘤（Jaw Osteosarcoma, JOS）与长骨骨肉瘤（Long Bone Osteosarcoma, LBOS）在生物学行为上存在明显差异：前者多见于下颌骨，肺转移率较低；而后者好发于股骨、胫骨和肱骨，易发生骨或肺转移，导致预后较差。这种差异被认为与两者肿瘤免疫微环境的异质性密切相关，特别是肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）的调控机制尚不明确。
为深入探究这一问题，昆明医科大学口腔医院的研究团队开展了一项创新性研究，系统比较了JOS与LBOS中巨噬细胞相关因子的表达差异。该研究巧妙利用SD大鼠模型，通过组织块移植法分别建立JOS和LBOS原位模型，成功模拟了临床观察到的不同转移特性：LBOS组肺转移率高达50%，而JOS组未见明显肺转移。这种模型设计有效规避了细胞悬液注射直接导致肺肿瘤种植的局限性，更真实地再现了肿瘤的自然演进过程。
研究采用多组学技术路线，通过微CT（Micro-CT）扫描显示两组模型均出现显著骨破坏，H&E（苏木精-伊红）和Masson（马松）三色染色证实肿瘤细胞呈现高度多形性。转录组测序鉴定出414个差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs），其中315个基因上调，99个基因下调。通过蛋白互作网络（Protein-Protein Interaction, PPI）和Cytohubba插件分析，筛选出前三个关键基因：RT1-Da、CD74和C1QB。生存分析显示CD74和C1QB高表达与骨肉瘤患者较好的总生存期（Overall Survival, OS）和无病生存期（Disease-Free Survival, DFS）显著相关。
在技术方法层面，研究人员主要运用了以下关键技术：通过组织块移植法建立SD大鼠颌骨与胫骨原位骨肉瘤模型；采用微CT进行骨形态学分析；利用转录组测序筛选差异表达基因并进行GO（Gene Ontology）和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）富集分析；通过免疫组织化学染色验证CD74和C1QB蛋白在动物和临床组织样本（来自2014年11月至2023年6月收集的19例患者样本）中的表达差异；使用GEPIA（Gene Expression Profiling Interactive Analysis）数据库进行生存分析。
3.1. 肿瘤生长和肺部状态
研究成功建立JOS和LBOS的SD大鼠模型。JOS组术后2周出现明显右侧面部肿胀和体重显著下降，成瘤率为80%（8/10），解剖肺组织未见明显异常。LBOS组术后1周右胫骨植入部位出现明显肿胀伴跛行，成瘤率为90%（9/10），肺转移率为50%（5/10），肺组织表面布满粟粒状结节。
3.2. 微CT检查
对照组下颌骨和胫骨皮质骨完整光滑。JOS组肿瘤影像显示严重骨破坏，边界不清，偶见戈德曼三角（Godman triangle）影像。LBOS组同样显示显著骨破坏，边界不清，伴病理性骨折。
3.3. H&E和Masson三色染色
裸鼠皮下骨肉瘤及SD大鼠JOS和LBOS组中，肿瘤细胞弥漫性生长，细胞大小不一，呈梭形或多角形，单核或多核，核仁增大，细胞间质减少，核质比高。可见淡粉色类骨样组织、颗粒状钙化和坏死肿瘤细胞，偶见巨肿瘤细胞。LBOS组肺组织显示肺间隔消失，多个转移性肿瘤，梭形或多角形细胞浸润，部分钙化和肿瘤组织坏死。
3.4. 转录组测序
JOS与LBOS比较共鉴定出414个DEGs。GO富集分析显示上调DEGs与适应性免疫反应、补体激活、T细胞活化、白细胞活化正调控和免疫反应激活密切相关。KEGG通路分析表明上调DEGs与抗原加工呈递、补体和凝血级联、Th1和Th2细胞分化、Th17细胞分化呈正相关。PPI网络分析确定RT1-Da、C1QB和CD74为前三个关键基因。
3.5. 免疫组织化学染色
免疫组化显示SD大鼠JOS中CD74和C1QB表达显著高于LBOS（P < 0.01）。临床研究中，19例骨肉瘤样本（10例JOS，9例LBOS）分析显示JOS患者平均年龄（37.2±18.2岁）高于LBOS患者（21.8±9.4岁）。JOS组未见远处转移，4例局部复发，2例死亡；LBOS组1例转移，1例复发，1例死亡。人JOS样本中CD74和C1QB表达显著高于LBOS（P < 0.05）。
研究结论表明，CD74和C1QB在颌骨骨肉瘤中的表达水平显著高于长骨骨肉瘤，这种差异表达可能与患者生存期相关，具有重要临床意义。CD74作为树突状细胞和巨噬细胞的膜受体，参与主要组织相容性复合体II类（MHC-II）抗原转运；而补体C1Q主要由巨噬细胞产生，在肿瘤免疫浸润中起关键作用。两者的高表达为解释颌骨骨肉瘤较低转移率提供了分子基础，也为骨肉瘤预后判断和个性化治疗提供了潜在生物标志物。
讨论部分指出，本研究创新性地在免疫健全的SD大鼠中建立比较模型，克服了传统免疫缺陷动物模型的局限性。研究结果与临床观察一致：LBOS更易发生肺转移，预后较差；而JOS患者年龄较大，转移率低，预后相对较好。CD74和C1QB的表达差异为理解两种骨肉瘤生物学行为差异提供了新视角。然而，研究也存在样本量有限、患者年龄差异可能带来的混杂因素、缺乏动物实验生存分析等局限性。未来需要年龄匹配的多中心验证研究，并结合体外（in vitro）和体内（in vivo）功能实验进一步阐明CD74和C1QB的作用机制。
该研究发表于《Journal of Bone Oncology》，首次在免疫健全动物模型中系统比较颌骨与长骨骨肉瘤的免疫微环境差异，为骨肉瘤的免疫治疗策略开发提供了重要理论依据。研究发现的关键分子CD74和C1QB不仅有望成为预后判断的生物标志物，更为针对肿瘤免疫微环境的精准治疗提供了新靶点。
