MiRNAs在甲狀腺癌中的研究進(jìn)展

查衛(wèi)娜 綜述 劉閣玲，楊曉琳 審校

華北理工大學(xué)附屬唐山市工人醫(yī)院內(nèi)分泌一科，河北 唐山 063000

在近20年中，甲狀腺癌作為內(nèi)分泌系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率逐年上升。根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，從1990到2016年，全球甲狀腺癌的發(fā)病率由1.6/10萬增長(zhǎng)至3.2/10萬，甲狀腺癌的發(fā)病率較前增長(zhǎng)了50%[1]。在甲狀腺癌患者中，女性發(fā)病率要高于男性。2018年，SALAMANCA-FERNáNDEZ等[2]收集了西班牙1985—2013年期間所有新診斷的1 265例甲狀腺癌患者的資料，對(duì)其發(fā)病趨勢(shì)進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示女性發(fā)病率高達(dá)72.6%，發(fā)病率遠(yuǎn)高于男性患者。甲狀腺癌患者經(jīng)手術(shù)或放射治療后大多預(yù)后尚可，但仍存在遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)移的可能。LEE等[3]收集了166例18歲及18歲以下兒童濾泡細(xì)胞源性分化型甲狀腺癌患者的病歷資料，這些患者都進(jìn)行了不同的手術(shù)或放射治療，并進(jìn)行了追蹤隨訪，根據(jù)隨訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)在平均隨訪時(shí)間5年內(nèi)，有69%的患者存活，無疾病跡象；而有6%的患者仍在影像學(xué)上檢測(cè)到殘余結(jié)構(gòu)性疾?。欢?%的患者死于腦轉(zhuǎn)移。因此，近些年來人們致力于甲狀腺癌致癌基因的研究，旨在為甲狀腺癌患者早期診斷及臨床治療提供有力的保障。研究表明，miRNA在甲狀腺癌中存在差異性表達(dá)，對(duì)甲狀腺癌癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、分化、遷移等生物學(xué)進(jìn)程有調(diào)控作用。本文就miRNA在不同組織病理類型的甲狀腺癌中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 MicroRNAs的概述

微小RNAs(MicroRNAs，miRNAs)是近些年發(fā)現(xiàn)的一種高等真核生物基因組編碼的單鏈RNA分子，通過基因編碼轉(zhuǎn)錄后形成由21～25個(gè)核苷酸組成的小編碼RNA[4]。人類基因組由大量的miRNA基因組成，占所有預(yù)測(cè)人類基因的1%～5%[5]，而哺乳動(dòng)物的miRNA則可調(diào)控所有蛋白質(zhì)編碼基因的30%[6]。因?yàn)閙iRNAs能夠特異性的與靶基因中mRNA的3’UTR區(qū)進(jìn)行完全或不完全的互補(bǔ)配對(duì)，最終通過降解mRNA或者抑制蛋白質(zhì)翻譯而發(fā)揮調(diào)控作用[7]。miRNA的形成及作用機(jī)制具體過程見圖1[8]。但是由于多個(gè)miRNA可以靶向作用于同一個(gè)mRNA，因此miRNA與mRNA表達(dá)之間沒有線性相關(guān)性[9]。

隨著人們對(duì)MiRNAs在腫瘤中作用機(jī)制不斷深入的研究，發(fā)現(xiàn)miRNAs在多種腫瘤中存在差異性表達(dá)，并參與了癌細(xì)胞多種生物學(xué)進(jìn)程的發(fā)展，為癌癥的早期診斷及臨床治療提供了新的契機(jī)?，F(xiàn)階段，已有的研究已證實(shí)，在許多參與癌癥發(fā)生發(fā)展的分子標(biāo)志物中，miRNAs既可作為抑癌基因發(fā)揮作用，也可作為原癌基因參與腫瘤的發(fā)生與發(fā)展，例如：俞海波[10]發(fā)現(xiàn)miR-539在胰腺癌組織中呈現(xiàn)表達(dá)下調(diào)，并且通過上調(diào)miR-539的表達(dá)，抑制了胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲等生物學(xué)進(jìn)程，延緩了癌癥的發(fā)生與發(fā)展。此項(xiàng)研究提示了miR-539可能對(duì)于胰腺癌的早期診斷、臨床治療及預(yù)后有指導(dǎo)作用，有望成為胰腺癌新型的分子標(biāo)志物；ZHENG等[11]通過上調(diào)非小細(xì)胞肺癌癌組織中miR-4651的表達(dá)，靶向調(diào)控BRD4，從而對(duì)非小細(xì)胞肺癌的細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)和遷移等過程產(chǎn)生抑制作用，為非小細(xì)胞肺癌的診斷、治療帶來了新的可能；BOUBAKER等[12]研究了Has-mir-143及Has-let-7c在膀胱癌中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)Has-mir-143在膀胱癌中表達(dá)下調(diào)，Has-let-7c則在膀胱癌中呈現(xiàn)出與前者相反的表達(dá)情況，并且通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)提出了Has-mir-143有望作為膀胱癌侵襲能力的新型分子指標(biāo)。在甲狀腺癌中，miRNAs也存在著差異性表達(dá)，為甲狀腺癌的早期診斷及臨床靶向藥物治療提供了潛在的可能。

圖1 miRNA的形成過程及作用機(jī)制

2 MicroRNAs與甲狀腺癌

2.1 MicroRNAs與PTC 甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)是甲狀腺癌中最常見的一種類型，約占甲狀腺癌所有病理組織類型的88%[13]，以女性患者多見。盡管PTC被認(rèn)為是一種預(yù)后良好的疾病，但仍存在著遠(yuǎn)期預(yù)后不佳的風(fēng)險(xiǎn)，例如：外側(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、大量甲狀腺外擴(kuò)張、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[14]。研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs在PTC中存在異常表達(dá)，見表1。

表1 miRNA在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)情況

MiR-221作為miR-222成簇分布的miRNAs，在多種腫瘤中出現(xiàn)異常表達(dá)。LI等[19]研究了miR-221在甲狀腺乳頭狀癌癌組織及鄰近正常甲狀腺乳頭狀組織中的表達(dá)情況，并結(jié)合臨床病理特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)miRNA-221在甲狀腺乳頭狀癌中表達(dá)上調(diào)，并且miR-221與甲狀腺乳頭狀癌的TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，為甲狀腺乳頭狀癌的早期診斷及臨床病理分期提供了新的思路。此外miR-221可以通過調(diào)節(jié)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)換(EMT)相關(guān)蛋白表達(dá)，促進(jìn)PTC-K1細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲活性。與此同時(shí)，LI等[19]發(fā)現(xiàn)miR-221對(duì)RECK有負(fù)向調(diào)節(jié)作用，明確了miR-221的直接靶點(diǎn)為RECK，為甲狀腺乳頭狀癌的臨床治療提供了新的靶點(diǎn)。

在甲狀腺乳頭狀癌中，BRAF基因突變是最常見的突變類型。BRAF基因作為RAF家族中的一員，根據(jù)BRAF基因突變的性質(zhì)，使RAS-RAF-MEK-MAP激酶信號(hào)通路的活性發(fā)生改變，從而導(dǎo)致潛在細(xì)胞通路的多樣性[20]，進(jìn)而調(diào)控癌細(xì)胞增殖、分化等生物進(jìn)程。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，miRNA與BRAF V600E突變之間存在著一定聯(lián)系，參與了甲狀腺乳頭狀癌癌細(xì)胞的增殖、分化、侵襲等多種生物學(xué)進(jìn)程。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，攜帶BRAF突變的甲狀腺乳頭狀癌患者的miR-146b表達(dá)水平高于BRAF野生型患者[21]。BRAF-miRNA調(diào)控的發(fā)現(xiàn)為了解甲狀腺乳頭狀癌的細(xì)胞生物學(xué)開辟了新的視角。YAN等[22]對(duì)miR-150-5p在甲狀腺乳頭狀癌癌細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)的miR-150-5p促進(jìn)了B-CPAP和TPC-1細(xì)胞的增殖，抑制了細(xì)胞凋亡，加速了EMT過程，提出了miR-150-5p可能是甲狀腺細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵調(diào)控因子。在此基礎(chǔ)上，YAN等[22]發(fā)現(xiàn)BRAF V600E突變促進(jìn)了miR-150-5p的過表達(dá)，而TERT突變則進(jìn)一步增強(qiáng)了BRAF V600E突變對(duì)B-CPAP和TPC-1細(xì)胞中miR-150-5p表達(dá)的促進(jìn)作用，進(jìn)一步提示了BRAF V600突變的存在與PTC患者的癌癥相關(guān)死亡率的增加顯著相關(guān)。miRNA的差異性表達(dá)為PTC的研究提供理論依據(jù)，BRAF V600E的狀態(tài)對(duì)PTC的預(yù)后和治療也提供了新的思路。

2.2 MiRcroNAs與FTC 甲狀腺濾泡樣癌(follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC)是分化型甲狀腺癌的一種，屬于中度惡性腫瘤，與甲狀腺乳頭狀癌相比，甲狀腺濾泡樣癌較少經(jīng)淋巴轉(zhuǎn)移。它有向血管侵犯的趨勢(shì)，可通過血液轉(zhuǎn)移到骨組織、肺組織、肝組織和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中。在甲狀腺濾泡狀癌中miRNAs的研究相對(duì)較少，目前已知miRNA的差異性表達(dá)情況見表2。

表2 miRNA在甲狀腺濾泡樣癌中的表達(dá)情況

MA等[25]在探討ST8STIA4對(duì)甲狀腺濾泡狀癌的調(diào)控機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，在甲狀腺濾泡狀癌組織中miR-146a/b存在差異性表達(dá)，通過實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)檢測(cè)miR-146a/b的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)miR-146a/b在甲狀腺濾泡狀癌組織中表達(dá)顯著上調(diào)。MA等[25]發(fā)現(xiàn)通過下調(diào)miR-146a/b的表達(dá)量，甲狀腺濾泡狀癌細(xì)胞的增殖、遷移等多種生物學(xué)進(jìn)程均受到了抑制，負(fù)向調(diào)控了甲狀腺濾泡狀癌的發(fā)生發(fā)展。為了進(jìn)一步研究甲狀腺濾泡狀癌的發(fā)生通路，MA等[25]還通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ST8STIA4的下游通路PI3K-Akt-mTOR通路及miR-146a/b相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)miR-146a/b可通過負(fù)向調(diào)控ST8STIA4使得PI3K-Akt-mTOR通路激活，最終影響了甲狀腺濾泡狀癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲等生物學(xué)進(jìn)程。

微浸潤(rùn)性甲狀腺濾泡癌(MI-FTC)具有限制性包膜及血管浸潤(rùn)的特征的特征，它具有良好的遠(yuǎn)期預(yù)后。但是，由于嚴(yán)重的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(即轉(zhuǎn)移性MI-FTC)，某些MI-FTC病例預(yù)后較差。TOMOO等[26]發(fā)現(xiàn)，在微浸潤(rùn)性甲狀腺濾泡癌中，miR-221/222簇，miR-10b和miR-92a的miRNA表達(dá)明顯上調(diào)，并且miR-10b有可能成為評(píng)估MI-FTC在初始手術(shù)階段轉(zhuǎn)移潛力的潛在預(yù)后因素。這些研究使人們對(duì)甲狀腺濾泡樣癌的分子機(jī)制提供了新的思路，并對(duì)甲狀腺濾泡樣癌的臨床診斷及臨床治療提供了新的分子標(biāo)志物及潛在靶點(diǎn)。

2.3 MiRcroNAs與MTC 來源于甲狀腺濾泡旁細(xì)胞的甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)是惡性程度較高的一種甲狀腺癌，其發(fā)病率占全部甲狀腺癌的5%～8%[27]。在治療方面，由于其對(duì)放射線和化學(xué)療法不敏感，目前手術(shù)被認(rèn)為是甲狀腺髓樣癌主要的治療方法。并且由于甲狀腺髓樣癌惡性程度高，術(shù)后5～10年的生存率較低[28]。目前針對(duì)甲狀腺髓樣癌分子發(fā)病機(jī)制的研究尚少，有研究表明，miRNA在甲狀腺髓樣癌中存在異常表達(dá)，見表3。

表3 miRNA在甲狀腺髓樣癌中的表達(dá)情況

研究發(fā)現(xiàn)，miR-376c-3p在甲狀腺髓樣癌中表達(dá)下調(diào)[31]。白寧[32]發(fā)現(xiàn)miR-376-3p參與了甲狀腺髓樣癌癌細(xì)胞的增殖、遷移以及侵襲過程，并且發(fā)現(xiàn)miR-376-3p可通過調(diào)節(jié)下游靶基因HBEGF，參與甲狀腺髓樣癌的發(fā)生發(fā)展。ROMEO等[33]發(fā)現(xiàn)miR-375在甲狀腺髓樣癌患者的血漿及組織標(biāo)本中的表達(dá)顯著高于健康受試者及MTC緩解期的患者，并提出miR-375有望成為甲狀腺髓樣癌預(yù)后不良的一個(gè)指標(biāo)。YE等[34]根據(jù)之前的研究發(fā)現(xiàn)miR-149在不同的腫瘤類型中對(duì)腫瘤起到抑制或促進(jìn)的作用，他們分析了miR-149-5p在甲狀腺髓樣癌中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)miR-149-5p在MTC中表達(dá)下調(diào)，并發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR-149-5p的表達(dá)水平，可以直接靶向抑制GIT1，從而使甲狀腺髓樣癌細(xì)胞的增殖和侵襲等生物學(xué)行為得到抑制。

編碼受體酪氨酸激酶RET的基因是在三十多年前首次發(fā)現(xiàn)的，此后激活RET重排和突變被確定為是致癌作用的驅(qū)動(dòng)因子[35]。研究證明，RET突變參與了甲狀腺髓樣癌的發(fā)生發(fā)展，且相較于散發(fā)型MTC，遺傳性MTC的RET突變發(fā)生率更高[36]。而在甲狀腺髓樣癌細(xì)胞中，miRNA也呈現(xiàn)出了差異性表達(dá)。在此基礎(chǔ)上，DUAN等[37]推測(cè)RET基因可能受到miRNA的調(diào)控而影響癌細(xì)胞的增殖、分化等生物學(xué)進(jìn)程。在實(shí)驗(yàn)中，DUAN等[37]發(fā)現(xiàn)了miR-129-5p可與RET的mRNA 3'UTR相結(jié)合，使甲狀腺髓樣癌中的RET表達(dá)受到抑制，從而參與了甲狀腺髓樣癌的發(fā)生發(fā)展，提示了RET是miRNA-129-5p的直接靶基因。ELISABETTA等[38]在探討miR-224在散發(fā)型甲狀腺髓樣癌中的表達(dá)及突變關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)，在miR-224表達(dá)下調(diào)的甲狀腺髓樣癌患者中，他們的總體生存期并不長(zhǎng)，而且他們發(fā)現(xiàn)miR-224的表達(dá)與RAS突變呈現(xiàn)正相關(guān)，可作為散發(fā)型甲狀腺髓樣癌患者一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后指標(biāo)。由于甲狀腺髓樣癌惡性程度高，預(yù)后往往不如人意。這些研究發(fā)現(xiàn)，有助于更加深刻的了解甲狀腺髓樣癌的分子發(fā)病機(jī)制，為甲狀腺髓樣癌的臨床靶向治療提供新的思路，給患者帶來新的希望。

2.4 MiRcroNAs與ATC 未分化型甲狀腺癌又稱為間變性癌或肉瘤性癌(anaplastic thyroid cancer，ATC)，由于其惡性程度高，在對(duì)間變性甲狀腺癌的治療當(dāng)中，手術(shù)、放化療及藥物治療等多種治療手段的效果均不理想，目前尚沒有一種效果顯著的治療方案。因此，亟待通過尋找有效的分子靶向藥物來解決目前的疾病現(xiàn)狀。研究表明，miRNA在間變性甲狀腺癌中存在著差異性表達(dá)，見表4。

表4 miRNA在間變性甲狀腺癌中的表達(dá)情況

研究表明，miRNAs參與了間變性甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展。ZHANG等[42]發(fā)現(xiàn)miR-155在間變性甲狀腺癌中表達(dá)上調(diào)，并分析了miR-155與間變性甲狀腺癌組織的臨床病理特征的相關(guān)性，數(shù)據(jù)顯示，miR-155的過表達(dá)與間變性甲狀腺癌的腺外浸潤(rùn)相關(guān)。此外，ZHANG等[42]通過雙熒光霉素分析得出SOCS1為miR-155的直接靶點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)miR-155對(duì)SOCS1有負(fù)向調(diào)節(jié)的作用，進(jìn)一步提示了miR-155的過表達(dá)可能參與了間變性甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展，有望成為間變性甲狀腺癌臨床治療的潛在靶點(diǎn)。LIU等[43]發(fā)現(xiàn)在間變性甲狀腺癌中miR-144表達(dá)下調(diào)，并且發(fā)現(xiàn)miR-144的潛在靶點(diǎn)為TGF-α，且miR-144可負(fù)向調(diào)控TGF-α，參與了間變性甲狀腺癌細(xì)胞的多種生物學(xué)進(jìn)程。BI等[44]發(fā)現(xiàn)miR-599在間變性甲狀腺癌中呈現(xiàn)高表達(dá)的狀態(tài)，并且對(duì)KAT-18細(xì)胞增殖、遷移的生物進(jìn)程起到了抑制的作用，從而誘導(dǎo)了該細(xì)胞的凋亡。并且BI等[44]還發(fā)現(xiàn)TIA1有可能是miR-599的直接靶點(diǎn)，miR-599通過對(duì)TIA1進(jìn)行激活對(duì)間變性甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展起到抑制作用。MARIA等[45]對(duì)miR-650在間變性甲狀腺癌中的靶點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)性研究，發(fā)現(xiàn)miR-650的直接靶點(diǎn)為PPP2CA，并對(duì)二者進(jìn)行了相關(guān)性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)在間變性甲狀腺癌中，miR-650對(duì)PPP2CA起到負(fù)向調(diào)控的作用，并且影響了間變性甲狀腺癌的細(xì)胞活性，進(jìn)一步說明，miR-650對(duì)于間變性甲狀腺癌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力有調(diào)控作用。

3 MiRNAs在甲狀腺癌中的臨床應(yīng)用

隨著甲狀腺癌發(fā)病率的不斷上升，甲狀腺癌的早期診斷方法也吸引了許多研究者的目光。在美國(guó)甲狀腺協(xié)會(huì)(ATA)上，超聲引導(dǎo)下細(xì)針穿刺(FNA)被推薦為甲狀腺癌早期診斷中A級(jí)檢查手段，而其微創(chuàng)、快捷、準(zhǔn)確在臨床應(yīng)用中也得到了廣泛的證實(shí)，并且相較于超聲及螺旋CT而言，F(xiàn)NA的應(yīng)用大大的提高了甲狀腺癌診斷的準(zhǔn)確性，減少了許多不必要的診斷性手術(shù)。當(dāng)然FNA也具有一定的局限性，如對(duì)于結(jié)節(jié)的大小要求過高等。MiRNAs在甲狀腺癌中的差異性表達(dá)為甲狀腺癌的早期臨床診斷提供了新的思路。NOUSHIN等[46]對(duì)miR-144、miR-34a在甲狀腺髓樣癌的表達(dá)情況進(jìn)行了研究，他們檢測(cè)了30例甲狀腺髓樣癌組織及30例正常甲狀腺組織中的miR-34a及miR-144的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)相較于正常甲狀腺組織，二者在甲狀腺髓樣癌癌組織中呈現(xiàn)出同步性表達(dá)上調(diào)。并且兩者ROC曲線分析表明，miR-34的最佳截止點(diǎn)為2.3，約登指數(shù)為0.69，靈敏度為0.89，特異性為0.8，計(jì)算得出的 AUC 為 0.95(95%CI=0.0～1.0)(P=0.001)；miR-144的AUC值為0.95，最佳截止值為2.0，它的約登指數(shù)、靈敏度及特異性分別為0.73、0.93和0.8(95%CI=0.0～1.0)(P=0.001)，提示二者在甲狀腺髓樣癌中早期臨床診斷有指導(dǎo)意義。治療方面，在間變性甲狀腺癌靶向治療中，順鉑作為廣譜抗癌藥物目前已應(yīng)用在間變性甲狀腺癌患者當(dāng)中。LIU等[43]發(fā)現(xiàn)可以通過上調(diào)miR-144的表達(dá)，從而反向抑制TGF-α，增加間變性甲狀腺癌患者對(duì)順鉑的敏感性，從而使應(yīng)用順鉑的間變性甲狀腺癌患者獲得更好的治療效果。

4 展望

甲狀腺癌的發(fā)病率逐年上升，它分化程度一般，惡性程度低，大多數(shù)甲狀腺癌患者可經(jīng)手術(shù)或放化療進(jìn)行治療。但它仍然存在一部分腫瘤患者經(jīng)過手術(shù)治療或放化療治療后出現(xiàn)預(yù)后狀態(tài)不理想的情況，一定程度上會(huì)發(fā)生復(fù)發(fā)及癌細(xì)胞遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的可能。因此甲狀腺癌的初期診斷及臨床治療愈來愈得到人們的關(guān)注。MiRNAs作為目前臨床研究較多的分子標(biāo)志物，在甲狀腺癌的各組織分類中存在著異常表達(dá)的情況。根據(jù)大量研究表明，miRNAs參與了甲狀腺癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲等生物進(jìn)程，這些研究結(jié)論都使得miRNAs有望成為各種不同病理組織類型的甲狀腺癌早期診斷的標(biāo)準(zhǔn)及臨床治療的潛在靶點(diǎn)。但目前對(duì)于miRNAs在甲狀腺癌中的發(fā)生機(jī)制的相關(guān)研究數(shù)量較少，許多疾病的發(fā)生機(jī)制尚不明確，仍需大量的實(shí)驗(yàn)給予理論支持。