分化型甲狀腺癌分子生物學(xué)的研究進(jìn)展

分化型甲狀腺癌分子生物學(xué)的研究進(jìn)展分化型甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)腫瘤，近年來(lái)，分子生物學(xué)技術(shù)在甲狀腺癌診斷、治療方面取得了較大的進(jìn)展，其中研究最多的就是BRAF、RET/PTC及P21-RAS等基因，本文就以上分子標(biāo)志物的作用機(jī)制進(jìn)行綜述。標(biāo)簽：分化型甲狀腺癌；分子生物學(xué)；進(jìn)展甲狀腺癌主要組織病理學(xué)類型包括乳頭狀癌（PTC）、濾泡狀癌（FTC）、髓樣癌（MTC）以及未分化癌（ATC）。前兩者統(tǒng)稱分化型甲狀腺癌（DTC），共占甲狀腺癌的90%以上，占頭頸部惡性腫瘤的首位，占所有惡性腫瘤的3%，女性發(fā)病率較高。近20年來(lái)，我國(guó)甲狀腺癌發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)，由約1/10萬(wàn)上升到（3～4）/10萬(wàn)。DTC確切的致病因素尚不清楚，幼年時(shí)過(guò)量射線照射是目前唯一確定的致癌機(jī)制[1-2]。近年來(lái)分子生物學(xué)技術(shù)研究使人們對(duì)甲狀腺癌的分子機(jī)制有了更深入的了解，這對(duì)于指導(dǎo)甲狀腺癌的診斷治療及療效評(píng)價(jià)有非常重要的意義，本文就DTC相關(guān)基因研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。1BRAF基因BRAF基因最早是在人類尤文肉瘤中發(fā)現(xiàn)的高度表達(dá)變異的癌基因，在極少數(shù)的胃腸癌、肺癌、卵巢癌以及甲狀腺癌等多種腫瘤中都有表達(dá)[3]。BRAF又名鼠類肉瘤濾過(guò)性毒菌致癌同源體B1，該基因位于第7號(hào)染色體，為RAF基因家族成員之一，是RET和RAS的下游信號(hào)分子。目前認(rèn)為，BRAF基因突變是甲狀腺癌最常見的基因變異之一，約49%的PTC和25%的ATC會(huì)出現(xiàn)該基因的表達(dá)[4]。其發(fā)生機(jī)制為BRAF基因錯(cuò)義突變的15外顯子堿基，致使翻譯蛋白質(zhì)600位密碼子將對(duì)應(yīng)的纈氨酸（V600E）替代為谷氨酸，可活化蛋白激酶，并進(jìn)一步激活ERK激酶，向MAPK信號(hào)通路下游傳遞細(xì)胞有絲分裂信號(hào)，致使甲狀腺細(xì)胞腫瘤形成并向惡性轉(zhuǎn)化[5]。BRAF基因突變是近年來(lái)甲狀腺癌基因領(lǐng)域的重要研究進(jìn)展，也是目前針對(duì)DTC發(fā)生機(jī)制研究最多的突變類型之一。最近研究顯示導(dǎo)致激酶激活突變的因素有多種，包括點(diǎn)突變框內(nèi)插入或框內(nèi)缺失、放射線暴露等，盡管其發(fā)生率較低。由于BRAF基因突變?cè)贒TC中發(fā)生率較高，而在甲狀腺良性病變中檢測(cè)不到，因此該突變可以作為特異性較強(qiáng)的DTC診斷指標(biāo)。該突變與低分化的甲狀腺癌及ATC的變異性也有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，在高細(xì)胞及經(jīng)典亞型的PTC中更為常見。還有研究顯示該突變的存在似乎與腫瘤的侵襲性特征有關(guān)，此突變可使腫瘤更易去分化，因?yàn)榇送蛔兛梢娪陂g變性轉(zhuǎn)化，如甲狀腺包膜外侵犯、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和腫瘤復(fù)發(fā)，而這類因素往往代表著較高的腫瘤相關(guān)死亡率。一些大樣本臨床研究證實(shí)，腺體外浸潤(rùn)、區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期（Ⅲ/Ⅳ期）均與BRAF突變呈正相關(guān)[6]。有研究對(duì)PTC患者隨訪顯示高達(dá)80%～85%的復(fù)發(fā)PTC伴有BRAF突變，這證明對(duì)于PTC復(fù)發(fā)，BRAF突變有很強(qiáng)的預(yù)測(cè)作用。以BRAF以及其下游激酶為靶點(diǎn)的分子靶向藥物治療已成為目前DTC治療研究的又一熱點(diǎn)。近年來(lái)研究顯示多靶點(diǎn)激酶抑制劑索拉非尼（sorafenib）能抑制BRAF突變基因型的甲狀腺腫瘤細(xì)胞和甲癌腫瘤模型的增殖和生長(zhǎng)，但目前國(guó)內(nèi)尚未見該藥用于甲狀腺癌治療的報(bào)道[7]。2RET/PTC重排基因RET基因于1985年首次發(fā)現(xiàn)于小鼠轉(zhuǎn)化的NIH3T3細(xì)胞中，因其同樣具有與其他基因重排及活化的特征，故又稱為RET原癌基因。RET原癌基因經(jīng)重排后被稱為RET/PTC癌基因，屬于酪氨酸蛋白激酶受體家族。在這些RET/PTC重排中，RET基因的跨膜區(qū)和細(xì)胞外區(qū)丟失，取而代之的是不同基因來(lái)源的5′末端，例如RET與H4融合形成RET/PTC1嵌合體，與RIalpha融合形成RET/PTC2嵌合體等。其產(chǎn)生的嵌合體使RET原癌基因編碼的酪氨酸蛋白激酶發(fā)生激活，通過(guò)下游信號(hào)的傳導(dǎo)使甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化[8]。目前研究指出，甲狀腺的免疫功能通過(guò)RET/PTC1下調(diào)，可間接促進(jìn)PTC的發(fā)生。提示癌基因、免疫、炎癥及惡性腫瘤生物學(xué)特性之間存在一定聯(lián)系，在甲狀腺癌發(fā)病機(jī)制中RET/PTC基因重排有較重要的作用。在PTC細(xì)胞中RET/PTC基因重排普遍存在，而在正常甲狀腺組織及良性甲狀腺病變中不表達(dá)或基本不表達(dá)[9]，所以RET/PTC重排可以作為診斷PTC較特異的指標(biāo)。但PTC中RET/PTC的表達(dá)率報(bào)道不一，所以其陰性結(jié)果并不能完全除外PTC。此外，國(guó)外研究還發(fā)現(xiàn)放射性暴露史能引起RET/PTC基因重排并進(jìn)一步促使甲狀腺癌的發(fā)生。國(guó)外學(xué)者報(bào)道幼年時(shí)曾有放射線暴露史的PTC患者的RET/PTC重排發(fā)生率明顯高于無(wú)此經(jīng)歷的PTC患者[10]。還有作者對(duì)在切爾諾貝利核泄露事故中受過(guò)量射線照射所致的乳頭狀甲狀腺癌患者進(jìn)行分子生物學(xué)分析也發(fā)現(xiàn)上述特點(diǎn)。對(duì)于有無(wú)RET/PTC重排及與PTC的臨床特征之間的關(guān)系，目前臨床認(rèn)為存在RET/PTC重排的PTC患者的TNM分期更晚，也更易表現(xiàn)出甲狀腺被膜外侵犯，也更易復(fù)發(fā)。但由于采集病例數(shù)較少以及所采用的免疫方法不同，在不同的國(guó)家和地區(qū)，其陽(yáng)性率相差也比較大，為2.5%～53.5%。還有證據(jù)顯示是否存在RET/PTC重排與甲狀腺乳頭狀癌的不同生物學(xué)行為特點(diǎn)有關(guān)，有RET/PTC2重排的分化型甲狀腺癌往往具有高度的侵襲性和去分化能力[11]。國(guó)外Zafon等[12]報(bào)道RET/PTC表達(dá)陽(yáng)性的甲狀腺乳頭狀癌患者更易發(fā)生局部浸潤(rùn)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。還有學(xué)者報(bào)道在11例RET/PTC陽(yáng)性的乳狀癌中，有9例發(fā)生了淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。此外，國(guó)外研究結(jié)果顯示，在橋本病患者中RET/PTC的陽(yáng)性表達(dá)率可高達(dá)95%左右，并認(rèn)為橋本病的患者具有較高的發(fā)展為PTC的風(fēng)險(xiǎn)，并且橋本病在出現(xiàn)PTC的組織病理學(xué)特征之前，即可檢測(cè)出RET/PTC重排，因此認(rèn)為，RET/PTC基因重排可作為橋本病早期診斷、治療的依據(jù)。舒尼替尼（sunitinib）為近年研制的一種多靶點(diǎn)受體拮抗劑，可以明顯抑制RET/PTC酪氨酸激酶[13]。在另一項(xiàng)研究中，舒尼替尼可抑制具有RET/PTC1重組的PTC增殖和生長(zhǎng)，但目前國(guó)內(nèi)亦尚未用于甲狀腺癌的臨床治療。3RAS原癌基因RAS是一種原癌基因，廣泛存在于人和動(dòng)物細(xì)胞中，為人類多種腫瘤最常見的基因異常。RAS基因包括K-RAS、H-RAS和N-RAS3種類型，這三種基因內(nèi)結(jié)構(gòu)分別很大，但都編碼一種結(jié)構(gòu)相似的G蛋白質(zhì)，分子量為21kD，故統(tǒng)稱為P21-RAS[14]。分子生物學(xué)及遺傳學(xué)研究提示，RAS基因是存在于細(xì)胞膜上一種鳥嘌呤核苷酸的結(jié)合蛋白，為多種酪氨酸激酶受體的感受器，并細(xì)胞的生長(zhǎng)及分化起調(diào)解作用。該基因一般有兩種存在方式，即與GDP結(jié)合時(shí)的失活狀態(tài)以及與GTP結(jié)合時(shí)的活化狀態(tài)。突變的RAS蛋白降低了自身內(nèi)源性鳥苷酸三磷酸酶（GTP）的活性，其結(jié)果是致使GTP與RAS蛋白的持續(xù)結(jié)合并具有了促使細(xì)胞生長(zhǎng)的作用，致使RAS處于一種持續(xù)激活的狀態(tài)中。由于酪氨酸激酶受體等多種信號(hào)傳導(dǎo)通道的傳感器都受該基因編碼聯(lián)系，并可激活多個(gè)不同信號(hào)傳導(dǎo)通道，其結(jié)局會(huì)導(dǎo)致甲狀腺組織細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性。RAS突變常在特定腫瘤中出現(xiàn)，如RAS突變可見于95%的胰腺癌中。它也是DTC中檢測(cè)到的最常見的突變之一。不同的腫瘤有不同的RAS基因突變類型，如K-RAS突變與肺癌有關(guān)等。DTC中已經(jīng)檢測(cè)到多種RAS基因突變?nèi)鏝-RAS、K-RAS、H-RAS，但在MTC組織中幾乎從未檢測(cè)出該基因突變。該基因突變主要存在于濾泡型PTC及濾泡性腺瘤中，但FTC少見[15-16]，該基因突變還對(duì)濾泡性腺瘤能否進(jìn)一步發(fā)展為腺癌或者未分化癌具有一定的預(yù)測(cè)意義，為RAS陽(yáng)性的腺瘤積極手術(shù)切除提供依據(jù)。大約10%的FTC可見RAS基因的點(diǎn)突變，并且似乎僅與濾泡亞型FTC有關(guān)。RAS點(diǎn)突變型FTC往往伴有濾泡變異型組織學(xué)的特性，表現(xiàn)為腫瘤外侵、腫瘤的失分化和出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，這在存在骨轉(zhuǎn)移的病例中表現(xiàn)尤為明顯[17]。而在低分化DTC組織中往往RAS突變檢出率較高，表明該突變會(huì)導(dǎo)致DTC更強(qiáng)的侵襲能力。RAS突變是在DTC中比較多見的事件，具有較高的特異性和敏感性。RAS突變和這些腫瘤的預(yù)后及臨床特征密切相關(guān)，作為一種DTC的診斷學(xué)標(biāo)志具有較廣闊的發(fā)展前景。RAS抑制劑洛伐他汀已被證實(shí)在RAS突變的的甲狀腺腫瘤的體內(nèi)具有抗腫瘤效果[18]，為RAS突變表達(dá)的DTC提供了新的治療方法，可能對(duì)限制腫瘤的播散有作用，這還需要臨床進(jìn)一步研究。綜上所述，多種免疫組化結(jié)果與DTC的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后和轉(zhuǎn)歸有密切關(guān)系，而且，每種基因的作用均有所不同。甲狀腺標(biāo)本檢測(cè)P21-RAS有助于分化型甲狀腺癌的診斷，而進(jìn)行RET/PTC及BRAF檢測(cè)，不但可以有助于診斷PTC，而且可更好地估計(jì)腫瘤的侵襲性及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，對(duì)于腫瘤的后續(xù)治療方案（如分子靶向治療等）及判斷預(yù)后有重要價(jià)值。[參考文獻(xiàn)][1]NikiforovYE.Moleculardiagnosticsofthyroidtumors[J].ArchPatholLabMed，2011，135（24）：569-577.[2]HamataniK，EguchiH，ItoR，etal.RET/PTCrearrangementspreferentiallyoccurredinpapillarythyroidcanceramongatomicbombsurvivorsexposedtohighradiationdose[J].CancerRes，2008，68（17）：7176-7182.[3]IkawaS，F(xiàn)ukuiM，UeyamaY，etal.B-raf，anewmemberoftheraffamily，isactivatedbyDNArearrangement[J].MolCellBiol，1988，8（6）：2651-2654.[4]WatanabeR，HayashiY，SassaM，etal.PossibleinvolvementofBRAFV600Einalteredgeneexpressioninpapillarythyroidcancer[J].EndocrJ，2009，56（3）：407-414.[5]OlerG，CamachoCP，HojaijFC，etal.GeneexpressionprofilingofpapillarythyroidcarcinomaidentifiestranscriptscorrelatedwithBRAFmutationalstatusandlymphnodemetastasis[J].ClinCancerRes，2008，14（15）：4735-4742.[6]KebebewE，WengJ，BauerJ，etal.TheprevalenceandprognosticvalueofBRAFmutationinthyroidcancer[J].AmSurg，2007，246（3）：466-470.[7]LamET，RingelMD，KloosRT，etal.PhaseⅡclinicaltrialofsorafenibinmetastaticmedullarythyroidcancer[J].JClinOncol，2010，28（14）：2323-2330.[8]KodamaY，AsaiN，KawaiK，etal.TheRETprotooncogene：amoleculartherapeutictargetinthyroidcancer[J].CancerSci，2009，96（3）：143-148.[9]NikiforovaMN，NikiforovYE.Moleculargeneticsofthyroidcancer：implicationsfordiagnosis，treatmentandprognosis[J].ExpertRevMolDiagn，2008，8（1）：83-85.[10]HamataniK，EguchiH，ItoR，etal.RET/PTCrearrangementspreferentiallyoccurredinpapillarythyroidcanceramongatomicbombsurvivorsexposedtohighradiationdose[J].CancerRes，2008，68（17）：7176-7182.[11]NikiforovYE.RET/PTCrearrangementinthyroidtumors[J].EndocrPathol，2012，13（1）：3-16.[12]ZafonC，ObiolsG，CastellvlJ，etal.ClinicalsignificanceofRET/PTCandp53proteinexpressioninsporadicpapillarythyroidcarcinoma[J].Histopathology，2007，50：225-231.[13]TorinoF，ParagliolaRM，BarnabeiA，etal.Medullarythyroidcancer：apromisingmodelfortargetedtherapy[J].CurrMolMed，2010，10（7）：608-625.[14]MisseroC，PirroMT，DiLauroR.MultipleRASdownstreampathwaysmediatefunctionalrepressionofthehomeoboxgeneproductTTF-I[J].MolCellBiol，2000，20（8）：2783-2793.[15]Es