普通外科进展｜分化型甲状腺癌基础研究热点及未来方向
张浩教授
田文教授
【引用本文】张 浩，孙 威，田 文. 分化型甲状腺癌基础研究热点及未来方向[J]. 中国实用外科杂志,2021,41(1):76-79.
分化型甲状腺癌基础研究热点及未来方向
张 浩1，孙 威1，田 文2
中国实用外科杂志,2021,41(1):76-79
甲状腺癌是近年来发病率增长最快的实体恶性肿瘤，其中分化型甲状腺癌（DTC）占新发甲状腺癌的90%以上，故DTC相关的基础研究越来越受重视。（1）DTC诊断标记物：分子诊断工具对于结节良恶性的诊断已具有较高的准确率，但高昂的费用限制了其临床应用；甲状腺滤泡癌和具有乳头样细胞核特征的非侵袭性滤泡型甲状腺肿瘤的术前诊断仍缺乏有效的标记物和诊断模型。（2）预后标记物：尽管鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1（BRAF）突变和端粒酶逆转录酶（TERT）启动子突变对DTC的预后价值已被阐明，但仍缺乏多基因联合的精准预后模型。（3）随访监测：除甲状腺球蛋白和甲状腺球蛋白抗体外，miRNAs有望为DTC术后随访监测提供新思路。（4）靶向治疗：针对DTC特异性基因突变和通路的酪氨酸激酶抑制剂和靶向药的新辅助治疗成为关注的热点。
基金项目：辽宁省自然科学基金（No.20180530090）
作者单位：1中国医科大学附属第一医院甲状腺外科， 辽宁沈阳110001；2中国人民解放军总医院普通外科医学部甲状腺（疝）外科，北京100853
通信作者：张浩，E-mail：haozhang@cmu.edu.cn；田文，E-mail：tianwen301_cta01@163.com
1 DTC诊断标记物
1.1 甲状腺结节良恶性诊断标记物 早在20世纪90年代，Sciacchitano和Cheung等即从甲状腺结节细针穿刺样本中获得足量的细胞进行基因突变和重排检测［1-2］。然而，直至2003年，鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1（BRAF）突变的发现才真正使分子检测应用于甲状腺结节的诊断［3］。V600E是BRAF突变最常见的突变位点，在甲状腺乳头状癌（papillary thyroid cancer，PTC）中BRAFV600E突变的发生率为40%~80%，对于判断结节的良恶性具有较高的特异度和阴性预测值［4-5］。在临床上，BRAF基因突变阳性基本可确定结节为恶性。但由于20%~60%的PTC是由其他基因突变导致，单独检测BRAF突变并不能提供较好的敏感度和阳性预测值［6］。2009年，Bethesda分级系统引入到甲状腺结节细针穿刺样本的诊断，70%~80%的甲状腺结节在术前可通过细胞学检查获得明确的诊断。但仍有20%~30%的Ⅲ、Ⅳ级结节无法确定良恶性，这成为甲状腺结节诊断的研究焦点［7］。随着基因芯片、二代测序技术的涌现，单基因的突变或表达检测因准确性差而逐渐被多基因筛查所取代。如González等［8］建立了由10个基因组成的诊断模型，对良恶性不确定结节的诊断敏感度为93%，特异度为81%。经过多中心研究验证后，该模型的阳性预测值为78%，阴性预测值可达98%。更值得关注的是，目前已有3种分子诊断工具ThyGenX/ThyraMIR、Affirma GSC和Thyroseq v3在美国成功转化并应用于临床。最新研究显示，ThyGenX/ThyraMIR和Thyroseq v3对常规检查无法确定良恶性的结节的阳性预测值和阴性预测值分别可达94%和74%、97%和66%，可作为良好的“纳入”或“排除”工具［9-10］。Thyroseq v3还纳入了识别甲状腺髓样癌和Hürtle细胞瘤的基因，可进行有效鉴别诊断。而Affirma GSC对良恶性不能确定结节的阴性预测值可达96%，可作为良好的“排除”手段［11］。尽管分子诊断技术将DTC的术前诊断提高到前所未有的高度，但仍存在一些问题需要进一步完善。首先，目前所有分子诊断工具均是在引入具有乳头样细胞核特征的非侵袭性滤泡型甲状腺肿瘤（NIFTP）这一概念之前建立的，这使NIFTP目前不能在术前被有效诊断；其次，分子诊断工具并没有在儿童病人中进行确认；第三，分子诊断的费用高达1675~3500美元，在中国甚至高于诊断性甲状腺腺叶切除的费用，明显限制了其临床应用。如何在降低费用的情况下，进一步拓宽其诊断范围和临床实用性将是分子诊断未来的发展方向。
1.2 甲状腺滤泡癌（FTC）和甲状腺滤泡腺瘤（FTA）的诊断标记物 FTC和FTA在术前鉴别困难，一直是DTC分子诊断的难题之一。多篇回顾性研究显示，使用端粒酶逆转录酶（TERT）启动子突变、TERT基因mRNA表达以及TERT启动子甲基化水平来鉴别FTC和FTA能获得较高的阳性预测值和特异度［12-14］。而随着二代测序及蛋白质质谱检测的发展，相继有研究揭示了FTC与FTA中存在差异的基因突变位点、mRNA和蛋白质表达。例如，Borowczyk等［15］报道，对35例FTC和35例FTA病人进行二代测序，建立了由FLT、TP53和RET 3个基因突变组成的诊断模型，ROC曲线下面积为0.76。Stokowy等［16］通过对24例FTC和20例FTA病人进行基因测序，建立了miR-484和miR-148b-3p组成的预测模型。其对于FTC的诊断敏感度为89%，特异度为87%。Lai等［17］通过对5例FTC、5例FTA和10例正常甲状腺组织进行质谱检测，建立了由蛋白质SUCLG2和ETFB组成的诊断模型，诊断敏感度为75%，特异度为80%。目前，对于FTC和FTA的鉴别诊断，虽然建立了多个诊断模型，但尚无任何模型应用于临床，仍缺乏大样本、多中心、准确率高的诊断模型以及对模型进行有效验证。
1.3 NIFTP的诊断标记物 2017年，世界卫生组织（WHO）内分泌肿瘤分类将非浸润性包裹性滤泡型甲状腺乳头状癌改名为NIFTP。此后，围绕NIFTP的诊治成为热点。2018年，美国国家综合癌症网络（NCCN）指南推荐对NIFTP病人行患侧甲状腺腺叶 峡部切除术，即可达到良好的预后效果［18］。术前如能准确诊断NIFTP，则可避免过大的手术切除范围，减少手术并发症的发生。多篇研究显示，基因突变可有助于术前对NIFTP和PTC进行鉴别诊断，NIFTP特异性携带PTEN、DICER1和EIF1AX突变，而这些突变在PTC中非常罕见；另一方面，NIFTP并不具有在PTC中存在的BRAFV600E、TP53和TERT突变［19-20］。Borrelli等［21］报道miR-10a-5p和miR-320e可作为从FTA和浸润性滤泡亚型甲状腺乳头状癌中鉴别NIFTP的诊断标记物。而Pool等［22］对NIFTP进行转录组的测序结果表明，NIFTP的转录组表达并不一致，可分为3个亚组，即RAF-like，RAS-like和THADA-like。这项研究证实了NIFTP是一种癌前病变的肿瘤，可因不同的通路异常激活而导致，这也说明了采用转录组测序难以发现NIFTP的诊断标记物。总之，NIFTP的病例数较少，其分子病理学特征和诊断标记物有待于更进一步的研究。
2 DTC预后标记物
DTC病人预后通常较好，如何在保证治疗效果的同时选择最合适的手术范围和术后管理方式，平衡病人的治疗获益和并发症发生风险成为关注的重点，而这些需要依赖DTC的预后标记物。目前，应用最广泛的PTC预后标记物是BRAFV600E突变和TERT启动子突变。2005年，Xing等［23］发现BRAFV600E突变与PTC的复发、放射性碘抵抗、腺外侵袭和淋巴结转移相关；随后，其团队在2013年和2015年通过多中心、大样本研究进一步确认了BRAFV600E突变与PTC的复发和死亡关系［24-25］。TERT启动子突变最早于2013年被报道与PTC的侵袭行为、复发及死亡相关，并陆续被多项研究证实［26-27］。如BRAFV600E和TERT启动子同时发生突变将进一步与PTC的不良预后相关［26-27］。双突变的PTC病人无论是复发还是死亡均较无突变或单一突变病人预后更差。而近期的研究结果显示，BRAFV600E突变还可应用于PTC的手术决策选择，为包膜完整的1~4 cm PTC手术切除范围及甲状腺微小乳头状癌是否进行随访观察提供参考［28］。随着二代测序的应用和肿瘤基因组图谱（TCGA）数据库的发布，近年来相继有研究利用TCGA数据库构建了多个PTC复发和死亡的预后模型。如Xiong等［29］利用TCGA数据库建立了由4个miRNAs 组成的预测PTC的死亡模型，该模型预测5年存活率的ROC曲线下面积为0.886，验证组的ROC曲线下面积为0.882。Pak等［30］报道利用35个mRNA构建了PTC风险评分模型，预测5年疾病复发的曲线下面积为0.906。而FTC的预后相关研究较少，有研究显示RAS和TERT双突变是FTC不良预后的标记物［28］。此外，有文献报道，Survivin蛋白的表达与FTC的不良预后相关［31］。目前，尽管BRAF和TERT突变对PTC的预后价值已被阐明，但DTC的预后标记物的研究仍较落后，仍缺乏多基因联合的精准预后判断模型来指导DTC的手术范围和术后治疗，这也是未来DTC基础研究的重要方向。
3 DTC术后随访标记物
目前，在DTC病人的术后随访中应用最广泛的分子标记物是血清甲状腺球蛋白（Tg），其可反映是否有良性或恶性甲状腺组织残留。当切除全部甲状腺和转移淋巴结并辅以放射性碘治疗后，Tg的敏感度达到最高。但须注意，Tg水平可受促甲状腺激素和甲状腺球蛋白抗体（TgAb）的干扰，导致假阴性结果。而近年来，TgAb对DTC的预后判定作用也被逐渐揭示。研究显示，DTC病人在全甲状腺切除术后TgAb会逐渐下降，而TgAb增加或持续高水平可导致肿瘤残留或复发风险增加10倍，疾病特异性死亡风险增加15倍［32］。因此，在DTC术后随访期间，应同时对Tg和TgAb进行监测。此外，最新的研究结果显示，血清miRNA的表达为DTC术后随访监测提供新思路。在全甲状腺切除后，PTC病人循环miR-146b-5p、miR-221-3p、miR-222-3p和miR-146a-5p较术前相比显著下降可作为肿瘤残留或复发标记物。特别是血清miR-221-3p和miR-146b-5p，其表达水平与20例随访病人的术后应答水平完全一致，在4例结构性复发的病人中miR-221-3p和miR-146b-5p的表达呈先下降后明显上升趋势，甚至还发现了2例Tg阴性的结构性复发病人［33-34］。
4 DTC的靶向治疗
虽然大部分甲状腺癌病人通过传统的规范化治疗方案处理后获得了良好的效果，但对于侵袭性强及晚期甲状腺癌仍缺少有效的治疗手段。分子靶向治疗有望成为晚期甲状腺癌治疗的发展方向之一。美国食品药品监督管理局（FDA）最早批准治疗难治性DTC的两种多靶点酪氨酸激酶抑制剂（TKI）为索拉非尼和乐伐替尼。2017年中国国家食品药品监督管理局也批准了索拉非尼用于治疗难治性DTC。一项对碘难治性DTC的Ⅲ期临床研究结果显示，乐伐替尼组病人的无病生存期为18.3个月，明显长于安慰剂组的3.6个月［35］。然而，长期服用多靶点TKI会有腹泻、疲劳、高血压等明显的副反应，使14%的病人不得不停止治疗［36］。而近年随着对DTC发生的分子信号传导通路的深入认识，针对特定的突变或通路的靶向TKI成为热点。如Iravani等［37］报道对3例NRAS和3例BRAFV600E突变的晚期碘难治的病人使用MEK阻滞剂或BRAF阻滞剂4周，结果显示所有3例BRAFV600E突变病人和1例NRAS病人放射性碘的摄取恢复。近期，RET抑制剂Selpercatinib也被批准用于伴有RET融合基因的晚期碘难治性DTC［38］。而另一个值得关注的方向是靶向治疗药物的新辅助治疗功能。例如，2018年，Debora等［39］报道1例病灶无法切除的20岁PTC病人，在接受了19个月的索拉非尼治疗后病灶明显缩小，并最终完全切除；Tsuboi 等［40］报道1例73岁PTC病人，颈部转移淋巴结侵犯颈内静脉、颈段食管及气管，采用乐伐替尼治疗后原发肿瘤体积缩小84.3%，颈部淋巴结缩小56.0%，缓解后病人接受手术治疗，避免了周围器官发生严重损伤。总之，新的DTC特异性基因突变和通路的TKI靶向药为DTC病人带来了更加精准的个性化治疗手段。而新辅助治疗则为晚期不可手术切除的DTC病人带来了新希望。 综上所述，随着发病率的增高和技术的革新，对DTC的发生发展、诊断及治疗均有了新的发现和认识，但在目前的DTC临床诊治中仍存在众多难题亟需解决。未来更为精准的诊断、预后，术后监测标记物及个体化的靶向治疗药物，将是DTC基础研究发展的目标和方向。
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（2020-11-23收稿）