Czym są GCTB i jak prowadzimy badania nad ich leczeniem?
Guzy olbrzymiokomórkowe kości (GCTB) to agresywne, łagodne nowotwory występujące głównie u osób przed 40. rokiem życia. Pomimo niskiej częstości występowania (1-1,6 przypadków na milion mieszkańców rocznie), stanowią one istotne wyzwanie terapeutyczne, szczególnie gdy lokalizują się w kręgosłupie. Guzy te charakteryzują się obecnością wielojądrzastych komórek olbrzymich podobnych do osteoklastów, wykazujących ekspresję RANKL. Komórki te otoczone są przez nowotworowe, jednojądrzaste komórki zrębu o wrzecionowatym kształcie. Etiologia GCTB wiąże się z mutacją genu H3F3A w komórkach zrębu oraz nieprawidłową sekrecją RANKL – kluczowego cytokinu w procesie przebudowy kości, który indukuje różnicowanie prekursorów osteoklastów w dojrzałe osteoklasty poprzez wiązanie się z receptorem RANK, inicjując osteoklastogenezę. Nadekspresja RANKL jest prawdopodobnie przyczyną obecności wielu komórek olbrzymich podobnych do osteoklastów w GCTB, stymulując migrację monocytów do tkanki guza i fuzję w celu utworzenia wielojądrzastych komórek olbrzymich podobnych do osteoklastów, przyczyniając się do ich osteoklastycznej natury i prowadząc do znacznej resorpcji kości w miejscu guza.
Klinicznie, GCTB kręgosłupa to miejscowo destrukcyjne zmiany powodujące ból, możliwe zaburzenia neurologiczne wpływające na mobilność i zwiększone ryzyko złamań. Chociaż uważane są za łagodne, GCTB mają wysoki wskaźnik nawrotów i czasami tworzą przerzuty do płuc, co stanowi wyzwanie w zarządzaniu terapeutycznym. Obecnie preferowanym leczeniem GCTB kręgosłupa jest resekcja en bloc z marginesami marginalno-szerokimi (bardziej agresywna resekcja). Ze względu na bliskość istotnych struktur funkcjonalnych w kręgosłupie oraz potrzebę uzyskania czystych marginesów, aby zapobiec pierwotnemu miejscowemu nawrotowi, guz jest ossyfikowany przy użyciu podskórnych iniekcji denosumabu.
Denosumab, przeciwciało monoklonalne interferujące z procesem przebudowy kości poprzez wiązanie się z RANKL i hamowanie tworzenia oraz przeżycia osteoklastów, jest jedynym lekiem zatwierdzonym do leczenia nieoperacyjnych przypadków GCTB lub sytuacji, gdy resekcja chirurgiczna wiązałaby się z poważną chorobowością. Leczenie denosumabem wiąże się z promocją przebudowy kości, redukcją bólu i eliminacją komórek olbrzymich. Jednak ponieważ komórkami nowotworowymi w GCTB są komórki zrębu, po przerwaniu leczenia denosumabem obserwowano znaczące miejscowe nawroty lub progresję guza. Mimo licznych korzyści, stosowanie denosumabu wiąże się również z efektem odbicia i potencjalną transformacją złośliwą łagodnych guzów.
Wcześniejsze badania opisywały tworzenie kości splotowatej w GCTB leczonych denosumabem, jednak brakowało szczegółowej analizy jakości i struktury tej kości. Taka wiedza jest niezwykle cenna dla lekarzy w opracowywaniu odpowiednich planów terapeutycznych i procedur chirurgicznych. Ze względu na rzadkość występowania GCTB kręgosłupa, badanie jakości kości było trudne, ponieważ kliniczne narzędzia obrazowania nie pozwalały na uchwycenie mikroskopijnych szczegółów struktury kości. W ostatnich latach czterech pacjentów przeszło resekcję GCTB po leczeniu neoadjuwantowym denosumabem w Vancouver General Hospital, co dało możliwość przeprowadzenia dogłębnych analiz zmineralizowanych tkanek kręgowych pobranych podczas operacji.
Badanie objęło czterech pacjentów (7 rdzeni), 1 mężczyznę i 3 kobiety (średni wiek = 37,5 lat), którzy przeszli resekcję GCTB kręgosłupa po leczeniu neoadjuwantowym denosumabem. Pacjenci otrzymywali 120 mg denosumabu w postaci iniekcji podskórnych miesięcznie, z dodatkowymi dawkami podawanymi w 8. i 15. dniu w pierwszym miesiącu leczenia. Byli poddawani leczeniu denosumabem przez okresy 3, 5,5, 6 i 7 miesięcy (próbki 1-4) przed resekcją guza. Jako kontrolę wykorzystano 7 zdrowych kręgów z materiału sekcyjnego (12 rdzeni), 6 mężczyzn i 1 kobieta (średni wiek = 77 lat).
Wszystkie chirurgicznie wycięte próbki GCTB przechowywano w temperaturze -20°C do czasu przetworzenia. Patologiczną tkankę GCTB utrwalano w 10% formalinie przez 48 godzin i przechowywano w 1× PBS w temperaturze pokojowej (21°C) do czasu zakończenia odwodnienia. Rdzenie kontrolne kręgów utrwalano w 70% etanolu przez 2 tygodnie i przechowywano w 70% etanolu w stałym chłodzeniu (4°C).
Mikroarchitekturę kości analizowano przy użyciu mikrotomografii komputerowej (μCT). Próbki umieszczano w uchwycie na próbki (30 mm × 75 mm) i skanowano przy użyciu μCT o wysokiej rozdzielczości (μCT 35, SCANCO Medical AG) przy następujących parametrach: izometryczny rozmiar woksela = 10,0 μm, napięcie źródła = 70 kVp, intensywność = 114 μA, 8 W, czas integracji = 500 ms. Parametry mikroarchitektoniczne (BV/TV, Tb.N, Tb.Sp, Tb.Th, Conn.Den, średnie Ca) wyodrębniono przy użyciu wbudowanego algorytmu segmentacji SCANCO.
Do pomiaru składu mineralnego próbki poddano odwodnieniu w stopniowanej serii acetonu (70%, 80%, 90%, przez 48 godzin, następnie 2 serie 100% przez 72 godziny każda). Żywicę Spurr przygotowano zgodnie z instrukcjami producenta. Próbki infiltrowano w acetonie/Spurr w warunkach próżniowych (50% przez 72 godziny, 80% przez 72 godziny, 100% Spurr przez 72 godziny dwa razy w 4°C) przed utwardzeniem w 100% Spurr w 55°C przez noc.
Ilościowe obrazowanie elektronów wstecznie rozproszonych (qBSE, a.k.a. qBEI) przeprowadzono przy użyciu SEM (FEI Quanta 650 SEM) w trybie elektronów wstecznie rozproszonych. Obrazowanie wykonano na pokrytych węglem, polerowanych blokach żywicy, przy następujących parametrach: napięcie = 20 kV, odległość robocza = 15 mm, rozmiar plamki = 6 i powiększenie = 200×. Dla każdej próbki obrazowano od 6 do 16 ROI, działających jako prawdziwa reprezentacja całej próbki. Każdy obraz uchwycony podczas pomiaru miał wymiary 636 μm × 457 μm i rozdzielczość 1535 pikseli × 1103 piksele. Podczas obrazowania sygnał BSE kalibrowano przy użyciu standardowego węgla o poziomie szarości 30±2 i aluminium o poziomie szarości 225±2. Analiza mikrosondy elektronowej z emisją polową (FE-EPMA) uzupełniła tę analizę, mierząc stosunek Ca/P.
Analizę morfologiczną lakun przeprowadzono na podstawie obrazów z qBSE, oceniając gęstość lakun, wymiary, stosunek osi i kształt. Obszary kości lamelarnej ręcznie maskowano oddzielnie od kości splotowatej w ImageJ. Analizy właściwości regionalnych osiągnięto w MATLAB (R2022b) na lakunach segmentowanych przy użyciu progowania. Ręcznie wykluczono nielakunarne przestrzenie pustych, a parametry morfologii lakun obliczono dla każdego obrazu na podstawie 2 obserwowanych morfologii kości: zdezorganizowanej i lamelarnej.
Obrazowanie generowania drugiej harmonicznej (SHG) przeprowadzono na mikroskopie skaningowym Olympus Multiphoton Laser FV1000 (MPM, Olympus Co.) w celu obrazowania osadzonych, polerowanych próbek. Użyto obiektywu wodnego o powiększeniu 25×, NA = 1,05 (XLPN 25× zanurzenie wodne, Olympus Co.), a próbki obrazowano przy długości fali wzbudzenia 800 nm. Obrazy pozyskano w Fluoview FV1000 o wymiarach obrazu 509 μm × 509 μm, rozdzielczości 1024 piksele × 1024 piksele, przy prędkości próbkowania 10,0 μs/piksel przy użyciu integracji Kalmana podczas akwizycji z-stack.
Białka ekstrahowano z utrwalonych w formalinie, zatopionych w parafinie odwapnionych sekcji kości (6 × 5 μm sekcji). Sekcje odparafinowano i dalej przetwarzano przed zbieraniem peptydów i analizą. Tkankę kostną odwapniano w 10% kwasie mrówkowym przez 4-6 dni w zależności od rozmiaru próbki. Próbki odwodniono w stopniowanej serii etanolu (70%, 80%, 90%, 95%, 100% × 3) przez 1,5 godziny każda, oczyszczono w substytucie ksylenu (Histoclear II, Electron Microscopy Sciences) dwa razy po 3 godziny każda i zatopiono w parafinie. Seryjne, 5 μm grube sekcje przygotowano na mikrotomie (Leica RM2235, Leica Biosystems), zamontowano na szkiełkach mikroskopowych i poddano podstawowemu barwieniu histochemicznemu błękitem toluidyny, czerwienią pikrosiriusową, trichromem Goldnera i H&E. Immunohistochemię wykonano przy użyciu standardowych protokołów i inkubowano w odczynniku diaminobenzydyny (DAB Substrate Kit) do wizualizacji immunodetekcji. Wszystkie szkiełka zamontowano przy użyciu medium montażowego (Epredia, Fischer Scientific). Obserwacje mikroskopowe wykonano przy użyciu mikroskopu z jasnym polem widzenia (Carl Zeiss) i obrazowano przy użyciu chłodzonej kamery i oprogramowania ZEN (Zeiss). Dalsze przetwarzanie obrazu wykonano w Adobe Photoshop (v25.12.0).
Analizę statystyczną przeprowadzono w MATLAB (R2022b) przy użyciu wbudowanej funkcjonalności statystycznej. Dane najpierw oceniano przy użyciu testu Shapiro-Wilksa na normalność. Na podstawie spójnej nienormalności w danych, dalszą analizę osiągnięto za pomocą testu U Manna-Whitneya dla nieparzystych zestawów danych z 2 grupami lub testu Kruskala-Wallisa do analizy kilku nieparzystych próbek. Wszystkie analizy statystyczne są raportowane jako *p < 0,05, **p < 0,01 i ***p < 0,001.
- GCTB (guzy olbrzymiokomórkowe kości) to rzadkie, łagodne nowotwory występujące głównie u osób przed 40. rokiem życia
- Częstość występowania: 1-1,6 przypadków na milion mieszkańców rocznie
- Denosumab jest jedynym zatwierdzonym lekiem w przypadkach nieoperacyjnych lub gdy operacja wiązałaby się z poważną chorobowością
- Efekty leczenia denosumabem:
– Promocja przebudowy kości
– Redukcja bólu
– Eliminacja komórek olbrzymich
– Ossyfikacja guza - Wyzwania: możliwe nawroty po przerwaniu leczenia i potencjalna transformacja złośliwa
Jakie zmiany w strukturze kości wykazuje leczenie denosumabem?
Guzy olbrzymiokomórkowe kości są rzadkim łagodnym nowotworem i są zwykle obserwowane u nastolatków i młodych dorosłych, dramatycznie wpływając na jakość życia. Stosowanie denosumabu jako samodzielnego leczenia lub neoadjuwantu dla GCTB wykazało obiecujące wyniki dla pacjentów z niejasnym zrozumieniem jego wpływu na kość beleczkową i mineralizację tkanki. Obecność morfologii kości splotowatej była wcześniej sugerowana w GCTB leczonych denosumabem, ale nie ma kontynuacji związanej z jej strukturą i możliwymi mechanizmami przebudowy kości. Według najlepszej wiedzy autorów, badanie to jest pierwszą kompleksową, dogłębną oceną strukturalnych i biologicznych cech zmineralizowanej tkanki GCTB po leczeniu denosumabem.
W badaniu opisano zwapniałą tkankę o wysokiej gęstości mineralnej, nieregularnej organizacji włókien kolagenowych, zwiększonym rozmiarze i ilości lakun komórkowych, wszystkie cechy charakterystyczne dla kości splotowatej. W niektórych przypadkach zaobserwowano kość lamelarną osadzoną na powierzchni kości splotowatej, przypominającą proces naprawy i przebudowy kości, wraz z wysoką zawartością kolagenu III. Łącznie, wyniki te wykazały, że blokowanie szlaku RANKL jest istotne w leczeniu GCTB poprzez promowanie naprawy tkanki kostnej i zwapnienia.
Początkowe zatwierdzenie denosumabu w 2010 roku dotyczyło zapobiegania złamaniom, skupiając się na zmniejszeniu utraty kości w przypadkach przerzutów (Xgeva, Amgen) i osteoporozy (Prolia, Amgen). W warunkach onkologicznych dawkowanie i częstotliwość są bardziej agresywne, w przeciwieństwie do schematu niższej dawki stosowanego w przypadkach osteoporozy. Leczenie denosumabem zwiększa gęstość mineralną kości pacjentów, jednocześnie zmniejszając markery obrotu kostnego. FREEDOM, badanie kliniczne fazy III, które objęło 7868 kobiet po menopauzie, wykazało wzrost BMD kręgosłupa lędźwiowego, mierzony za pomocą DXA. Później zatwierdzenie przyznano dla przypadków nieoperacyjnego lub ciężkiego GCTB kręgosłupa, z hamowaniem komórek olbrzymich, co skutkuje zmniejszeniem bólu, ossyfikacją guza i możliwym zmniejszeniem guza.
Badanie kliniczne fazy II dotyczące leczenia 37 pacjentów z GCTB zostało zgłoszone w 2010 roku, wykazując bezpieczeństwo i niski wskaźnik skutków ubocznych w dawce terapeutycznej denosumabu. Dwa lata później ta sama grupa zgłosiła zmniejszenie rozmiaru guza, ze zmniejszeniem komórek zrębu pozytywnych dla RANKL po leczeniu denosumabem w obserwacji 20 pacjentów z ich badania z 2010 roku. W tym badaniu opisano obecność tkanki mezenchymalnej zdefiniowanej jako “nieregularna mała kość splotowata” z pewnymi małymi regionalnymi przejściami tej kości do nowej normalnej kości lamelarnej. Kilka lat później, Goldschlager i wsp. badali kohortę 5 pacjentów, którzy przeszli leczenie denosumabem. Wszyscy pacjenci wykazali radiograficzną odpowiedź na denosumab z redukcją rozmiaru guza między 10% a 40%, przy czym 3 z 4 biopsji nie wykazało dowodów na obecność komórek olbrzymich i obecność osteoidu, nowej kości, wraz z sklerotyczną tkanką włóknisto-kostną. Na podstawie podobnych obserwacji, inne grupy badawcze odnosiły się do GCTB leczonych denosumabem jako mających nieprawidłowy splotowaty osteoid tworzący się przypadkowo i niespójnie, dalej opisywany jako “tworzenie kości indukowane przez komórki zrębu”.
Czy nowoczesne techniki obrazowania odzwierciedlają przebudowę kostną?
Podczas gdy te wcześniejsze badania rozpoznają, że eliminacja komórek olbrzymich indukowana denosumabem jest związana ze zwiększoną mineralizacją i tworzeniem kości splotowatej, obecne badanie koncentruje się na wykorzystaniu technik obrazowania o wysokiej rozdzielczości do analizy tej tkanki w bardziej dogłębnym podejściu. Przy użyciu qBSE badacze byli w stanie ocenić precyzyjne regiony zawartości minerałów na poziomie mikronu do submikronu. Wyniki odkrywają mikroarchitektoniczne nieprawidłowości w utworzonych strukturach kostnych ze zmianami w strukturze kości beleczkowej najbardziej widocznymi jako wzrost BV/TV. Ponadto, zidentyfikowano wzrost mineralizacji od poziomów przed leczeniem denosumabem obserwowanych przy użyciu klinicznego CT, sugerując, że poziomy mogą zbliżać się lub przekraczać normalne, gdy GCTB są leczone denosumabem.
Tworzenie kości lamelarnej jest powolne, osiągając połowę swojej zawartości mineralnej w około 10 dni, następnie zwalniając i zwiększając się w ciągu lat. Alternatywnie, kość splotowata może tworzyć się tam, gdzie nie było wcześniej obecnej macierzy kostnej, z macierzą odkładaną szybko (4 μm dziennie lub więcej), co skutkuje wysoką mineralizacją w porównaniu do jej lamelarnego odpowiednika. Badanie to ułatwiło lokalną analizę regionalną zmian zawartości minerałów w odniesieniu do typu kości. Obserwowana zwiększona zawartość minerałów w kości splotowatej w porównaniu z kością lamelarną implikuje, że tworzenie kości lamelarnej następuje po splotowatej.
W połączeniu, te 2 techniki zapewniają wgląd w wpływ denosumabu na tworzenie kości i mineralizację i są zgodne z proponowanym zmniejszeniem integralności mechanicznej z powodu zwiększonej heterogeniczności tkanki. Z dodatkiem FE-EPMA, dalej oceniono typy tworzących się minerałów, identyfikując różnice w stosunku Ca/P, implikując potencjalną amorficzną lub nieczystą strukturę mineralną w zdezorganizowanej kości, z przejściem do bardziej krystalicznej struktury z czasem.
W macierzy lamelarnej osteocyty wydają się zorientowane wzdłuż podłużnej osi lamelli. Osteocyty w kości splotowatej, określane jako mezenchymalne osteoblasty, są losowo zorganizowane i zorientowane z powodu szybkiego i zdezorganizowanego różnicowania osteoblastów do osteocytów. Nie tylko pojawiają się w macierzy kostnej z losowymi orientacjami, ale mają tendencję do bardziej okrągłego kształtu z powodu wydłużenia osi mniejszej lakun. Obserwacje w GCTB leczonych denosumabem wykazały szybkie tworzenie nowej kości, z wysoce zmineralizowaną kością splotowatą, która ma wyższą zawartość minerałów niż sąsiednia nowa macierz lamelarna obecna w tych samych próbkach, co jest zgodne z wcześniejszą literaturą. W wyniku tego losowego i nagłego uwięzienia są lakuny o okrągłym kształcie, o zwiększonej gęstości, wizualizowane w tym badaniu przez obrazy BSE w SEM. Wzrost okrągłości przypisano zmniejszeniu stosunku osi (wynik wydłużenia osi mniejszej), podobnie jak omówiono przez Shapiro i wsp., którzy opisali stosunek długości osi 1,8:1 w kości splotowatej, wartość niższą niż stosunek 3,5:1 obserwowany w kości lamelarnej.
Kość beleczkowa jest głównie tworzona przez wiązki włókien kolagenowych, które wyrównują się w kierunku sił, aby zwiększyć ich odporność na złamania, bardzo podobnie do struktury zbitej kości lamelarnej. Te wyrównane wiązki włókien kolagenowych skutkują prążkowanym wzorem jasno-ciemnym, gdy są obserwowane pod mikroskopem polaryzacyjnym (PLM). Alternatywnie, kość splotowata zawiera luźno upakowane, losowo zorientowane włókna kolagenowe, z tworzeniem macierzy i mineralizacją zachodzącymi we wszystkich kierunkach otaczających komórki. Chociaż wykazano przy użyciu wielu technik, nieciągłość włókien kolagenowych w kości splotowatej występuje z powodu losowej orientacji i luźnego upakowania, co skutkuje tym, że włókna kolagenowe w zdezorganizowanej kości wydają się krótsze. W połączeniu ze zmniejszoną grubością w wiązkach włókien kolagenu III, stają się one mniej wyraźne, gdy są oglądane pod PLM i SHG, ale nadal towarzyszą im sąsiednie włókna lamelarne.
Gdy oglądano pod SEM, zaobserwowano tworzenie kości lamelarnej na powierzchniach kości splotowatej, zgodnie z obserwacjami przejść kości splotowatej do lamelarnej, z tworzeniem kości lamelarnej na wierzchu macierzy kości splotowatej. Ponadto, SHG zostało zoptymalizowane do celowego wizualizacji wyrównania włókien kolagenowych, gdzie wykazano nieregularną organizację kolagenu zgodną z kością splotowatą. Te same obserwacje poczyniono pod mikroskopem jasnego pola przy użyciu sekcji barwionych czerwienią pikrosiriusową oglądanych pod PLM, z tymi długimi arkuszowymi prążkami kości lamelarnej tworzącymi się na wierzchu kości splotowatej w próbkach GCTB. Te nieprawidłowości są przypisywane leczeniu denosumabem ze wskazaniami stanu naprawy kości w remineralizowanej tkance, sugerując, że odpowiedź po tłumieniu sygnalizacji RANK przez leczenie denosumabem wyzwala tradycyjne mechanizmy naprawy w kości.
Opis molekularny kości splotowatej odnosi się do macierzy składającej się głównie z kolagenu I. Uderzająco, analiza białka, dalej potwierdzona przez IHC, ujawniła zwiększoną zawartość kolagenu III w zmineralizowanej macierzy GCTB leczonych denosumabem. Ta dominująca obecność kolagenu III została również niedawno opisana w kości splotowatej indukowanej przez przerzuty raka prostaty do kręgosłupa. Ta różnica kompozycyjna w porównaniu z tradycyjnym opisem kości splotowatej, może być wynikiem badań, które tradycyjnie opisują naprawę kości i obecność kości splotowatej, skupiając się na złamaniu trzonu kości długich jako modelu. Trzon kości długich składa się z grubej kości korowej ze szpikiem kostnym ograniczonym do przestrzeni szpikowej, podczas gdy tkanka kręgowa składa się głównie z kości beleczkowej z dominującą przestrzenią szpikową.
- Tworzy się kość splotowata o wysokiej gęstości mineralnej
- Charakterystyka nowej tkanki kostnej:
– Nieregularna organizacja włókien kolagenowych
– Zwiększony rozmiar i ilość lakun komórkowych
– Wysoka zawartość kolagenu III - Z czasem następuje przebudowa w kierunku kości lamelarnej
- Zaobserwowano zwiększoną mineralizację w porównaniu do poziomów przed leczeniem
- Proces tworzenia kości splotowatej jest szybszy (4 μm dziennie) niż kości lamelarnej
Jakie mechanizmy molekularne sterują odpowiedzią na denosumab?
Kolagen III jest głównym składnikiem włókien siateczkowych, które tworzą zrąb różnych narządów, umożliwiając organizację komórek miąższowych i struktur. Kolagen III jest również szczególnie obfity w zrębie wątroby i szpiku kostnego i jest niezbędny do organizacji i dystrybucji komórek hematopoetycznych. Jako takie, nie jest zaskakujące, że kolagen III jest istotną częścią procesu naprawy w kości beleczkowej bogatej w szpik kostny, podczas gdy naprawa kości korowej, gdzie szpik kostny jest nieobecny, zależy od tworzenia kolagenu I.
Ze względu na niską częstość występowania GCTB, głównym ograniczeniem obecnego badania jest mała wielkość próby, w połączeniu z nierandomizowaną populacją pacjentów z resekcyjnymi guzami. Ponadto, zróżnicowanie zarówno płci, jak i wieku uniemożliwia uogólnienie; jednak włączenie kryteriów wykluczenia dla takiego badania nie jest możliwe ze względu na rzadkość uzyskiwania pooperacyjnych próbek tkanki GCTB. Aby zwiększyć pewność i moc statystyczną wniosków, wymagane są dodatkowe badania, które zwiększają wielkość próby przy jednoczesnym utrzymaniu wariancji w czasie leczenia denosumabem. Pomogłoby to poprawić zrozumienie wpływu czasu leczenia na charakterystykę minerałów kostnych, doradzając w optymalnym czasie leczenia denosumabem. Ponadto, uzasadnione jest dokładne zbadanie sparowanych efektów wieku i płci pacjenta na odpowiedź na denosumab z wynikami mineralizacji, zapewniając lepsze zrozumienie mechanizmów przesiewowych do przewidywania odpowiedzi pacjenta na leczenie denosumabem.
Podsumowując, choć rzadkie, GCTB mają zmieniające życie efekty na pacjentów zarówno przed, jak i po operacji. Leczenie denosumabem ułatwia ossyfikację guza, łagodząc ból i poprawiając marginesy chirurgiczne. Wyniki wskazują, że denosumab jest związany z tworzeniem zdezorganizowanej, splotowatej macierzy kostnej w miejscu GCTB. Dodatkowo, obserwowane przejście od kości splotowatej do lamelarnej sugeruje wznowienie normalnej przebudowy po zakończeniu leczenia. Podczas gdy wiele cech kości splotowatej zgadza się z obserwowanymi zjawiskami w zmineralizowanym GCTB leczonym denosumabem, ossyfikacja heterotopowa jest rodzajem “tworzenia kości pozaszkieletowej w mięśniach i tkance miękkiej” regionów. Ten mechanizm tworzenia kości również skutkuje tworzeniem kości splotowatej, któremu towarzyszy dojrzewanie lamelarne. Guzy włączone do tego badania były głównie kością wyciętą z trzonów kręgów zmineralizowanych podczas leczenia denosumabem; jednak w niektórych przypadkach wystąpiła ekspansja guza poza oryginalną strukturę kości, a w tych przypadkach można zaobserwować kość utworzoną w wyniku ossyfikacji heterotopowej zamiast z leczenia denosumabem i hamowania funkcji osteoklastów.
Dobrze wiadomo, że osteoblasty i osteocyty wydzielają RANKL, który wiąże się ze swoim receptorem RANK na prekursorach osteoklastów, promując różnicowanie i aktywność osteoklastów. Denosumab działa podobnie do naturalnego inhibitora osteoprotegeryny (OPG), wiążąc się z RANKL, blokując szlak RANKL-RANK. Oprócz znanej roli RANKL w promowaniu różnicowania osteoklastów, niedawne badanie zasugerowało odwrotny szlak, który również wpływa na różnicowanie osteoblastów. W tym odwrotnym szlaku, dojrzewające osteoklasty wydzielają małe pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, które zawierają RANK. Te pęcherzyki wiążą się z RANKL osteoblastycznym, aktywując różnicowanie osteoblastyczne i osteogenezę. Podczas gdy denosumab jest znany z blokowania zewnątrzkomórkowego procesu wiązania RANKL-RANK, jego wpływ na ten odwrotny szlak, w tym interakcje z pęcherzykami zewnątrzkomórkowymi, pozostaje niejasny. Dlatego dalsze efekty denosumabu na osteoblasty pozostają otwartym pytaniem i wymagają dalszych badań.
Ogólnie, dogłębna analiza zastosowała techniki o wysokiej rozdzielczości; jednak mała wielkość kohorty ogranicza moc statystyczną i pewność wniosków. Niezbędne są większe badania kohortowe, aby w pełni zrozumieć wpływ czasu trwania leczenia i wieku na mineralizację i tworzenie kości.
Podsumowanie
Badania koncentrują się na analizie wpływu denosumabu na leczenie guzów olbrzymiokomórkowych kości (GCTB), rzadkich nowotworów występujących głównie u osób przed 40. rokiem życia. Denosumab, przeciwciało monoklonalne interferujące z procesem przebudowy kości, wykazuje skuteczność w leczeniu poprzez promocję przebudowy kości i eliminację komórek olbrzymich. Wykorzystując zaawansowane techniki obrazowania, w tym mikrotomografię komputerową i obrazowanie elektronowe, naukowcy zaobserwowali tworzenie się kości splotowatej o wysokiej gęstości mineralnej i nieregularnej organizacji włókien kolagenowych. Z czasem następuje przebudowa w kierunku kości lamelarnej, co sugeruje proces naprawczy. Badania wykazały również zwiększoną zawartość kolagenu III w zmineralizowanej macierzy. Pomimo obiecujących wyników, konieczne są dalsze badania na większej grupie pacjentów, aby w pełni zrozumieć wpływ czasu trwania leczenia i wieku na mineralizację i tworzenie kości.