肿瘤微环境相关因子在HT-PTC及GD-PTC中的研究进展①

辛 桐 靳国荣 宋 佳 王豫梅 许书凡 陈晓良 （重庆大学附属肿瘤医院核医学科，重庆 400030）

甲状腺癌（thyroid cancer，TC）是最常见的内分泌系统恶性肿瘤［1-2］。其中甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）占TC 的80%以上［3-4］。虽然PTC的十年生存率超过95%，然而，文献报道其复发率却高达9%～30%［2，5］。同时仍有部分患者出现手术无法彻底切除肿瘤，肺、骨等远处转移，多次行放射性131I 治疗后出现131I 抵抗，最终导致疾病进展、复发甚至死亡［6］。

近年来，免疫治疗在肿瘤治疗中发挥越来越重要的作用，PTC 中肿瘤微环境相关因子的表达及其意义也成为研究热点。其潜在的免疫治疗也是继传统的手术、放化疗及近几年应用较多的靶向治疗后的新兴治疗手段，日益受到重视［6］。ZHANG 等［7］研究circRNA 在PTC 中的表达时发现IL-6 的过表达可促进PTC 的生长。而波兰学者WARAKOMSKI等［8］在研究PTC 与肥胖症的潜在关系时发现IL-6、趋化蛋白、维生素D 与甲状腺肿瘤大小无相关性。此外，唐甜等［9］在研究COX-2和IL-1在PTC组织中的表达时发现COX-2、IL-1 在PTC 中高表达，并且可以通过促进对肿瘤细胞的增殖而参与肿瘤的发展。而ZHANG 等［10］在研究血清炎症因子水平与分化型甲状腺癌的关系时发现IL-1β、IL-2、IL-27 和TNF-α在PTC 中与肿瘤大小及分期差异均无统计学意义，与健康人相比也无明显差异。这些研究结果的不同是否可以归因于PTC 目前没有明确的免疫分组，国内外尚无相关研究报道。

本文以“甲状腺乳头状癌”“桥本甲状腺炎”“桥本氏病”“Graves病”“格雷夫斯甲亢”“弥漫性毒性甲状 腺 肿”“Papillary thyroid carcinoma”“Papillary thyroid cancer”“Hashimoto thyroiditis”“Graves' disease”等作为关键词在万方数据库、CNKI、PubMed 数据库进行检索，检出相关中文文献264篇、外文文献598篇。文献纳入标准：①期刊论文、学位论文、中外专利、综述；②文章内容与PTC 合并桥本甲状腺炎（Hashimoto thyroiditis，HT）或PTC 合并Graves 病（Graves' disease，GD）相关内容密切相关；③内容相似时选择发表在权威杂志上的文献。排除标准：①非英文的外文文献；②相似研究的文献发表时间过长或影响因子较低者；③无法获得全文的文献。最终选取 44 篇文献（5 篇中文文献、39 篇英文文献），对HT 合并PTC（Hashimoto thyroiditis-Papillary thyroid carcinoma，HT-PTC）、GD 合并PTC（Graves' disease-Papillary thyroid carcinoma，GD-PTC）及其相关的免疫共存机制等展开综述（图1）。

图1 文献选择流程图Fig.1 Literature selection flow chart

1 肿瘤微环境相关因子在PTC中的研究进展

近10年来，肿瘤微环境相关因子在肿瘤发生过程中的重要作用及其可能的机制已成为肿瘤学研究的热点［11］。免疫细胞在错综复杂的肿瘤微环境中发挥着重要作用［11］。它们也被广泛认为是甲状腺恶性肿瘤免疫过程的重要参与者，在PTC 进展中具有重要作用。目前在PTC 中已发现许多细胞因子、趋化因子及其信号传导通路：如IL-6/JAK2/STAT3 通路的激活可以促进PTC 细胞增殖和迁移［12］。CD4+Foxp3+Tregs 通过分泌抑制性细胞因子IL-10，在PTC 的发生和发展过程中起到重要的调节作用［13］。IL-34 促进PTC 细胞增殖、上皮-间质转化和细胞外调节激酶信号通路，抑制细胞凋亡［3］。IL1RN可能通过免疫相关途径促进PTC 进展［14］。在IL-22 的影响下，TRIM30通过截留Sox17促进β-连环蛋白依赖的信号转导，从而促进PTC细胞的增殖［15］。同样在PTC 的治疗中，较为常见的BRAF V600E 突变也需要以免疫炎症信号通路为靶点［16］。

HT 和GD 均是来源不明的自身免疫性甲状腺病［17］，均可启动体液免疫和细胞免疫，主要区别为抗体靶分子、促甲状腺激素受体（thyroid-stimulating hormone receptor，TSHR）、甲状腺球蛋白以及甲状腺过氧化物酶。其中在GD 中主要由TSHR 作用，而在HT中主要由甲状腺过氧化物酶作用［18］。因此，这两种疾病具有一定的相似特征，但它们的主要免疫过程存在明显异质性：体液免疫被认为是GD 的主要效应机制，细胞免疫被认为是HT 的主要效应机制［18］。在肿瘤微环境中，癌细胞释放不一样的细胞因子和趋化因子，导致不同类型的T 细胞（Th1/Th2/Th17）聚集和激活，介导抗肿瘤和促肿瘤之间的平衡［19］。其中一些细胞因子可能直接影响癌细胞，刺激上皮向间充质转化，与趋化因子相互作用，促进肿瘤转移［20］。

2 肿瘤微环境相关因子在HT-PTC中的研究进展

2.1 免疫介导的HT-PTC 肿瘤微环境 19 世纪初，日本外科医生桥本首次描述了具有纤维化和弥漫性淋巴细胞浸润特征的甲状腺组织病理，并将其命名为HT［11］。HT 又称慢性淋巴细胞性甲状腺炎，被认为是PTC发生的危险因素［5］。

HT-PTC 最早由LINDSAY 等［21］在1952 年提出。随着医疗水平的进步、疾病检出率的提升， HT-PTC的发病率逐年升高。国内外HT-PTC 发病率存在差异 ，国 外 为 0.3%～58.0%，国 内 为 0.6%～52.26%［22-24］。HT-PTC 的患者高占比引起了国内外广泛学者的密切关注。

DAILEY 等［25］于1955年首次提出TC 由HT发展演变而来，之后的很多报道也证实了此观点。目前的研究尚未明确HT 对PTC 预后的影响，且HT 在PTC 发生发展中的作用机制仍不清［5］。CHEN 等［26］的研究表明HT 可通过淋巴细胞浸润和间质纤维化导致甲状腺细胞的破坏。HT 的特征是甲状腺特异性自身抗体的存在，甲状腺的慢性淋巴细胞浸润，最终导致甲状腺功能减退［13］。NOURELDINE 等［27］报道HT 中的淋巴细胞浸润经常与PTC 有关，可能是发展成为PTC 的危险因素；他们的发现表明，重叠的分子机制抑制了肿瘤的发生和炎症的早期阶段［27］。MOON 等［28］的荟萃分析表明，HT-PTC的患者比未合并HT 的单纯PTC 患者具有更好的临床病理特征和临床结果。尽管一些实验研究表明HT 和PTC 的同步出现之间存在免疫学联系，但其潜在机制仍不清楚［13］。目前大多数学者都赞同此观点并认为HT-PTC与单纯PTC相比预后更好［29］。

HT的特点是弥漫性淋巴细胞浸润、纤维化和淋巴滤泡［13］。PTC 是原发性HT 患者中最常见的共同发展状态［13］。在HT 存在的情况下，PTC 患者复发率、病死率更低，临床预后更好［13］。DVORKIN 等［30］的研究表明，HT-PTC 的患者具有较小的原发肿瘤和较少的淋巴结转移。LAI 等［31］的荟萃分析也进一步表明，HT-PTC 的患者需要更低剂量的放射性131I治疗，预后较好。因此，HT 的发生可能对PTC 患者有保护作用［13，30-31］。这可能是由于PTC 肿瘤组织中的CD4+Foxp3+Tregs 细胞数量的减少，进而导致HTPTC 患者IL-10 水平降低［13］。Foxp3 可以通过调节Th17/Treg 之间的平衡，影响相关炎症因子的表达，促进淋巴结转移，通过抑制多种免疫功能破坏抗肿瘤免疫，从而促进肿瘤侵袭［11］。HT-PTC 患者中CD4+Foxp3+Tregs 细胞数量的减少进一步反映了HT对PTC的保护作用。

2.2 HT-PTC 的免疫共存机制 PTC 的发生发展伴随着大量的天然免疫细胞（M2 巨噬细胞和肥大细胞）和获得性免疫细胞（浆细胞和T 细胞毒淋巴细胞）的聚集和肿瘤区域的浸润［32］。共存的HT 主要与PTC 中促炎细胞因子和趋化因子的产生增加有关，有助于在非肿瘤区和肿瘤区进行不同的免疫细胞招募［32］。

此前的研究表明，HT 与大量T 淋巴细胞向甲状腺募集有关，包括CD4+T 细胞、CD8+T 淋巴细胞、CD138+T淋巴细胞、Th1细胞、Th17细胞等［32-34］。HTPTC 主要表现为炎症免疫表型，其特征是有丰富的肿瘤浸润性免疫细胞，包括上述的CD8+T 细胞［29］。而单纯PTC 主要表现为免疫缺乏表型或免疫排斥表型［29］。这些细胞毒性T细胞有不同的清除肿瘤细胞的策略，即通过产生肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体或活性氧等物质［32，35］。这也可以进一步解释HT对PTC生长和发展的保护作用［32］。

与先前的研究相似，SULAIEVA 等［29］报道Treg细胞耗竭会进一步促进HT的发生，Treg细胞在肿瘤中可以抑制抗肿瘤免疫，从而阻碍对癌症发生和发展的免疫监视，Treg 细胞的数量升高与肿瘤的转移和预后不良有关。HT-PTC 通过增加肿瘤内和肿瘤周围CD8+T 细胞的数量来影响肿瘤微环境，增加的CD8+T 细胞影响PTC 主要是通过STAT6 和肿瘤免疫微环境的信号转导［29］。

淋巴结的转移与PTC中CD163+细胞和VEGF表达的增加有关，而HT 通过不同的机制影响淋巴结的转移［29］。HT-PTC 患者TNF-α、IFN-γ、IL-2 的表达明显高于单纯PTC 患者［36］。故有研究表明，混合的Th1（TNF-α、IFN-γ 和IL-2）细胞免疫可能在HT-PTC患者中淋巴结转移方面发挥抗肿瘤作用［36］。PHENEKOS 等［18］曾报道HT 的特征是甲状腺组织破坏，并以Th1 型免疫反应占主导地位。我国学者雒毅强［33］也在对Th1、Th2在PTC的作用及相关性的研究时发现，HT-PTC患者Th1/Th2平衡向Th1偏移，这也与免疫反应上调、机体抗肿瘤免疫反应亢进有关。

除上述几种T 淋巴细胞外，HT-PTC 患者肿瘤区内浆细胞数量增高［32］。与炎症免疫表型共存的HT与相对较多的浆细胞有关，也反映了细胞介导和体液免疫的激活［29］。无转移的PTC 患者浆细胞数量也较多，HT-PTC 的高浆细胞数量也反映了适应性免疫激活对PTC预后的积极影响［32］。

3 肿瘤微环境相关因子在GD-PTC中的表达研究进展

3.1 免疫介导的GD-PTC 肿瘤微环境 GD 是一种常见的自身免疫性甲状腺病，被认为是甲状腺功能亢进症的最常见原因［37-38］。GD 在普通人群中的患病率约为0.5%，男性终生患病风险为0.5%，女性为3.0%。成人PTC侵袭性临床病程与共存GD之间的关系尚存在争议［39］。

据报道，GD 患者中TC 的发病率从2.3%到21.1%不等［37］。荟萃分析表明，GD患者的分化型甲状腺癌发病率大约是普通人群的2.5倍［37］。在最近的两项全国性队列研究中，GD 患者患TC 的风险比可能是普通人群的12 倍［37］。在GD 患者中，85%以上的TC 是PTC，尽管在这些研究中也可以发现其他组织学类型，包括滤泡癌、髓样癌和间变性癌［37］。GD-PTC 的高患病率依然引起了人们对此类患者的关注。

GD 患者的TC 的局部侵袭性更强（61.5%vs11.1%），颈部淋巴结转移（61.5%vs11.1%）或远处转移（23.0%vs0%）更多见，且直径比自主甲状腺结节患者更大［±s，（3.3±1.8） cmvs（1.0±0.7） cm］［39］。GD 的中心机制是促甲状腺激素刺激性抗体（Thyroid-stimulating autoantibodies，TSAb）的激活，从而刺激甲状腺激素的过度分泌，由于TSAb 与TSHR 结合促进肿瘤形成和血管生成，GD 可能与TC 风险增加相关，TSAb 还可上调各种生长因子表达，增强肿瘤侵袭能力［37］。GD 的自身免疫性和宿主免疫耐受性的改变进一步增加了患TC 的风险［37］。目前关于致癌机制的假说主要围绕由促甲状腺激素受体抗体（thyrotropin receptor antibody，TRAb）结合激活的途径，TRAb 除了刺激生长外，还可能促进侵袭和血管生成并激活胰岛素样生长因子途径［38］。

3.2 GD-PTC 的免疫共存机制 有研究提出GD 引发的体液免疫反应对TC有保护作用［37］。激活的NK细胞或M1 巨噬细胞浓度的增加提供了肿瘤保护性免疫，从而降低了TC的侵袭性［37］。但大多数的研究者认为诊断为GD-PTC 患者中，与单纯PTC 患者相比，在进行癌症诊断时，远处转移的风险在统计学上显著增加［39-40］。根据先前的研究结论，受GD 影响的甲状腺被活化的T 淋巴细胞浸润主要属于Th2 亚型［41］。因此，在甲状腺浸润性淋巴细胞和GD 患者血清中均发现IL-4 和IL-10 水平升高［41］。IL-4 的产生在伴有GD 的肿瘤中可能特别重要［41］。在GD 和伴发PTC 的患者中，浸润的淋巴细胞产生的IL-4 和IL-10 可能影响TC 的生物学效应，并可能增强其他抗凋亡因子的作用，如胰岛素样生长因子［41］。细胞在应对遗传毒性损害时发生凋亡的能力受损，并且在突变的积累效应中发挥作用，最终导致恶性转化［41］。

Th2 淋巴细胞产生的细胞因子可能有助于GD患者TC 的侵袭性［41］。FILETTI 等［42］的体外研究表明，PTC 在TRAb 刺激下合成环磷酸腺苷。保留TSHR 的表达和持续阳性的血清TRAb 可能是患者PTC 侵 袭 性 临 床 病 程 的 结 果［42］。GD 中 的TFG/NTRK1 重排也可能导致患者PTC 早期的疾病进展［39］。除了TSAb 的作用外，受GD 影响的甲状腺局部产生的IL-4、IL-10 对甲状腺肿瘤细胞也有很强的抗凋亡作用，因此，抗凋亡离子液体也可能进一步导致GD-PTC 患者的进展及不良预后［43］。在GD 中，由TSAb 诱导的功能优于组织破坏，Th2 型细胞因子分泌模式应占优势［18］。

此外，即使在全甲状腺切除术后，发生在GD 患者中的PTC 有时也可能起源于对TSAb 有反应的远处转移，并诱发甲状腺毒症［43］。当接受PTC 手术的患者发生GD 时，可能与甲状腺切除术后数年局部PTC复发后癌细胞数量快速增长有关［43］。

4 结论

随着对肿瘤微环境相关因子认识的逐步深入，免疫治疗已经成为近年来肿瘤研究领域的热点，免疫治疗的进步与发展已经为肿瘤治疗带来了新的希望与曙光，但在PTC 的治疗领域仍存在许多亟待解决的问题与挑战。国内外目前的文献研究大部分支持：HT-PTC 的免疫共存机制以Th1型细胞因子分泌模式占优势，可以抑制肿瘤的进展及转移，复发率、病死率更低，临床预后更好；而GD-PTC 的免疫共存机制以Th2 型细胞因子分泌模式占优势，促进肿瘤的侵袭、转移及复发，临床预后更差。本课题组认为，在PTC 的免疫治疗探索中不应简单地一概而论，作为其中具有高占比率的HT-PTC 患者、GD-PTC 患者，以及极少部分的桥本甲亢（HT 与GD共存，其机制尚未明确，仍需进一步研究）合并PTC的患者［44］，由于其免疫共存机制不尽相同，在进行该疾病的肿瘤微环境相关因子的研究时，尤其与免疫微环境相关时，其免疫分组的重要性不应该被忽略。