甲状腺癌相关基因研究进展

鹿枭蟒，孙子渊

1山东中医药大学第一临床医学院，济南250000；2山东中医药大学附属医院

甲状腺癌是内分泌系统的常见恶性肿瘤，发病率逐年呈上升趋势[1]，女性发病率远高于男性[2]。在健康体检中，50%～60%的正常健康人群存在甲状腺结节问题，绝大多数人甲状腺功能表现正常或轻度异常，但无明显阳性体征并非无恶性可能，对于隐匿的甲状腺结节仍然需要排除恶性可能。准确判断甲状腺结节性质，提高诊断准确率，对于甲状腺癌的临床诊断、治疗具有重要意义。目前常用的彩超联合甲状腺细针抽吸细胞学检查(FNAB)方法仍存在一定的局限性。联合相关基因的检测可大大提高甲状腺癌诊断的准确率，还能为外科手术方式的选择、靶向药物的应用提供依据。因此，寻找新的基因标志物非常重要。研究显示，甲状腺恶性肿瘤的发生发展过程有多种基因的参与，且不同基因相关甲状腺肿瘤的生物学行为、恶性程度存在明显差别，因此也将影响治疗方法的选择。现就甲状腺癌相关基因的研究进展进行综述。

1 BRAF基因

BRAF基因是RAF基因家族中的一员，位于人体染色体7q34上，其参与RAS-RAF-MAPK-ERK信号转导通路，调节肿瘤细胞的增殖、分化、迁移及凋亡。密码子600突变是甲状腺乳头状癌(PTC)中最具侵袭性的一种表型，通过持续激活BRAF激酶，使MAPK下游转导通路高表达。BRAF V600E相关长链非编码RNA(lncRNA)参与信号转导与细胞黏附的表面受体、细胞增殖与凋亡的调控[3]。BRAF V600E突变与成人PTC的复发、淋巴结转移、远处转移、TNM分期及预后均有密切关系[4]。近年研究也表明，儿童PTC中BRAF V600E突变发生率在41.5%左右，且BRAF V600E突变与甲状腺手术方式、肿瘤多灶性和(或)甲状腺外浸润、低MACIS评分、低侵袭评分、低AMES评分均存在相关性[5]。FNAB很容易检测到BRAF突变，并且对甲状腺癌诊断具有较高特异性；当FNAB无法确诊时，BRAF检测可做为有效的补充。另外也有研究表明合并BRAF基因突变患者术后行I131治疗时，摄碘能力不佳甚至完全丧失[6]，所以对该类患者是否需要提高I131治疗剂量或联合分子靶向药物治疗需要进一步探讨。

2 RAS基因

RAS基因是一种原癌基因，可被生长因子、非受体酪氨酸激酶及G蛋白偶联受体激活参与信号转导，进而调控细胞的增殖、分化、凋亡过程。RAS基因家族与人类肿瘤相关的基因有3种：NRAS、HRAS和KRAS。突变的RAS基因对鸟苷三磷酸酶亲和力增强或自我抑制，会导致生长信号失控并持续释放，从而产生癌变。RAS基因突变是细胞学不确定的甲状腺结节患者中最常见的突变。RAS基因在滤泡状甲状腺癌(FTC)中的突变率达61.5%，为最高；在滤泡性腺瘤中为15.0%；在RAS样滤泡亚型甲状腺乳头状癌中为15.6%；在腺瘤样增生中为15.4%；而在经典型甲状腺乳头状癌中的突变率最低，仅为4.8%。RAS突变有助于鉴定甲状腺滤泡分化的良恶性病变。但RAS基因突变无法作为甲状腺疾病预后评估的参考指标[7，8]。日本的一项关于儿童FTC的研究结果显示，儿童FTC的NRAS突变发生率为12.2%，且与肿瘤体积显著相关[9]。最新研究显示，RAS突变的激活也是散发性甲状腺髓样癌(sMTC)的重要驱动因素。sMTC患者RAS突变率为19.27%，HRAS突变占67%，其中HRAS Q61R是最为常见的突变类型；KRAS突变占33%。HRAS Q61R突变与较好预后有关，10年总生存率(OS)达100%，其他HRAS突变的10年OS则为39%；KRAS突变患者的10年OS为51%，而sMTC患者的10年OS为71%～90%，表明RAS突变的sMTC患者肿瘤侵袭性可能更强[10]。

3 S100A13基因

S100蛋白家族在多种肿瘤中均存在表达异常的现象，在肿瘤发生发展过程中有着重要作用。S100A13是其中的一个重要成员，是肿瘤、炎症等疾病的重要作用因子。S100A13基因可促进人甲状腺髓样癌细胞株(TT)的增殖，S100A13过表达使TT细胞侵袭能力增强。S100A13阳性表达与甲状腺腺癌的淋巴结转移有相关性，其过表达时，成纤维细胞生长因子1(FGF-1)也会出现过表达现象。FGF-1通过激活纤维母细胞生长因子受体发挥生物学效应，S100A13可能通过上调FGF-1蛋白表达提高TT细胞的侵袭能力。此外，S100A13过表达还可使CD31蛋白出现过表达现象。CD31作为机体血管生成的标志，直接反映了移植瘤微血管生成状态，S100A13可能通过提高CD31表达促进肿瘤血管生成，进而增强了TT细胞侵袭能力[11]。甲状腺髓样癌病情进展较快，对I131治疗不敏感，内分泌抑制疗法无效，最好的治疗方式为甲状腺全切术及一定范围内的淋巴结清扫术。因而，对于过表达S100A13的甲状腺髓样癌，除了手术方式的选择外，有望考虑靶向S100A13的药物治疗，这为相关研究提供了方向。

4 结直肠肿瘤差别表达基因(CRNDE)

CRNDE是lncRNA的一种，在结直肠癌、肝细胞癌、宫颈癌、胰腺癌中表达增高。CRNDE参与神经分化与胚胎发育等生理活动，而其表达异常则与细胞恶变有关。CRNDE在PTC组织中高表达，是甲状腺癌的一种促癌基因，其能够通过调控肿瘤细胞的增殖、迁移与侵袭参与PTC的发生发展，下调CRNDE表达能够有效抑制肿瘤细胞增殖、迁移与侵袭能力。CRNDE还能与多种miRNA分子相互作用，通过PI3K/AKT/mTOR/Hippo-YAP、Wnt/β-catenin等信号通路，对肿瘤细胞增殖、分化、迁移等进行调控。CRNDE还参与肿瘤细胞的上皮—间充质转化进程中，导致PTC侵袭与转移能力增强[12]。目前对于CRNDE在甲状腺癌中作用有待进一步研究。

5 溴样结构域蛋白4(BRD4)基因

BRD4是溴结构域与超末端结构家族的一员，对多种恶性肿瘤的发生发展有关键性作用。最新研究显示，BRD4在PTC组织中的表达水平显著高于癌旁组织，在PTC细胞株TPC-1中沉默BRD4后，细胞生长活性显著减弱，沉默BRD4明显抑制TPC-1的存活与增殖，降低TPC-1的克隆能力、侵袭能力、迁移能力。BRD4还可能通过上调SHH信号通路下游靶基因SHH、GLI1表达水平，促进PTC细胞侵袭、迁移；沉默BRD4能够促进钠碘转运体表达，增强了PTC细胞的碘摄取能力[13]。亦有研究表明，BRD4在体外和体内的未分化甲状腺癌进展中起重要作用[14]。因此，沉默或敲除BRD4可能成为甲状腺癌治疗新靶点。甲状腺癌术后行I131治疗不敏感的患者，也可能存在BRD4高表达现象。

6 浆细胞瘤多样异位基因1(CircPVT1)

CircPVT1位于8q24，编码52个非编码RNA变异体，以及6个miRNA。CircPVT1通过基因组扩增或重排和(或)转录上调，影响肿瘤细胞恶性生物学行为。最近研究显示，血液系统恶性肿瘤中，CircPVT1表达可提高细胞侵袭性[15]。CircPVT1在PTC组织中呈高表达，敲除CircPVT1后能够抑制PTC细胞的活力与迁移、侵袭能力，诱导PTC细胞凋亡。miR-126与CircPVT1相结合后，在PTC组织与细胞中的表达明显减少;对miR-126抑制可逆转CircPVT1对PTC细胞活性、迁移、侵袭、凋亡的调节作用;敲除CircPVT1基因则能够通过上调miR-126抑制肿瘤生长。因此，CircPVT1基因敲除可通过抑制miR-126的方式控制PTC进展。CircPVT1基因可能是PTC药物治疗的新靶点[16]。

7 婆罗双树样基因4(SALL4)

SALL是近年来新发现的一种原癌基因，属于果蝇Spalt同源异型基因，保守性很高。淋巴增强因子1、T细胞因子4F能够激活SALL4转录，进而激活经典的Wnt信号通路，从而参与肿瘤的发生发展过程[17]。研究显示，甲状腺癌组织中的SALL4 mRNA表达较癌旁组织显著提高。80%的SALL4蛋白表达显著高于癌旁组织，另外20%的SALL4蛋白存在表达缺失的情况。在甲状腺癌组织中，SALL4蛋白表达多数情况下伴随有SALL4 mRNA转录，两者有显著相关性。SALL4可能参与到甲状腺癌的进展与转移中[18]。但SALL4可否成为甲状腺恶性肿瘤诊断的新的标志物，仍需进一步研究。

8 凋亡抑制基因(BAG)

BAG-1基因是一种与Bcl-2蛋白结合的新抗凋亡基因，位于染色体9p12，通过蛋白与蛋白相互作用的方式，与丝氨酸/苏氨酸激酶、核受体激素等多种靶蛋白相结合，对靶分子功能产生影响，进而发挥抗细胞凋亡的作用[19]。研究显示，甲状腺癌中BAG-1表达阳性率为74.36%，高于甲状腺瘤的40.32%、癌旁甲状腺组织的16.22%及正常甲状腺组织的0。BAG-1表达与甲状腺癌恶性程度有相关性，有助于给预后评估提供一定的参考，并成为甲状腺癌治疗的新靶点[20]。BAG-3是BAG家族的另一个重要成员，主要分布在细胞质中，进化保守性很高，其在甲状腺癌细胞中表达显著提高。研究显示，BAG-3蛋白的Ser187磷酸化修饰后，能够促进甲状腺癌细胞的迁移与侵袭，磷脂肌醇信号通路可能介导了这一生物学过程[21]。

9 尿路上皮癌相关1(UCA1)基因

UCA1在PTC细胞系与组织中的表达水平显著高于正常甲状腺滤泡细胞系与正常组织。敲除UCA1后，能够显著抑制PTC细胞活力、集落形成与BRD4的表达水平，延缓PTC肿瘤生长。UCA1还能够通过调控miR-204抑制甲状腺癌进展。miR-204与UCA1在BRD4的3′-非翻译区直接结合，且UCA1、BRD4与miR-204竞争性结合。敲除miR-204后可增强BRD4表达、促进PTC进展，通过短发夹RNA敲低UCA1可部分恢复BRD4的表达。因此，UCA1可能是一种致癌性lncRNA，是治疗PTC的潜在靶点之一[22]。

10 胰岛素受体底物1(IRS-1)

IRS-1是与胰岛素抵抗形成相关的一类因子，能够调节细胞代谢与有丝分裂过程，在甲状腺癌组织中表达明显增高，对甲状腺癌细胞的侵袭与转移具有重要的调控作用。IRS-1的激活提示甲状腺癌患者预后较差，因此可为甲状腺手术方式选择提供指导，即使是单侧甲状腺微小乳头状癌，也可考虑甲状腺癌根治术。再者IRS-1能够通过对PI3K信号通路、MEK/ERK信号通路、JAK/STAST信号通路等多条细胞生长与转移相关信号通路，进而对细胞生长、转移产生影响。下调IRS表达能够抑制TPC-1细胞的PI3K/AKT信号通路激活，抑制TPC-1细胞增殖，诱导凋亡，这表明IRS有望成为甲状腺癌药物治疗的新靶点[23]。

目前学界已提出对分化型甲状腺癌(DTC)可能存在的过度诊断和过度诊疗的担忧，治疗后患者的生活质量问题未予充分重视[24]。针对甲状腺结节性质、手术与否、手术方式选择、放射碘治疗、甲状腺激素抑制治疗、预后评估等方面，甲状腺癌相关基因都是重要的参考指标，尤其是对于DTC而言。上述甲状腺癌相关基因检测，有助于明确诊断、个体化管理及治疗。随着FNAB方法的推广应用，隐匿性、性质不明的甲状腺结节的诊断准确率不断提升，能够达到与术后免疫组化检测、PCR检测结果相当的水平，且特异性较高[25]。目前我国陆续开展了甲状腺癌的BRAF基因突变、RAS基因突变、PAX8/PPARγ基因重排及RET/PTC基因重排等常见基因的检测，其他基因相关研究也在不断深入，新的基因和分子靶向药物也在不断探索，这些都将为甲状腺癌的诊断及治疗提供更精确的指导[26]。