朱濤,凌科技,劉斌
湖南省人民醫院(湖南師范大學附屬第一醫院)耳鼻咽喉頭頸外科,長沙 410005
據統計,2020 年全球新發甲狀腺癌病例數約為58 萬例,高達95%的甲狀腺癌為分化型甲狀腺癌,其中甲狀腺乳頭狀癌(PTC)占分化型甲狀腺癌的85%[1]。雖然大多數PTC 傾向于具有“生物惰性”特征,但一些PTC 表現出侵襲性的臨床特征。頸部淋巴結轉移是PTC 常見的侵襲性臨床特征,是患者局部復發和生存不良的高風險因素[2]。研究表明,PTC伴頸部淋巴結轉移患者較無頸部淋巴結轉移患者的無病生存期明顯縮短[3]。因此,識別與不良預后相關的預測因素有助于臨床醫師為患者采取適合的治療策略。但是現有診斷方法存在一定局限性,難以確定位于頸部的中央淋巴結轉移,尤其是舌骨和胸骨切跡周圍區域等淋巴結轉移的初始位置;PTC 患者術前超聲診斷中央區淋巴結轉移的靈敏度較低;超聲引導的細針穿刺活檢不僅是有創操作,而且漏診率較高[4]。研究顯示,多種血液標志物共同參與了PTC的轉移及侵襲過程,如甲狀腺球蛋白(Tg)、甲狀腺球蛋白抗體(TgAb)、BRAFV600E以及循環微小RNA(miRNA)、長鏈非編碼RNA(lncRNA)、中期因子(MK)、基質金屬蛋白酶(MMPs)、上皮鈣黏素(E-cadherin)、血管內皮生長因子(VEGF)等。血液學檢測操作簡單,相對安全,可以重復進行,用于預測PTC 頸部淋巴結轉移具有明顯優勢?,F將PTC 頸部淋巴結轉移的血清預測指標研究進展綜述如下。
Tg 是由正常的甲狀腺濾泡上皮細胞分泌產生的一種大分子糖蛋白復合物。正常條件下,血液循環中幾乎檢測不到甲狀腺球蛋白,當甲狀腺濾泡細胞受到腫瘤細胞或者甲狀腺疾病破壞時,血清中的Tg 水平升高。此外,高分化的甲狀腺癌細胞及其轉移的頸部淋巴結也具有分泌Tg 的能力,因此當血清中檢測到一定水平的Tg 時,應考慮PTC 頸部淋巴結轉移的可能[5]。
術前血清Tg 可能有助于預測頸部淋巴結轉移和制定淋巴結清掃方案。KIM 等[6]對 4 029 例分化型甲狀腺癌患者(其中98.8%為PTC 患者)進行回顧性分析,發現術前血清Tg 水平為13.15、30.05 和62.9 ng/mL 時,分別與同側側頸淋巴結轉移、對側側頸淋巴結轉移和遠處轉移相關。HUANG 等[7]研究認為,當PTC 患者術前血清Tg≤77 ng/mL 且合并與頸部淋巴結轉移相關的危險因素時,應考慮頸部淋巴結跳躍轉移的可能。
但是,目前國內外指南[2,8]都不建議用術前血清Tg 來評估甲狀腺結節的良惡性及頸部淋巴結轉移。血清Tg 常用的實驗室檢測方法為競爭性放射免疫法(RIA)和非競爭性免疫測量法(IMA),使用Tg-IMA 檢測時,血清中的甲狀腺球蛋白抗體(TgAb)與標記抗體會產生競爭性抑制,25%~30%的分化型甲狀腺癌患者TgAb 陽性,因此檢測結果偏低,會出現假陰性,導致漏診;而Tg-RIA 檢測可抵抗部分TgAb 的干擾,測定的 Tg 值偏高,引起假陽性[9]。由此可見,TgAb 的存在限制了Tg 的臨床運用,術前血清Tg 在術前評估PTC 和淋巴結轉移上的特異性并不高。PATELL 等[10]研究認為,PTC 患者術前血清Tg 與結節大小和T 分期相關,而與淋巴結轉移無明顯相關性,當以500 ng/mL 為界值時,其預測淋巴結轉移的敏感性只有10.3%。因此,Tg 與PTC 頸部淋巴結轉移的關系值得進一步的研究,在檢測血清Tg時可以同時評估TgAb來提高其準確性。
TgAb 屬于G 類免疫球蛋白,作為甲狀腺自身抗體的代表之一,常見于自身免疫性甲狀腺疾病,在甲狀腺癌尤其是PTC 患者中,TgAb 水平高于正常人群[11]。
有學者提出,TgAb 水平下降、穩定或上升可能預測PTC 的疾病狀態,TgAb 水平變化的趨勢可能是甲狀腺癌患者腫瘤生物標志物的良好替代[8]。LEE等[12]的 Meta 分析表明,與術前 TgAb 陰性的 PTC 患者相比較,術前TgAb陽性患者術后更容易發生復發和轉移,提示TgAb 可作為PTC 患者隨訪的預后指標。一項納入854 例標準甲狀腺全切術患者的回顧性研究顯示,TgAb 陽性與PTC 頸部淋巴結轉移呈正相關[13]。LI 等[14]將 2 926 例 PTC 患者分為甲狀腺過氧化物酶抗體(TPOAb)陽性、TgAb 陽性、TPOAb 和TgAb 雙陽性及抗體陰性組,分析TPOAb 和TgAb 對頸部淋巴結轉移的預測效能,結果表明,術前TgAb或TPOAb 陽性患者中央淋巴結轉移的發生率降低,但對側頸淋巴結轉移沒有顯著影響。該研究證實,TgAb 可作為PTC 的獨立預測標志物,但TgAb 陽性也指向了PTC 患者更好的臨床病理學特征,與以往研究結果相矛盾。
TgAb 與淋巴細胞性甲狀腺炎密切相關。有研究表明,伴有淋巴細胞性甲狀腺炎的PTC 患者疾病分期更高,淋巴結轉移率更高[15]。然而,這需要長期的前瞻性研究來闡明PTC和淋巴細胞性甲狀腺炎之間的關聯是否是因果關系,以及排除淋巴細胞性甲狀腺炎本身對預后的影響。因此,TgAb 能否作為預測PTC 頸部淋巴結轉移的標志物還存在爭議,需要繼續深入研究。
BRAFV600E基因突變是PTC 最常見的體細胞突變,其編碼的RAS/RAF/MEK/細胞外調節蛋白激酶是參與調節細胞生長、增殖的關鍵成分,因此BRAFV600E基因突變可顯著提高PTC患者中央區淋巴結轉移的發生率。隨著循環核酸檢測迅速發展,它可能成為PTC 頸部淋巴結轉移的理想的循環標志物[16]。
專家建議,可以根據BRAFV600E狀態來指導手術范圍。研究發現,BRAFV600E突變陽性是腫瘤直徑2.0~4.0 cm 的PTC 患者中央區淋巴結轉移的預測因素[16]。LIN 等[17]研究表明,BRAFV600E突變與 PTC頸部淋巴結轉移及其他侵襲性因素如甲狀腺腺外侵犯、TNM 高分期和復發呈正相關。JENSEN 等[18]使用PCR 法檢測57 例BRAFV600E突變陽性的PTC 患者血漿樣本,發現血液BRAFV600E突變與頸部淋巴結轉移、腫瘤大小、多灶性、甲狀腺腺外侵犯顯著相關。與穿刺活檢相比,常規抽血費用更低,侵入性更小。通過測量血液中甲狀腺腫瘤的BRAFV600E基因表達,可能成為抗TgAb 患者和不表達Tg 的腫瘤患者的替代生物標志物,未來也可以通過監測頸部淋巴結狀態來判斷PTC的預后情況。
然而,在PTC 循環BRAFV600E的檢測過程中存在一定的限制性。根據組織樣本中獲得的數據,BRAFV600EDNA 存在于在25%~85%的甲狀腺癌,但此數據不能排除人種和組織學亞型的影響,因此檢測可能造成假陰性的結果。此外,BRAFV600E體細胞突變也存在于非甲狀腺癌患者,如黑色素瘤和結直腸癌,那么循環BRAFV600E檢測在這些病例中也可能出現假陽性的結果[17-18]。目前,雖然大部分研究支持在PTC 疾病管理中利用循環BRAFV600E的可能性,但在血清循環BRAFV600E檢測廣泛應用于臨床環境之前,還需要進行更多的研究。
miRNA 對診斷惡性腫瘤淋巴結轉移有一定的應用價值,但在PTC 中的診斷價值和生物學功能仍然知之甚少。研究miRNA 對PTC 頸部淋巴結轉移的診斷價值,可以為早期診斷提供新的生物標志物。研究顯示,miR-221和miR-222可能通過下調基質金屬蛋白酶抑制劑增強癌細胞的轉移能力[19]。也有研究表明,miR-221和miR-222強表達可以刺激甲狀腺癌細胞打破G1/S 期停滯,從而持續增殖,實現腫瘤侵襲和淋巴結轉移[20]。ZHANG 等[21]研究表明,PTC 患者血清 miR-222、miR-146b、miR-221 水平升高與頸部淋巴結轉移、雙側和多灶性病變等預后不良的因素顯著相關。馬靜等[22]采用PCR 法檢測36例PTC 患者血清miR-451 表達情況,發現PTC 伴頸部淋巴結轉移患者的miR-451 表達水平明顯低于無淋巴結轉移的患者;其預測頸部淋巴結轉移的ROC曲線下的面積為0.873,認為miR-451對PTC 術前診斷頸部淋巴結轉移狀態有一定的意義。
目前,miRNA 如何影響PTC 頸部淋巴結轉移的發生發展的具體機制尚不清楚。因此,進一步闡明miRNA 在PTC 頸部淋巴結轉移中的作用機制,有助于侵襲性甲狀腺癌的早期診斷;后續研究也可嘗試引入更多相關的miRNA 進行聯合診斷,以達到臨床應用的標準。
lncRNA 是長度大于200 個堿基對的一類非編碼RNA,不編碼蛋白質,參與細胞分化,運動和凋亡等過程。lncRNA 可促進PTC 的增殖、侵襲和遷移,在預測PTC 頸部淋巴結轉移方面有很好的判斷價值,lncRNA 高表達患者一般預后較差。一項多中心全外顯子組測序研究對PTC 體細胞突變進行鑒定,在已識別的10 個顯著突變基因中,lncRNA GAS8-AS1 作為一種新型腫瘤抑制因子,是PTC 中次高頻率突變的基因[23]。ZHANG 等[24]報道,PTC 患者血漿GAS8-AS1表達水平低于結節性甲狀腺腫患者,并且與PTC患者頸部淋巴結轉移呈負相關;GAS8-AS1預測頸部淋巴結轉移ROC 曲線下的面積為0.746(P<0.01),提示有一定的診斷價值。WU 等[25]發現,在PTC患者中,與頸部淋巴結轉移陰性者相比,淋巴結轉移陽性者血清lncRNA-HOTAIR 表達上調,提示PTC 患者血液lncRNA-HOTAIR 高表達可能預測頸部淋巴結轉移,未來可能作為新靶點用于PTC 頸部淋巴結轉移的診斷及治療。
lncRNA 對PTC 發生、發展、轉移和復發的調控機制十分復雜,在這些調控網絡中,其中一個重要的lncRNA 失去平衡,通過連鎖反應最終可能會影響多個lncRNA 和不同途徑的幾個靶基因之間的關系。因此,隨著與PTC 相關的新lncRNA 的發現,這一調節網絡會變得越來越復雜,其應用于臨床仍有待進一步研究。
MK 是一種多功能細胞因子,也是一種可溶性分子,血清MK濃度通常在表達MK的腫瘤中顯著增加,是一種相對方便、無創的生物標志物。
研究顯示,MK 在PTC 患者的診斷、淋巴結轉移及預后中具有一定作用。ZHANG 等[26]對 76 例 PTC和70例結節性甲狀腺腫患者的病理標本進行MK的免疫組化檢測,發現PTC 組MK 免疫反應性顯著高于結節性甲狀腺腫組,認為MK 免疫組化檢測可用于PTC 和結節性甲狀腺腫的鑒別診斷,同時預測同步轉移。SHAO 等[27]報道,MK 表達升高與 PTC 的臨床病理特征相關,如頸部淋巴結轉移、甲狀腺腺外侵犯和腫瘤Ⅲ/Ⅳ期,證實了MK 作為PTC 頸部淋巴結標志物的潛力。LI 等[28]評估 PTC 患者術后131I 消融初始治療(MK1)以及10~12 個月(MK2)的血清MK濃度,發現241例患者中有55例在隨訪期間轉移,其中49 例頸部淋巴結轉移,20 例肺轉移;如果MK2 水平較MK1 有所下降,但未達到正常水平,則轉移風險為3.006;如果MK2 水平升高,則轉移風險為5.030,發生轉移的風險增高,因此血清MK 預測頸部淋巴結轉移或遠處轉移有一定的預測價值。但是,由于血清MK 升高并不是甲狀腺腫瘤的特異性標志物,未來克服這一限制可以將MK 與其他已知的和特定的生物標志物相結合,達到診斷PTC 頸部淋巴結轉移和預測預后的目的。
MMPs 在腫瘤細胞侵襲和轉移中發揮重要作用,其促進物理屏障(即細胞外基質和基底膜成分)的破壞,允許腫瘤細胞進出血管。MMPs 在多種惡性腫瘤中的表達顯著增加,且與腫瘤細胞轉移和病理分級有關。
MMPs 可以促進新淋巴管的形成,為癌癥轉移提供額外的途徑。MMP-9 可以降低腫瘤細胞對自然殺傷細胞的敏感性,降解補體系統的C1q成分,這種特性可能會使針對癌細胞的體液免疫失效,從而幫助癌細胞在淋巴管內游走。XU 等[29]測定 182 例男性PTC 患者、86 例男性良性甲狀腺結節患者和62例男性健康對照患者血清MMP-9 濃度,發現血清MMP-9 水平高的PTC 患者更容易出現側頸淋巴結轉移、大腫瘤(>1 cm)、甲狀腺外侵犯及TNM 分期較晚的情況。SHI 等[30]報道,PTC 患者術前血清 MMP-2 高于良性組和健康對照組,術后明顯降低,并且其水平與頸部淋巴結轉移、腫瘤大小、腺外侵犯、TNM分期等預后因素顯著相關,術前血清MMP-2 高表達與中央區頸淋巴結呈正相關。
因此,外周血MMPs 檢測可能用于評估PTC 頸部淋巴結轉移情況,有利于設計手術治療方案。但PTC 發生頸部淋巴結轉移的機制復雜,混雜因素較多,血清MMPs 表達與頸部淋巴結轉移相關的作用機制、作用強度、與其他通路因子的相互關系仍有待進一步通過體內外分子生物實驗研究和驗證。
E-cadherin 是一組鈣依賴性跨膜糖蛋白,能夠調節腫瘤細胞與周圍環境的關系。上皮來源的癌細胞失去其上皮特征,穩定的細胞結構被破壞,細胞骨架重組,導致細胞間連接的減弱或消失,細胞獲得強間質特性,此過程被稱為上皮間質轉化(EMT),癌細胞EMT 的初始步驟是細胞間黏附分子的變化。E-cadherin 表達下調是EMT 的標志之一。E-cadherin是以跨膜分子的形式合成的,但它可以從胞外結構域切割并以可溶性E-cadherin 的形式釋放,因此在血液及體液中可以檢測到E-cadherin的變化。
甲狀腺癌的侵襲和轉移過程中E-cadherin 蛋白的表達涉及了多種分子機制的參與。LV 等[31]研究發現,免疫系統調節的腫瘤微環境、原癌基因或抑癌基因的miRNA 和lncRNA 的表達參與了PTC 發生EMT 這一過程,從而促進了腫瘤轉移。孫琳等[32]報道,PTC患者血清E-cadherin表達升高與頸部淋巴結轉移和疾病分期有關,而與其他臨床病理特征無關。因此推測,未來血清E-cadherin 可能成為PTC頸部淋巴結轉移的潛在標志物。
由于目前對于E-cadherin 與PTC 頸部淋巴結轉移關系主要集中在組織中的表達研究,很少有研究報道血清E-cadherin 在PTC 中的水平變化及其與頸部淋巴結轉移的關系,這些研究對腫瘤的發病機制可提供一定的參考價值,但無法對術前診斷提供可靠幫助。同時E-cadherin 分子在組織和血液中存在形式不同,造成的結果可能也有差異,后續需擴大研究來判斷是否可廣泛應用于臨床。
血液供應是腫瘤侵襲轉移的基礎,VEGF 是目前最常見的促血管生長因子,VEGF 可以誘導內皮細胞增生,促進腫瘤侵襲和轉移,同時血管為腫瘤的生長、轉移提供了必要的通道以及營養支持。
在多種癌癥中,VEGF 表達增加與臨床預后差、轉移或復發率增加相關。張明等[33]對69 例PTC 患者和20 例結節性甲狀腺腫患者的血清VEGF 水平進行比較,結果顯示,伴頸部淋巴結轉移的PTC患者血清VEGF 表達水平明顯高于未發生頸部淋巴結轉移患者,且血清VEGF 對頸部淋巴結轉移的診斷效能良好。黃凱峰[34]研究血清 VEGF 預測 PTC 患者頸部淋巴結轉移的價值,發現促甲狀腺激素聯合VEGF 聯合檢驗診斷效能高于單獨使用VEGF;在臨床中,當VEGF<231.5 pg/mL 時,應結合促甲狀腺激素值綜合評估頸部淋巴結轉移風險。LEE 等[35]認為,血管生成增加不是PTC 發生頸部淋巴結轉移的惟一先決條件,PTC不僅通過血管生成發生轉移,淋巴管生成也在PTC 的傳播中發揮作用。因此,血清VEGF 是否可用于診斷PTC 患者的局部區域或遠處轉移及預測預后尚不明確,仍需進一步研究。
血液標志物具有無創、簡便等優勢,隨著甲狀腺癌發病率的迅速增加,血液生物標志物的檢測用于早期預測PTC頸部淋巴結轉移是必要的。目前臨床常為了避免Tg 干擾TgAb 的測量,大都推薦同時測量Tg 和TgAb,在后續研究中可能需要大量的研究改進相關檢測方法。雖然關于PTC頸部淋巴結轉移的血液標志物研究取得了一定進展,但某些因子對于PTC 頸部淋巴結轉移的具體發生機制尚不清楚,也存在靈敏度和特異度較低等問題,很難實際應用于臨床,因此未來可進一步研究分子機制及使用聯合檢測來提高其診斷價值,以達到應用于臨床的標準。