甲狀腺乳頭狀癌分子標志物與超聲特征相關性研究進展

胡 艷，夏蜀珺，詹維偉

上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院超聲科，上海 200025

甲狀腺癌是全球第8大常見的癌癥，在過去20年里發病率呈上升趨勢，中國甲狀腺癌總發病率（6.25/100 000）高于世界發病率（5.52/100 000）［1］。甲狀腺乳頭狀癌（papillary carcinoma of the thyroid，PTC）是甲狀腺癌最常見的類型，約占全部新發患者的92%［2］。PTC的發生、發展通常與各種遺傳改變的逐漸累積有關，包括基因突變、基因表達調控因子的改變等［3］。對關鍵位點的分子檢測有助于預測PTC進展、轉移和復發的風險，對制訂合理的臨床治療方案至關重要。國內外指南［4-5］對于分子標志物作為PTC診斷和預后評估的重要手段已達成共識。目前，臨床使用的PTC分子標志物主要包括BRAFV600E基因突變和RAS基因點突變、RET/PTC重排以及TERT啟動子突變等［6］，主要利用有創性操作獲得標本如細針穿刺活檢（fineneedle aspiration biopsy，FNAB）或手術切除組織進行檢測。由于分子突變對甲狀腺組織學特征的影響，不同分子突變的PTC可能表現出不同的超聲特征，許多研究對PTC分子突變與超聲特征之間的關系進行了探索，有助于從影像學的角度更早地預測PTC的侵襲性與患者預后。

本文旨在對PTC不同分子標志物與超聲特征的相關性進行綜述，探討特定超聲特征指導不同分子標志物改變的PTC臨床診斷的可行性。

1 分子標志物與超聲特征的相關性分析

PTC被認為是一種絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）驅動的癌癥，超過80%的PTC中存在MAPK信號轉導通路中相關效應基因的改變，包括BRAF和RAS基因的點突變、RET重排等（圖1）［6］。其中，BRAFV600E和RAS點突變被認為是兩個相互排斥的驅動因素。BRAF編碼的蛋白位于細胞質中，BRAFV600E突變會導致其對細胞外調節蛋白激酶（extracellular-regulated protein kinases，ERK）的持續活化所產生的負反饋信號不敏感，使得負反饋效應受損，從而導致MAPK信號持續高度激活。RAS編碼相關蛋白定位于細胞膜內表面的G蛋白，位于BRAF的上游，發生突變時阻礙了MAPK信號轉導通路的激活。RET基因是一種原癌基因，編碼位于細胞膜的酪氨酸激酶受體。RET重排的改變類似于BRAF突變，會導致MAPK信號轉導通路持續激活，因此也被稱為BRAF樣改變。

圖1 甲狀腺乳頭狀癌涉及的信號轉導通路

TERT基因能夠編碼端粒酶的催化蛋白亞基，定位于細胞核中，通過在染色體末端添加端粒，維持染色體的完整性和基因組的穩定性［7］。TERT啟動子突變是一種獨立于MAPK信號轉導通路的基因改變，會賦予細胞無限增殖的能力，促進正常組織惡性轉化，從而促進PTC的發生［8］。期望通過對這些關鍵分子的檢測以幫助預測PTC的生物學行為及臨床預后。

2 BRAF突變

BRAF在PTC中的突變率為45%～60%，其中超過80%為BRAFT1799A的點突變，這會導致BRAF蛋白的600位殘基處的纈氨酸取代為谷氨酸，即BRAFV600E突變［9］。

垂直位、邊緣不規則、極低回聲、微鈣化和無聲暈被認為是BRAFV600E突變最具預測性的超聲特征［10-11］（圖2A）。垂直位可能與BRAFV600E突變的PTC增殖活躍、跨越正常組織平面生長有關［12］。微鈣化被認為是PTC的特征性標志，可能是由病灶局部乳頭狀癌細胞壞死、鈣化形成的層狀鈣鹽沉積層不斷發展而來，被認為是“壞死乳頭狀癌細胞的鬼影”［13］。此外，BRAFV600E突變與更強的侵襲性相關。相比于RAS突變的PTC，BRAFV600E突變的腫瘤更小、侵襲性更強，主要表現為甲狀腺外組織侵犯、淋巴結轉移、柱狀細胞、高細胞等病理學特征［14］。

圖2 PTC不同分子突變的超聲圖像

由于腫瘤組織和正常甲狀腺組織中細胞的排列和組成不同，組織的彈性指數也不相同。Wang等［15］的研究證實，相較于BRAFV600E野生型，BRAFV600E突變型PTC的組織硬度更高。羅志艷等［16］的研究證實，超聲彈性評分與BRAFV600E突變有相關性，超過70%的彈性評分≥4分的結節存在BRAFV600E突變。

不均勻增強是BRAFV600E突變的PTC超聲造影的典型特點。Lin等［17］對1 315例PTC患者的超聲造影結果分析表明，BRAFV600E突變會影響腫瘤血管床的數量，表現為向心性增強。具有BRAFV600E突變的腫瘤容易向外入侵，這可能會導致病灶形狀不規則。當腫瘤較小時，PTC的血管床還不成熟，隨著腫瘤體積的增加，不斷增殖的腫瘤細胞壓迫血管，會阻礙腫瘤的血液供應。

3 RAS突變

RAS突變存在于多種甲狀腺腫瘤中，包括濾泡性腺瘤、濾泡性癌、低分化癌、未分化癌及乳頭狀癌。RAS突變主要與低分化甲狀腺癌和間變性甲狀腺癌有關，僅6%～10%的PTC中存在RAS突變［18］。

RAS突變的PTC通常表現出低回聲或等回聲、橢圓形、邊界清晰、無鈣化的超聲特征［19］（圖2B）。Park等［20］對PTC的公共微陣列數據分析結果表明，RAS突變通過調控下游Wnt4信號轉導，賦予RAS突變的PTC更惰性的生物學行為。只有20%的RAS突變PTC有實質低回聲，約16%表現為邊緣不規則，這表明超聲在檢測所有RAS突變PTC的靈敏度可能較低［19］。相比于經典PTC，RAS突變更常發生于濾泡型PTC（follicular variant PTC，FVPTC）中。FVPTC又分浸潤性和包裹性，浸潤性FVPTC的生物學行為與經典PTC相似，超聲表現為低回聲，邊緣呈毛刺狀/微分葉狀，結節通常呈橢圓形或圓形，具有混合血管分布的特征［21］。

由于存在RAS突變的FVPTC往往表現出極惰性的生物學行為，因此是否足以被稱作“惡性腫瘤”引發了廣泛討論。在2016年，由Nikiforov教授領導的包括病理學家、臨床醫師在內的專家小組［22］在對268例患者進行分析的基礎上，將這種由高分化濾泡細胞組成、具有可疑的乳頭狀癌特征且非浸潤的包裹性FVPTC重新命名為具有乳頭樣核特征的非浸潤性甲狀腺濾泡性腫瘤（noninvasive follicular thyroid neoplasm with papillary-like nuclear features，NIFTP）。盡管具有RAS突變的NIFTP具有等回聲或高回聲、邊界清晰、無鈣化等類似于良性腫瘤的超聲表現，但RAS突變普遍存在于濾泡腺瘤、NIFTP及濾泡癌等多種甲狀腺良惡性腫瘤中［23］，且生物學行為以及超聲特征在不同病理學類型的腫瘤中差異很大。

4 RET/PTC重排

PTC中RET/PTC重排的發生率為6%～30%［24］，是PTC中第二常見的基因改變，是彌漫硬化型PTC最常見的基因改變，RET/PTC重排也常見于有頸部放射史的PTC患者中［25-26］。

RET/PTC重排的彌漫硬化型PTC病變特征包括1個或2個甲狀腺葉彌漫性受累和散在的微鈣化（“暴風雪”模式）。此外，這類PTC常累及頸外側區淋巴結，表現為典型的淋巴結微鈣化［27］（圖2C）。上述表現與RET/PTC突變導致的腫瘤細胞生物學行為改變密切相關，包括鱗狀上皮化生、大量腫瘤細胞壞死形成砂粒體、淋巴細胞彌漫性浸潤和廣泛的間質纖維化。不同亞型的RET/PTC重排在彌漫硬化型PTC中的超聲表現略有不同。RET/PTC1突變的患者常同時患有彌漫硬化型PTC和橋本甲狀腺炎，其微鈣化的發生率低于RET/PTC3重排的PTC［28］。在RET/PTC3重排的PTC中，等回聲比低回聲更常見，大多數患者表現為典型彌漫性受累伴有散在微鈣化，而孤立結節很少見［26，28］。病理學表現上，RET/PTC1腫瘤呈現典型的乳頭狀結構，體積通常小于RET/PTC3重排的PTC，預后較好，而RET/PTC3重排則多為實性，侵襲性更強［29］。

5 TERT啟動子突變

目前文獻［30-31］報道，PTC患者TERT啟動子突變的發生率為4.4%～11.3%。TERT啟動子突變被認為是高危PTC的重要標志，與高齡、低分化程度和高復發風險密切相關［8］。

TERT啟動子突變的PTC在超聲上通常表現為多灶、微分葉邊緣、低回聲、微鈣化，并且經常伴有多個頸部淋巴結轉移［32］（圖2D）。Shi等［33］通過對351例經手術證實的PTC患者術前的臨床及超聲圖像特征進行分析，建立了預測PTC中TERT啟動子突變的風險評分系統，其中患者年齡大于50歲、垂直位、微分葉邊緣、包膜受累為TERT啟動子突變的獨立危險因素。當存在3個以上的獨立危險因素時，能夠正確預測超過90%的TERT啟動子突變。Xing等［34］的研究表明，超過90%的TERT啟動子突變的PTC患者同時伴有BRAF突變。盡管TERT啟動子突變可能發生在BRAF突變的PTC患者中，但兩者之間沒有顯著關聯。與僅存在BRAF突變的PTC相比，同時具有TERT啟動子突變和BRAF突變的PTC與垂直位顯著相關。另一項研究［35］指出，無突變、僅BRAF突變，以及TERT啟動子和BRAF突變同時存在，這3種情況相比起來，低回聲、非平行方向、毛刺/微分葉邊緣和微鈣化等惡性超聲特征的概率依次呈線性增加，且上述基因突變的數量與惡性超聲特征的比例之間存在關聯。

6 其他分子突變

微小RNA（microRNA，miRNA）是一種非編碼RNA，通過識別同源序列進而干擾轉錄、翻譯或表觀遺傳學過程來調節基因表達［36］。miRNA參與許多細胞內調控過程，例如分化、增殖和凋亡，不同水平的miRNA可能會使PTC表現出不同的超聲特征，miRNA-31高表達與邊界模糊、邊緣不光整、微鈣化及邊緣血供存在關聯［37］，miRNA-138-5p表達下調與邊緣不規則、縱橫比≥1有關［38］。

P16和RB基因為抑癌基因，定位于細胞核內，參與細胞周期的調控。有研究［39］表明，P16及RB基因的缺失與PTC遠處轉移及術后復發密切相關。此外，還與低回聲、微鈣化、Ⅲ級血流、縱橫比≥1及淋巴結轉移有關［40］。

血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在促進PTC血管生成和腫瘤細胞生長等方面具有重要作用，與病灶Ⅲ級血流、微鈣化、低回聲等特征密切相關，表明VEGF可作為輔助評估PTC病情的指標［41］。

相比于PTC中常見的分子標志物，上述改變與PTC超聲特征的相關性尚處于探索階段，仍需更多研究進行驗證。

7 小結

不同分子標志物的改變能夠在不同程度上影響PTC的生長模式和生物學行為，表現出不同的超聲特征。BRAFV600E突變往往與邊緣不規則、極低回聲、微鈣化等惡性超聲征象有關。PTC中的RAS突變則更可能與良性超聲特征和惰性生物學行為有關，而RET/PTC重排在彌漫硬化型PTC中具有典型的超聲特征。TERT啟動子突變與PTC病變的多灶性和淋巴結轉移有關。更多的PTC分子標志物改變與超聲特征之間的相關性尚在探索之中，對PTC的早期診斷、指導FNAB的進行以及制訂個體化的診療方案具有長遠意義。