林在楷,周琨,陸霽,董冰,韓肖驊,馬保金,孫強(qiáng)
上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院(上海復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院靜安分院)普外科,上海2000400
甲狀腺癌是最常見的頭頸部惡性腫瘤,其發(fā)病率呈逐年上升趨勢,組織學(xué)可將其分為濾泡細(xì)胞癌和濾泡旁細(xì)胞癌。濾泡細(xì)胞癌又分為乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)、濾泡狀癌、未分化癌和髓樣癌四類[1]。PTC是甲狀腺癌中最常見的亞型,占內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤的70%~80%[2]。研究發(fā)現(xiàn),PTC的發(fā)生、發(fā)展不僅與基因的重排/突變有關(guān),也與微小RNA(microRNA,miRNA)的調(diào)控密切相關(guān)[3]。miRNA靶向目標(biāo)基因調(diào)控不同亞型甲狀腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲成為近年研究的熱點(diǎn)。迄今為止,只有少數(shù)的miRNA被證明與分化型甲狀腺癌相關(guān),其中,包括上調(diào)的miRNA‐146b‐5p、miRNA‐21、miRNA‐2861、miRNA‐221/222、miRNA‐451以及下調(diào)的miRNA‐16、miRNA‐613等[4]。但是,關(guān)于miR‐NA與甲狀腺乳頭狀癌浸潤進(jìn)展的相關(guān)性卻鮮有報(bào)道。因此,本研究通過檢測87例PTC患者腫瘤組織中miRNA‐221/222的表達(dá)水平,并結(jié)合PTC患者的臨床病理特征,評估m(xù)iRNA‐221/222在甲狀腺乳頭狀癌診斷和判斷是否腺外浸潤中的應(yīng)用價(jià)值,現(xiàn)報(bào)道如下。
選取2010年1月至2016年12月首診于上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院普外科的PTC患者87例,組織病理類型的判斷標(biāo)準(zhǔn)參照2007版美國癌癥聯(lián)合委員會(huì)(American Joint Committeeon Cancer,AJCC)甲狀腺腫瘤的病理學(xué)分類。PTC納入標(biāo)準(zhǔn):①腺外浸潤(invasion‐PTC,Ⅰ‐PTC),腫瘤浸潤、突破包膜或伴有淋巴管、氣道、食管、頸前肌群侵犯;②腺內(nèi)浸潤(localization‐PTC,L‐PTC),腫瘤局限包膜內(nèi)、單發(fā)不伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和鄰近器官受累。結(jié)節(jié)性甲狀腺腫(mutinodular goiter,MNG)納入標(biāo)準(zhǔn):組織病理學(xué)檢查證實(shí);病灶呈單發(fā)或多發(fā);伴或不伴包膜浸潤;局部淋巴細(xì)胞增生。PTC患者排除標(biāo)準(zhǔn):①放射性物質(zhì)接觸者;②合并甲狀腺功能異常、甲狀腺炎、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫及甲狀腺腺瘤疾病者;③既往有甲狀腺惡性腫瘤手術(shù)史;④合并其他系統(tǒng)惡性腫瘤、傳染病及內(nèi)科慢性病者。MNG排除標(biāo)準(zhǔn)同上,外加術(shù)中冰凍證實(shí)合并甲狀腺癌者。臨床病理資料中,47例患者經(jīng)病理檢查確診為腫瘤侵出甲狀腺包膜外,侵犯甲狀腺鄰近組織或器官,為腺外浸潤;40例患者腫瘤局限于包膜內(nèi),無腺外浸潤。再選取同期27例MNG患者和18例正常甲狀腺(normal thyroid,NT)患者的甲狀腺組織,其中,18例NT患者的甲狀腺組織由病理科提供,系咽喉部腫瘤手術(shù)切除的正常甲狀腺組織。PTC患者中,男35例,女52例;年齡為16~74歲,平均(46.37±10.88)歲;MNG組中,男8例,女19例;年齡為19~52歲,平均(43.24±6.94)歲;NT組中,男5例,女13例;年齡為39~77歲,平均(50.12±11.07)歲。按照隨機(jī)化、對照分組原則,將研究對象分為4組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過。
留取新鮮標(biāo)本組織腫瘤外2.5 cm處正常甲狀腺組織1.0 cm×1.0 cm×0.3 cm,在保證病理取材需要后,留取待測含包膜癌組織1.0 cm×1.0 cm×0.2 cm,置標(biāo)本于無RNase的凍存管并密封保存于液氮中,取材全程無菌操作。病理切片由兩位病理學(xué)教授獨(dú)立閱片。
標(biāo)本總RNA抽提參照miRcute miRNA提取分離試劑盒(購自上海生物科技有限公司)步驟進(jìn)行。引物序列miRNA‐221上游引物為5'‐CGAGACTGT‐GAGAATTACTTGCAAGCTG‐3',下游引物為5'‐CC‐GCTCGAGCATTGGTGAGACAGCCAATG‐3';miR‐NA‐222上游引物為5'‐CGCAGATCTTTT‐CTTCCA‐CAGA‐3',下游引物為 5'‐GGGGAT‐CCTCTCAG‐GACACT‐GAAGC‐3';U6上游引物為5'‐CTC‐GCTTCGGCAGCACA‐3',下游引物為5'‐AAA‐AATATGGAACGCTTCACGAA‐3'。引物序列經(jīng)Genebank驗(yàn)證。去除基因組DNA,將總RNA反轉(zhuǎn)錄為互補(bǔ)DNA(cDNA),再經(jīng)實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測方法(quantitative real‐time PCR,qRT‐PCR)特異性擴(kuò)增,獲單一熔解曲線峰,軟件分析得到Ct值(PCR反應(yīng)中熒光信號達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)的循環(huán)次數(shù))。
應(yīng)用SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用方差分析,兩兩比較采用SNK‐q檢驗(yàn),非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用秩和檢驗(yàn)。以2‐ΔΔCt標(biāo)準(zhǔn)化miR‐NA表達(dá)數(shù)據(jù)構(gòu)建ROC曲線,分別計(jì)算miRNA‐221和miRNA‐222在診斷甲狀腺乳頭狀癌和判斷是否腺外浸潤中的特異度和靈敏度。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
4組患者甲狀腺組織中miRNA‐221/222表達(dá)情況比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=200.024、167.939,P<0.01)。兩兩比較可以看出,MNG組與NT組miR‐NA‐221/222的表達(dá)情況比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),其余任意兩組間的miRNA‐221/222表達(dá)情況比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。miRNA‐221和miRNA‐222在PTC中表達(dá)上調(diào),高于MNG組和NT組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(表1)
表1 不同甲狀腺組織中miRNA‐221/222表達(dá)情況的比較( 2‐ΔΔCt)
有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和(或)腺外浸潤患者miRNA‐221/222的表達(dá)高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和(或)無腺外浸潤患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而不同性別、年齡、腫瘤直徑、腫瘤分期及是否為多灶性腫瘤患者miRNA‐221/222的表達(dá)情況比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(表2)
表2 miRNA‐221/222表達(dá)與PTC患者臨床病理特征的關(guān)系( 2‐ΔΔCt)
以miRNA‐221/222的表達(dá)水平診斷甲狀腺腫瘤良惡性(圖1A),miRNA‐221的曲線下面積(area un‐der curve,AUC)為 0.803(95%CⅠ:0.735~0.871),miRNA‐222的AUC為0.802(95%CⅠ:0.737~0.868)。miRNA‐221的截?cái)嘀禐?.487時(shí),診斷靈敏度為80.7%,特異度為74.8%;miRNA‐222的截?cái)嘀禐?.502時(shí),診斷靈敏度為78.3%,特異度為73.2%。以miRNA‐221/222的表達(dá)水平診斷甲狀腺腫瘤侵襲性(圖1B),miRNA‐221的 AUC為 0.660(95%CⅠ:0.524~0.797),miRNA‐222的AUC為0.653(95%CⅠ:0.512~0.794)。miRNA‐221的截?cái)嘀禐?0.846時(shí),診斷靈敏度為63.6%,特異度為52.5%;miRNA‐222的截?cái)嘀禐?.851時(shí),診斷靈敏度為63.6%,特異度為73.8%。
圖1 miRNA‐221/222表達(dá)的ROC分析
本研究通過總結(jié)大量的甲狀腺癌手術(shù)發(fā)現(xiàn),高度侵襲性PTC常侵犯氣管、食管,甚至包繞喉返神經(jīng)。雖然術(shù)前超聲、CT及細(xì)針穿刺可以為診斷提供幫助,但在甲狀腺腫瘤是否存在腺外浸潤、是否有轉(zhuǎn)移及預(yù)后預(yù)判上仍存在一定困難。
近年關(guān)于miRNA的研究發(fā)現(xiàn),在甲狀腺癌中,多種miRNA表達(dá)上調(diào),如miRNA‐146b、miRNA‐222、miRNA‐221、miRNA‐10b、miRNA‐187等;一些miR‐NA 表達(dá)下調(diào),如 miRNA‐199a、miRNA‐204、miR‐NA‐218、miRNA‐300等[5‐6]。利用這些分子病理學(xué)的改變,使得甲狀腺癌的早期診斷和侵襲性有望更快實(shí)現(xiàn)。本研究得到類似結(jié)果,miRNA‐221和miRNA‐222在PTC中表達(dá)上調(diào),高于MNG組和NT組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
有學(xué)者構(gòu)建BRAF基因突變小鼠模型發(fā)現(xiàn),PTC進(jìn)展到低分化癌[7]。最新研究發(fā)現(xiàn),miRNA‐126可靶向抑制BRAF突變的未分化甲狀腺癌細(xì)胞增殖[8‐10],提示PTC發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程,其進(jìn)展時(shí)腫瘤直徑增大,腺外侵襲增強(qiáng),甲狀腺乳頭狀癌隨著腫瘤細(xì)胞的增殖,其侵襲性增強(qiáng),可逐步進(jìn)展為低分化甲狀腺癌[11‐12]。因此,高度侵襲性PTC是否因BRAF基因融合了PI3KR2基因突變而致分化程度降低,呈現(xiàn)為惡性程度激增,有待進(jìn)一步深入研究。值得注意的是,本研究發(fā)現(xiàn),存在腺外浸潤的PTC患者組織中miRNA‐221/222的表達(dá)水平高于無腺外浸潤的PTC患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示侵襲性PTC與局限性PTC在分子病理上可能有更多差異,而miRNA‐221/222有望成為判斷PTC是否腺外浸潤的生物標(biāo)志物。
研究顯示,miRNA‐221和miRNA‐222可能通過下調(diào)MMP抑制劑增強(qiáng)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力[13‐14]。有研究表明,miRNA‐221可抑制細(xì)胞周期依賴性蛋白p27kip1的表達(dá),p27Kip1在G1/S細(xì)胞周期的負(fù)性調(diào)控中具有關(guān)鍵作用,強(qiáng)制表達(dá)miRNA‐221和miRNA‐222可以刺激甲狀腺癌細(xì)胞打破G1/S周期停滯,從而持續(xù)增殖[15‐16]。本研究結(jié)果顯示,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腺外浸潤的PTC患者miRNA‐221/222的表達(dá)高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和無腺外浸潤患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示PTC患者腺外浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移可能與miRNA‐221/222表達(dá)上調(diào)有關(guān)。
本研究以miRNA‐221/222的表達(dá)水平診斷甲狀腺腫瘤良惡性的效果較好,其AUC分別為0.803和0.802。Zhu等[17]研究指出,miRNA‐221通過抑制PTEN和TⅠMP3的表達(dá),最終導(dǎo)致癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。ROC曲線結(jié)果顯示,miRNA‐221的截?cái)嘀禐?.846時(shí),判斷PTC侵襲性的診斷靈敏度為63.6%,特異度為52.5%;miRNA‐222的截?cái)嘀禐?.851時(shí),診斷靈敏度為63.6%,特異度為73.8%,提示miR‐NA‐221/222在判斷甲狀腺癌侵襲性方面有一定的價(jià)值,但靈敏度和特異度還不夠。因此,研究認(rèn)為,后續(xù)研究可嘗試引入更多相關(guān)的miRNA進(jìn)行聯(lián)合診斷,以達(dá)到臨床應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,miRNA‐221/222在PTC患者組織中表達(dá)上調(diào),與PTC侵襲程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況相關(guān),支持其作為侵襲性PTC潛在的生物標(biāo)志物,但利用特異度miRNA判斷甲狀腺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)性,仍有待進(jìn)一步深入研究。
[1]Liu R,Xing M.TERT promoter mutations in thyroid cancer[J].Endocrine‐related Cancer,2016,23(3):R143.
[2]Zhang KE,Ge SJ,Lin XY,et al.Ⅰntercellular adhesion mol‐ecule 1 is a sensitive and diagnostically useful immunohis‐tochemical marker of papillary thyroid cancer(PTC)and of PTC‐like nuclear alterations in Hashimoto’s thyroiditis[J].Oncol Lett,2016,11(3):1722‐1730.
[3]Mayr C,Wagner A,Loeffelberger M,et al.The BMⅠ1 inhib‐itor PTC‐209 is a potential compound to halt cellular growth in biliary tract cancer cells[J].Oncotarget,2016,7(1):745‐758.
[4]Zhao Y,Lin J,Xu B,et al.MicroRNA‐mediated repression of nonsense mRNAs[J].Elife,2014,3(4):e03032.
[5]Huang CT,Oyang YJ,Huang HC,et al.MicroRNA‐mediat‐ed networks underlie immune response regulation in papil‐lary thyroid carcinoma[J].Sci Rep,2014,4(9):6495.
[6]Dimri M,Kang M,Dimri GP.A miR‐200c/141‐BMⅠ1 auto‐regulatory loop regulates oncogenic activity of BMⅠ1 in cancer cells[J].Oncotarget,2016,7(24):36220‐36234.
[7]Dagmara R,Michal S,Ewa C,et al.BRAFV600E‐Associat‐ed Gene Expression Profile:Early Changes in the Transcrip‐tome,Based on a Transgenic Mouse Model of Papillary Thyroid Carcinoma[J].PLoS One,2015,10(12):e0143688.
[8]Danysh BP,Rieger EY,Sinha DK,et al.Long‐term vemu‐rafenibtreatmentdrivesinhibitorresistancethroughasponta‐neous KRAS G12D mutation in a BRAF V600E papillary thyroid carcinomamodel[J].Oncotarget,2016,7(21):30907‐30923.
[9]Wixted JH,Rothstein JL,Eisenlohr LC.Ⅰdentification of functionally distinct TRAF proinflammatory and phosphati‐dylinositol 3‐kinase/mitogen‐activated protein kinase/extra‐cellular signal‐regulated kinase kinase(PⅠ3K/MEK)trans‐forming activities emanating from RET/PTC fusion oncop‐rotein[J].J Biol Chem,2012,287(6):3691‐3703.
[10]Xiao J,Lin HY,Zhu YY,et al.MiR‐126 regulates prolifer‐ation and invasion in the bladder cancer BLS cell line by targeting the PⅠK3R2‐mediated PⅠ3K/Akt signaling path‐way[J].Oncol Targets Ther,2016,9:5181‐5193.
[11]Duquette M,Sadow PM,Husain A,et al.Metastasis‐asso‐ciated MCL1 and P16 copy number alterations dictate re‐sistance to vemurafenib in a BRAFV600E patient‐derived papillary thyroid carcinoma preclinical model[J].Oncotar‐get,2015,6(40):42445‐42467.
[12]Dagmara R,Michal S,Ewa C,et al.BRAFV600E‐associ‐ated gene expression profile:early changes in the tran‐scriptome,based on a transgenic mouse model of papil‐lary thyroid carcinoma[J].PLoS One,2015,10(12):e0143688.
[13]Li L,Li H.Role of microRNA‐mediated MMP regulation in the treatment and diagnosis of malignant tumors[J].Cancer Biol Ther,2013,14(9):796‐805.
[14]Xu Q,Li P,Chen X,et al.MiR‐221/222 induces pancreat‐ic cancer progression through the regulation of matrix me‐talloproteinases[J].Oncotarget,2015,6(16):14153‐14164.
[15]Galardi S,Mercatelli N,Farace MG,et al.NF‐kB and c‐Jun induce the expression of the oncogenic miR‐221 and miR‐222 in prostate carcinoma and glioblastoma cells[J].Nucleic Acids Res,2011,39(9):3892‐3902.
[16]Galardi S,Petretich M,Pinna G,et al.CPEB1 restrains proliferation of Glioblastoma cells through the regulation of p27(Kip1)mRNA translation[J].Sci Rep,2016,6:25219.
[17]Zhu J,Liu F,Wu Q,et al.MiR‐221 increases osteosarco‐ma cell proliferation,invasion and migration partly through the downregulation of PTEN[J].Ⅰnt J Mol Med,2015,36(5):1377‐1383.