分子标志物在分化型甲状腺癌诊断中的价值和意义

黄彬 吴耀华

甲状腺结节是一种常见的疾病，多数为良性病变，少数甲状腺结节确诊为恶性肿瘤，甲状腺癌根据组织学可以分类为分化型和未分化型。分化型甲状腺癌(differentiated thyroid cancer，DTC)又可以分类为甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)和甲状腺滤泡状癌(follicular thyroid carcinoma，FTC)。甲状腺癌有多种诊断方法，如超声、CT、MRI、病理学检查等。最常见的术前诊断方法是超声检查和超声引导下细针穿刺活检(fine-needle aspiration biopsy，FNAB)甲状腺结节。DTC的临床症状不典型，多呈缓慢生长，多数病人无自觉症状，在健康体检时才查出甲状腺结节，部分病人在发现的时候，已出现颈部淋巴结转移，错过了最佳治疗时间。

细针穿刺细胞学(fine-needle aspiration ，FNA)是目前公认术前鉴别良恶性的最敏感及特异的方法，FNA对髓样癌、恶性淋巴结瘤的特异性较高，对PTC存在一定局限性，诊断价值有限。20%～30%的结节被FNAB诊断为不确定，恶性风险在10%～75%之间[1]。而且细胞学检查不能等同于组织学检查，由于病变特征不明显，难与良性疾病鉴别,穿刺部位的选择，穿刺的准确性等原因，可能出现漏诊和误诊的情况。虽然甲状腺癌的特异性死亡率很低，但不合理或不适当的手术与发病率的增加有关，因此适当的治疗很重要，指南建议用FNA评估甲状腺结节[2]，但由于诊断的不确定性，为甲状腺癌病人选择最合适的治疗受到了限制。本文将讨论与甲状腺有关的标志物，分析这些标志物是否能对DTC的诊断或预测提供更好的帮助。

一、基因标志物

1.BRAF:BRAF基因是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，在被RAS激活后会转移到细胞膜上，从而导致下游MEK和ERK的磷酸化，进一步激活MAPK信号通路[3]。在甲状腺癌中，BRAF可被点突变、小的框内缺失或插入、染色体重排激活。BRAFV600E突变是PTC中最常见的基因突变，约占60%～80%[4]，而在我国BRAF基因突变率可高达80%以上[5]。BRAF突变少见于FTC，甲状腺良性结节不存在BRAF突变，BRAF对PTC来说是一个特异的分子标志物。BRAFV600E突变与更差的临床病理分型有密切关系，即使在传统认为低风险的病人中也是如此，甚至能预测淋巴结转移情况[6]。

2.RAS:RAS突变是甲状腺癌中除BRAF突变外最常见的突变，RAS可以激活MAPK和PI3K-AKT通路，PI3K-AKT通路在滤泡型肿瘤如FTC中起主要作用。故RAS突变常发生在甲状腺滤泡性肿瘤中，在FTC中占40%～50%，在PTC中占10%～20%，其中多数为滤泡亚型乳头状癌(FVPTC)[7]，在20%～40%良性滤泡状腺瘤中亦可见到RAS突变。当RAS与GTP结合时，RAS处于激活状态。RAS的固有酶水解GTP，并将RAS转换为无活性的GDP结合状态，从而终止RAS信号传导[8]。RAS突变导致其GTP酶的活性丧失，从而将RAS基因一直处于活跃的GTP结合状态[8]。RAS突变主要分为三类：HRAS、KRAS、NRAS，其中NRAS是甲状腺癌中最常见的突变类型。同时出现两种以上类型的RAS突变也预示着肿瘤具有更强的恶性潜能，RAS突变也被认为与FTC更差的临床病理学分型有关联[9]，甚至与远处转移有关。

3.RET-PTC:RET原癌基因编码细胞膜受体酪氨酸激酶，RET通常在滤泡细胞中不表达，在滤泡旁C细胞中高表达，在滤泡细胞中RET可与其他基因融合形成RET / PTC，进一步激活MAPK和PI3K-AKT通路。RET-PTC易位有超过10种的不同类型，最常见的类型是RET-PTC1及RET-PTC3，RET分别与CCDC6(也称H4)或NCOA4(也称ELE1或RFG)融合，RET易位在PTC中占10%～20%[10]。RET / PTC1和RET / PTC3易位在一起占DTC的80%以上。RET / PTC1与预后有利的亚型有关，而RET / PTC3似乎在更具侵袭性的亚型中发生[11]。RET / PTC是诊断PTC的高度特异性的生物标志物，这些易位的存在意味着需要进一步评估肿瘤为恶性的风险。

4.其他基因改变:在DTC中还有一些常见的基因改变如PAX8/PPARγ重排,TERT启动子突变,TP53突变等。PAX8/PPARγ重排主要在滤泡型癌中检测到，包括30%～58%的FTC和38%的FVPTC，而在经典型乳头状癌和高细胞亚型乳头状癌中很少[6,12]。有研究当术前同时检测到BRAF、RET/PTC或PAX8/PPARγ突变时，恶性肿瘤的风险为100%[8]。在17%的FTC中检测到TERT(端粒酶逆转录酶)启动子突变，该频率高于PTC(9%)，在PTC中，TERT启动子突变似乎是高侵袭性病理亚型，肿瘤高分期，区域和远处转移以及死亡率增加相关的独立危险因素，特别是与BRAFV600E突变同时存在时[13]，TERT启动子突变也被认为是促进肿瘤发生和将滤泡腺瘤转化为FTC所必需的[14]。异常基因甲基化是人类癌症的表观遗传机制，在甲状腺癌中也很常见，通常在启动子区域出现时会使基因沉默,甲状腺特异性基因的甲基化，例如钠/碘转运体和促甲状腺激素受体的甲基化，在甲状腺癌中也很常见，而这些特异性基因的甲基化与临床放射性碘治疗甲状腺癌的失败有关[10]。

二、循环标志物

在人体循环中，存在着许多甲状腺相关的以甲状腺滤泡细胞内或周围的特异性蛋白质为靶点的抗体，例如甲状腺过氧化物酶(thyroid peroxidase，TPO)、促进甲状腺激素受体、甲状腺球蛋白(thyroglobulin，TG)，还有少见的碳酸酐酶2、megalin蛋白(巨蛋白)、T3、T4、pendrin蛋白(潘蛋白)等[15]。

1.TG:TG是甲状腺滤泡细胞分泌的一种糖蛋白，可由正常甲状腺组织或甲状腺癌组织产生，反应了滤泡细胞的负荷，不论是良性疾病还是恶性疾病[16]。TG值的测量能有效提示DTC病人术后转移或有组织残留，但TG在术前预测上的价值尚有争议。TG值易受多种因素影响，如肿瘤类型、肿瘤大小、血管侵犯、淋巴结转移、初始远处转移等因素，都能使TG水平升高，Kim等[17]研究得出，TG水平能作为一个有效的标志物预测DTC病人的初始远处转移，而这与其他能影响TG水平的因素无关。所以认为血清TG测定，能有效指导对DTC病人的术前评估和初始治疗。

2.TPOAb、TGAb:TPO位于甲状腺上皮细胞的顶端细胞膜上，直接参与甲状腺细胞中的氧化、酪氨酸的碘化及酪氨酸的偶联等，是甲状腺素合成的关键酶。甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody，TPOAb),甲状腺球蛋白抗体(thyroglobulin antibody，TGAb)均易在桥本甲状腺炎病人血清中测得，术前浓度较稳定，其中，TPOAb在90%～95%病人中存在，而TGAb在70%～80%病人中存在，二者被认为是桥本甲状腺炎或者甲状腺自身免疫性疾病的一个敏感标志物。

桥本甲状腺炎，是一种自体免疫性疾病，是由于免疫功能紊乱而产生针对自身组织的免疫性炎症，在病程后期病人会出现因甲状腺组织结构被破坏导致的甲状腺功能低下。桥本甲状腺炎的自身免疫性炎症在甲状腺癌的发病中起了重要的作用。

在一些早期的研究中，如2005boi的研究中，描述了在TPOAb和/或TGAb阳性的病人中，细胞学检查表现为(可疑)恶性的患病率(18.8%)高于抗体阴性的病人(9.28%),并且在甲状腺全切的病人中，抗体阳性病人的PTC患病率更高[18]。术前的TPOAb阳性，被认为能成为PTC病人术后关于肿瘤复发或持续存在的一个独立预测因素[19]。一项回顾性研究调查了4 046例病人的TGAb水平与PTC的相关性，发现TGAb与甲状腺癌有显著的关联，认为术前TGAb≥60 IU/ml可能与PTC风险更高有关[20]。TGAb能识别出甲状腺癌细胞分泌的TG上的新的抗原表位，而这些抗原表位不会出现在甲状腺良性滤泡性肿瘤中。其他研究认为TGAb与DTC病人淋巴结转移、与甲状腺癌腺外侵犯存在一些关联[21]，BRAFV600E和NF-κB的表达，在TGAb阳性的病人中更为显著，且认为TGAb能作为一个独立的因素去预测甲状腺癌病人的淋巴结转移情况[21]。

尽管PTC与甲状腺免疫之间的关系尚有争论[22]，但是TG与TPO已经可以作为PTC免疫应答中有代表性的特殊的抗原[23]。

3.TSH和TSHR:促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)是一种生长因子，可增强碘泵和过氧化物酶的活性，并促进甲状腺上皮细胞的代谢和蛋白质的合成。TSH参与甲状腺功能的调控，例如可分泌甲状腺素，可影响甲状腺上皮细胞、滤泡细胞的生长，并促进细胞的分化，维持腺体生长，以及甲状腺特有基因的表达。与良性疾病相比，在PTC中，能很明确地发现TSH有轻微的增高，而且随着TSH的增高，PTC的患病率也随之升高，TSH浓度与PTC有显著的独立相关性[24]，Boi等[25]对比了甲状腺全切术后的病人在甲状腺抗体与TSH水平不同时的细胞学分类与组织学资料后认为，抗体、TSH与甲状腺恶性的患病率有显著关联，证实了TSH水平增高(>1.0 μU/ml)是PTC的独立预测因子，而且有趣的是，抗体阳性病人的TSH浓度高于抗体阴性的病人，这也被其他研究所证实[26]。不同的是，Fiore等[27]分析却认为TSH在PTC中更高的原因，不是因为PTC能使TSH升高，而是良性结节中的TSH更低，并猜想这和甲状腺的“自主性有关”(TSH <0.4 mU/ml)。高TSH水平的病人比低TSH水平的病人罹患DTC的风险明显更高(8.42倍)[28]。TSH升高增加了甲状腺恶变风险，将 TSH的水平结合临床、彩超和细胞学检查后，能有利于对甲状腺癌病人诊疗策略的制定[29]。

TSH若分泌增加，作用于TSH受体(thyroid stimulating hormone receptor，TSHR)，长期过度刺激会使甲状腺滤泡过度增生发生癌变。TSHR主要分布在甲状腺滤泡细胞的基底外侧膜上，多种类型的甲状腺癌细胞表面均存在TSHR，分化良好的甲状腺癌如PTC、FTC，通常保持了对TSH的应答。TSHR在甲状腺癌中具有促进生长或癌基因样的功能，TSHR蛋白或TSHRmRNA表达水平与甲状腺癌原发肿瘤、甲状腺癌转移有关联，尽管需要联合其他突变来建立完全恶性的表型[30]。然而，在临床上，甲状腺癌晚期的病人，尤其是细胞类型分化差的病人，TSHR的表达水平似乎被下调，这表明存在未知的选择/适应机制[30]。

三、小结

在高分辨率的彩超下能在19%～68%的随机选择的个体中发现甲状腺结节[31],但是大多数甲状腺结节不需要积极的处理，一些良性结节只需要随访观察，免去了不必要的手术。即使是目前最直接的诊断方法，FNA也有一定的局限性。一些分子标志物，包括循环标志物和基因标志物，与DTC的发生发展密切关联，对这些分子标志物的进一步深入了解，将这些不同的分子标志物联合起来，形成分子标志物组合，为甲状腺结节提供细胞学外的诊断方法。与其他诊断方法结合起来，为甲状腺结节病人提供更准确的诊断，甚至更个性化的治疗[32]。