甲状腺乳头状癌中基因突变的研究进展
2018-02-13熊剑丁
熊剑丁
(江西省丰城市人民医院耳鼻咽喉科,江西 丰城 331100)
甲状腺癌是内分泌系统最常见的恶性肿瘤,为近年来发病率上升较快的恶性肿瘤之一,约占人类所有恶性肿瘤的 1%~2%,且主要为甲状腺乳头状癌(Papillary thyroid carcinoma,PTC) 。基因突变在甲状腺乳头状癌中的临床意义越来越受到关注。近年来研究发现,PTC是多基因、多因素影响的疾病,细胞生长、分化的刺激因素和基因突变因素共同作用于甲状腺细胞,促使甲状腺正常细胞转变为肿瘤细胞,多种癌基因及抑癌基因往往参与其中,其中BRAF V600E(v-Raf murine sarcoma viral oncogene homolog)基因突变及RET-PTC重排多见于甲状腺乳头状癌,认为其与肿瘤腺体外转移、淋巴结转移、肿瘤复发及预后密切相关[1],而良性肿瘤组织及甲状腺正常组织均未见该基因突变或重排。一些异常的基因突变具有对疾病诊断和治疗的价值,本文就甲状腺乳头状癌相关基因突变及其研究进展进行综述。
1 BRAF基因突变
V-raf鼠类肉瘤滤过性病毒致癌基因同源体Bl(v-raf murine sarcoma viral oncogene homologBl,BRAF)是编码丝/苏氨酸特异性激酶的一种原癌基因,在细胞的生长、分化和凋亡等进程中起重要作用。BRAF基因位于7号染色体上,是RET和RAS的下游信号分子。BRAF基因约有三十多种不同的突变位点,15 号外显子的1799 核苷酸(T突变为A)是BRAF突变最频繁的位点,约占80%~90%,会导致其编码的缬氨酸变成谷氨酸;这种突变最终导致BRAF激酶的活化,激活MAPK信号通路,与甲状腺癌的恶性程度密切相关。
BRAFV600E 突变是目前在甲状腺乳头状癌最为常见的基因改变(29%~83%)[2],且其也可在高细胞亚型的甲状腺乳头状癌,低分化和未分化甲状腺癌中出现,但滤泡性甲状腺癌中极少出现BRAF 基因突变[3]。ATC以及甲状腺髓样癌(Medullary hyroid cancer,MTC)中此种基因突变较为少见。另外,在甲状腺腺瘤和滤泡亚型的乳头状癌中发现了另外一种BRAF 突变,即BRAFK601E 突变。部分文献认为BRAF 突变和甲状腺乳头状癌的侵袭性,发病年龄,淋巴结转移,甲状腺腺体外侵犯,复发等明显相关[3-4]。石臣磊等发现BRAF基因为PTC中央淋巴结转移的独立预测因子,在126例PTC伴中央淋巴结转移的患者中,有87例被检出BRAF基因突变,所以对BRAF基因进行检测有利于避免不必要的颈部中央淋巴清扫[5]。林维浩等发现BRAFv600E突变与甲状腺癌的淋巴结转移和临床分期显著相关[6]。结果提示,BRAFv600E突变与甲状腺癌的临床进展相关,其有可能参与了甲状腺癌的恶性演进。经典的PTC 的BRAF突变率高达75.3%,特别是在未合并慢性淋巴细胞性甲状腺炎的PTC患者中,与较大的肿瘤直径、多中心、甲状腺外浸润和淋巴结转移等病理指标密切相关[7]。但也有部分文献持相反观点,2013年,Lee等对此分析了现有的文献资料,得出单一的BRAFv600E突变不能作为中央区淋巴结预防性清扫的依据,应结合患者其他的临床特征综合考虑[8]。Danilovic等进行的前瞻性临床研究证实,依据BRAFv600E突变而进行中央区淋巴结预防性清扫,结果PTC患者的预后并未因此得到改善[9]。因此,BRAF 突变和甲状腺癌预后之间的关系仍需要继续探索。
Walczyk等对113例低危微小乳头状甲状腺癌患者进行了长达12年的随访,尽管这类患者原发灶BRAFv600E突变率达69%,但BRAFv600E突变与肿瘤的复发率无统计学相关性[10]。一项由7个国家共13个机构参研的项目,以PTC相关病死率作为终点指标,回顾性分析了BRAFv600E突变与PTC患者预后的相关性。研究发现BRAFv600E突变组与未突变组每1000人的年死亡人数分别为11.80例(95%CI,8.39-16.60)和2.25例(95%CI,1.01~5.00),风险比为3.53(95%CI,1.25~9.98),但将淋巴结转移、甲状腺外侵袭及远处转移等因素纳入分析,RAFv600E突变与病死率之间的相关性不具有统计学意义,风险比为1.21(95%CI,0.53~2.76)[11]。因此,能否将BRAFv600E突变作为PTC的危险度分层因素,仍需做大量的研究工作。
2 RET/PTC重排
RET癌基因因其具有转化小鼠NTI-I/313细胞的能力而被发现。RET基因定位于染色体10q11,含21个外显子,全长约60 kb,编码跨膜酪氨酸激酶受体,其配体为神经胶质细胞系源性的神经营养因子,包括PSP persephin、ART urtimin、N1 N neuturin和GDNF四种。该受体高度表达于滤泡旁细胞中。和离散性甲状腺乳头状癌相关的基因改变是RET 基因重排,而不是在家族性甲状腺髓样癌中发现的RET 基因点突变。有研究认为,超过90%的甲状腺癌存在RET基因重排,而PTC与之关系最为密切,是特异性基因。RET基因重排是甲状腺肿瘤发生中的早期事件,其机制为:RET基因的酪氨酸激酶域与多种异源基因的5 7一末端融合提高了络氨酸激酶的活性,导致MAPK通路的异常激活,而MAPK信号通路对肿瘤细胞的分裂、凋亡至关重要。在15种RET/PTC重排中,最常见的是与H4融合的RET/PTCl和与ELEI融合形成的RET/PTC3,约占全部突变的90%,其中又以RET/PTCl型最为常见。RET基因重排与电离辐射史,年龄以及性别等显著相关。年龄<18岁以及电离辐射史与RET/PTC3密切相关。研究表明,在有放射接触史的甲状腺乳头状癌患者中,发生RET/PTC 重排的频率较高,其中放射接触史包括两类,一类是核事故(例如:切尔诺贝利事故),另一类是外放射治疗史。同时,RET/PTC 重排在儿童的甲状腺乳头状癌中也较常见,这可能预示着RET/PTC 重排在甲状腺乳头状癌的发生中具有重要的作用。虽然尚无文献证实术前FNA测定RET基因重排可有效改善手术策略,但抑制RET蛋白酶活性的相关药物也许可以用来治疗PTC[12]。
3 RAS基因突变
RAS基因与人类肿瘤密切相关的家族成员有三类(H2ras,K2ras,N2ras),其编码位于细胞膜内侧的膜结合型的GTP/GDP 结合蛋白,在传递细胞生长分化信号方面(MAPK 通路)起重要作用。高达30%的人类肿瘤中可检测出RAS 基因突变。在甲状腺肿瘤中,最常见的RAS 基因突变是N-RAS,H-RAS 次之,最后是K-RAS。同时,在滤泡性腺瘤、滤泡性甲状腺癌、乳头状甲状腺癌、低分化癌和未分化癌中均可发生RAS 基因突变,且滤泡性甲状腺癌比乳头状甲状腺癌更易发生RAS 突变。由于FTC、PDTC以及UTC患病率较低、患者随访时间普遍较短以及包括良性结节性病变在内的大多数甲状腺肿瘤皆可检出RAS基因突变,所以RAS 突变可能可用于评价甲状腺癌的侵袭性和判断一个良性的滤泡肿瘤恶变的危险程度。RAS基因突变与甲状腺癌预后的关系还需进一步研究[13]。
4 P53基因突变
P53 是一种控制细胞周期启动和细胞凋亡进程的抑癌基因。在所有的人类恶性肿瘤中,高达50%的可发现P53 基因突变。P53 基因突变主要出现在低分化或未分化的甲状腺癌中,极少出现在分化良好的甲状腺癌中。在各种侵袭性较强的甲状腺乳头状癌滤泡亚型(Follicular variant of papillary thyroid carcinoma,FvPTC)如甲状腺乳头状癌柱状细胞-高细胞亚型等、PDTC以及UTC中可检出P53蛋白异常或TP53基因突变,而正常甲状腺组织以及甲状腺滤泡腺瘤、慢性甲状腺炎等良性病变中未检出突变型P53蛋白,98%PTC患者TP53基因正常[14-15]。因此,P53 基因可以用来评价甲状腺癌的侵袭性,但由于其鉴别甲状腺癌的敏感性太低,所以不能作为甲状腺乳头状癌一个可靠的诊断性指标。
5 其他基因
当然还有其他基因突变类型,如PAX8/PPARγ重排等。合并有PAX8/PPARγ 重排的滤泡性腺瘤出现脉管侵犯的几率更高,可能正处于癌前状态[16]。PAX8/PPARγ重排预示着滤泡性甲状腺癌倾向于合并脉管侵犯,但是它不足以成为辨别滤泡性肿瘤良恶性的标准。研究表明PAX8/PPARγ重排在FTC、滤泡腺瘤和PTC 中发生的频率分别为35%、13%和55%,还有报道显示FTC中有PPARγ与CREB3L2 融合的发生[17]。
甲状腺癌是目前威胁人类生命健康的恶性肿瘤之一 。回顾国内外文献可以看出,相关基因突变以及多基因联合作用是甲状腺癌形成及发展的重要危险因素之一。这些异常的基因突变不仅具有诊断价值,还希望可用以指导甲状腺乳头状癌的临床治疗,成为甲状腺乳头状癌预后的评估标志物。本综述总结分析了甲状腺乳头状癌相关基因突变的研究现状,旨在探寻更有效的治疗甲状腺乳头状癌的手段和方法。