甲状腺癌分子标志物研究进展*

罗 莎，唐万燕，李 伟，刘 虹，刘一秀，张 娜，易 琳 综述，林昌海△ 审校

(1.陆军军医大学第一附属医院检验科，重庆 400038；2.重庆大学附属肿瘤医院/重庆市肿瘤医院/重庆市肿瘤研究所，重庆 400030)

甲状腺癌是常见的头颈部恶性肿瘤，占全身恶性肿瘤的1.0%～1.5%，病理类型主要包括甲状腺乳头状癌、甲状腺滤泡状癌、甲状腺髓样癌、甲状腺未分化癌。这4种类型中，以甲状腺乳头状癌最为多见。

目前，通过临床触诊、超声、核素显像及细针穿刺细胞活检等方法综合评价，在一定程度上可以提高甲状腺癌诊断的准确性，但仍有10%～30%不能明确诊断。国内外甲状腺癌指南均建议，甲状腺结节经甲状腺结节细针穿刺细胞学活检(FNAB)检测尚不能确诊的，可利用分子标志物检测以提高诊断准确性[1]。如BRAF、RAS、RET/PTC、PAX8/PPARγ等突变检测已经是常规分子检测项目，作为FNAB的重要补充，为甲状腺癌的诊断和预后判断提供了重要的帮助。近年来，随着分子生物学的发展，一些新的潜在甲状腺癌分子标志物被发现，本文将对这些新的潜在分子标志物作一综述。

1 潜在分子标志物

1.1端粒酶反转录酶(TERT) 端粒和端粒酶在保护染色体完整性和基因组稳定性中有着非常重要的作用，当端粒缩短到一定长度时，其正常结构无法继续维持，从而导致细胞衰老死亡或癌变。大量研究表明，端粒长度主要靠端粒酶来维持。而TERT是端粒酶的核心结构，拥有催化功能，因此，端粒酶的活性主要取决于TERT[2]。TERT基因的表达受到高度调控，在正常体细胞中不表达或低表达。当TERT启动子存在突变时，端粒酶高表达，导致细胞复制不受限制，最终引起癌症的发生。研究发现端粒酶在绝大部分的恶性肿瘤组织中呈高表达，而在良性肿瘤或者癌旁组织中不表达或低表达。有学者认为，端粒酶活性可以作为恶性肿瘤的标志和预测预后的指标[3]。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，其对于良恶性甲状腺肿瘤的鉴别诊断有重要的作用，因此，TERT可作为甲状腺癌潜在的生物标志物。此外，TERT启动子的突变还能够与其他基因突变共存，如BRAF或RAS突变。目前，临床上已将BRAF和TERT启动子突变联合表达作为甲状腺癌预后差的生物学指标[4]。

1.2Dicer Dicer基因编码一种核糖核酸内切酶，在小干扰RNA(siRNA)及微小RNA(miRNA)的形成中扮演着重要的角色。Dicer能够抑制RNA转录，导致mRNA退化，进而引起特异性沉默基因表达。同时在细胞质中，Dicer能将miRNA前体剪切成具有成熟双链的miRNA，在细胞增殖、分化、衰老和凋亡的调控中起重要作用[5]。既往研究发现，在多数肿瘤中，Dicer基因表达上调，而其mRNA转录水平表达升高会直接导致基因组不稳定，引起肿瘤的出现和发展[6]。研究发现，Dicer蛋白在甲状腺乳头状癌中的阳性表达率为76%，而其在癌旁组织中的阳性表达率仅为8%，且Dicer蛋白的表达高低与甲状腺癌的分期、分级及是否有淋巴结转移有着密切的关系[7]，提示Dicer mRNA或其蛋白表达情况的检测可用于筛查、诊断甲状腺乳头状癌及判断其预后。

1.3FOXQ1基因 FOX基因家族编码一系列FOX家族的转录因子，这些转录因子在细胞内的多个信号通路中发挥重要功能，因此，在多种生物学过程中，特别是在肿瘤的发生、发展和转移过程中，FOX家族蛋白有着重要作用。在大部分肿瘤中，常常存在FOX基因突变和表达异常，同时FOX基因也是潜在的肿瘤治疗靶点。FOXQ1是FOX基因家族的最重要转录因子之一，它可以调控细胞的分化[8]。既往研究报道显示，FOXQ1在多种肿瘤组织中存在异常表达，在甲状腺乳头状癌中，FOXQ1 mRNA及蛋白水平与肿瘤分期和淋巴结转移密切相关[9]。体外实验结果显示，使用siRNA沉默FOXQ1的表达后，可以有效降低甲状腺乳头状癌细胞的侵袭、迁徙能力，这表明FOXQ1基因有可能成为甲状腺乳头状癌患者治疗及预后判断的一个潜在靶点[10]。

1.4p53 p53基因是一种抑癌基因，其产生的p53蛋白可阻止异常DNA复制，使异常细胞的增殖停止，阻止异常细胞的产生。而p53基因突变后，p53蛋白也失去了DNA修复功能，易导致异常细胞的产生，成为肿瘤发生的促进因子。因此，p53基因突变与肿瘤的发生、浸润、转移有密切的关系。有研究结果显示，甲状腺良性结节患者p53的表达率明显低于恶性结节，与患者肿瘤负荷、分化程度等因素无关；而且在甲状腺恶性肿瘤患者中，不伴淋巴结转移的患者p53表达率也明显低于伴淋巴结转移患者，说明p53基因突变可促进甲状腺恶性肿瘤的发生和淋巴结转移[11]。也有文献报道，甲状腺未分化癌和甲状腺乳头状癌患者p53的突变率也有明显差别，未分化癌中p53基因突变率显著高于乳头状癌[12]。这些研究结果提示，p53基因突变检测可用于甲状腺癌的筛查、诊断及预后判断。

1.5X线修复交叉互补基因1(XRCC1) XRCC1能够利用碱基切除功能参与DNA的修复。它与聚合酶β、DNA连接酶Ⅲ等组成复合物，参与修复由电离辐射或顺铂等引起的DNA损伤。既往研究显示，XRCC1基因的突变可以显著增加患分化型甲状腺癌的风险[13]。而且在分化型甲状腺癌组织中，XRCC1基因的表达显著高于癌旁的正常甲状腺组织，且其表达高低与是否有淋巴结转移等相关[14]。提示XRCC1与分化型甲状腺癌的发生和转移相关，这对于分化型甲状腺癌患者的治疗及预后判断有一定的指导意义。

1.6PTEN PTEN是最早发现的具有磷酸酶活性的抑癌基因。它能够分解三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)，而PIP3是细胞膜的重要组成部分，被认为与肿瘤的发生有关。PTEN的低表达或缺失与肿瘤的进展及预后不良有关。有研究表明，PTEN不仅与甲状腺癌发生的分子机制有关，而且与甲状腺癌的肿瘤分期、淋巴结转移呈负相关[15]。同时，PTEN蛋白表达与BRAF突变之间无相关性，两者可能是甲状腺乳头状癌生物侵袭高的独立危险因素，可以作为评估甲状腺乳头状癌预后不良的潜在肿瘤标记物[16]。

1.7磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K-AKT) 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶由AKT基因编码，它可被细胞外信号激活，而激活过程依赖于PI3K，活化后的AKT1重新定位到细胞质、细胞核或细胞内其他部位，通过磷酸化其下游因子，如酶、激酶和转录因子等，进而调节细胞的功能。研究表明，PIK3-AKT信号通路对甲状腺癌的发生起重要作用。在动物模型中，PI3K-AKT信号通路基因表达上调后，可明显增加甲状腺肿瘤的发生率[17]。有研究通过siRNA干扰技术，使甲状腺癌细胞中的AKT转录(mRNA水平)显著下降，磷酸化的AKT也显著下降。在此基础上加入索拉非尼，可以更加有效地促进肿瘤细胞凋亡。提示抑制AKT通路可以促进甲状腺癌细胞凋亡，同时有助于索拉非尼发挥作用[18]。

1.8STRN-ALK ALK基因融合突变是非小细胞肺癌常见的一种驱动基因，除EML4-ALK这一融合形式外，它还可形成PTPN3-ALK、STRN-ALK等融合形式。既往研究表明，携带STRN-ALK融合突变基因的肿瘤均显示出相似的侵袭性特点，如细胞外扩张和淋巴结转移[19]。也有研究认为，STRN-ALK融合基因的产生与电离辐射引起的成人型甲状腺乳头状癌有关，而克唑替尼治疗ALK基因重排阳性的甲状腺未分化癌伴肺转移患者取得重大进展，也为甲状腺癌患者提供了新的治疗选择[20]。

1.9neu neu癌基因编码的跨膜糖蛋白具有酪氨酸激酶活性，类似表皮生长因子受体的作用。neu蛋白可以传递有效的生长刺激信号，促进肿瘤细胞的生长。有研究显示，甲状腺乳头状癌中neu癌基因p185癌蛋白表达阳性率为65.3%，而其他类型的肿瘤和健康组织则未见表达，说明p185表达增高是甲状腺乳头状癌的一个特征性变化[21]。且甲状腺癌乳头状癌淋巴结转移灶内的neu mRNA与其他类型甲状腺肿瘤和健康甲状腺组织相比，其表达水平也明显增高，提示甲状腺癌neu mRNA高表达与淋巴结转移之间有密切联系[22]。

1.10钙粘连相关蛋白β1基因(CTNNB1)/β-catenin β-catenin蛋白是由CTNNB1基因编码的，具有介导细胞黏附和信号转导的功能，它与钙黏蛋白、α-catenin共同组成黏附连接复合体，通过调控细胞生长及细胞间的黏附，对上皮细胞层的构建与维持起着重要作用。β-catenin是Wnt/β-catenin信号通路中的关键效应因子。Wnt/β-catenin信号通路，不仅对细胞的生长、增殖具有调控作用，而且对干细胞的分化也有调控作用。在许多肿瘤中，Wnt/β-catenin信号通路常常处于激活状态[23]。在甲状腺癌细胞中，CTNNB1基因突变后可以激活Wnt/β-catenin信号通路。与分化型甲状腺癌相比，未分化型甲状腺癌中的β-catenin表达显著提高，提示其可能与甲状腺肿瘤的侵袭性相关。β-catenin缺失不仅与甲状腺癌患者的淋巴结受累、远端转移和肿瘤去分化有关，也与复发概率相关[24]。

1.11上皮细胞黏附分子(EpCAM) EpCAM是一种糖蛋白，在人类部分健康上皮细胞有所表达，常常高表达于大多数恶性上皮肿瘤细胞。它的生物学功能为参与调节细胞间黏附、迁移、增殖及信号传导。EpCAM的过表达可导致Wnt/β-catenin信号通路激活，诱导细胞的增殖[25]。研究显示，EpCAM在未分化的甲状腺癌组织中的阳性表达率为64.9%，而在其他类型的甲状腺癌中的阳性表达率只有2.6%[26]。说明 EpCAM与甲状腺癌的恶性程度密切相关，对甲状腺癌的发生发展具有促进作用。

1.12错配修复基因(MMR) MMR通过修复DNA的错配，维持基因组稳定。MMR基因包括MLH1、MLH3、MSH2、MSH3、MSH6、PMS1、PMS2等。MMR表达缺失可引起DNA复制过程中错配的累积，导致微卫星不稳定(MSI)的发生，据报道约 63%的甲状腺癌是经由MSI途径引发的[27]。在甲状腺乳头状癌中，MLH1甲基化发生率约为23%，而健康的甲状腺组织中，则未检测到MLH1的甲基化或突变[28]。

2 结 论

近年来甲状腺癌的发病率较以往有了明显的增长，其中大部分为良性结节，小部分为恶性结节，因此，鉴别其良恶性对临床医生和患者来说有着重要意义。目前，通过临床触诊、超声、核素显像及FNAB等方法综合评价，在一定程度上可以提高诊断的准确性，但仍有一部分不能明确诊断。近年来，甲状腺癌分子遗传学的研究已取得重要进展，为甲状腺癌的精确诊断及预后判断提供了大量的理论依据。一些分子标志物的应用显著提高了对甲状腺结节性质的诊断准确性，避免了诊断性甲状腺手术的发生，并对预后的判断也有一定的意义。与单一基因检测相比，联合检测多个基因具有更高的灵敏度和更强的特异度，因而具有更高的诊断价值，正成为目前的研究热点。