miRNA與甲狀腺癌關系研究進展

丁偉平

[摘 要] 甲狀腺癌是最常見的內分泌系統腫瘤，術前診斷的金標準細針抽吸仍有10%-20%病例不能確診。miRNA具有潛在診斷價值，對miRNA表達的檢測可以幫助鑒別病變的良惡性。文章整理近年關于miRNA與甲狀腺癌研究文獻，就miRNA與甲狀腺癌發生發展、診斷以及治療的關系進行綜述。

[關鍵詞] 甲狀腺癌；miRNA；診斷；細針抽吸

中圖分類號： R736.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2014）06-020-04

甲狀腺癌是最常見的內分泌系統腫瘤，發病率約占所有惡性腫瘤中的1.7%[1]。孫嘉偉等[2]統計，1988～2009年我國甲狀腺癌的發病率呈上升趨勢。甲狀腺癌可從兩種內分泌細胞演變而來：濾泡細胞和濾泡旁C細胞。超過95%的甲狀腺癌來源于濾泡細胞，可分為乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma， PTC）、濾泡狀甲狀腺癌（follicular thyroid carcinoma，FTC）和未分化型甲狀腺癌（anaplastic thyroid carcinoma， ATC）。診斷甲狀腺結節的金標準是細針抽吸（fine needle aspiration， FNA）活檢，但結果中良性占60%-70%，惡性占5%-7%，可疑惡性占不到10%，意義不明的濾泡樣病變或新生物占10%，濾泡樣病變或新生物占10%-20%，仍有5%-15%的病例不能診斷[3]。為進一步確診，則需行偏側甲狀腺切除術以進行組織學診斷。所以，需要引入新的技術來協助診斷甲狀腺結節，從而減少有創的偏側甲狀腺切除術。

為提高FNA細胞學檢查的診斷準確性，將突變分析用于結果不確定的FNA活檢。而當前突變分析的特異性可達95%-100%，但敏感性只有38%-86%[4]。對無甲狀腺癌沒有胞體突變病例，無法應用突變分析。另一具有潛在診斷價值的分子——miRNA（miR，microRNA），是一類長約22個核苷酸的基因調節因子。某些特殊的miRNA可作為致癌基因或抑癌因子[5]。在肺癌和結直腸癌研究中，miRNA的潛在診斷能力已被證實。對miRNA表達的檢測可幫助鑒別病變的良惡性，且有助于評估治療的有效程度[6-8]。

本文回顧目前關于miRNA與甲狀腺癌的研究，就miRNA與甲狀腺癌發生發展、診斷以及治療的關系進行綜述。

1 miRNA與甲狀腺癌的病理過程

1.1 miRNA與PTC

PTC是甲狀腺癌中最常見類型，大部分的研究都包括了PTC患者組織樣本。幾乎所有基因芯片研究均證實了在PTC中，miRNA-221與222在PTC中較良性組織（正常組織、濾泡腺癌或結節性甲狀腺腫）中表達均明顯上調[6， 9-12]。He等[9]發現，miRNA-146b、miRNA-211、miRNA-222在癌組織表達比正常組織高10倍以上，通過分析，推測miRNA-146b、miRNA-211、miRNA-222的靶基因為c-KIT，可能通過下調KIT基因，參與PTC的發生。在移植大鼠人源PTC模型中，發現miRNA-221、miRNA-222、miRNA-181b均過表達，而阻斷miRNA-221后，PTC生長受到抑制[10]。Visone等[13]證實了在PTC細胞中，miRNA-221、miRNA-222通過抑制p27Kip1的表達，解除p27（Kip1）對細胞周期的控制，從而參與PTC的發生和發展。戴璇璇等[14]采用RNA印記雜交法證實了miRNA-221在PTC中的表達水平明顯高于癌旁正常組織，并且在分組分析中發現，miRNA-221過表達與腫瘤侵襲性的臨床病理特征（如包膜侵犯、 淋巴結轉移）有關。Chou等[15]評價了100例PTC患者的TNM分期和miRNA-221、miRNA-222、miRNA-146b的相關性，認為這3個miRNA與甲狀腺外侵襲顯著相關，且miRNA-221、miRNA-146b在高風險組表達水平顯著提高。BRAF基因突變可通過NF-κB通路上調miRNA-221的表達，并且提高PTC的侵襲性，故這可能是miRNA-221與PTC侵襲性有關的分子機制之一[16-19]。

miRNA不但在乳頭狀甲狀腺癌的發生發展的過程中有著重要意義，對PTC復發也具有一定預測價值。LeeJC等[20]回顧性分析了復發以及未復發PTC病例，miRNA-222與miRNA-146b的表達在手術后顯著下降，復發后再顯著上升， miRNA-222及miRNA-146b具有作為預測PTC復發標志物的潛力。

1.2 miRNA與FTC

濾泡狀甲狀腺癌的惡性程度要高于PTC，且多與PTC伴隨發生。在FTC的發生過程中，多種microRNA均有不同程度高表達。這種細胞表達與細胞類型有一定關系。Weber等[21]證明了過表達miRNA-197、miRNA-346能夠誘導HEK293T細胞的增殖，而抑制miRNA-197、miRNA-346則會導致FTC133和K5細胞系（人FTC細胞系）增長停滯，而對NPA87細胞系（人PTC細胞系）并無影響。他們還證實了miRNA-346通過抑制EFEMP2，miRNA-197通過抑制ACVR1和TSPAN3來促進癌細胞生長。故沉默miRNA-197、miRNA-346基因可以成為治療FTC的新方向。Nikiforova等[22]發現miRNA-187在PTC和FTC中高表達，但在甲狀腺濾泡狀腺瘤（follicle adenoma， FA）中表達水平不變，故可通過測量miRNA-187的水平來鑒別FTC和FA，卻不能鑒別FTC和其他濾泡細胞來源腫瘤。FTC與miRNA相關研究較少，在國內尚無該領域研究。可能是此種病例相對較少，且多與PTC伴發，限制了FTC與miRNA相關研究進展。

1.3 miRNA與ATC

ATC是卵泡起源的甲狀腺癌，其侵襲性和死亡率在所有甲狀腺癌中最高，發病人數占所有甲狀腺癌的10%-15%，其生長迅速，極易產生局部癥狀。ATC對化療和放療均不敏感，所以明確miRNA在ATC增殖和凋亡中的作用對治療有重要意義，可能帶來治療ATC的新方法。Takakura等[23]發現，抑制miRNA-17-3p可能通過活化caspase-3和9，導致細胞生長停滯，使細胞凋亡。抑制MiRNA-17-5p或miRNA19a也可誘導出強烈的生長受限，但只有miRNA-17-5p能使細胞衰老。因抑制miRNA-17-5p和miRNA19a 后RB1和PTEN的表達增加，所以miRNA17-5p和miRNA19a的靶點被確定位于RB1和PTEN基因。有報道顯示，PTEN去活化可出現于高度惡性或晚期甲狀腺癌，特別是在ATC中[24]。Mitomo等[25]發現，相比于正常甲狀腺組織，甲狀腺癌中分別有5種miRNA的表達上調和下調。相比于PTC中，MiRNA-138是其中唯一在ATC中表達顯著下調的miRNA，且發現其靶基因是hTERT 基因（human telomerase reverse transcriptase gene，人端粒酶反轉錄酶基因），該靶基因表達產物蛋白在ATC中過表達。確定的特異靶點是miRNA-138和hTERT 3未翻譯區，失去miRNA抑制的細胞中hTERT蛋白表達增加，導致甲狀腺癌的發生。此外，hTERT表達上調和序貫的miRNA-138表達下調，可能是高分化PTC進展為ATC的機制之一[26-27]。2010年，Braun等[28]證實：miRNA-200和miRNA-30在ATC中表達顯著降低，從而可區別于PTC和FTC。ATC衍生的間質細胞中這些miRNA的表達減少了細胞的侵襲能力，并通過調節MET（mesenchymal-epithelial transition，間質-上皮轉換）標記蛋白誘導了MET。支持TGF-β信號通路在MET/EMT（epithelial-mesenchymal transition，上皮-間質轉換）的作用，SMAD2和TGF-βR1的表達在大多數ATC中都上調，并在ATC衍生的細胞中受到miRNA-30和/或miRNA-200家族中成員的調控。某些特征MiRNA可作為潛在的ATC生物標志物。Visone等[29]在ATC細胞系中誘導miRNA-26a和miRNA-125b高表達，導致細胞生長抑制，解釋了這兩種miRNA對細胞周期的負向調節和其在甲狀腺腫瘤發生中的下調原因。Pacifico等[30]提出，NF-κB通過上調miRNA-146a的表達，參與ATC的發生。MiRNA表達的調節受到RNA多聚酶II依賴的轉錄因子控制，NF-κB在ATC來源的FRO細胞系中被失活，miRNA-146a在人ATC標本中比正常甲狀腺組織要高表達。NF-κB通過上調miRNA-146a的表達參與ATC的發生發展。綜上可見microRNA的表達研究對于ATC的治療有著積極的意義，抑制某些蛋白的表達對ATCs的治療有借鑒意義。

1.4 miRNA與MTC

目前只有兩個關于MTC中miRNA表達的研究。Nikiforova等[22]發現了一組共10個miRNA在MTC中表達上調。2011年Abraham等[31]試圖通過分析miRNA表達來確定MTC的預后生物標志物和治療靶點。MiRNA-183和miRNA-375在MTC中高表達，且預示著外側淋巴結轉移，與殘余癌細胞載量、遠處轉移和死亡率有關。在TT細胞（人MTC細胞系）中敲低miRNA-183的表達能誘導增殖細胞減少，且LC3B蛋白表達上調，LC3B與細胞自噬活動有關。

2 miRNA與甲狀腺癌的診斷

在FFPE樣本中檢測miRNA的能力使miRNA成為非常吸引人的生物標志物[7， 32]。與mRNA相反，miRNA受固定的影響較小，且因其體積小、穩定性高，故易于從FFPE樣本中提取出[33]。此外，由于miRNA體積小、質量輕，miRNA也可通過FNA抽出。無論如何，關鍵是最終結果與FFPE對照樣本一致[34]。有試驗證實，使用一系列miRNA檢測甲狀腺癌的敏感性或陰性預測值為100%，他們的研究設計是可靠的[3， 22， 35， 36]。而miRNA檢測甲狀腺癌的特異性，各個研究中的結果不一，從29%至94%不等[22， 33， 35， 36]。Mazeh等[37]以FNA活檢作為對照，分析了單miRNA鑒別確診的惡性結節和對側甲狀腺葉的能力。他們的預測值結果非常高，但他們卻忽略了患者間的異質性。Shen等[38]和Vriens等[39]分析了一組miRNA，敏感性和陰性預測值接近100%，但臨床適用性差。

3 miRNA的靶點

miRNA-21在多種腫瘤類型中均上調，是較佳的評價腫瘤指標。通過抑制PTEN和PDCD4這兩種抑癌蛋白，在腫瘤發生、發展、轉移和抗腫瘤藥物抵抗中起重要作用[40-41]。MiRNA-146b通常在濾泡來源的甲狀腺癌中高表達，而在其他腫瘤類型中則并不高。它作為原癌因子與SMAD4 3非轉錄區結合，抑制TGFβ信號通路[42]。MiRNA-221和miRNA-222直接作用于p27Kip1mRNA轉錄，作用于細胞周期中的靜止細胞，使它們進入S期[13]。確認miRNA的靶點能夠使我們更深入理解miRNA在細胞周期中的作用，從而通過控制miRNA的表達，抑制腫瘤的生長。

4 小結

甲狀腺FNA是術前診斷、評價甲狀腺結節的重要方法，但仍有10%-20%的樣本不能確定。所以需要額外的手段來提高術前診斷率。在不同類型的甲狀腺癌中，miRNA的表達均有著顯著的差異，使得我們不僅能鑒別甲狀腺腫瘤的良惡性，而且能區分腫瘤類型。已有研究報道了使用循環中miRNA作為新一類的生物標志物來診斷甲狀腺癌。通過miRNA靶向治療甲狀腺癌，還需更多有關miRNA靶基因作用的研究。

參 考 文 獻

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