慢性炎症与甲状腺癌的研究进展

刘胜珊，吕俊远，周武琳，程晓明

遵义医科大学附属医院甲状腺及乳腺外科，贵州 遵义 563099

甲状腺癌是最常见的内分泌恶性肿瘤，占所有恶性肿瘤的2%[1]。甲状腺癌的发病机制较为复杂，是多种因素交互演变的结果。目前，关于甲状腺癌的研究报道日益增多，炎症与甲状腺癌的关系越来越受到临床重视。本文对慢性炎症与甲状腺癌的研究进展进行综述。

1 外源性通路

外源性通路由肿瘤浸润性炎性细胞及其产生的炎性介质触发，如白细胞、肿瘤相关巨噬细胞（tumor associated macrophage，TAM）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、细胞因子、趋化因子等。在甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）中，TAM 与未成熟的树突细胞在肿瘤间质和肿瘤侵袭前沿积聚，其浸润强度与肿瘤包膜浸润和甲状腺外侵袭呈正相关[2]。肿瘤间质有助于形成肿瘤微环境（tumour microenvironment，TME），TME中包含了各种炎性浸润细胞，如巨噬细胞、粒细胞、单核细胞和肥大细胞等。一些细胞[如树突状细胞、典型活化型巨噬细胞（M1型）]参与抗肿瘤作用时，另一些细胞[如中性粒细胞、肥大细胞、自然杀伤细胞、交替活化型巨噬细胞（M2型）]则发挥促肿瘤作用，从而影响肿瘤的进展[3]。

1.1 巨噬细胞

巨噬细胞是广泛分布的天然免疫细胞，在机体生长发育等多种生理病理过程中均发挥着重要作用。巨噬细胞起源包括卵黄囊中产生祖细胞的组织驻留形成巨噬细胞、骨髓造血干细胞中单核细胞分化形成巨噬细胞。在不同的微环境中巨噬细胞可分化为不同功能和表型的亚群，即巨噬细胞极化，有两种不同表型的巨噬细胞，即M1型和M2型。M1型巨噬细胞可杀伤肿瘤细胞，具有抑制肿瘤发生发展的作用，M2型巨噬细胞的作用则与之相反。TME中的巨噬细胞又被称为肿瘤相关巨噬细胞，多表现为M2型。甲状腺肿瘤中的TAM表现为M2型，即表达CD163和白细胞介素（interleukin，IL）-10，并可能促进肿瘤进展。Liu等[4]为验证博来霉素处理的M2型巨噬细胞对甲状腺癌细胞的作用，建立了巨噬细胞与人PTC细胞系TPC-1的共培养体系，结果发现，经博来霉素处理的M2型巨噬细胞在凋亡早期和晚期细胞数量均增加，可抑制TPC-1细胞的增殖、侵袭和迁移过程。Onuma等[5]研究发现，当分化型甲状腺癌（differentiated thyroid carcinoma，DTC）中缺乏肿瘤相关中性粒细胞时，高密度的肿瘤相关巨噬细胞与较差的预后相关。也有研究发现，PTC肿瘤边缘淋巴管周围的M2型巨噬细胞与淋巴侵袭显著相关[6]。上述研究均证实了肿瘤相关巨噬细胞可以促进甲状腺癌的恶性进展。

1.2 肥大细胞

肥大细胞是存在于组织中的免疫细胞，广泛分布于几乎所有的组织和人类恶性肿瘤中[7]。肥大细胞通过肿瘤衍生的趋化因子（如干细胞因子、血管内皮生长因子、趋化因子和细胞因子）被募集到TME中[8]。肥大细胞在大多数实体肿瘤和血液肿瘤中发挥促肿瘤作用。Ferrari等[9]的研究发现，95%的PTC标本中可出现肥大细胞浸润，其密度与PTC的甲状腺腺外侵袭有关，而正常甲状腺组织中类胰蛋白酶（肥大细胞的一种特殊标志物）染色阴性。Melillo等[10]通过比较PTC患者与健康者体内甲状腺组织中肥大细胞的密度发现，PTC患者体内肥大细胞的密度较高，患者的预后较差；此外，肥大细胞还具有促进肿瘤细胞生长、增殖、迁移能力。由此可见，TAM和肥大细胞均可促进PTC的发生发展。

2 内源性通路

内源性通路主要由与肿瘤相关的遗传变异驱动，如RET/PTC重排和鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B1（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1，BRAF）点突变，有研究发现，RET/PTC重排和BRAF点突变发生率在PTC患者中高达70%，这些基因可编码促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）的转录。MAPK通路是将信号从细胞表面向细胞内转导的重要途径，通过细胞表面受体酪氨酸激酶活化后引起级联反应，从而向细胞核传递有丝分裂信号，该通路激活可促进细胞无限分裂，导致PTC的发生。

2.1 BRAF突变

甲状腺癌最常见的基因突变是BRAF突变。BRAF基因最常见的突变是1796位胸腺嘧啶与腺嘌呤的转换（T1796A）。这一点突变可导致缬氨酸在残基599被谷氨酸取代（V599E），激活BRAF激酶的组成性和致癌性。da Silva等[11]的研究发现，BRAFV600E突变与BRAF蛋白过表达、BRAF蛋白过表达与甲状腺腺外侵袭均密切相关。Song等[12]通过荟萃分析发现，BRAFV600E突变与PTC患者的淋巴结转移密切相关。BRAFV600E突变可作为PTC患者淋巴结转移的危险因素。Husain等[13]在间变性甲状腺癌组织中发现，VEGFA、VEGFC和IL-6等促炎性因子水平升高与BRAFV600E的突变有关。IL-12是一种具有抗肿瘤活性的促炎细胞因子，在甲状腺未分化癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC）小鼠异种移植模型中，IL-12通过激活CD8+T细胞和自然杀伤细胞，抑制肿瘤细胞的生长并延长生存期[14]。此外，Bommarito 等[15]发现 ，BRAFV600E可调节核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）的活性，从而促进PTC的发生和发展。

2.2 RET重排

RET是一个与PTC发生有关的原癌基因。PTC中的RET原癌基因通过酪氨酸激酶结构域与另一个基因的5'区融合而被组成性激活，从而产生RET/PTC的嵌合产物。RET基因重排已在多种恶性肿瘤中被证实，包括甲状腺癌、肺癌、结直肠癌和乳腺癌等。此外，RET重排与多种内分泌肿瘤有关，后者可发展为甲状腺髓样癌（medullary thyroid cancer，MTC）和嗜铬细胞瘤。5%～35%的成年PTC患者中存在RET融合，其中最常见的是RET/PTC1重排。Zhang等[16]纳入114例PTC患者，结果表明所有癌旁组织均未发现RET/PTC重排，23.68%的PTC患者中存在RET/PTC重排；在无伴发疾病的PTC亚组中，RET/PTC重排与肿瘤多灶性相关，RET/PTC阳性的PTC患者发生肿瘤多灶性的风险较高。在MTC中，肿瘤直径越大，RET阳性率越高，其侵袭性越强、预后越差[17]。此外，TME的改变与RET介导的家族性甲状腺髓样癌（familial medullary thyroid cancer，FMTC）/多发性内分泌肿瘤2型（multiple endocrine neoplasia 2，MEN2）相关肿瘤蛋白有关。RET-FMTC/MEN2相关肿瘤蛋白可影响肿瘤周围基质，激活肿瘤相关成纤维细胞，促进肿瘤相关炎症，抑制抗肿瘤免疫反应[18]。

2.3 RAS突变

RAS是一种原癌基因，在PTC中的突变率仅次于BRAF基因。RAS家族蛋白是能激活MAPK和其他信号通路的G蛋白。活化状态下，RAS蛋白可结合鸟苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）；当GTP水解为GDP时，RAS蛋白为非活性状态。RAS基因有3种亚型，即H-RAS、K-RAS和N-RAS，其中N-RAS在分化型甲状腺肿瘤中突变最多，主要位于12、13和61密码子，而H-RAS、K-RAS在MTC中突变最多。Liu等[19]发现，Harvery鼠肉瘤病毒癌基因（v-Ha-ras Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog，HRAS）和KRASG12V突变可以诱导人类卵巢细胞中各种细胞因子的表达，包括IL-1α、IL-1β、IL-6、CXC 趋化因子配体 8（C-X-C chemokine ligand 8，CXCL8）和IL-11。Ancrile等[20]证实，HRASG12V在不同的细胞类型中均可诱导IL-6的表达，IL-6可以通过促血管生成来降低血流速度；此外，IL-6中和抗体时还可以延缓RAS驱动的肿瘤发生。Kobawala等[21]研究证实，PTC患者肿瘤组织中IL-6mRNA的表达水平高于邻近的正常组织，且血清IL-6高表达与甲状腺癌的发生、发展相关。RAS突变对于细胞学性质未明的甲状腺结节具有较高的特异度和灵敏度，可作为甲状腺癌的分子诊断标志物。

3 肿瘤相关炎性因子激活

NF-κB是一种转录因子，位于与肿瘤发生相关的内源性和外源性促炎通路的交叉点。NF-κB可存在于任何细胞中，通过结合DNA特定序列可以启动其转录。NF-κB的激活受多种致癌因素的影响，如紫外线照射、吸烟和饮酒等。NF-κB包括5种亚基，p65、Re1B、c-Re1、NF-κB1、NF-κB2。有研究表明，各种炎性因子，如IL-6、IL-15、IL-17、IL-8、TNF-α、IL-22的表达均与NF-κB的调节有关，从而导致慢性炎症与各种肿瘤的发生。Zhou等[22]研究发现，50例PTC患者中，86%的PTC患者NF-κB表达阳性，20%的良性甲状腺腺瘤患者的NF-κB也表达阳性，但NF-κB的阳性表达与BRAFV600E和RET/PTC重排同时存在最为常见。因此，BRAFV600E基因突变、RET/PTC重排促进了PTC患者NF-κB活性、炎性因子的表达和淋巴结转移。此外，Mardente等[23]的研究发现，甲状腺炎微环境可产生一氧化氮和高迁移率族蛋白B1（high mobility group protein B1，HMGB1），二者具有吸引巨噬细胞、促进新生血管生成、基质重塑和抑制炎性反应等作用。一氧化氮可由炎性细胞释放，并在PTC中显著增加，从而促进HMGB1的产生，进一步激活NF-κB，维持甲状腺癌周围的炎性反应，增加了PTC侵袭转移风险。

4 自身免疫性疾病

甲状腺自身免疫性疾病主要包括桥本甲状腺炎（Hashimoto’s thyroiditis，HT）和Graves’病。HT是自身免疫反应的结果，其以攻击自身甲状腺组织为特点，使甲状腺组织出现淋巴细胞浸润、纤维化、间质萎缩等改变，最终导致HT。Lindsay等[24]首次发现HT合并甲状腺癌病例，Silva de Moraiss等[25]发现，HT患者PTC的发生率是无HT患者的数倍。表明HT与甲状腺癌有相关性。研究发现，RET/PTC重排有助于调节自身免疫反应，其在PTC合并甲状腺炎患者中的表达明显高于单纯PTC患者，而单纯PTC患者的BRAF基因突变更为常见[26]。因此，与炎症有关的因素均可诱发RET/PTC重排，并促使肿瘤的发生。此外，RET/PTC重排可激活下游信号转导通路从而诱发甲状腺炎。有证据表明，RET/PTC1重排能够诱导CXCL5、CXC趋化因子受体 2（C-X-C motif chemokine receptor 2，CXCR2）等炎症和肿瘤侵袭相关基因的表达[27]。甲状腺癌合并HT患者中，蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）1、AKT2、磷酸化AKT的表达均上调，证实了磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphoinositide 3-kinases，PI3K）/AKT通路参与了这两种疾病的发生发展过程。此外，Graceffa等[28]研究发现，合并HT的PTC患者的甲状腺腺外侵袭和淋巴结转移发生率更低，无复发生存期更长。由此可见，PTC患者的预后与免疫细胞浸润呈正相关。

5 小结与展望

综上所述，炎症与甲状腺癌密切相关，HT患者的PTC风险增加；在分子水平上，RET/PTC重排激活MAPK信号通路被认为是PTC的驱动力。甲状腺的慢性炎症可能通过分泌高水平的致突变剂（如活性氧、一氧化氮）促使基因突变。BRAFV600E突变和RET/PTC重排促进了PTC患者的NF-κB活性、炎性因子的表达和淋巴结转移。RET/PTC/RAS/BRAF/MAPK信号通路的激活会启动促炎程序，使肿瘤细胞产生与之相关的多种细胞因子及趋化因子，这些产物通过激活关键信号通路，促进肿瘤细胞存活、增殖、迁移和侵袭，进而维持肿瘤的恶性表型；还可以募集免疫细胞到TME中，促进新生血管生成和肿瘤细胞转移。

目前，慢性炎症和恶性肿瘤间的关系仍未完全阐明，且慢性炎症与甲状腺癌关系的相关研究较少，尚需进一步探索相关的机制，如在不同恶性肿瘤中，由于致癌通路有所不同，肿瘤相关性炎症是否存在共同点？肿瘤相关炎性因子在不同类型肿瘤或同一肿瘤不同分型中的作用原理是否一致？在未来甲状腺癌治疗药物的开发中，还应考虑炎性TME，如RET/PTC/RAS/BRAF/MAPK信号通路的不同成分。总之，深入了解调节免疫网络的分子机制及不同类型的免疫细胞在TME中的作用可能会为甲状腺癌的诊断、治疗和预后提供新的靶点。