甲狀腺癌基因診斷與基因治療的研究進展

1.北京大學醫學部 （北京 100191）

2.北京大學深圳醫院甲乳外科 （廣東 深圳 518036）

孫 鳳1 韋 偉2

甲狀腺癌基因診斷與基因治療的研究進展

1.北京大學醫學部 （北京 100191）

2.北京大學深圳醫院甲乳外科 （廣東 深圳 518036）

孫 鳳1韋 偉2

甲狀腺癌；基因診斷；基因治療

甲狀腺癌(thyroid carcinoma，TC)是內分泌系統中最常見的惡性腫瘤之一，約占全身惡性腫瘤的3%。近三十年來，甲狀腺癌以6.2%的年增長速度遞增，成為當前增長速度最快的惡性腫瘤[1]。其中分化型甲狀腺癌(differentiated thyroid carcinoma，DTC)占大多數，根據組織學突變不同又分為甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)和甲狀腺濾泡狀癌(follicular thyroid carcinoma，FTC)，另有來源于甲狀腺濾泡旁細胞的甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)。未分化型甲狀腺癌(anaplastic thyroid carcinoma，ATC)則一般起源于分化型中的一些發生去分化的細胞。大多數分化型甲狀腺癌惡性度低，預后良好。未分化型甲狀腺癌不僅預后較差，而且由于基因突變而導致侵襲性顯著升高。

在甲狀腺癌的發生、發展過程中，多種癌基因與抑癌基因參與其中。甲狀腺癌相關基因改變包括：BRAF突變、RET/PTC重排、PAX8/PPARγ重排、TP53突變等。這些基因突變也許可用來診斷疾病，或是預測預后，甚至作為潛在的治療靶點。本文對目前研究較多且與甲狀腺癌關系較為密切的基因診斷及基因治療的研究進展作一綜述。

1 甲狀腺癌相關基因診斷

1.1 BRAF基因突變BRAF基因位于7號染色體，由783個氨基酸組成，在RAF基因突變亞型(ARAF、BRAF、CRAF)中最常見，發生率為35%～69%。目前發現與人類腫瘤相關的BRAF基因突變約65種[2-4]，其中BRAFV600E(T1799A點突變)是甲狀腺癌最常見的基因突變。BRAFV600E突變后導致所表達蛋白質中第600位的纈氨酸(V)轉換為谷氨酸(E)，使MAPK 通路持續活化，最終導致細胞持續分裂、增殖、腫瘤形成。研究發現在各型甲狀腺中BRAFV600E與PTC的侵襲行為和不良預后密切相關[5,6]。Xing等[7,8]研究發現，BRAF V600E基因突變還與PTC臨床病理特征密切相關，如患者年齡、腫瘤直徑、多中心發生、甲狀腺外浸潤、淋巴結轉移和腫瘤分期等。提示BRAFV600E基因突變對預后評估有重要意義[9,10]。研究已證實BRAFV600E 突變可作為進展性疾病的獨立危險因素，并可增加疾病特異死亡率風險[8,11]。我國學者還發現BRAFV600E基因突變與PTC中央區淋巴結轉移有關[12]。

另外，在Zatelli等[13]的研究中發現BRAF V600E聯合FNAB檢測能提高PTC的診斷敏感度。因此，可將BRAFV600E作為PTC診斷治療、預測預后和預測腫瘤復發的標記，尤其術前測試BRAFV600E對預測和指導外科手術切除范圍發揮重要作用。

近期研究還發現BRAFV600E基因突變可導致甲狀腺激素合成及碘代謝相關基因的表達下降[14]，提示BRAFV600E基因突變與PTC轉移灶攝碘率降低有相關性，預示著未來對BRAFV600E基因突變的逆轉將成為PTC治療一個重要方向。

1.2 RET/PTC基因重排RET基因位于人10號染色體10q11．2區，編碼膜酪氨酸激酶受體蛋白，經重排后的基因稱RET/PTC癌基因。目前對RET與甲狀腺癌關系研究比較透徹，RET/PTC重排是染色體易位或臂內倒位致RET基因的3’端和被結合基因的5’端之間產生重排，引起酪氨酸蛋白激酶功能區持續的激活，使通路下游信號持續開放，導致細胞發生惡性轉化[15,16]。RET/PTC基因重排較常見的甲狀腺癌基因改變，其中以RET/PTCl、RET/PTC3最多見。相關研究顯示兒童散發性甲狀腺癌病例中RET/PTC重排發生率約45%，高于成人[17]；而在輻射后的甲狀腺乳頭狀癌中重排率遠高于散發性的病例，可達60%～70%[18]。因此，RET/PTC重排與兒童及輻射誘導的PTC有關。雖然RET/PTC在早期甲狀腺癌發生的作用尚未闡明，但已有研究證實RET/PTC在早期甲狀腺癌中有較高的表達水平，因此深入研究RET/PTC將對早期甲狀腺癌的診斷具有很高價值。目前RET/PTC重排基因檢測輔助FNAB的應用是臨床預測PTC的重要指標。另外，研究發現RET/PTC重排除不僅見于PTC，還可見于部分甲狀腺良性病變，如橋本氏甲狀腺炎、小梁性腺瘤等。

1.3 PAX8-PPARγ融合基因PAX8/PPARγ重排是發生在染色體2和3，t(23)(q13；P25)之間的易位，導致編碼甲狀腺配對域轉錄因子的PAX8和PPARγ基因相融合[19]。PAX8/PPARγ基因融合后可顯著增加PAX8/ PPARγ嵌合蛋白的表達水平，但削弱了PPARγ的抑瘤活性[20]。研究表明約30%～40%的常規型FTC和約5%的嗜酸細胞癌中存在PAX8/PPARγ表達[21]。而在PTC中，僅濾泡亞型中出現PAX8/PPARγ重排，陽性率約為37%，該基因重排還出現于在約10%FA(濾泡型腺瘤)中[22]?？梢姡琍AX8/PPARγ對FTC與FA的鑒別診斷具有一定的意義。臨床資料顯示，在甲狀腺腫瘤中，PAX8/ PPARγ重排與甲狀腺癌臨床病理特征有密切關系，如年輕、瘤體較小、伴癌巢樣生長結構、容易的侵犯血管等[21]。因此，研究者認為PAX8/PPARγ基因可作為FTC最重要的易感基因，其檢測試驗的臨床應用不僅有助于對FTC和FA的診斷，還可為FTC的預后和治療提供可靠的依據。

1.4 P53基因P53抑癌基因位于人17號染色體短臂上，產物由393個氨基酸組成的蛋白質。P53蛋白能有效維持細胞正常生長、分化，抑制細胞惡性增殖。人P53基因主要分野生型(wp53)和突變型兩類，野生型P53發揮抑癌功能，而突變型P53具有促進腫瘤發生、發展作用。在甲狀腺腫瘤發生過程中，高分化的腫瘤組織P53表達弱，而未分化或低分化的腫瘤組織P53較高表達，表明突變型P53與甲狀腺腫瘤預后相關[23]。Morita等[24]研究發現P53蛋白在原發性PTC中高表達，并與腫瘤直徑及淋巴結轉移有明顯相關性，表明P53基因突變可能參與了PTC的發生、發展，并與PTC的進展、侵襲和轉移有關。同時，研究發現野生型P53基因可增強腫瘤細胞對放療的敏感性，從而給對放療不敏感的甲狀腺癌患者帶來希望。目前，相關基因靶向藥物已初步應用于甲狀腺癌的治療研究，并顯示出良好的治療前景。

1.5 多基因聯合檢測隨著越來越多的基因檢測技術深入研究，許多單獨的基因檢測表現出特異性高、靈敏度差、且在癌組織中經常缺失的特性，而研究顯示對多個基因進行聯合檢測比單一基因檢測能夠顯著提高診斷率。如術前使用FNAB聯合檢測BRAF、P27、Cyclin D1基因的表達情況來評估PTC患者是腫瘤擴散和淋巴結轉移風險性。這種方法不僅提高了PTC的診斷率，并可進一步為手術治療提供依據及可為晚期的PTC患者提供新的治療方法。同時，對于BRAF突變患者，P27表達過低以及Cyclin Dl表達增高時可以加大手術范圍，減少術后復發的幾率。這樣必然為PTC的治療及預后的判斷提供了有效的手段，給更多的PTC患者帶來新的治療希望。

然而，甲狀腺癌的診斷和預測預后需要綜合考慮多個基因，不能孤立于單一的指標，對FNAB活檢組織進行多個基因標記的基因譜聯合檢測，可以幫助我們更早地診斷疾病，更合理地選擇治療方案、評價療效和評估預后，進而完善個體化治療方案提高患者的生存質量。

2 甲狀腺癌相關基因治療

2.1 針對BRAF靶向藥物目前針對BRAF靶向藥物主要有兩類：一類是廣譜的RAF激酶抑制劑，對RAF各亞型(ARAF，BRAF和CRAF)、部分激酶如KIT、血管內皮生長因子受體(VEGFR)等均有抑制。其代表為索拉菲尼(sorafenib)、RAF-265、XL-281等。這類抑制劑具有廣譜的抗腫瘤及抗血管生成作用。在索拉菲尼對局部晚期或發生轉移的難治型TC患者III期臨床試驗中，試驗組(207名患者)口服索拉非尼400mg/次、每天兩次，對照組(210名患者)口服同劑量的安慰劑，結果表明試驗組中位生存期10.8個月，對照組中位生存期5.8個月[25]。2013年，索拉菲尼通過了FDA認可用于治療發生轉移的DTC患者，目前常見的不良反應有腹瀉、高血壓和皮疹。

另一類是BRAF抑制劑，對BRAF尤其是BRAFV600E有很高的抑制活性，代表為威羅菲尼(vemurafenib, PLX-4032)和達拉菲尼(dabrafenib)。目前威羅菲尼單療法應用于BRAFV600E突變陽性的甲狀腺癌的II期臨床試驗正在進行(NCT01286753)，在I期耐受性臨床試驗中，對3例V600E基因突變的甲狀腺癌患者給予威羅菲尼治療后表現出部分緩解(PR)，3名受試者CT上觀察到的腫瘤范圍縮小，表明了威羅菲尼對甲狀腺癌治療有很好前景。其常見的副反應有脫發、皮疹、光過敏和關節痛等。

2.2 針對RET靶向藥物針對RET的靶向藥物包括：凡得他尼(vandetanib)、卡博替尼(cabozantinib)、AMG-706(Motesanib)、索拉非尼(sorafenib)、等。其中凡得他尼是多靶點酪氨酸激酶抑制劑，可通過抑制RET、EGFR、VEGFR等酪氨酸激酶而抑制腫瘤的生長、轉移[26]。目前，凡得他尼用于治療MTC、PTC及FTC的大量III期臨床試驗正在進行，其常見不良反應有腹瀉，高血壓，皮疹等[27]。卡博替尼對RET有強烈抑制作用，2012年11月，卡博替尼通過了FDA認可主要用于治療進展伴轉移的MTC患者，而其用于DTC的治療尚處于臨床試驗中。

2.3 針對PPARγ靶向藥物—PPARγ激動劑PPARγ(過氧化物酶體增殖物激活受體γ)激動劑通過結合和激活PPARγ而起治療作用，主要包括非甾體類抗炎藥物，氨基酸衍生物，多不飽和脂肪酸，花生酸和噻唑烷二酮類藥物等。PPARγ可作為抑癌基因，通過上調酶的活性來調節細胞周期，尤其是激活PPARγ使P21蛋白表達上調，導致細胞在G0-G1期被阻滯，從而抑制腫瘤增殖。目前羅格列酮用于ATC的治療，主要通過增加甲狀腺特異性分化表達，誘導組織細胞向上皮-間充質轉化，從而控制ATC的生長和擴散。

然而，目前大多數針對標記基因的靶向藥物仍處于臨床研究中，尚需要大量臨床試驗的證實。

3 結 論

綜上所述，隨著分子生物學的研究進展，越來越多的甲狀腺癌相關基因包括RAS突變、P27基因、Survivin基因、Kiss-1腫瘤轉移抑制基因、EG-1基因、C-met基因、erBb-2基因、PTEN基因、TRK(NTRKI)基因重排、以及視網膜母細胞瘤RB基因等被發現，這對未來甲狀腺疾病的治療提供了潛在的研究價值。因此，未來通過FNAB 活檢組織進行多基因譜聯合檢測，必將對甲狀腺疾病的診療、預后起指導意義，為早期甲狀腺癌的診斷提供可靠信息。同時隨著甲狀腺癌相關基因靶向治療的發展迅速，基因治療藥物應用前景更加廣闊，不僅為甲狀腺癌的治療開辟了新的方向，而且為難治型甲狀腺癌和晚期患者帶來新的希望。

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R736.1

A

10.3969/j.issn.1009-3257.2016.01.021

2016-01-18

孫 鳳，女，北京大學醫學部2013級研究生，專業為外科學，主要研究方向：甲狀腺早期診斷及治療。

韋 偉