BRAF V600E突变与甲状腺乳头状癌的研究进展

朱国权，欧阳伟

南方医科大学珠江医院核医学科，广东 广州 510280

甲状腺癌是最常见的内分泌恶性肿瘤，近年来发病率在全世界范围内显著增加。研究数据表明，甲状腺癌是当前世界上第5大肿瘤，在女性恶性肿瘤患者中占比5%[1]。甲状腺癌通常分为4种病理类型：乳头状型（PTC）、滤泡型、未分化型及髓样型。其中甲状腺乳头状癌是甲状腺癌中最常见的类型，占85%～90%。PTC的侵袭性较低，预后较好，10年生存率大约可达到95%[2]，然而仍有部分患者会经历复发或远处转移，从而造成不良预后。随着甲状腺癌基因分子研究水平的不断提升，目前已发现多种基因与PTC的发生、发展及预后密切相关，其中包括BRAF V600E突变、RAS点突变、RET／PTC和PAX8-PPARγ重排等。其中BRAF V600E突变是PTC最常见的一种基因变异，近年来对其研究最为深入。多数研究表明，BRAF基因突变和甲状腺乳头状癌的不良预后相关[3-4]，但仍有部分研究质疑BRAF基因突变与PTC的相关性[5]。为此，本文就BRAF V600E突变与PTC的研究现状及进展进行综述，旨在进一步探讨BRAF V600E突变与甲状腺乳头状癌的关系。

1 BRAF V600E突变基因简介及其作用机制

1.1 BRAF V600E突变基因简介

鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌基因同源体B1（BRAF）基因突变，迄今为止已经有超过40种类型的BRAF基因突变被发现，其中发生于第15号外显子的1799位点突变的BRAF V600E突变最常见，占所有BRAF基因突变90%以上，同时也是甲状腺癌发生过程中最常见的遗传学事件，在PTC中的发生率最高，达29%～83%[3]。

1.2 BRAF V600E突变基因在PTC发生、发展过程中的作用机制

BRAF基因是一种原癌基因，是丝裂原活化蛋白激酶通路RAS-RAF-MEK-ERK的一员，在细胞分化、增殖分裂和生存等过程中发挥调节转录活性；参与细胞形态的调节及细胞骨架的重分布[6]。BRAF V600E基因突变后将持续激活RAS-RAF-MEK-ERK通路，解除了下游关于调节细胞增殖、分化及凋亡信号的控制，从而导致了肿瘤的形成[7]。有研究在诱导BRAF V600E突变的小鼠试验中发现，伴有BRAF V600E突变的细胞中，促甲状腺激素（TSH）会加强细胞的侵袭性及基因组的不稳定性，同时还发现BRAF V600E突变会加重促甲状腺素受体（TSHR）基因的甲基化，导致TSHR沉默或者表达显著下降，进而使TSH反馈性升高，促进了肿瘤细胞的生长[8-9]。BRAF V600E突变还会诱导钠-碘同向转运体启动子基因的沉默，从而导致钠-碘同向转运体在细胞膜的表达显著减少，同时还有研究发现BRAF V600E突变还会促进转化生长因子β表达增加，进一步加强PTC的碘抵抗及侵袭性[10-11]。

2 BRAF V600E突变与PTC患者的临床和病理学特征的关系

甲状腺乳头状癌虽然预后较好，总体生存率较高，但是仍有部分病人预后较差。因此如何筛查这部分病例是目前临床上面临的主要挑战，因为这部分病例需要更积极的治疗手段，如全甲状腺切除、中央区或侧颈淋巴结清扫及靶向治疗等，一些临床病理危险因素已经应用于甲状腺乳头状癌的风险评估及预后判断，包括患者的年龄、性别、肿瘤直径、淋巴结转移、甲状腺外浸润及临床分期等指标，现在就BRAF V600E突变和这些指标的关系进行探讨。

2.1 BRAF V600E突变与年龄及性别

目前关于BRAF V600E与PTC患者的年龄及性别关系争议较大。有研究显示，BRAF V600E的突变率为90%，其中伴有BRAF V600E突变的女性患者明显多于男性患者（P=0.001），同时患者的年龄和BRAF V600E突变没有显著联系[12]。另一项关于菲律宾人群的研究也表明，伴有BRAF V600E突变的患者中以女性为主，并且年龄偏年轻化（中位年龄为36岁）[13]。在儿童PTC的研究中发现，BRAF V600E更常见于男童中，与年龄关系不显著，但由于该研究样本量较小，年龄段都集中在儿童及青年期，导致研究区间太窄[14]。另有研究发现在BRAF V600E突变组和BRAF野生组中，两者患者的年龄、性别差异均没有统计学意义[15]。

2.2 BRAF V600E突变与PTC组织亚型

甲状腺乳头状癌可以进一步分成其他亚型，包括：经典型、滤泡亚型、高细胞亚型、弥漫硬化亚型等，不同亚型的PTC侵袭性有所不同。Lim等[16]在一项纳入3130名PTC患者的大样本的单中心回顾性研究中分析，根据组织亚型分成3个亚组：经典亚型组、弥漫硬化亚型组、高细胞亚型组，研究发现在这3个亚组中的BRAF V600E突变率分别是：经典亚型组（75.3%）、弥漫硬化亚型组（61%）、高细胞亚型组（40%）；另外在微小甲状腺乳头状癌也有相似文献报道，相对于滤泡亚型来说，BRAF V600E更常出现在经典型及高细胞亚型PTC中[17]。在高细胞亚型的PTC与BRAF V600E的研究中也发现，BRAF V600E突变和高细胞亚型的PTC有显著相关性，并且伴有BRAF基因突变的高细胞亚型PTC将会表达更高的侵袭性[18]。

2.3 BRAF V600E突变与多灶性

一项meta分析发现，BRAF V600E突变和多灶性有显著相关性（OR=1.22， 95% CI=1.06-1.40）[19]。Shin等[20]也证实，在滤泡亚型PTC患者中，伴有BRAF V600E突变的患者将更频繁地出现肿瘤多灶性，并且在经过调整年龄、性别、肿瘤直径、可疑超声因素及促甲状腺激素水平后，两者仍有显著相关性，从而认为BRAF V600E突变状态可以作为预测肿瘤多灶性的重要指标。有韩国学者发现在多灶性PTC中，如果所有病灶均伴有BRAF V600E突变，将具有更高的侵袭性[21]。同时也有小样本的儿童分化型甲癌研究报道，BRAF V600E和肿瘤多灶性无明显关联[14]。

2.4 BRAF V600E突变与淋巴结转移

甲状腺乳头状癌常常伴发颈部淋巴结转移，包括中央区淋巴结转移和侧颈淋巴结转移，其中中央区淋巴结转移更为常见。Phd等[22]研究发现，BRAF V600E突变和淋巴结转移有显著相关性（odds ratio=19;P=0.000 7）；在包含129名微小PTC患者的研究中也发现，伴有BRAF V600E突变的患者更容易出现淋巴结转移，而且其中所有出现侧颈部淋巴结转移的患者均表现为BRAF V600E突变[30]。有文献报道无论是单变量分析还是多变量logistic回归分析，均表明BRAF V600E和淋巴结转移有明显关联，并且是预测淋巴结转移的一个独立因素[19，23-24]。另有学者则认为，BRAF V600E的突变状态和淋巴结转移没有关联，应重新审视BRAF基因突变作为不良预后指标的地位[25]。也有研究报道，仅在进行单变量分析的时候，BRAF V600E突变才和淋巴结转移有显著联系，多变量分析时，两者则无明显相关性[26]。

2.5 BRAF V600E突变与甲状腺外浸润

甲状腺外浸润是PTC的重要的预后不良因素之一，liu等[27]在一项我国人群的研究中发现，BRAF V600E突变的存在和甲状腺外浸润有明显相关性，认为在我国PTC人群中，术前检测BRAF V600E突变状态有助于预测甲状腺外浸润。在一项PTC患者中BRAF突变定量分析中[28]也发现了BRAF V600E突变和甲状腺外浸润呈正相关。

2.6 BRAF V600E突变与远处转移

甲状腺乳头状癌较少出现远处转移，一旦出现远处转移，预后一般较差。Jing等[29]在远处转移组和非远处转移组的对比中发现，远处转移组的BRAF V600E突变率明显低于非远处转移组，成人亚组分析得出BRAF V600E突变和远处转移呈负相关，但是不具有独立性。另有文献报道，在儿童PTC患者的相关研究中发现BRAF V600E突变和远处转移无明显相关性[14，30]。另有学者在血清里检测BRAF V600E突变的研究中发现，72名PTC患者中有49名患者伴有BRAF V600E突变（68.1%），其中有3名患者在血清和肿瘤原发灶中均检测到了BRAF V600E突变，并且这3名患者均伴有侧颈淋巴结转移和肺转移，这可能提示BRAF V600E突变和肺转移存在一定的关联性[31]。

2.7 BRAF V600E突变与临床分期

据大多数文献报道，BRAF V600E突变和较晚的TNM临床分期有显著相关性（尤其是TNM分期III或IV期）[13]；也有部分文献报道，BRAF V600E突变和TNM临床分期无关联[12，26]。

2.8 BRAF V600E突变与肿瘤直径

肿瘤直径的大小也是影响PTC侵袭性的因素之一。有文献报道[32]，当PTC患者的肿瘤直径≤20 mm时，会有更高BRAF V600E的突变率，在微小PTC患者中，当肿瘤直径为7～10 mm时，如果此时伴有BRAF V600E突变肿瘤将会表现得更具有侵袭性，而且还会导致钠-碘同向转运体基因和抗甲状腺素受体抗体基因的低表达，从而增加了PTC患者的不良预后。Kim等[33]也证实，在肿瘤直径为2～4 cm时，BRAF V600E突变可以预测中央区淋巴结转移；在单因素分析中，当肿瘤直径为0.5～1 cm时，BRAF V600E也和中央区淋巴结转移有相关性；其它肿瘤直径时，BRAF V600E突变和中央区淋巴结转移没有相关性。一项小样本的小儿PTC分析中则报道，BRAF V600E突变和肿瘤直径无关联[34]。

2.9 BRAF V600E突变与桥本氏甲状腺炎

桥本氏甲状腺炎是一种慢性炎症，文献报道桥本氏甲状腺炎在PTC人群的发病率为11.5%～35.9%。一项包含1780个样本的研究报道，桥本氏甲状腺炎和较低的BRAF V600E突变率相关，不伴有桥本氏甲状腺炎的BRAF V600E突变的PTC患者将会表现出更差的侵袭性，桥本氏甲状腺炎和BRAF V600E突变的状态有助于预测PTC的临床预后[35]。有研究报道称，桥本氏甲状腺炎和BRAF V600E突变呈负相关性关联，同时具有BRAF V600E突变和桥本的PTC患者将会出现更少的淋巴结转移和甲状腺外浸润，提示桥本氏甲状腺炎可能是PTC患者的一个潜在保护因素[36]。

3 BRAF V600E突变与PTC患者的临床预后关系

甲状腺乳头状癌一般都有较高的治愈率，10年生存率可达80%～90%，但是仍然有部分PTC患者会出现复发及转移，进而导致增加PTC的致死率[37]。Xing等[38]进行了一项多中心回顾性研究，该研究包含了2099例患者，中位年龄为45岁，中位随访时间为36月。其中总BRAF V600E突变为48.5%（1017 /2099），同时1017例伴有BRAF V600E突变的PTC患者中有20.9%（213/1017）出现复发，1082例BRAF V600E突变阴性的患者中有11.6%（125/1082）出现复发，证明了BRAF V600E突变与肿瘤复发有显著相关性，同时也通过大样本的多中心研究证实BRAF V600E是预测PTC肿瘤复发的独立预测因子。研究通过对77例PTC患者长期的随访研究[39]，中位随访时间为84.5月，研究表明伴有BRAF V600E突变的PTC患者在随访过程中更容易出现淋巴结复发，认为BRAF V600E突变明显增加了PTC患者淋巴结复发的风险。有研究也表明，BRAF V600E突变和PTC患者的无复发生存时间呈负相关，是可以用于预测PTC患者复发及难治性的独立因素，并且在未进行甲状腺全切术的PTC患者中，如果肿瘤周围的正常甲状腺组织出现BRAF V600突变的话，将会显著增加肿瘤复发风险[37，40]。部分学者认为，BRAF V600E突变和PTC的复发无明显相关性，不能作为预测肿瘤复发的危险因素。有研究[41]通过对233例PTC患者，中位随访年龄长达7.5年的研究发现，BRAF突变的状态和肿瘤复发及患者的无病生存率均没有关联。

Xing等[42]对7个国家13个研究中心的1849例患者进行随访及观察，中位随访时间为33月，其中BRAF突变阳性的患者总体死亡率为5.3%，阴性为1.1%。研究表明BRAF V600E突变明显增加了PTC患者肿瘤相关死亡率，但是如何应用BRAF V600E突变来管理PTC患者的死亡风险仍不清楚，需要更进一步的研究及调查。有研究报道，BRAF V600E突变虽然在短-中期的时间内，会增加侵袭性和不良后果的风险，但是BRAF V600E突变不能独立预测PTC患者的不良预后，因此在临床实践中，不宜把它作为预后标志物[43]。关于BRAF V600E和PTC患者临床预后关系目前仍争议较大，需要更进一步的研究来进行验证。

4 BRAF V600E突变与影像学的关系

影像学方法是一门非常重要而且实用的形态学筛查方法，尤其是超声影像常用于早期筛查PTC。据文献报道，在滤泡亚型的PTC患者中，BRAF V600E突变与可疑的超声因素有明显相关性，包括肿瘤病灶的明显低回声、不规则的边界及微小钙化点等超声特征[20]。Zhang等[44]对438例PTC患者的超声图像特征和BRAF V600E突变进行对比研究发现，PTC患者的BRAF V600E突变和肿瘤微小钙化点存在明显的联系，并且同时伴有桥本氏甲状腺炎和BRAF V600E突变的肿瘤病灶在超声上更趋于呈实性肿块声像图。也有小样本研究认为，BRAF V600E突变和PTC患者的超声图像特征无明显相关性，不能用PTC肿瘤病灶的超声表现来预测BRAF V600E突变的存在与否[45]。另有部分学者对PET/CT和BRAF V600E突变的关系进行了研究，Chang等[46]对108例PTC患者的BRAF突变状态和PET/CT病灶最大标准摄取值（SUVmax）进行比较分析，结果在多变量分析中发现BRAF V600E和SUVmax值呈独立相关，在肿瘤直径＞1 cm时，BRAF V600E突变阳性患者的病灶SUVmax值明显高于BRAF突变阴性患者，同时也证明了当肿瘤病灶SUVmax值＞4.9将提示BRAF V600E突变阳性状态。

5 BRAF V600E突变与FNA的关系

超声引导的细针穿刺活检（FNA）是术前初步诊断甲状腺结节性质的金标准，但仍然有20%～30%的甲状腺结节不能确诊。因此，对于这部分可疑的FNA活检结果，急需其它的辅助检测来帮助确诊。有研究表明，BRAF V600E突变联合细胞学检查将提高FNA活检灵敏度，从70%提高到85.3%，可以作为传统FNA活检结果的补充诊断方法[47]。Fu等[48]对312例经过FNA穿刺活检的患者的BRAF V600E突变状态和细胞学检查进行对比研究，结果表明，BRAF V600E突变将使FNA穿刺结果的灵敏度从80.18%提高至93.83%（P=0.001），准确度从82.31%提高至92.37%（P=0.005），认为术前FNA细胞学检查联合BRAF V600E突变将帮助患者得到最优化的临床治疗，同时也可以预测不良的临床病理结果。甲状腺结节FNA细胞学检测BRAF V600E突变能提高甲状腺结节良恶性诊断的准确性，同时可能有助于术前筛选出高危甲状腺癌病例。

6 BRAF V600E突变与临床治疗的关系

6.1 BRAF V600E突变指导临床治疗

甲状腺乳头状癌患者目前的治疗方法主要有手术切除、TSH抑制治疗及术后放射性碘治疗，其中手术治疗为首选治疗也是最重要的治疗方法，它将直接影响到后续治疗及患者的长期预后。关于手术切除的范围和程度一直存在比较大的争议，有研究报道，虽然术前超声特征和术中肉眼观察可以初步判断明显的转移性淋巴结，但是这种判断方法灵敏度较低，因此是否常规行预防性颈部淋巴结清扫依然不明确[49]。BRAF V600E与PTC的不良预后相关，和甲状腺乳头状癌的多项侵袭性因素有关联。石臣磊等[50]通过对251例PTC患者研究及术后随访结果分析得出，BRAF V600E突变是微小PTC复发的高危因素，对于伴有BRAF V600E基因突变的微小PTC，更建议早期手术切除，对于同时伴有BRAF V600E突变和高细胞亚型的微小PTC患者，初次手术建议全甲状腺切除，以降低潜在复发风险。类似研究认为BRAF V600E突变是预测中央区淋巴结转移的对因素，可以用于指导PTC患者的治疗管理，并且作为术前危险分层的补充预测因素，从而区分出那些需要密切随访、更广泛的手术切除范围及术后放射性碘治疗的患者[51]。Han等[52]对499例PTC患者的随访研究发现，由于伴有BRAF V600E突变的患者具有更高侵袭性的病理特征，因此有更需要进行放射性碘治疗的必要性。但是，林岩松等[54]对135例中低危PTC患者进行随访研究，所有患者均经过双侧甲状腺全切术及术后放射性碘清甲治疗，根据BRAF突变的状态分为突变组及野生组，中危随访时间为2.16年，将碘治疗后的血清学及影像学检查结果作为评价指标，发现两组的治疗结果无明显差异性。认为对于术后中低危复发风险的PTC患者，BRAF V600E突变可能不影响放射性碘治疗的疗效。因此关于如何运用BRAF V600E突变来进行选择治疗方式的意义还不是很明确，仍需进一步的研究去证实。

6.2 BRAF V600E突变与靶向治疗

大多数患者经过规范手术治疗、TSH抑制治疗和术后放射性碘治疗后，预后情况都较好，然而仍有小部分患者病情继续进展，失去摄碘能力发展成了碘难治性分化型甲状腺癌，这部分患者往往预后极差，而且严重降低患者的生存质量。近年来，以BRAF为靶点的酪氨酸激酶抑制剂的临床应用正在被逐步开展，取得了可喜的成果。其中包括以索拉菲尼为代表的多靶点抑制剂和以维罗非尼、达拉非尼为代表的选择性BRAF抑制剂[54]。研究报道，索拉菲尼对于那些传统治疗无效的晚期PTC患者来说是一个有希望的治疗方式。一项关于417例碘难治性PTC患者和索拉菲尼临床试验结果表明，相对于安慰剂而言，索拉菲尼可以延长患者5月（10.8月vs5.8月）的无进展生存期[55]。关于达拉非尼研究也表明[56]，伴有BRAF V600E突变的碘难治性PTC患者对其有更持久的应答，中位无进展生存期为11.3月。

7 BRAF V600E突变与其它突变基因的联合

近年来，随着甲状腺癌的基因分子研究不断深入，越来越多的突变基因被发现与甲状腺癌患者的预后有着密切关系，除了BRAF V600E突变外，还有端粒酶逆转录酶启动子突变、RAS点突变、RET/PTC重组等常见的基因型改变，BRAF V600E又和它们存在怎样的关联呢？研究表明，BRAF V600E突变和TERT启动子突变共存的PTC将会表现出更强的侵袭性，TERT突变还和肿瘤复发有明显的相关性[57]。Xing等[58]也通过对507例PTC患者的研究发现，相对于BRAF V600E突变或TERT突变单独存在而言，两者共存时将会表现更多高危的组织病理特征，而且两种突变共存的PTC患者的复发率高达68.6%，从而提示BRAF V600E突变和TERT突变同时存在时将会给患者带来更差的预后结果。关于BRAF突变、RAS突变及RET重组的研究认为，存在BRAF V600E突变联合RAS突变或者RET重组突变的PTC患者大多数都处于较晚的肿瘤分期，提示共存基因突变可能代表肿瘤的异质性，并通过基因剂量效应来促进肿瘤发展进程[59]。孟超等[60]研究表明，BRAF V600E突变并存RET突变时提示PTC肿瘤分化差，更易出现实体亚型等侵袭性较高的病理亚型，有可能增加肿瘤的相关死亡风险。

综上所述，BRAF V600E突变是甲状腺乳头状癌中最常见的基因变异事件，是PTC患者的侵袭性组织病理特征及不良预后的重要预测指标，同时BRAF V600E突变结合影像学检查对甲状腺乳头状癌患者的术前鉴别诊断，以及它对术中手术切除范围、淋巴结清扫必要性、术后放射性碘治疗及与其它相关基因的联合均具有非常重要的指导意义，并且以BRAF为靶点的靶向治疗逐步运用于临床，也为晚期PTC患者治疗带来了新的希望。随着当前精准医学时代的来临，基因分子研究水平的不断提升，对BRAF V600E急需深入研究，当前关于BRAF V600E还存在很多争议，需要广大学者和研究中心进行大样本的多中心前瞻性研究及验证。