BRAFT1799A基因和TERT启动子突变在甲状腺乳头状癌诊治中的价值

李飞波 陈赢 王建彪

甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）是常见的内分泌系统恶性肿瘤，占甲状腺恶性肿瘤的80%～85%[1]。虽然大部分PTC预后良好，但大约10%的PTC患者恶性程度高、疾病进展快，具有较高的复发率和病死率[2-3]。PTC患者肿瘤恶性程度相差较大，如何在术前准确评估其恶性程度，制定个体化的治疗方案，是临床上面临的一大难题。BRAFT1799A和TERT启动子突变在PTC的辅助诊断、评估预后和指导治疗等方面的作用显得越来越突出。本文对这两者突变在PTC临床诊治中的价值作一综述。

1 BRAFT1799A基因突变概述

BRAF基因是RAF蛋白激酶家族中的重要成员。RAF蛋白激酶家族是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，1983年被确定为一种逆转录致癌基因，到目前为止发现RAF激酶有 3 种亚型：A-Raf、B-Raf和 C-Raf[4]。Ras-Raf-MEK-ERK是重要的信号传导通路，而RAF激酶是这个通路中的重要组成部分；细胞增殖和分化都要通过这条通路向细胞核内传递有丝分裂信号[4]。与ARAF和CRAF相比，BRAF的作用更加重要，它是上述信号通路中下游MEK的强力激活剂[4]。BRAF基因的活化点突变90%位于BRAF基因CR3激酶区第15外显子1 799位点发生T→A转化（T 1 799A）；该突变导致BRAF蛋白中600位密码子所对应的缬氨酸被谷氨酸所替代成为蛋白激酶，激活MEK而导致传导通路向细胞核发送异常的细胞增殖信号，最终导致肿瘤的发生[4]。

2 TERT启动子突变概述

端粒酶是一种核酸蛋白酶，为RNA依赖的DNA聚合酶，能将端粒片段加至端粒末端[5-6]。端粒酶的功能主要由端粒酶逆转录酶（telomerase reverse transcriptase，TERT）和端粒酶RNA组分通过在染色体末端合成端粒重复序列来完成[5-6]。TERT基因位于染色体5P15.33，正常体细胞携带2倍复制的TERT基因；TERT复制增加会导致肿瘤的发生，超过30%的恶性肿瘤携带超过3倍的 TERT 复制[5-6]。2013 年，Huang 等[5]和 Horn 等[6]分别在《Science》杂志报道了恶性黑色素瘤TERT启动子区突变的研究。在转录起始位点-124bp和-146bp分别发生C到T的突变，命名为C228T和C250T。Huang等[5]发现突变后TERT启动子活性增加了2~4倍数。同年，Liu等[7]首先报道了甲状腺癌TERT启动子突变的研究。

在人类肿瘤中，TERT启动子突变最常见的位点是C228T和C250T，两者之间没有重叠，C228T突变要远比C250T常见。各种甲状腺癌中C228T和C250T突变的发生率分别为乳头状癌9.7%和2.1%，滤泡癌15.7%和2.5%，低分化癌33.8%和15.0%，未分化癌37.7%和4.1%[8]。综合现有报道，TERT启动子突变在甲状腺良性疾病中的发生率为0%，甲状腺乳头状癌中为11.3%，滤泡癌中为17.1%，Hurthle细胞癌中为14.6%，低分化癌中为43.2%，未分化癌中为40.1%[8]。由此可见，随着甲状腺癌恶性程度的增高，TERT启动子突变的发生率也随着增加。在甲状腺髓样癌中尚未发现TERT启动子突变。另外，TERT启动子突变在甲状腺微小乳头状癌（papillary thyroid microcarcinoma，PTMC）中的发生率则相对较低，仅为4.7%[9]。

3 BRAFT1799A和TERT启动子突变在PTC术前诊断中的价值

甲状腺结节细针穿刺活检（Fine-needle aspiration，FNA）是目前最重要的术前诊断PTC的方法，但是仍有20%~30%的FNA样本为不确定的细胞学结果[10]。鉴于BRAFT1799A突变是PTC中最常见的基因突变，并且仅见于PTC或PTC来源的未分化甲状腺癌；对于细胞学结果不确定的FNA样本进行BRAFT1799A突变检测可以提高确诊率[11]。一项Meta分析显示，FNA样本BRAFT1799A突变检测在细胞学结果为不确定的患者中其对PTC诊断的特异性度100%，灵敏度为30%[12]。

关于TERT启动子突变在PTC术前诊断中的研究还不多。Xing等的一项研究发现，单独检测甲状腺结节FNA标本TERT启动子突变，对甲状腺癌诊断的灵敏度为7%，特异度为100%；联合检测FNA标本BRAFT1799A和TERT启动子突变，对甲状腺癌诊断的灵敏度增加至38%，特异度仍为100%[13]。因此，对FNA细胞学结果为不确定的患者，联合使用BRAFT1799A和TERT启动子突变其对PTC诊断的敏感性可以进一步提高。

4 BRAFT1799A和TERT启动子突变在PTC预后评估中的价值

4.1 BRAFT1799A突变在PTC预后评估中的价值 目前报道的5项BRAFT1799A突变同PTC病死率的研究均显示BRAFT1799A突变的PTC患者病死率显著高于无突变者[14]。Xing等[15]回顾性分析7个国家13个中心共1 849例PTC患者，发现BRAFT1799A突变组的病死率为5.3%，显著高于无突变组的1.1%。另外一项长达15年随访的研究显示，BRAFT1799A突变PTC患者的病死率（13.1%）和肿瘤持续存在比例（21.1%）均显著高于无突变者（1.6%和7.8%），BRAFT1799A突变是不良预后的唯一独立危险因素[14]。一项以低危甲状腺包膜内PTC（T1-T2，N0，M0）为研究对象的研究，同样发现BRAFT1799A突变是预测术后肿瘤持续存在的唯一独立危险因素[14]。最近一项包含2 247例PTMC的Meta分析也显示BRAFT1799A突变将增加PTMC患者术后复发的比例[16]。综合上述研究结果，可以肯定BRAFT1799A突变对PTC的复发和不良预后具有很强的预测作用。

BRAFT1799A突变导致PTC患者预后不良的原因主要有两大方面。一方面，BRAFT1799A突变同PTC甲状腺包膜外侵犯、淋巴结转移、更大癌灶和TNM更高分期均密切相关[14]，这些都是增加PTC复发和死亡的危险因素。而且这种相关性在PTMC和低危包膜内无淋巴结转移的PTC中均存在[17]。另一方面，BRAFT1799A突变还将引起PTC肿瘤细胞对放射性碘的摄取能力降低，导致放射性碘治疗的失败[18-19]。BRAFT1799A突变的比例在复发的放射性碘治疗抵抗的PTC患者中高达78%~95%[18]，而在首次发现的PTC患者中为45%[4]。很多研究都表明BRAFT1799A突变可导致重要的摄碘基因（NIS，TSHR，TPO，TG，Pendrin）表达的下降或者缺失[4]。

4.2 TERT启动子突变在PTC预后评估中的价值TERT启动子突变同甲状腺癌患者的高龄、更大癌灶、肿瘤腺外侵犯、远处转移、高TNM分期和BRAFT1799A突变均成正相关性[20]。目前有多项研究表明，在PTC患者中TERT启动子突变同肿瘤持续存在和术后复发相关。2014年Xing等发现相比于无突变者，TERT启动子突变的PTC患者的无复发生存率要显著降低[21]。Muzza等[22]通过对182例PTC患者的分析发现肿瘤术后复发同TERT启动子突变显著相关。另外，一项Meta分析同样显示TERT启动突变同PTC患者肿瘤持续存在或术后复发显著相关[20]。现有的2个关于TERT启动子突变同PTC患者病死率的研究均表明相比于无突变者，TERT启动子突变将显著增加PTC患者的病死率[23-24]。Melo等[24]报道一项平均随访7.8年的研究显示，PTC患者TERT启动子突变组的疾病特异性病死率为10.5%（2/19）远高于无突变组的1.8%（5/284）。

4.3 BRAFT1799A和TERT启动子共同突变在PTC预后评估中的价值 2014年Xing等回顾性分析507例PTC患者BRAFT1799A和TERT启动子突变和肿瘤临床病理结果的相关性，发现BRAFT1799A和TERT启动子同时突变者为PTC患者中预后最差的类型，双基因突变同高龄、更大癌灶、包膜外侵犯、淋巴结转移、远处转移和高TNM分期等几乎所有PTC高危因素的相关性均更强，并且术后复发率更高。该研究的中位随访时间为2年，BRAFT1799A突变阳性和阴性患者肿瘤复发率分别为25.8%和9.6%，TERT启动子突变阳性和阴性患者的肿瘤复发率分别为47.5%和11.4%，而BRAFT1799A和TERT启动子同时突变和均不突变患者的肿瘤复发率则分别为68.6%和8.7%[21]。同年Liu等[25]报道在中国PTC患者中，BRAFT1799A和TERT启动子同时突变同高龄、更大癌灶、包膜外侵犯和高TNM分期等的相关性也要明显强于无突变或者单基因突变者。2016年Xing等回顾性分析中位随访7.4年的1 051例PTC患者BRAFT799A和TERT启动子突变和疾病特异性病死率的相关性，发现双基因突变组的疾病特异性病死率为22.7%，远高于BRAFT1799A单独突变组（2.4%）和TERT启动子单独突变组（6.3%），而无基因突变组的病死率为最低（0.6%）[26]。综合上述研究结果，发现BRAFT1799A和TERT启动子突变同PTC的预后情况具有如下分级关系：BRAFT1799A和TERT启动子同时突变者预后最差、BRAFT1799A或TERT启动子单独突变者预后稍差，而2种基因均无突变者预后最好。

BRAFT1799A和TERT启动子突变对PTC不良预后的协同作用可以从分子水平进行解释。TERT通过不断给染色体增加端粒以维持其长度，从而增加细胞的永生性，并促进细胞的分裂增殖和降低细胞的凋亡[27]。TERT启动子的突变通过为E-twenty-six（ETS）转录因子提供结合位点（GGA[A＞T]或CCGGAA）以增加TERT启动子的转录活性[5-6]，而同BRAFT1799A突变相关的分裂原活化蛋白激活途径的激活则能够上调ETS系统[4]。同时研究也发现在PTC中BRAFT1799A和TERT启动子共同突变时TERT mRNA的表达显著增加[28]。因此，BRAFT1799A和TERT C228T可以形成统一的机制共同上调TERT的表达，促进肿瘤细胞的增值、侵袭和转移。

5 BRAFT1799A和TERT启动子突变在PTC治疗中的价值

5.1 辅助手术方案的制定 自从日本学者Ito等[29]提出对低危的PTMC患者可以积极随访以来，低危PTMC是否需要积极手术治疗产生了一定的争论。如何在术前准确评估PTMC的肿瘤危险程度，选择合适的治疗方案是目前面临的一大难题。另外PTC是否需要同期行预防性中央区淋巴结清扫和单侧PTC何时需要行双侧甲状腺叶全切等均存在争议。

术前进行甲状腺结节细针穿刺检测BRAFT1799A突变，可以很好地评估PTC的病理侵袭性危险程度、淋巴结转移和复发风险，其对术后肿瘤持续存在或复发的阳性预测值和阴性预测值分别为36%和88%[30]。另外有研究显示术前FNA样本BRAFT1799A突变检测对PTC隐匿性中央区淋巴结转移也具有一定的预测价值，其敏感性和特异性分别为74%和54%[31]。最近韩国的一项研究也显示，术前检测FNA样本TERT启动子突变情况可以更好地评估PTC的预后情况，辅助手术治疗方案的制定[32]。因此，术前FNA样本BRAFT1799A和TERT启动子突变检测，可以作为PTC的一种辅助术前风险分级和决定手术方式的手段。

5.2 辅助PTC术后放射性碘治疗方案的制定 放射性碘治疗是PTC患者甲状腺全切后的重要治疗手段。根据美国甲状腺协会2015年版指南中的PTC术后复发风险分层[33]，中高危的PTC患者放射性碘治疗可以预防肿瘤复发和降低病死率[33]，但低危PTC患者的研究结论则并不一致[33]。低危PTC仍有一定的病死率[34]和1%~10%的复发率[35]；因此可以利用BRAFT1799A和TERT启动子同时突变的检测结果将这部分患者筛选出来，接受更加积极的放射性碘治疗。另外，如前文所述BRAFT1799A突变可导致PTC肿瘤细胞摄碘能力降低。最近一项研究也显示，伴远处转移的分化型甲状腺癌患者中TERT启动子突变同肿瘤摄碘能力降低显著相关[36]。因此在对携带有BRAFT1799A或TERT启动子突变的患者行放射性碘治疗时，应考虑采用较大一些的剂量，或者同时考虑通过抑制MAPK途径等增加肿瘤细胞对碘的摄取能力。

5.3 辅助PTC术后TSH抑制治疗方案的制定 TSH抑制是PTC患者重要的治疗手段，对于中高危患者其可明确降低肿瘤术后复发率和病死率[33，37]，但对于低危PTC患者其效果却并不明确，尤其是对低危接受一侧腺叶切除的PTC患者是否需要接受TSH抑制治疗尚无定论[33]。BRAFT1799A和TERT启动子同时突变可以找出低危PTC中预后较差的小部分患者，从而对其采取更加积极的TSH抑制治疗方案。

综上所述，BRAFT1799A和TERT启动子突变同PTC的恶性病理特点、疾病复发和病死率均密切相关，其相关程度为BRAFT1799A和TERT启动子同时突变远强于其单独突变。甲状腺结节FNA样本BRAFT1799A和TERT启动子突变的检测，可以提高PTC术前诊断的准确性，辅助制定PTC的治疗方案；结合术后临床病理特征，可对PTC进行更准确的危险分层，辅助制定131I和TSH抑制治疗方案。

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