BRAF 基因突变在甲状腺乳头状癌中的研究进展

张旭旭，马苏美，2

（1.兰州大学第一临床医学院，甘肃 兰州 730000；2.兰州大学第一医院超声科，甘肃 兰州 730000）

甲状腺癌是最常见的内分泌系统肿瘤［1］，约占所有内分泌肿瘤的95%。甲状腺乳头状癌（papillary thyroid cancer，PTC）是最常见的甲状腺癌类型，其发病率在世界范围内均在增长［2］。主要是由于各种辅助诊断技术尤其是高频超声的临床应用，以及人们健康意识的提高使得PTC 检出率明显上升。借助超声检查的影像学征象可对甲状腺结节进行危险分级，从而有利于临床管理。随着临床对鉴别甲状腺结节良恶性需求的提高，仅仅通过分级管理不能很好地满足临床需求。细针穿刺（fine needle aspiration ，FNA）是术前鉴别甲状腺结节良恶性的最常用工具。甲状腺细胞病理学Bethesda报告系统是配合FNA 的规范解读［3］。由于细胞学检测的局限性，约1/3 的甲状腺结节不能确定其良恶性［4］，因此需要借助其他方法辅助鉴别其良恶性。BRAF基因突变是PTC 中突变率较高的一种突变，通过BRAF 突变检测联合FNA 可提高PTC 的诊断率［5］。然而，BRAF基因突变预测预后的价值尚存在一定的争议。本文就目前BRAF基因突变在PTC 中的研究进展进行综述。

1 BRAF 基因突变的一般特征

BRAF突变是Davies 及其同事于2002 年在恶性黑色素瘤中首次被发现［6］，随后在甲状腺癌中也发现此突变并被广泛研究。BRAF基因是原癌基因，该原癌基因编码丝氨酸/苏氨酸激酶BRAF，属于RAF 蛋白激酶家族的一种，是丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号级联的细胞内效应物，有助于将信号从细胞外传递到细胞核。这种信号转导通路称为MAPK 通路，对生长和细胞增殖、分化、细胞运动和凋亡具有重要意义［7］，是与人类肿瘤相关的最重要的致癌信号通路之一。BRAF V600E 突变是甲状腺癌最常见的突变位点，其突变后导致所表达蛋白质中第600 位的缬氨酸（V）转换为谷氨酸（E）。BRAF V600E 突变与PTC 密切相关，其在甲状腺癌中突变率差异较大。以往的研究表明，在甲状腺癌中BRAFV600E的突变率从29%到83%不等［8］，与西方国家相比，亚洲国家似乎具有更高的突变率［9，10］，这可能与碘摄入量的差异［11］、人种等因素相关。

2 BRAF 基因突变的检测方法

检测BRAF 状态的金标准是通过桑格测序或二代基因测序对组织直接进行突变检测。虽然直接测序准确、直观，但是价格较高、操作繁琐、费时费力，不利于在临床推广。此外，还有基于BRAF基因表达蛋白产物的免疫组化法和基于聚合酶链式反应的（polymerase chain reaction，PCR）间接检测方法。有研究纳入72 例术后福尔马林固定石蜡包埋的标本，通过抗BRAFV600E 抗体的免疫组化方法和桑格测序评估突变状态的价值表明，免疫组化法是种高敏感性、高特异性和准确性的方法，在常规病理学实验室有较高的应用价值［12］。不过，在术前FNA 穿刺标本中，与基因测序的方法相比，在细胞涂片上直接应用免疫组化的方法时有较高假阳性的风险［13］。Kim 等［14］通过实时PCR 的方式检测BRAF 突变与二代测序相比较，结果发现实时PCR 检测BRAF V600E 突变与二代基因测序有着相似的诊断敏感性和特异性，并且实时PCR 的检测方法更为方便快捷，而且需要模板DNA 的浓度也较直接测序更低。因此，通过PCR 检测BRAF V600E 突变对临床具有较高的应用价值。

3 BRAF 基因突变与PTC 侵袭性的关系

由于甲状腺癌的过度诊治问题日益突出，通过寻找有关侵袭性的危险因素预测PTC 患者的预后仍在积极探索。找到一种或几种生物标志物来特异性识别恶性肿瘤对临床具有十分重要的意义。在甲状腺癌中，目前最有前途也最有争议的生物标志物之一是BRAFV600E 基因突变。 由于BRAFV600E 突变具有较高的特异性（99%）和较高的阳性预测值［15］，通过联合评价甲状腺结节BRAFV600E 突变状态，有助于提高PTC 诊断率，减少不必要的诊断性手术［5，16］。然而，目前通过检测BRAF V600E 基因突变鉴别PTC 侵袭性病理特征尚存在一定争议。一些研究表明，BRAF V600E基因突变与PTC 的甲状腺外侵犯病理特征、淋巴结转移、局部复发等相关［8，17-19］，是PTC 不良预后的独立危险因素。此外，Wang 等［20］在一项多中心回顾性研究中表明，在存在BRAF V600E 基因突变的患者中，男性是PTC 不良临床预后的独立危险因素。然而，这些发现却没能在不同国家的研究中被重复验证［21-23］。BRAF 突变确定与PTC 具有一定的相关性，但是据此说明其在淋巴结转移、局部复发等中有较高的临床应用价值可能会存在一定误差，根据BRAFV600E 突变状态制定手术方法是否能够改善临床预后还有待进一步验证。

4 BRAF 和TERT 基因突变共存与PTC 侵袭性的关系

由于单独BRAF基因突变检测可能存在的局限性，肿瘤的发生也是多基因参与的过程。因此，有研究希望联合PTC 相关的其他突变，共同预测PTC 患者的预后。端粒酶逆转录酶（telomerase reverse transcriptase ，TERT）启动子突变与甲状腺癌的相关性已被证实［24］。TERT 是端粒酶的催化蛋白亚基，它有着维持染色体的完整性和基因组稳定性的功能［25］。端粒酶在生殖细胞和干细胞中有较好表达，而在体细胞中被抑制。当发生TERT突变时，可使细胞获得无限增殖的潜力而导致癌症的发生［26］。Lee 等［27］的研究结果表明与TERT 启动子和BRAF V600E 两种突变均为阴性的组相比，两种突变同时存在的情况与老年和更晚的肿瘤分期显著相 关。Trybek 等［28］通 过 对568 名PTC 患 者 的 严 格监测，发现BRAFV600E 和TERT突变共存的PTC 患者与较差的预后和临床病程相关，并且可能有助于预测较差的治疗反应、复发和较差的预后。因此，BRAFV600E 和TERT 启动子突变可以增强PTC 侵袭性的作用机制被研究。其中一种猜想是与BRAF 突变诱导上调几种ETS 转录因子，TERT启动子突变可能通过创建ETS 结合位点并增加TERT 表达启动癌变有关。BRAF V600E 突变激活的分子通路通过TERT 启动子突变或TERT 表达进一步增强。通过这种两种突变同时存在的协同作用增强了癌结节的侵袭性［29］。还有一种猜想是BRAF V600E/MAP 激酶通路磷酸化并激活FOS，FOS 作为转录因子与GABPB 启动子结合使GABPB 表达增加，驱动GABPA-GABPB 复合物形成，后者选择性结合并激活突变TERT 启动子，上调TERT 表达。升高的TERT 作为一种肿瘤蛋白，有力地促进了癌细胞的侵袭行为和肿瘤的发展［30］。两种猜想均与协同作用相关，最终导致TERT 表达增加。就目前研究现状分析，同时检测到BRAF V600E 和TERT 启动子突变预示着较差的临床预后，有助于更好地对甲状腺癌患者进行治疗。除TERT 启动子突变外，BRAF 突变联合PIK3CA 突变、TP53突变、AKT1 突变亦与PTC 的侵袭性行为相 关［15，31］。Colombo 等［32］通 过 对208 例PTC 患 者 同时检测19 种常见的基因改变，通过基因组背景分析表明，精确地进行甲状腺结节的危险分层不能依赖单一基因的改变，突变密度和遗传异质性对临床特征和疾病结果也有着很大影响。Lee 等［33］通过选定的高复发风险PTC 患者进行多种基因检测，同样发现大多数患者有一个以上的遗传变异。

然而，来自日本库玛医院的数据显示，因PTMC 发生进展而放弃主动监测病例转化手术的病例中，BRAF基因突变在稳定疾病组（61%）、肿瘤增大组（70%）和淋巴结转移组（80%）之间没有显著差异。这些出现进展的病例中没有1 例呈TERT 启动子基因突变阳性［34］。似乎出现进展的PTMC 并不会同时存在BRAF突变和TERT突变。不过这可以用最新提出的自限性癌症的概念解释。自限性癌症是日本教授基于以下3 点而提出的甲状腺癌自然史的概念［35］，并且认为自限性癌症是真正恶性的，但不会发展为致死的癌症。第一，多项研究表明预防性切除PTMC 不会改变死亡率。第二，因PTMC 也具有增殖和转移的能力，但不会因此而发展成为致死性癌症。第三，乳头状癌在年轻人中的高发病率提示甲状腺癌的最初发病可能发生在婴儿期。根据自限性癌症的概念，这些出现进展的病例可能还是自限性甲状腺癌，而不是致死性的甲状腺癌。目前研究认为肿瘤的发生是多因素作用，多基因参与并经多阶段发展共同作用的结果，而基因的表达亦是表达产物在细胞内或细胞间相互作用的过程。而BRAF 和TERT 基因突变共存可能是发展为致死性甲状腺癌的一个开关。目前研究之所以对BRAFV600E 评价PTC 患者预后的价值存在争议，可能与除BRAFV600E 之外的基因变异未被检测有关。再者，BRAF 在PTC 中的突变率约为29%～83%［8］，而PTC 术后的患者20 年生存率可达99%［36］。这种差异也证明单独BRAF 基因突变不太可能是预测PTC 不良预后的预测因素。因此，仅通过BRAF 一种基因突变来预测PTC 具有侵袭性特征并不可靠。

综上所述，甲状腺结节的BRAF 突变基因检测可用于辅助提升甲状腺恶性结节的诊断。然而，BRAF V600E 突变在评价PTC 侵袭性的价值上尚有一定争议，这可能与潜在的基因变异未被检测有关。因此，为了降低过度诊治对患者的不利影响，和推动精准医疗和个体化治疗的发展，未来还需要更深入的研究，使患者更多地受益。

作者贡献度说明：

张旭旭：课题实验研究的执行人，收集课题病例资料，完成数据分析及论文初稿的写作；马苏美：项目的构思者及负责人，指导实验设计、数据分析、论文写作与修改。两位作者都阅读并同意最终的文本。