甲狀腺癌相關基因研究進展

鹿梟蟒，孫子淵

1山東中醫藥大學第一臨床醫學院，濟南250000；2山東中醫藥大學附屬醫院

甲狀腺癌是內分泌系統的常見惡性腫瘤，發病率逐年呈上升趨勢[1]，女性發病率遠高于男性[2]。在健康體檢中，50%～60%的正常健康人群存在甲狀腺結節問題，絕大多數人甲狀腺功能表現正常或輕度異常，但無明顯陽性體征并非無惡性可能，對于隱匿的甲狀腺結節仍然需要排除惡性可能。準確判斷甲狀腺結節性質，提高診斷準確率，對于甲狀腺癌的臨床診斷、治療具有重要意義。目前常用的彩超聯合甲狀腺細針抽吸細胞學檢查(FNAB)方法仍存在一定的局限性。聯合相關基因的檢測可大大提高甲狀腺癌診斷的準確率，還能為外科手術方式的選擇、靶向藥物的應用提供依據。因此，尋找新的基因標志物非常重要。研究顯示，甲狀腺惡性腫瘤的發生發展過程有多種基因的參與，且不同基因相關甲狀腺腫瘤的生物學行為、惡性程度存在明顯差別，因此也將影響治療方法的選擇。現就甲狀腺癌相關基因的研究進展進行綜述。

1 BRAF基因

BRAF基因是RAF基因家族中的一員，位于人體染色體7q34上，其參與RAS-RAF-MAPK-ERK信號轉導通路，調節腫瘤細胞的增殖、分化、遷移及凋亡。密碼子600突變是甲狀腺乳頭狀癌(PTC)中最具侵襲性的一種表型，通過持續激活BRAF激酶，使MAPK下游轉導通路高表達。BRAF V600E相關長鏈非編碼RNA(lncRNA)參與信號轉導與細胞黏附的表面受體、細胞增殖與凋亡的調控[3]。BRAF V600E突變與成人PTC的復發、淋巴結轉移、遠處轉移、TNM分期及預后均有密切關系[4]。近年研究也表明，兒童PTC中BRAF V600E突變發生率在41.5%左右，且BRAF V600E突變與甲狀腺手術方式、腫瘤多灶性和(或)甲狀腺外浸潤、低MACIS評分、低侵襲評分、低AMES評分均存在相關性[5]。FNAB很容易檢測到BRAF突變，并且對甲狀腺癌診斷具有較高特異性；當FNAB無法確診時，BRAF檢測可做為有效的補充。另外也有研究表明合并BRAF基因突變患者術后行I131治療時，攝碘能力不佳甚至完全喪失[6]，所以對該類患者是否需要提高I131治療劑量或聯合分子靶向藥物治療需要進一步探討。

2 RAS基因

RAS基因是一種原癌基因，可被生長因子、非受體酪氨酸激酶及G蛋白偶聯受體激活參與信號轉導，進而調控細胞的增殖、分化、凋亡過程。RAS基因家族與人類腫瘤相關的基因有3種：NRAS、HRAS和KRAS。突變的RAS基因對鳥苷三磷酸酶親和力增強或自我抑制，會導致生長信號失控并持續釋放，從而產生癌變。RAS基因突變是細胞學不確定的甲狀腺結節患者中最常見的突變。RAS基因在濾泡狀甲狀腺癌(FTC)中的突變率達61.5%，為最高；在濾泡性腺瘤中為15.0%；在RAS樣濾泡亞型甲狀腺乳頭狀癌中為15.6%；在腺瘤樣增生中為15.4%；而在經典型甲狀腺乳頭狀癌中的突變率最低，僅為4.8%。RAS突變有助于鑒定甲狀腺濾泡分化的良惡性病變。但RAS基因突變無法作為甲狀腺疾病預后評估的參考指標[7，8]。日本的一項關于兒童FTC的研究結果顯示，兒童FTC的NRAS突變發生率為12.2%，且與腫瘤體積顯著相關[9]。最新研究顯示，RAS突變的激活也是散發性甲狀腺髓樣癌(sMTC)的重要驅動因素。sMTC患者RAS突變率為19.27%，HRAS突變占67%，其中HRAS Q61R是最為常見的突變類型；KRAS突變占33%。HRAS Q61R突變與較好預后有關，10年總生存率(OS)達100%，其他HRAS突變的10年OS則為39%；KRAS突變患者的10年OS為51%，而sMTC患者的10年OS為71%～90%，表明RAS突變的sMTC患者腫瘤侵襲性可能更強[10]。

3 S100A13基因

S100蛋白家族在多種腫瘤中均存在表達異常的現象，在腫瘤發生發展過程中有著重要作用。S100A13是其中的一個重要成員，是腫瘤、炎癥等疾病的重要作用因子。S100A13基因可促進人甲狀腺髓樣癌細胞株(TT)的增殖，S100A13過表達使TT細胞侵襲能力增強。S100A13陽性表達與甲狀腺腺癌的淋巴結轉移有相關性，其過表達時，成纖維細胞生長因子1(FGF-1)也會出現過表達現象。FGF-1通過激活纖維母細胞生長因子受體發揮生物學效應，S100A13可能通過上調FGF-1蛋白表達提高TT細胞的侵襲能力。此外，S100A13過表達還可使CD31蛋白出現過表達現象。CD31作為機體血管生成的標志，直接反映了移植瘤微血管生成狀態，S100A13可能通過提高CD31表達促進腫瘤血管生成，進而增強了TT細胞侵襲能力[11]。甲狀腺髓樣癌病情進展較快，對I131治療不敏感，內分泌抑制療法無效，最好的治療方式為甲狀腺全切術及一定范圍內的淋巴結清掃術。因而，對于過表達S100A13的甲狀腺髓樣癌，除了手術方式的選擇外，有望考慮靶向S100A13的藥物治療，這為相關研究提供了方向。

4 結直腸腫瘤差別表達基因(CRNDE)

CRNDE是lncRNA的一種，在結直腸癌、肝細胞癌、宮頸癌、胰腺癌中表達增高。CRNDE參與神經分化與胚胎發育等生理活動，而其表達異常則與細胞惡變有關。CRNDE在PTC組織中高表達，是甲狀腺癌的一種促癌基因，其能夠通過調控腫瘤細胞的增殖、遷移與侵襲參與PTC的發生發展，下調CRNDE表達能夠有效抑制腫瘤細胞增殖、遷移與侵襲能力。CRNDE還能與多種miRNA分子相互作用，通過PI3K/AKT/mTOR/Hippo-YAP、Wnt/β-catenin等信號通路，對腫瘤細胞增殖、分化、遷移等進行調控。CRNDE還參與腫瘤細胞的上皮—間充質轉化進程中，導致PTC侵襲與轉移能力增強[12]。目前對于CRNDE在甲狀腺癌中作用有待進一步研究。

5 溴樣結構域蛋白4(BRD4)基因

BRD4是溴結構域與超末端結構家族的一員，對多種惡性腫瘤的發生發展有關鍵性作用。最新研究顯示，BRD4在PTC組織中的表達水平顯著高于癌旁組織，在PTC細胞株TPC-1中沉默BRD4后，細胞生長活性顯著減弱，沉默BRD4明顯抑制TPC-1的存活與增殖，降低TPC-1的克隆能力、侵襲能力、遷移能力。BRD4還可能通過上調SHH信號通路下游靶基因SHH、GLI1表達水平，促進PTC細胞侵襲、遷移；沉默BRD4能夠促進鈉碘轉運體表達，增強了PTC細胞的碘攝取能力[13]。亦有研究表明，BRD4在體外和體內的未分化甲狀腺癌進展中起重要作用[14]。因此，沉默或敲除BRD4可能成為甲狀腺癌治療新靶點。甲狀腺癌術后行I131治療不敏感的患者，也可能存在BRD4高表達現象。

6 漿細胞瘤多樣異位基因1(CircPVT1)

CircPVT1位于8q24，編碼52個非編碼RNA變異體，以及6個miRNA。CircPVT1通過基因組擴增或重排和(或)轉錄上調，影響腫瘤細胞惡性生物學行為。最近研究顯示，血液系統惡性腫瘤中，CircPVT1表達可提高細胞侵襲性[15]。CircPVT1在PTC組織中呈高表達，敲除CircPVT1后能夠抑制PTC細胞的活力與遷移、侵襲能力，誘導PTC細胞凋亡。miR-126與CircPVT1相結合后，在PTC組織與細胞中的表達明顯減少;對miR-126抑制可逆轉CircPVT1對PTC細胞活性、遷移、侵襲、凋亡的調節作用;敲除CircPVT1基因則能夠通過上調miR-126抑制腫瘤生長。因此，CircPVT1基因敲除可通過抑制miR-126的方式控制PTC進展。CircPVT1基因可能是PTC藥物治療的新靶點[16]。

7 婆羅雙樹樣基因4(SALL4)

SALL是近年來新發現的一種原癌基因，屬于果蠅Spalt同源異型基因，保守性很高。淋巴增強因子1、T細胞因子4F能夠激活SALL4轉錄，進而激活經典的Wnt信號通路，從而參與腫瘤的發生發展過程[17]。研究顯示，甲狀腺癌組織中的SALL4 mRNA表達較癌旁組織顯著提高。80%的SALL4蛋白表達顯著高于癌旁組織，另外20%的SALL4蛋白存在表達缺失的情況。在甲狀腺癌組織中，SALL4蛋白表達多數情況下伴隨有SALL4 mRNA轉錄，兩者有顯著相關性。SALL4可能參與到甲狀腺癌的進展與轉移中[18]。但SALL4可否成為甲狀腺惡性腫瘤診斷的新的標志物，仍需進一步研究。

8 凋亡抑制基因(BAG)

BAG-1基因是一種與Bcl-2蛋白結合的新抗凋亡基因，位于染色體9p12，通過蛋白與蛋白相互作用的方式，與絲氨酸/蘇氨酸激酶、核受體激素等多種靶蛋白相結合，對靶分子功能產生影響，進而發揮抗細胞凋亡的作用[19]。研究顯示，甲狀腺癌中BAG-1表達陽性率為74.36%，高于甲狀腺瘤的40.32%、癌旁甲狀腺組織的16.22%及正常甲狀腺組織的0。BAG-1表達與甲狀腺癌惡性程度有相關性，有助于給預后評估提供一定的參考，并成為甲狀腺癌治療的新靶點[20]。BAG-3是BAG家族的另一個重要成員，主要分布在細胞質中，進化保守性很高，其在甲狀腺癌細胞中表達顯著提高。研究顯示，BAG-3蛋白的Ser187磷酸化修飾后，能夠促進甲狀腺癌細胞的遷移與侵襲，磷脂肌醇信號通路可能介導了這一生物學過程[21]。

9 尿路上皮癌相關1(UCA1)基因

UCA1在PTC細胞系與組織中的表達水平顯著高于正常甲狀腺濾泡細胞系與正常組織。敲除UCA1后，能夠顯著抑制PTC細胞活力、集落形成與BRD4的表達水平，延緩PTC腫瘤生長。UCA1還能夠通過調控miR-204抑制甲狀腺癌進展。miR-204與UCA1在BRD4的3′-非翻譯區直接結合，且UCA1、BRD4與miR-204競爭性結合。敲除miR-204后可增強BRD4表達、促進PTC進展，通過短發夾RNA敲低UCA1可部分恢復BRD4的表達。因此，UCA1可能是一種致癌性lncRNA，是治療PTC的潛在靶點之一[22]。

10 胰島素受體底物1(IRS-1)

IRS-1是與胰島素抵抗形成相關的一類因子，能夠調節細胞代謝與有絲分裂過程，在甲狀腺癌組織中表達明顯增高，對甲狀腺癌細胞的侵襲與轉移具有重要的調控作用。IRS-1的激活提示甲狀腺癌患者預后較差，因此可為甲狀腺手術方式選擇提供指導，即使是單側甲狀腺微小乳頭狀癌，也可考慮甲狀腺癌根治術。再者IRS-1能夠通過對PI3K信號通路、MEK/ERK信號通路、JAK/STAST信號通路等多條細胞生長與轉移相關信號通路，進而對細胞生長、轉移產生影響。下調IRS表達能夠抑制TPC-1細胞的PI3K/AKT信號通路激活，抑制TPC-1細胞增殖，誘導凋亡，這表明IRS有望成為甲狀腺癌藥物治療的新靶點[23]。

目前學界已提出對分化型甲狀腺癌(DTC)可能存在的過度診斷和過度診療的擔憂，治療后患者的生活質量問題未予充分重視[24]。針對甲狀腺結節性質、手術與否、手術方式選擇、放射碘治療、甲狀腺激素抑制治療、預后評估等方面，甲狀腺癌相關基因都是重要的參考指標，尤其是對于DTC而言。上述甲狀腺癌相關基因檢測，有助于明確診斷、個體化管理及治療。隨著FNAB方法的推廣應用，隱匿性、性質不明的甲狀腺結節的診斷準確率不斷提升，能夠達到與術后免疫組化檢測、PCR檢測結果相當的水平，且特異性較高[25]。目前我國陸續開展了甲狀腺癌的BRAF基因突變、RAS基因突變、PAX8/PPARγ基因重排及RET/PTC基因重排等常見基因的檢測，其他基因相關研究也在不斷深入，新的基因和分子靶向藥物也在不斷探索，這些都將為甲狀腺癌的診斷及治療提供更精確的指導[26]。