BRAF V600E和端粒酶逆转录酶启动子突变与甲状腺肿瘤临床病理特征关系的研究进展

杨红 综述，廖琼审校

610041 成都,四川省肿瘤医院·研究所,四川省癌症防治中心,电子科技大学医学院 病理科

近十年，随着检测手段的进步和防癌意识的增强，全球的甲状腺癌发病率均明显上升，尤其是甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)。在PTC患者中，90%以上的患者5年预后极好，仅有小于10%的患者预后较差[1]。同其他肿瘤一样，甲状腺肿瘤的形成也是多基因协同作用的结果，目前较多研究文献报道BRAFV600E和端粒酶逆转录酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)启动子突变与甲状腺癌的相关性，现将BRAFV600E和TERT启动子突变与甲状腺肿瘤的发生发展、术前诊治意义、临床病理特征以及治疗应用前景之间的关系进行综述。

1 BRAF V600E基因突变和TERT启动子突变的概述

BRAF是RAF基因家族中的一个重要成员，同样也是通过RAS/RAF/MEK/ERK这条细胞增殖、分化信号通路发挥作用[2]。BRAF基因位于染色体7q34，共18个外显子，编码相对分子质量为67～99 kDa的丝氨酸/苏氨酸激酶。BRAF基因的点突变可引起MEK/ERK通路信号传导紊乱，致使细胞不断增殖，从而发生恶性变[3]。目前，文献报道的BRAF突变超过40种，其中90%以上的突变都在15号外显子，由位于1 799位的胸苷酸被腺苷酸所替代(即T1799A)，导致600位密码子谷氨酸替代了之前的缬氨酸(即V600E)[4]。

端粒酶是一种核糖核蛋白聚合酶，具有延长染色体末端端粒长度的作用，主要由端粒酶RNA和TERT组成[5]。端粒长度在正常细胞中会随着每一次分裂而缩短，当其缩短到一定程度时就会导致染色体降解和融合，进而诱导细胞凋亡。正常情况下人体只有造血干细胞和生殖细胞等增生活跃的细胞中能检测出端粒酶活性，在体细胞中则基本不能检出。在转录过程中，TERT是端粒酶中的催化亚基，其基因表达是受到了严格调控的；但TERT启动子突变后产生的新转录因子结合位点会使TERT基因转录上调，通过TERT的逆转录活性修复端粒长度，阻止细胞凋亡，最终导致肿瘤的形成。目前报道，TERT启动子突变在甲状腺肿瘤细胞中主要有C228T和C250T两种，其中90%都是C228T突变[6]。也有少量其它突变报道，如C228A的突变[7]。目前，BRAFV600E基因突变和TERT启动子突变都主要是通过PCR进行检测。

2 BRAF V600E基因和TERT启动子在甲状腺肿瘤中的突变情况

目前研究发现BRAFV600E基因突变主要发生在PTC中，不同研究得出的突变比例存在一定的差异，从29%到94%不等[8-12]。BRAFV600E突变率在不同的PTC组织学亚型中也有一定的差异，经典亚型PTC和高/柱状细胞亚型PTC的BRAFV600E突变率高于滤泡亚型PTC[13-14]。在部分低分化癌(poorly differentiated thyroid carcinoma,PDTC)和未分化/间变型癌(anaplastic thyroid carcinoma,ATC)中也可以检测到BRAFV600E的突变，Jeon等[15]报道在11例ATC中有10例(91%)检测出BRAFV600E的突变；而Khan等[16]在90例ATC中检测到有34%的病例存在BRAFV600E的突变；Gerber等[17]通过对23例PDTC进行测序分析，发现有17%的PDTC存在BRAFV600E突变。伴有乳头状核形态的非浸润性甲状腺滤泡性肿瘤(non-invasive follicular thyroid neoplasm with papillary-like nuclear features,NIFTP)是2017年WHO的一个新命名，归入恶性潜能未定这一类肿瘤内，该类病变数量相对较少。Kim等[18]报道了32例NIFTP，均未检测出BRAFV600E突变，而黄沛飞等[19]报道了1例伴BRAFV600E突变的NIFTP。目前关于BRAFV600E在甲状腺滤泡性腺瘤(follicular adenoma,FA)、滤泡性癌(follicular thyroid carcinoma,FTC)以及良性增生性结节中突变的研究相对较少，Caria等[20]对14例FA和13例FTC进行基因突变分析，发现14例FA均未检测出BRAFV600E的突变，13例FTC中有1例检测出BRAFV600E的突变。

TERT启动子在甲状腺肿瘤患者中的突变分布和BRAFV600E有一些不同，目前文献报道较支持TERT启动子在分化型甲状腺癌中的比例低于PDTC和ATC。Jin等[6]通过对22篇文献进行Meta分析发现TERT启动子突变在不同类型甲状腺癌中的总发生率为10.0%，在PTC、FTC、PDTC和ATC中的突变比例分别为7.0%、9.2%、38.5%和56.8%。

甲状腺肿瘤中出现BRAFV600E和TERT启动子双突变的研究目前报道较多是在PTC中，Estrada-Flórez等[21]发现在哥伦比亚PTC拉丁裔患者中有10%的比率存在BRAFV600E和TERT启动子双突变。Lee 等[22]和Trybek 等[23]研究也发现在PTC中二者的双突变率分别为13.0%和9.5%。但Huang等[24]则报道在中国西北地区PTC患者中BRAFV600E和TERT启动子双突变率仅为2.1%。而杨钿等[11]也报道在华西医学中心PTC患者中BRAFV600E和TERT启动子双突变率也仅为3.07%。这种差异是否因为地域原因还需要更多的研究证实。

3 BRAF V600E基因和TERT启动子突变在甲状腺肿瘤术前穿刺样本中的诊治意义

细针穿刺活检(fine-needle aspiration biopsy,FNAB)仍是目前广泛使用的术前确诊甲状腺增生结节性质的检测手段，大部分增生的甲状腺结节可通过FNAB明确良恶性，约有20%的结节因细胞团“核的特征”不明显而诊断为不确定或可疑恶性。Kim等[25]通过检测FNAB样本中BRAFV600E基因的突变，并与超声检查和细胞学诊断进行比较，发现BRAFV600E突变对甲状腺结节性质诊断的敏感性和特异性、准确诊断恶性和良性的预测值、总的诊断准确率分别为83.2%、98.1%、97.5%、86.6%和91%，建议BRAFV600E突变分析常规用于BethesdaⅢ类的甲状腺结节穿刺诊断中。同样俞星等[26]也报道在细针穿刺标本中检测BRAFV600E的突变，并与术后病理诊断比较，总体准确率可达97.8%，对于不同Bethesda分类的患者，尤其是临床诊断较难的Ⅲ和Ⅳ类结节，BRAFV600E阳性检测有助于PTC的判定。Yin等[27]也发现FNAB标本诊断为未确定意义的滤泡病变患者，经BRAFV600E突变检测，阳性者最终均被诊断为PTC，检测BRAFV600E可以将未确定意义的滤泡病变的诊断率从11.59%降低至8.42%。同样Su等[28]通过Meta分析也发现，在FNAB标本中协同检测BRAF V600E可以将诊断病变性质的敏感性从81.4%提高到87.4%，将假阴性病例诊断率从8%降到5.2%，而假阴性病例主要在老年和滤泡亚型PTC患者中出现较多[29]。而对于未检测出BRAFV600E突变的阴性病例，则需综合临床和影像资料，必要时仍考虑进行手术治疗以确诊。

TERT启动子突变在甲状腺增生结节术前穿刺诊断中的研究报道则相对要少一些。因FA和FTC的鉴别诊断主要看是否有包膜和/或血管的侵犯[30]，所以在术前FNAB标本中鉴别诊断FA和FTC是比较困难的。Liu等[31]则对术前FNAB标本检测TERT启动子和BRAFV600E突变，发现良性甲状腺结节中均未发现TERT启动子的突变，而在7.0%的分化型甲状腺癌结节中查到TERT启动子的突变，在联合BRAFV600E检测之后，诊断敏感性上升到38.0%；其中有80%在FNAB中诊断为不确定但检测出TERT启动子突变的患者在术后发现具有侵袭性临床病理行为，如甲状腺外侵犯、远处转移、疾病复发或死亡。

在FNAB标本中联合检测BRAFV600E和TERT启动子突变的临床意义还需要更多的文献报道。Giorgenon等[32]通过分析45例FNAB标本中的TERT启动子和BRAFV600E的突变情况，发现TERT启动子突变阳性的病例均伴有BRAFV600E突变，双突变组与BRAFV600E和TERT启动子均未突变组以及仅有BRAFV600E突变组相比，双突变与患者年龄较大(>55岁)和晚期临床表现之间存在显着关联，提出在高危甲状腺结节FNAB标本中检测TERT启动子和BRAFV600E突变可有效提示预后不良，为后续个性化治疗提供一定的参考。

4 BRAF V600E和TERT启动子突变与甲状腺肿瘤临床病理特征及预后间的关系

PTC的预后与年龄、性别、肿块大小、甲状腺外侵犯、远处转移、淋巴结转移和PTC亚型等因素有关。对于BRAFV600E 突变与上述预后因素之间的关系，不同的研究得出的结论存在一定的差异。Gan等[33]发现在≥55岁年龄组中，BRAFV600E与肿瘤大小、PTC亚型、TNM分期等侵袭性PTC特征显著相关，而在<55岁的组中BRAFV600E与这些侵袭性特征的关系则无统计学意义。Wang等[34]发现BRAFV600E 突变型PTC中男性和女性的远处转移率和死亡率均有明显差异，提示在男性PTC患者中检测检测BRAFV600E突变可能更具有临床意义。Zhang等[35]通过Meta分析25 241例PTC患者的BRAF突变状态，发现BRAFV600E阳性突变与PTC的多灶性、甲状腺外侵犯、TNM分期、淋巴结转移、血管侵犯以及复发有显著相关性；与年龄(>45岁)、肿瘤大小和远处转移无显著关联。但Damiani等[36]则指出对于低风险的PTC，BRAFV600E的突变不能作为一个疾病持续存在的独立危险因素。王晶等[14]也报道BRAFV600E阳性突变仅与PTC的组织学亚型(经典型和高细胞型)有关，与年龄、性别、多灶、肿瘤大小、被膜侵犯、甲状腺外侵犯、临床分期均无明显相关性。

与BRAFV600E相比，TERT启动子突变与PTC预后因素间的关系相对更密切些，杨钿等[11]发现TERT启动子突变与PTC患者年龄、肿块直径、甲状腺外侵犯、T分期、AJCC分期以及肿瘤复发/远处转移均有显著相关性，而代丽丽等[9]则报道TERT启动子突变仅与PTC患者年龄和肿瘤大小相关，与甲状腺被膜侵犯、甲状腺外转移、淋巴结转移均无显著相关性，但该报道只纳入了62例PTC，病例数相对较少。另外，在甲状腺滤泡性肿瘤中检测TERT启动子突变可能有助于协助判断病例的复发风险。Hysek等[37]发现部分检测出TERT启动子突变的恶性潜能不确定的滤泡性肿瘤病例发生了远处转移，表现出与伴有TERT启动子突变的微小浸润/早期FTC有相似的复发率。Paulsson 等[38]也认为伴有TERT启动子突变的恶性潜能不确定的滤泡性肿瘤病例将来出现复发风险高些。Hysek等[39]对3例看似良性病变的甲状腺滤泡性肿瘤患者进行TERT启动子突变检测并进行回顾性分析，发现其中两例检测到TERT启动子突变的患者则都出现未来的骨骼转移。所以TERT启动子突变筛查可作为恶性潜能未定病例有价值的辅助诊断工具。TERT启动子突变还与甲状腺癌恶性程度相关，分化越差的肿瘤突变率越高[40]。Bournaud等[41]通过对173例甲状腺癌患者检测TERT启动子突变发现，在49例具有较高侵袭性组织学特征的癌(PDTC、高细胞亚型PTC和广泛浸润性FTC)中，TERT启动子突变率显著高于余下124例不具有高侵袭性组织学特征的癌；TERT启动子突变也与年龄≥45岁、pT4分期、远处转移和甲状腺外浸润密切相关。

对于BRAFV600E和TERT启动子双突变与甲状腺肿瘤预后相关因素间的关系，大部分文献认同双突变的甲状腺肿瘤具有高侵袭性、高复发风险和较差的临床预后[42-43]。Estrada-Flórez等[21]发现在哥伦比亚拉丁裔PTC患者中，双突变在肿瘤直径(>2 cm)、淋巴结转移、甲状腺外扩展和晚期患者中更常见。Huang 等[24]在中国西北地区PTC患者中也发现双突变者与淋巴结转移、多灶性、远处转移、肿瘤复发、甲状腺外扩展和疾病死亡显着相关。同样Rusinek等[44]在波兰PTC患者中也发现双突变与性别、年龄、肿瘤大小、TNM分期和淋巴结转移存在显着相关。代丽丽等[9]就报道双突变与PTC患者的性别、年龄、甲状腺外侵犯和淋巴结转移无显著相关性，但该报道仅纳入了62例PTC，病例数相对较少。Trybek等[45]发现双突变PTC患者不仅具有更强的临床侵袭能力，同时对治疗反应也更差，这可能也是双突变患者的预后差的一个原因。

5 BRAF V600E突变在甲状腺肿瘤治疗中的应用前景

目前甲状腺癌常规治疗包括手术治疗、放射性碘治疗和内分泌抑制治疗，而放疗和化疗效果均不明显。研究发现BRAFV600E突变可导致甲状腺特异性钠碘转运体活性降低，从而使肿瘤细胞摄碘能力下降，导致放射性碘治疗效果差或失败[46-47]。

对其它治疗和碘治疗失败的患者，尤其是检测出BRAFV600E突变的分化较差的甲状腺癌患者，采用BRAF抑制剂作为靶向药物治疗，从临床角度来看是可以尝试并让部分患者获益的。早期用于对放射性碘治疗抵抗的ATC的多靶点酪氨酸激酶抑制剂主要有索拉非尼(Sorafenib)和乐伐替尼(Lenvatinib)，不仅可抑制酪氨酸激酶活性，还能抑制血管内皮生长因子受体的激酶活性。乐伐替尼临床证实具有较好的无病进展生存率，对总生存率也有一定的作用，但因其抑制谱太广，具有较多的毒副作用[48]。所以临床需要更具针对性的BRAF突变抑制剂,如维莫非尼(Vemurafenib)和达拉非尼(Dabrafenib)。维莫非尼主要用于BRAF基因突变、放射性碘治疗无效的甲状腺癌，而达拉非尼主要用于BRAF基因突变的转移性甲状腺癌。这种放射性碘治疗失败的甲状腺癌和复发转移的甲状腺癌虽然对BRAF抑制剂具有较好的临床效果，但是这类病人数量相对较少，用于临床研究以及和其他治疗方案相比较的数据较少，对于原发性或继发性耐药这方面的报道就更少。Ofir Dovrat等[49]报告长期使用维莫非尼可导致获得性耐药。总之，携带BRAF突变的甲状腺癌与携带BRAF突变的黑色素瘤不同，它对BRAF抑制剂的敏感性较低，容易产生原发性或获得性耐药，对于携带BRAF突变的甲状腺癌使用BRAF抑制剂，以及克服耐药性和增强BRAF单药抑制剂的活性等方面需要更多的研究。

综上所述，BRAFV600E和TERT启动子突变均与甲状腺癌的发生发展存在一定的关系，并且可能与甲状腺癌的高侵袭性临床病理特征和预后不佳存在一定相关性，尤其是双突变的患者。检测BRAFV600E和TERT启动子突变有助于甲状腺肿瘤术前穿刺活检组织明确诊断，并对术后患者的临床预后及治疗提供一定的参考，同时利用BRAF抑制剂进行靶向治疗也是未来甲状腺癌精准治疗的方向。

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