胸腺上皮性肿瘤差异表达基因的研究进展

唐恩雨 徐广全

胸腺上皮性肿瘤是一种罕见的来源于胸腺的肿瘤［1］。根据世界卫生组织的组织学分类，依照肿瘤细胞形态和共存的淋巴细胞比例将胸腺上皮性肿瘤分为胸腺瘤（A型、AB型、B1型、B2型、B3型）和胸腺癌（C型）［2］。其中三分之二的胸腺上皮性肿瘤患者存在临床症状，主要表现为胸痛、咳嗽、声音嘶哑和呼吸困难，以及其他的全身症状（体重减轻、发热和盗汗）和神经系统症状。胸腺癌患者也可表现出与局部转移有关的症状［3］。目前针对胸腺上皮性肿瘤的治疗策略仍以手术为主，放疗、化疗以及靶向治疗为辅［4］。其中，胸腺瘤通过手术可获得较好预后，而胸腺癌患者手术后预后较差［5⁃6］；且仅少数非手术胸腺上皮性肿瘤患者对放化疗有反应［7⁃8］。因此，亟需探索胸腺上皮性肿瘤新的治疗方案。近年来，基于肿瘤基因的研究推动了肿瘤治疗新模式的开发，研究者进行了大量针对胸腺上皮性肿瘤差异基因及其临床应用的研究，以改善治疗效果。目前发现的胸腺上皮性肿瘤差异表达基因包括一般转录因子2I（general transcription factor 2I，GTF2I）、程序性死亡受体1/程序性死亡受体1配体（programmed cell death 1/programmed cell death 1 ligand 1，PD⁃1/PD⁃L1）、c⁃kit原癌基因、表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）、胰岛素样生长因子受体（insulin⁃like growth factor 1 recep⁃tor，IGF1R）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等，本文就这些差异表达基因在胸腺上皮性肿瘤的研究进展作一综述。

1 高特异性差异表达基因

GTF2I为胸腺上皮性肿瘤中新发现的广泛突变基因，其突变位点位于7号染色体cDNA7，74146970上的单核苷酸突变（chromosome 7 c.74146970T＞A）。多项研究通过测序技术检测出GTF2I在样本中发生突变的比例较高（38%～64%），且主要存在于A型和AB型胸腺瘤［9⁃12］。但在颅脑肿瘤、肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、乳腺癌和淋巴瘤中均未检测到突变体GTF2I，揭示了突变体GTF2I在胸腺瘤中具有高度特异性［9］。

根据SIFT和PolyPhen⁃2预测，GTF2I的错义突变可导致亮氨酸至组氨酸的取代，并改变TFII⁃I蛋白的结构和功能。该突变能影响其邻近DNA结合位点蛋白质的第二保守TFII⁃1重复域［12］。TFII⁃I突变可以改变正常胸腺上皮细胞的转录组并上调其原癌基因表达；而将突变GTF2I敲入细胞，在缺乏葡萄糖或DNA损伤的情况下仍能表现出细胞变形，非整倍体形成，并促进肿瘤生长和存活。GTF2I突变还能增加几种糖酵解酶及环氧合酶⁃2（cox⁃2）表达，并引起脂质代谢改变；其中，GTF2I突变诱导的cox⁃2表达上调是胸腺上皮细胞在代谢应激下存活的关键，同时也为其细胞变形所需。由此可见，GTF2I突变可能是胸腺上皮细胞一个新的癌变驱动因素［13］。

PETRINI等［12］研究发现胸腺上皮性肿瘤中GTF2I突变最常见于A型和AB型胸腺瘤，在胸腺癌中发生频率较低；进一步生存分析表明携带GTF2I突变的肿瘤患者比携带野生型GTF2I患者预后更好，值得注意的是，发生GTF2I突变的胸腺癌患者均存活至随访结束。综上，胸腺上皮性肿瘤中GTF2I的突变率及其特异性都较高，该基因与胸腺上皮性肿瘤的预后高度相关，可能是潜在的治疗靶点，但目前尚未有研究报道与本基因相关的靶向治疗模式。

2 非特异性肿瘤差异表达基因

2.1 PD⁃1/PD⁃L1

PD⁃1是一种免疫抑制受体，其缺失会导致外周免疫耐受破坏，并表现出多种自身免疫性特征。PD⁃1与其配体PD⁃L1的结合会抑制T细胞受体介导的淋巴细胞增殖和细胞因子分泌，从而限制针对癌症的免疫反应［14］。研究发现PD⁃1/PD⁃L1在黑色素瘤、非小细胞肺癌、尿路上皮癌等肿瘤中表达上调，而PD⁃1/PD⁃L1免疫疗法也是当前备受瞩目的新一类抗癌免疫疗法［15］。然而PD⁃1/PD⁃L1在胸腺上皮性肿瘤中的预后价值尚无统一认识。ISHIHARA等［16］研究表明PD⁃L1表达依赖于胸腺上皮性肿瘤的组织学分类，且PD⁃L1表达与较差的预后呈正相关。YOKOYMA等［17］则认为与PD⁃L1低表达的患者相比，PD⁃L1高表达患者具有更高的无病生存率和总生存率。而WEISSFERDT等［18］分析胸腺上皮性肿瘤中PD⁃1和PD⁃L1的表达，发现82%的胸腺上皮性肿瘤中表达该基因，因此认为PD⁃1/PD⁃L1作为靶点用于胸腺上皮性肿瘤的靶向治疗具有较大潜力。派姆单抗和avelumab均为PD⁃1/PD⁃L1抗体。一项Ⅱ期临床试验［19］观察派姆单抗在41例曾接受一线化疗的复发胸腺癌患者中的疗效，结果总反应率为22.5%，其中完全应答1例，部分应答8例，疾病稳定21例，说明派姆单抗可能是胸腺癌患者有前景的治疗选择。另一项Ⅰ期临床试验报道avelumab治疗前至少接受1种标准疗法的8例晚期胸腺上皮性肿瘤，4例患者产生应答，4例疾病稳定［20］。综上，PD⁃1/PD⁃L1在胸腺上皮性肿瘤中的预后价值目前各研究结果并不一致，但已展现了治疗上的价值，值得进一步探索。

2.2 c⁃kit

c⁃kit基因定位于人染色体4q12⁃13，其编码产物为Ⅲ型跨膜受体酪氨酸激酶。目前研究显示c⁃kit在胸腺上皮性肿瘤中过表达。有研究［21］检测366例胸腺瘤患者只发现7例c⁃kit表达呈阳性而127例胸腺癌患者中则有95例c⁃kit表达阳性。提示c⁃kit表达在胸腺癌中异常表达。此外，有研究报道c⁃kit细胞外糖基化配体结合位点与干细胞生长因子等配体结合后，可通过调节细胞增殖、分化、黏附和凋亡诱导细胞癌变［22］。然而，WANG等［23］研究发现c⁃kit在其配体干细胞因子不参与时，能在多种癌症细胞系中触发细胞死亡。c⁃kit在胸腺上皮性肿瘤中也具有良好的预后价值。PETRINI等［21］研究发现c⁃kit阳性表达患者的总生存期和无进展生存期均缩短。STRÖBEL等［24］报道1例c⁃kit表达阳性的肝脏转移胸腺癌患者，在酪氨酸激酶抑制剂伊马替尼治疗1周后疼痛和呼吸窘迫消失；4个月后肝转移灶缩小，肝脏酶水平恢复正常，纵隔肿瘤病情稳定。SATO等［25］进行一项关于酪氨酸激酶抑制剂乐伐替尼治疗无法手术的晚期胸腺癌患者的单臂临床试验，中位随访15.5个月后客观缓解率为38%；38%（16/42）患者获部分缓解，57%（24/42）病情稳定。综上可见，酪氨酸激酶抑制剂的治疗反应取决于c⁃kit突变位点的不同，因此未来针对不同亚型胸腺上皮性肿瘤的单药c⁃kit靶向治疗或联合用药的临床试验值得期待。

2.3 生长因子及其受体基因

2.3.1 EGFR 大多数人类上皮性肿瘤都存在EGFR家族的功能激活。EGFR是一种跨膜受体，激活后可导致癌细胞增殖、侵袭、转移，并阻断细胞凋亡，诱导新生血管生成［26］。早前研究发现EGFR在70%的胸腺瘤和53%的胸腺癌患者中过表达，且EGFR扩增较EGFR突变更常见于胸腺上皮性肿瘤中，其中大部分EGFR表达阳性患者分布在B型中，而该类患者具有更长的无进展生存期和总生存期［27⁃29］。目前已问世的EGFR酪氨酸激酶抑制剂包括吉非替尼、厄洛替尼等。一项Ⅱ期临床试验对26例曾接受治疗的Ⅳ期胸腺上皮性肿瘤患者采取吉非替尼治疗，仅1例获部分反应［30］，疗效不理想可能原因为患者的EGFR突变频率较低。然而，在多项［31⁃32］单病例报道中，厄洛替尼和西妥昔单抗应用于胸腺癌患者获得了理想的疗效，症状上获得改善或影像学上发现肿瘤体积缩小。综上，EGFR酪氨酸激酶抑制剂可能是晚期胸腺肿瘤有效的治疗选择。

2.3.2 IGF1R IGF1R是胰岛素样生长因子受体，在鳞状细胞癌中过表达跨膜受体且具有刺激生长、抗凋亡的特性。IGF1R与EGFR形成异二聚体可导致EGFR抑制剂的耐药性。研究发现IGF1R抑制剂能诱导肿瘤细胞凋亡，与正常胸腺组织相比，胸腺上皮性肿瘤组织中IGF1R表达有升高趋势，尤其是B2型胸腺瘤、B3型胸腺瘤和胸腺癌，此外胸腺癌中IGF1R的表达显著高于胸腺瘤［33⁃35］。一项生存分析发现IGF1R阴性和阳性胸腺上皮性肿瘤患者的10年总生存率分别为85.0%和53.5%，此外IGF1R扩增组患者预后较未扩增组差［36］。西妥珠单抗是一种人IgG1单克隆抗体，可与IGF1R高亲和性结合并诱导其内化和降解。一项观察西妥珠单抗治疗复发或难治性晚期胸腺上皮性肿瘤的Ⅱ期临床试验结果显示，37例胸腺瘤患者中5例获部分应答，28例病情平稳，4例疾病进展；12例胸腺癌中5例病情平稳，7例疾病进展［37］，表明IGF1R在胸腺上皮性肿瘤患者中具有一定临床价值，但仍需进一步探索。

2.3.3 VEGF/VEGFR 目前研究认为，VEGF/VEGFR途径是介导肿瘤血管生成的关键通路，在肿瘤微环境中，VEGF及其受体均上调，两者也是实体肿瘤血管生成的主要刺激因子。多项研究报道，VEGF和VEGFR在胸腺瘤和胸腺癌中过度表达，且VEGF和微血管表达量在非浸润性胸腺瘤、浸润性胸腺瘤和胸腺癌中逐渐升高［38⁃39］，表明胸腺上皮肿瘤中血管生成可能依赖于血管内皮生长因子的表达。舒尼替尼是一种针对VEGFR的口服酪氨酸激酶抑制剂。一项针对化疗难治性胸腺瘤和胸腺癌的Ⅱ期临床试验结果显示，23例胸腺癌中6例获部分缓解，15例疾病稳定，2例疾病进展；而16例胸腺瘤中仅1例获部分缓解，12例病情稳定，3例疾病进展［40］。由此可见，舒尼替尼在胸腺癌患者的治疗中较活跃，而在胸腺瘤患者治疗中活性有限。因此，VEGF/VEGFR可能作为新的靶向目标应用于胸腺上皮性肿瘤患者的治疗。

3 其他差异表达基因

在胸腺上皮性肿瘤中，除以上差异表达基因外，还发现一些值得研究的差异性表达基因，如在胸腺癌中突变频率较高的TP53CYLD、CDKN2A［12］；伴有重症肌无力的胸腺上皮性肿瘤中突变频率较高的CHR⁃NA1和 RYR3［11］。另外，生长抑素（SST）受体抑制剂、组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂、原肌凝蛋白相关激酶A（TrkA）和周期蛋白依赖激酶（CDKs）抑制剂、Src抑制剂等也曾在临床试验中用于胸腺上皮性肿瘤患者的治疗，并获得了有价值的研究结论［30］。

在胸腺上皮性肿瘤研究中还发现非编码RNA等表观遗传差异表达基因。BELLISSIMO等［41］研究发现miR⁃145⁃5p上调会影响其假定靶向mRNA相关的69个基因特征的表达，从而改变胸腺上皮性肿瘤表型；该研究还发现组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理的TC1889细胞可上调miR⁃145⁃5p表达，同时下调miR⁃145⁃5p靶基因，进而发挥抗肿瘤作用，如诱导细胞周期阻滞，降低细胞活力、集落形成能力和迁移能力。WEI等［42］研究也发现miR⁃140、miR⁃450b、miR⁃542、miR⁃639、miR⁃3613和miR⁃3913⁃1与胸腺上皮性肿瘤患者的总生存率呈正相关，而miR⁃1976与总生存率呈负相关，let⁃7a⁃1、let⁃7a⁃2 和 let⁃7a⁃3 与无疾病生存期呈正相关，而miR⁃324与无疾病生存期呈负相关。以上研究表明microRNA在胸腺上皮性肿瘤中同样具有预后价值，值得深入研究。

4 小结

近年来，下一代测序技术和比较基因组杂交技术等新技术的应用，使胸腺上皮性肿瘤患者得以确定许多基因改变，这些分子畸变和表达差异在区分惰性胸腺瘤、侵袭性胸腺瘤和胸腺癌中提供了新的视角。通过分析胸腺上皮性肿瘤患者中的差异表达基因，还可以进一步获得预后信息；更重要的是可以依据所发现的差异基因针对性地使用靶向药物，为胸腺上皮性肿瘤患者，尤其是无法手术的晚期患者提供新的治疗方案。然而，目前对胸腺恶性肿瘤的分子畸变了解尚不足，且缺乏有效的临床前模型，胸腺上皮性肿瘤发病罕见性也限制了研究所需的样本量，因此致癌因子仍未明确。但相信未来随着更深层次的分子特征研究及结合免疫基因治疗、反义基因治疗、自杀基因治疗、抑癌基因治疗等基因治疗技术，有望提高胸腺上皮性肿瘤的治疗能力。