甲状腺未分化癌基因的分子机制及新型分子靶向药物的研究进展△

赵婉君，付琳茹，苏安平#，吴文爽，李志辉，朱精强#

1四川大学华西医院甲状（旁）腺疾病外科诊疗中心，成都 610041

2四川大学华西临床医学院，成都 6100410

甲状腺未分化癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC）是恶性程度最高的甲状腺肿瘤，虽然发病率仅占甲状腺癌的1%～9%[1-2]，但病死率在所有甲状腺癌中约占1/3[3]。不同于甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）和滤泡性甲状腺癌（follicular thyroid carcinoma，FTC），ATC进展迅速、预后差，确诊后其中位生存时间仅为5～6个月[2,4]，1年生存率仅为20%[2,5-6]。ATC侵袭性极强，确诊时绝大多数患者已经出现颈部淋巴结、肺、骨等部位的广泛转移[7-8]，同时还可侵袭颈部神经血管、气管和食管等，患者呼吸困难、吞咽困难和声音嘶哑等临床症状明显。因此，2017年美国癌症联合委员会（American Joint Committee on Cancer，AJCC）发布的TNM分期标准将所有ATC患者均列为Ⅳ期[9]。目前，尚没有有效手段治疗ATC，单一的治疗方法无法控制疾病进展，现阶段较为认可的治疗方法是局部手术、放化疗和分子靶向治疗相结合的综合治疗模式[10-11]，它可以缓解ATC患者的临床症状，改善患者的生活质量。但由于ATC的发病率较低，难以进行大样本的临床研究，目前仍未形成ATC标准的治疗模式，且关于ATC发病机制的研究也处于初级阶段。因此，本文就目前ATC相关基因的研究以及新型靶向药物的研发进行综述。

1 ATC发病机制的相关基因研究

目前，ATC的发病机制仍未明确，存在多个假说，较为认可的观点是甲状腺腺体内一个预先存在的分化型甲状腺癌（differentiated thyroid carcinoma，DTC）病灶发生多步骤去分化的结果，具体表现为甲状腺滤泡细胞发生大鼠肉瘤癌基因（rat sarcoma oncogene，RAS）、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体 B1（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1，BRAF）基因突变从而形成DTC，而磷酸酶张力蛋白同系物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）、p53基因的突变则进一步促进DTC转变为ATC。ATC的发病机制主要与RAS-迅速加速纤维肉瘤（rapidly accelerated fibrosarcoma，RAF）-丝裂原激活蛋白激酶（mitogen activation protein kinase，MAPK）-细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信号通路，以及磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine kinase，AKT）-雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，MTOR）信号通路有关。目前报道与ATC发病相关的基因突变情况具体如下。

1.1 BRAF基因突变

BRAF基因是RAF基因家族中的一员，位于RET、RAS基因下游，对甲状腺滤泡细胞的增殖、分化和凋亡的调节起重要作用。BRAF基因突变位点通常位于11号和15号外显子，将BRAF编码蛋白质的第600位密码子对应的缬氨酸突变为谷氨酸（V600E），下调钠碘转运体（sodium-iodide symporter，NIS）基因的表达水平，降低NIS蛋白的表达水平，从而促进DTC的去分化、侵袭和转移[12]。研究显示，ATC患者BRAF基因的突变率高达40%～60%[13-16]。研究显示，含有DTC的ATC组织中，BRAF基因突变率高于不含DTC的ATC组织；此外，含有DTC的ATC组织中，ATC部分和DTC部分均可发生BRAF基因突变[17-18]。表明BRAF基因突变在DTC向ATC转变的过程中发挥至关重要的作用。

1.2 RAS基因突变

RAS基因家族包括Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因（V-Ki-ras2 kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）、神经母细胞瘤癌基因（neuroblastoma ras viral oncogene homolog，NRAS）和Harvery鼠肉瘤病毒癌基因（V-ha-ras harvey rat sarcoma viral o ncogene homolog，HRAS），均为原癌基因家族成员，对RAF-促分裂原活化的蛋白激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase，MAPKK）-MAPK信号通路和PI3K-AKT信号通路均有激活的作用。RAS基因编码的同源G蛋白具有鸟苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）酶活性，其突变位点主要位于N端的12、13、61位点，RAS基因突变可降低GTP酶活性，导致细胞增殖和恶变。RAS基因在ATC患者中的突变率为60%左右，在低分化型甲状腺癌（poorly differentiated thyroid cancer，PDTC）中为30%～35%，在DTC中＜15%[19-20]，表明RAS基因的突变与DTC的去分化呈正相关。此外，真核起始因子IAX（eukaryotic initiation factorIAX，eIFIAX）与RAS突变的相关性，也是国际较为关注热点问题。ATC患者中，eIFIAX与RAS基因的同时突变率为9%[21]，被认为是ATC预后不良的标志性改变。N端结构域和5号、6号外显子是eIFIAX在ATC中的两个特异性突变位点，且可能均受RAS基因突变的影响[21]。

1.3 TERT基因突变

端粒酶逆转录酶（telomerase reverse transcriptase，TERT）基因是ATC中突变率较高的基因之一，与ATC的强侵袭性和易转移性明显相关。TERT基因在PTC中的突变率为9%，而在ATC中的突变率高达60%～73%[22]。研究显示，1 295 228 C＞T（C228T）和1 295 250 C＞T（C250T）在ATC中的突变率分别为50%和33%[3,23]。一般情况下，TERT基因的突变与其他多种基因的改变均具有相关性，如ATC中TERT基因与RAS基因、BRAF基因的同时突变率为14%～24%，且其同时突变的远处转移率（56%）和病死率（20%）均明显高于TERT基因单一突变；此外，TERT基因突变的ATC患者的总生存时间（147天）明显短于无TERT基因突变的ATC患者（732天）[3,24]。

1.4 p53基因突变

p53是一种抑癌基因，在ATC中的突变率高达73%[3]。有一种理论认为，从DTC转变为ATC存在两个阶段：在DTC的基础上出现BRAF基因突变，促进肿瘤细胞的转移；而p53基因的突变则作为晚期ATC预后不良的标志性改变，是DTC去分化的关键因素，加速其去分化进程，从而增强肿瘤细胞的侵袭能力。FTC向ATC的转变是在RAS基因突变的基础上进行，p53基因的突变也是DTC去分化的关键因素。此外，毛细血管扩张性共济失调突变基因（ataxia telangiectasia-mutated gene，ATM）是p53的下游基因，在DNA双链断裂反应中被激活，具有监测细胞周期和响应DNA损伤的功能，在ATC中的突变率为9%。研究显示，p53基因的突变可在一定程度上影响ATM基因的改变[25]。

1.5 PI3KCA基因突变

目前，PI3KCA基因的突变被认为是晚期甲状腺肿瘤基因及信号通路改变的新靶点[26]。PI3KAKT-MTOR信号通路的改变，可以影响细胞周期，降低细胞的黏附性，促进肿瘤细胞增长和肿瘤血管生成。同时，PI3KCA基因突变可导致NIS蛋白低表达，使甲状腺低分化型肿瘤细胞去分化[27]。在ATC中，PI3KCA基因的下游MTOR和AKT信号通路的改变率明显高于PDTC（39%vs11%，P＜0.01）[3]。AKT-MTOR信号通路的改变可以上调下游MTOR表达水平，而MTOR则可以抑制肿瘤细胞的凋亡并促进其增殖。此外，在PI3K基因家族中，除PI3KCA外，也可出现PIK3C2G、PIK3CG、PIK3C3、PIK3R1和PIK3R2基因的突变。

1.6 SWI/SNF复合体突变

交配型转换（mating type switching，SWI）/蔗糖不发酵（sucrose non-fermenting，SNF）是一种染色质重塑复合体，SWI/SNF亚基基因是一种基因编码组，其在ATC中的突变率为36%，而在PDTC中的突变率仅为6%[3]，且未见其在PTC、FTC中突变的相关报道，表明其在ATC中具有特异性。SWI/SNF 复合体包括 ARID1A、ARID1B、ARID2、AR-ID5B、SMARCB1、PBRM1和ATRX等蛋白。破坏SWI/SNF复合体中的一种蛋白即可降低其功能，且由于该复合体的蛋白间存在互斥作用，使其可能成为ATC治疗的可靠靶点。

1.7 微小RNA改变

微小RNA（microRNA，miRNA）是一种非编码RNA，调控内源性基因转录后的表达，其调控机制在肿瘤的发生发展中具有至关重要的作用。近年来，研究热点集中于ATC中miRNA的改变。研究显示，ATC患者中可见，miRNA-146、miRNA-221、miRNA-222和miRNA-17-92基因表达上调，以及miRNA-200、miRNA-30、MIRLET7D、MIRLET7G基因表达下调[28]。miRNA的表达与ATC基因突变有关，如p53基因突变已被证明可以抑制miRNA-200的活性，而miRNA-200在上皮-间充质转化的过程中发挥重要作用，其活性降低可进一步促进肿瘤细胞的侵袭。目前，关于ATC中miRNA改变已成为临床研究的热点，被认为是临床治疗的新靶点。

2 新型靶向药物的相关研究

目前，国际上正尝试将新型靶向药物用于晚期或有碘抵抗的ATC患者的治疗。Meta分析结果显示，新型靶向药物对ATC的疗效较好，应用前景较为广阔[29]。但目前国际上开展的靶向药物治疗ATC的临床试验均处于I期、Ⅱ期等临床前期阶段，参与临床研究的ATC患者相对较少，新型靶向药物的临床疗效及安全性尚有待进一步验证。本文将已开展的靶向药物治疗ATC的临床试验总结如下。

2.1 伊马替尼（Imatinib）

伊马替尼是Abelson鼠白血病病毒致癌基因（Abelson murine leukemia viral oncogene homolog，ABL）激酶、酪氨酸激酶（tyrosine kinase，KIT）受体、血小板衍生生长因子受体（platele derived growth factor receptor，PDGFR）的抑制药。伊马替尼已被欧洲药品管理局（European Medicines Agency，EMA）和美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗慢性髓性白血病和胃肠道间质瘤。因p53基因的突变或缺失，ABL激酶、PDGFR在ATC细胞中过表达，而伊马替尼可选择性地抑制ABL激酶和PDGFR的活性，抑制肿瘤生长的作用较为明显。目前，正在开展采用伊马替尼治疗ATC的Ⅱ期临床试验，研究对象为8例接受手术和放化疗后复发、转移的ATC患者。该Ⅱ期临床试验中，伊马替尼口服剂量为400 mg，每天2次，每8周评估临床反应率，结果显示，8例ATC患者中，2例达到部分缓解，4例达到疾病稳定，另外2例患者未获得相关数据，6个月无进展生存率为36%，6个月生存率为45%[30]。尽管伊马替尼的临床效果较好，但仍需进一步随机、大样本、多中心的临床研究进行验证，目前伊马替尼尚未正式用于ATC的治疗。

2.2 帕唑帕尼（Pazopanib）

帕唑帕尼是血管内皮生长因子受体（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）、PDGFR、KIT激酶的抑制药，在机体内可抑制多种细胞色素P450还原酶。帕唑帕尼通过阻断细胞增殖所需的关键酶，限制肿瘤组织的血供而抑制肿瘤细胞的增殖。体外研究显示，帕唑帕尼可增强紫杉醇抑制ATC细胞有丝分裂的作用[31]。

2.3 维罗非尼（Vemurafenib）

维罗非尼是BRAF激酶的抑制药，已被FDA和EMA批准用于治疗晚期黑色素瘤[32-33]。2013年研究结果显示，1例51岁的ATC伴广泛颈部淋巴结、肺及骨转移的患者在服用维罗非尼后，正电子发射计算机断层显像（position emission tomography，PET）和计算机断层扫描（CT）图像均显示转移灶基本消失[33]；另1例相似病例在接受维罗非尼治疗后，尽管早期CT图像显示皮下转移灶明显减少，但2个月后的CT图像显示肿瘤细胞快速转移至食管和脑组织[34]。因此，维罗非尼治疗ATC的临床疗效尚有待于进一步研究。

2.4 依维莫司（Everolimus）

依维莫司是雷帕霉素的衍生物，具有潜在的抑制细胞增殖和肿瘤生长的作用，已被研发为一种抗肿瘤药物[35]。依维莫司的靶点是MTOR蛋白，通过控制细胞增殖的关键酶和限制肿瘤血供来抑制肿瘤生长。一项针对6例局部晚期、远处转移和碘抵抗的ATC患者进行的Ⅱ期临床研究结果显示，ATC患者的无进展生存期为10周（95%CI：4.8～16.0），总生存期为13 周（95%CI：7.4～18.6）[35]。另一项针对7例局部晚期或远处转移的ATC患者的Ⅱ期临床研究结果显示，仅1例57岁的女性ATC患者在18个月内接近或达到完全缓解，其他6例患者均为疾病进展[36]。因此，依维莫司治疗ATC的临床疗效尚有待进一步研究。

2.5 吉非替尼（Gefitinib）

吉非替尼是一种酪氨酸激酶抑制药（tyrosine kinase inhibitor，TKI），可以抑制EGFR的活化。在一项开放性的Ⅱ期临床研究中，碘抵抗、局部晚期或远处转移的ATC患者在口服吉非替尼治疗后，32%的患者肿瘤体积减少；此外，尽管5例ATC患者在12个月内表现为疾病稳定，但其余4例未缓解疾病进展[37]。因此，吉非替尼亦尚未用于临床ATC的治疗。

2.6 索拉非尼（Sorafenib）

索拉非尼是一种有效的针对TKI、VEGFR1、VEGFR2、BRAF和RET基因的靶向治疗药物，具有促凋亡和抗肿瘤血管生成的作用。目前开展的一系列采用索拉非尼治疗ATC的Ⅱ期临床研究，均因病例数过少而不符合国际标准。一项纳入20例ATC患者的多中心、Ⅱ期临床研究结果显示，2例（10%）患者达到部分缓解，持续时间10个月；5例（25%）患者达到疾病稳定，持续时间27个月；中位无进展生存期、中位总生存期和1年生存率分别为1.9个月、3.9个月和20%；此外，索拉非尼的主要不良反应包括高血压和皮疹[38]，表明索拉非尼治疗ATC的效果较好。目前，索拉非尼已被FDA批准用于PTC和PDTC的临床治疗，但仍需进一步的临床研究证实索拉非尼治疗ATC的疗效及安全性。

2.7 乐伐替尼（Lenvatinib）

乐伐替尼是VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、PDGFRβ、RET、KIT、成纤维细胞生长因子1（fibroblast growth factor receptor 1，FGFR1）、FGFR2、FGFR3和FGFR4等基因的多靶点抑制药。虽然对肿瘤细胞增殖的抑制作用不明显，但乐伐替尼可有效抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭。日本一项纳入11例ATC患者的Ⅱ期临床研究中，3例患者达到完全缓解，生存期比对照组延长3.2个月[11]。另一项针对ATC、PDTC和髓样癌的Ⅱ期临床研究纳入17例ATC患者，结果显示，接受乐伐替尼治疗的ATC患者的无进展生存期为7.4个月，中位生存期为10.6个月，2年生存率为24%[39]。乐伐替尼已被FDA和EMA批准用于治疗局部进展、碘抵抗的甲状腺肿瘤患者，若目前正在开展的针对ATC患者的Ⅱ期多中心临床研究，以及计划中的Ⅲ期临床研究效果较好，乐伐替尼也可能用于ATC的治疗。

3 小结

因ATC侵袭性强、进展迅速，晚期ATC患者呼吸困难、吞咽困难等症状明显，预后极差，目前尚没有有效的治疗手段。手术、辅助放化疗的综合治疗策略对改善患者晚期生活质量极为重要。针对ATC发病机制及新型靶向药物的研究是治疗ATC的新希望。目前，多种新型分子靶向药物正处于临床研究评估中，但因病例数较少，尚未获得足够的临床数据，临床疗效、不良反应及药效持续时间尚需进一步验证。