林琳，劉建華，吳麗娜

0 引言

甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤，甲狀腺癌的發(fā)病率在世界范圍內(nèi)持續(xù)增長。Siegel等[1]對美國近幾年甲狀腺癌的發(fā)病率、死亡率進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，甲狀腺癌女性患者多于男性，女性甲狀腺癌發(fā)病率已位列惡性腫瘤的第五位，僅次于乳腺癌、肺癌、直腸癌和宮頸癌。甲狀腺癌可分為：來源于濾泡旁細胞的甲狀腺髓樣癌和來源于濾泡細胞的甲狀腺癌。根據(jù)分化程度的不同，又將其分為分化型甲狀腺癌和未分化型甲狀腺癌。分化型甲狀腺癌主要包括甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid cancer,PTC）與甲狀腺濾泡性癌（follicular thyroid cancer,FTC）。其中，甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)病率較高，占甲狀腺癌的80%～85%[2]。甲狀腺癌的發(fā)病機制尚不清楚，多數(shù)研究者在基因水平對甲狀腺癌進行了大量研究，發(fā)現(xiàn)RET、BRAF[3]等基因在甲狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。盡管，已有研究證實，信使RNA（messenger RNA,mRNA）、微小RNA（microRNA,miRNA）、長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA,lncRNA）與環(huán)狀RNA（circular RNA,circRNA）對細胞生物學(xué)行為以及基因表達調(diào)節(jié)起關(guān)鍵作用，但是，迄今為止，甲狀腺癌相關(guān)RNA分子在甲狀腺癌的研究中仍較少，且其在甲狀腺癌發(fā)生機制中的具體作用尚不明確。本文擬對甲狀腺癌相關(guān)RNA的研究進展作一綜述。

1 腫瘤相關(guān)RNA的概述

RNA是存在生物細胞的遺傳信息載體，對細胞生物學(xué)行為具有關(guān)鍵的調(diào)控作用。其中，mRNA主要參與正常細胞轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，mRNA翻譯、甲基化修飾失調(diào)[4-5]以及mRNA與miRNA相互作用失衡都有助于腫瘤的發(fā)生。近兩年來許多研究人員對多種非編碼RNA在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程中的作用機制進行了深入研究。已有研究證實：lncRNA可通過改變?nèi)旧|(zhì)修飾水平，調(diào)節(jié)mRNA的加工并調(diào)控蛋白活性[6]，從而影響腫瘤的發(fā)生與進展。另外，有研究者表明mRNA、miRNA、lncRNA和circRNA可作為競爭性內(nèi)源性RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）相互作用，形成ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程起一定的作用[7]。lncRNA與circRNA可作為ceRNA分子，具有miRNA海綿的功能，通過競爭性結(jié)合miRNA上的RNA結(jié)合蛋白位點，從而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程，在腫瘤發(fā)生過程中起關(guān)鍵作用[8]。因此，各類RNA在腫瘤發(fā)生、增殖和侵襲轉(zhuǎn)移等過程中起重要調(diào)控作用。

2 甲狀腺癌相關(guān)RNA

隨著甲狀腺癌發(fā)病率的增長，研究者們對mRNA、miRNA、lncRNA和circRNA在甲狀腺癌發(fā)生中的作用機制進行深入探索，為甲狀腺癌的診斷和治療提供了新思路。

2.1 mRNA

mRNA是攜帶遺傳信息的一類單鏈核糖核苷酸，參與生物的轉(zhuǎn)錄與蛋白翻譯過程，而腫瘤細胞具有較強的生長、繁殖能力，腫瘤發(fā)展過程需要更多的蛋白質(zhì)支持。mTOR是一種絲氨酸蘇氨酸激酶，有研究發(fā)現(xiàn)腫瘤中mTOR的過度激活導(dǎo)致mRNA翻譯失調(diào)，使機體蛋白質(zhì)合成速率增加，從而促進腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移[5]。此外，Pinello等[4]通過研究證實：mRNA甲基化修飾的失調(diào)有助于腫瘤的發(fā)生，N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine,m6A）修飾的mRNA水平檢測可能是一種新型生物分子標志物檢測技術(shù)，對甲狀腺癌的早期發(fā)現(xiàn)和治療具有重要的臨床意義。因此，對臨床活檢標本中mRNA異常表達的檢測，有助于患者的早期診斷、預(yù)測腫瘤預(yù)后并提供適宜的治療方法。其中，BRAF mRNA是研究較多的mRNA，在PTC發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。

BRAF突變是PTC中最常見的基因改變，在40%～45%的PTC中可發(fā)生BRAF突變，其中99.7%是BRAFV600E突變[9]。BRAF mRNA表達水平的異常改變與甲狀腺癌的發(fā)生存在一定的聯(lián)系。Marranci等[10]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA是BRAF基因表達的調(diào)控因子，miRNA介導(dǎo)BRAF基因表達的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。其中mir-125b-1-3p、mir-181b-5p、mir-3180、mir-3180-3p和mir-3651是BRAF靶基因表達的陽性調(diào)節(jié)因子，可增加BRAF mRNA及其內(nèi)源性BRAF蛋白質(zhì)的表達。有研究者[11]在癌癥基因組圖譜中選擇了353例PTC，包括193例BRAFV600E突變型PTC和160例BRAF野生型PTC。運用RNASeq和期望最大化算法測量mRNA豐度。經(jīng)過統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，BRAFV600E突變型PTC患者中BRAF mRNA水平明顯高于野生型BRAF的PTC患者。進一步研究發(fā)現(xiàn)，BRAF mRNA的高水平表達與PTC的侵襲性有關(guān)，BRAF mRNA表達水平的檢測有助于對PTC預(yù)后危險分層的評估。Araujo等[12]采用實時定量PCR和PCR-RFLP檢測BRAF mRNA表達水平，以確定BRAFV600E基因突變。結(jié)果表明，BRAF mRNA表達的差異，有助于確定BRAFV600E突變的存在來區(qū)分甲狀腺乳頭狀癌與甲狀腺腫物。因此，BRAF mRNA表達水平的檢測有利于鑒別甲狀腺乳頭狀癌，評估甲狀腺癌侵襲、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分期，有助于甲狀腺癌的臨床診斷與治療。

此外，Choi等[13]研究發(fā)現(xiàn)，甲狀腺癌組織中維生素D受體基因（vitamin D receptor gene,VDR）表達高于正常組織，VDR表達與BRAFV600E突變和復(fù)發(fā)之間也存在著相關(guān)性。維生素D3的活性形式1，25-二羥基維生素D3通過結(jié)合VDR發(fā)揮抗腫瘤活性，維生素D受體可能是治療甲狀腺癌的潛在靶點。還有研究表明[14]在大多數(shù)PTC組織中von Hippel-Lindau（VHL）腫瘤抑制基因的表達降低，VHL的低表達與甲狀腺癌外擴散和包膜侵犯顯著相關(guān)。甲狀腺相關(guān)mRNA可作為PTC患者潛在的診斷生物標志物和預(yù)后預(yù)測因子。隨著甲狀腺癌發(fā)病率的上升，迫切需要我們研究更多新型的甲狀腺相關(guān)mRNA從而改善甲狀腺癌的早期診斷和治療。

2.2 miRNA

miRNA[15]是一組長度為18～22 nt的短鏈非編碼RNA。有研究[7]發(fā)現(xiàn)，miRNAs可以通過與靶向RNA轉(zhuǎn)錄物的3個非翻譯區(qū)（3’-UTRs）上的miRNA反應(yīng)元件（MREs）不完全結(jié)合來抑制其靶基因，并通過降解mRNA或抑制翻譯過程來降低靶蛋白的表達。miRNA是癌基因和抑癌基因轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控的關(guān)鍵分子，在轉(zhuǎn)錄后過程中也起到重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA的異常表達調(diào)節(jié)腫瘤細胞生長、增殖和凋亡等。據(jù)相關(guān)研究[16]報道，miRNA-221/222可作為區(qū)分甲狀腺結(jié)節(jié)有效的生物標志物，但miRNA在甲狀腺癌中的作用機制仍然需要科研工作者進一步探索。

miRNA被認為是甲狀腺癌最具潛能的新型生物學(xué)標志物之一。它們通過負向調(diào)節(jié)其靶向mRNA穩(wěn)定性或翻譯過程，或靶向作用于相關(guān)蛋白受體，而在細胞增殖、凋亡和生長等細胞生物學(xué)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[16]。研究者[17]通過實時定量PCR對109例PTC組織和配對的鄰近正常甲狀腺組織miR-299的表達水平進行檢測，發(fā)現(xiàn)PTC組織中miR-299-5p的表達明顯低于配對的癌旁正常甲狀腺組織。進一步利用細胞遷移、侵襲實驗與熒光素酶報告基因檢測等方法研究其作用機制發(fā)現(xiàn)，而miR-299-5p的過表達則抑制甲狀腺癌細胞的遷移和侵襲。此外，研究發(fā)現(xiàn)雌激素受體（estrogen receptor,ER）在PTC組織中明顯增高miR-299-5p通過靶向作用于ER，從而調(diào)節(jié)甲狀腺癌的進展。ER的過表達能夠削弱miR-299-5p對甲狀腺癌細胞的抑制作用，促進甲狀腺癌的發(fā)生。miR-299-5p參與甲狀腺癌的轉(zhuǎn)移與侵襲，miR-299-5p可能成為甲狀腺癌治療的靶基因。因此，深入研究甲狀腺癌發(fā)病的分子機制，對實現(xiàn)有效的個體化治療具有重要意義。

Zheng等[18]通過實時定量PCR對165例PTC患者血清樣本中miR-203的表達進行評估。分析結(jié)果顯示，與無復(fù)發(fā)的PTC患者相比，腫瘤復(fù)發(fā)的PTC患者血清中miR-203表達顯著升高。提示血清miR-203表達可作為預(yù)測PTC復(fù)發(fā)和預(yù)后的非侵入性腫瘤分子標志物。從臨床實踐意義分析，血清miR-203檢測方法能夠減少對患者的創(chuàng)傷，檢測起來更加方便，有利于對甲狀腺癌患者的篩查，讓患者得到更好的治療。

2.3 lncRNA

lncRNA[19]可存在于細胞核或細胞質(zhì)中，是一類超過200個核苷酸長度無編碼能力的轉(zhuǎn)錄物。在過去，lncRNA轉(zhuǎn)錄本一直被認為是一類轉(zhuǎn)錄噪聲。然而，有研究發(fā)現(xiàn)，細胞核內(nèi)的lncRNA可介導(dǎo)染色體基因調(diào)節(jié)復(fù)合物進入特定的基因組位點，并通過染色體修飾來調(diào)控基因的表達。細胞核lncRNA可參與mRNA與miRNA的加工。另外，能夠與其轉(zhuǎn)錄因子形成特定的復(fù)合物，從而影響基因的表達。而胞質(zhì)中的lncRNA則參與mRNA穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)，并具有miRNA海綿的功能，從而調(diào)控基因的表達。lncRNA可作為轉(zhuǎn)錄、mRNA加工以及轉(zhuǎn)錄后等生物學(xué)過程中重要的調(diào)節(jié)因子。還有研究表明，lncRNA[6]還可作為信號分子，存在于外泌體中，調(diào)節(jié)細胞間信息傳遞。lncRNA也是腫瘤發(fā)病機制中重要調(diào)節(jié)物，參與腫瘤細胞的凋亡、侵襲和遷移。近年來，多個研究表明，lncRNA通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達，促進或抑制膀胱癌、胃癌、甲狀腺癌等疾病的發(fā)生、發(fā)展。組織細胞中相關(guān)lncRNA基因的檢測，可能成為癌癥診斷和預(yù)后重要標志物。lncRNA的表達在甲狀腺癌發(fā)病機制中起重要作用，其中常見的與甲狀腺癌相關(guān)的lncRNA包括：生長停滯特異性基因5（growth arrest-specific5,GAS5）、肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄子1（metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1,MALAT1）以及甲狀腺乳頭狀癌易感候選基因3（Papillary thyroid carcinoma susceptibility candidate 3,PTCSC3）。

GAS5是一種長度為650個堿基的lncRNA，在生長停滯期間高水平表達。這種lncRNA最初是在1998年利用減法雜交從NIH3T3細胞系中分離出來的。到目前為止，已經(jīng)檢測到至少4個GAS5的剪接變異體[20]。多個研究表明，GAS5 lncRNA影響腫瘤細胞的生長、增殖，在直腸癌、膀胱癌、乳腺癌等癌癥中表達失調(diào)，并證實了該分子在腫瘤中的抑制作用。Guo等[21]應(yīng)用定量實時聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）檢測甲狀腺癌和良性腫瘤組織中l(wèi)ncRNA GAS5的表達水平，甲狀腺癌組織中的lncRNA GAS5表達較良性甲狀腺腫瘤組織顯著降低。另外，lncRNA GAS5的表達與腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤的多發(fā)癌灶密切有關(guān)。但GAS5 lncRNA在甲狀腺癌中的表達水平及作用機制尚不清楚，需要進一步研究。

MALAT1又稱為核富集豐富轉(zhuǎn)錄子2（nuclearenriched abundant transcript 2,NEAT2），是位于染色體11q13上的長鏈非編碼RNA[22]。Ji等[23]最初在早期非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）中發(fā)現(xiàn)MALAT1，并被確定為NSCLC的獨立預(yù)后生物標志物。大量研究表明，MALAT1表達的上調(diào)促進乳腺癌、肝癌等癌細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移能力。也有研究表明[24]，MALAT1在PTC組織中的表達水平顯著增加，其表達水平與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和WHO分期相關(guān)聯(lián)。MALAT1是PTC的潛在診斷標志物，對MALAT1在甲狀腺中作用機制的研究有助于探討甲狀腺癌的新型診斷與治療手段。

甲狀腺乳頭狀癌易感候選基因3（papillary thyroid carcinoma susceptibility candidate 3,PTCSC3）最初是由Jendrze在甲狀腺中發(fā)現(xiàn)的長鏈非編碼RNA之一[25]。Wang等[15]通過實時定量PCR和蛋白印跡技術(shù)檢測基因以及熒光素酶報告基因?qū)嶒灆z測等，研究發(fā)現(xiàn)PTCSC3/miR-574-5p通過SCAI調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin的活性，介導(dǎo)PTC細胞的增殖和遷移，并通過體內(nèi)實驗驗證了過表達PTCSC3抑制腫瘤的生長。多個研究發(fā)現(xiàn)lncRNA在甲狀腺癌中起重要的調(diào)控作用。對甲狀腺癌相關(guān)lncRNA的研究，有利于新型標志物的發(fā)現(xiàn)，能夠有效地減少過度診斷和治療，為甲狀腺癌的分子靶向治療奠定基礎(chǔ)。

2.4 circRNA

circRNA[26]代表了一類新的內(nèi)源性非編碼RNA，它沒有5′或3′末端，而是由共價鍵相互連接形成一個封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于沒有可以接近的末端，circRNA對核酸外切酶具有抗性，這使得circRNA比線性RNA亞型更穩(wěn)定。近年來有研究發(fā)現(xiàn)，circRNA可以競爭性結(jié)合miRNA上的RNA結(jié)合蛋白位點，來影響由競爭性內(nèi)源性RNA（ceRNA）網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的特定基因的表達，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[8]。

Cai等[27]用RT-PCR檢測了PTC組織和PTC細胞系中circBACH2（hsa_circ_0001627）的表達。發(fā)現(xiàn)circBACH2在PTC組織和PTC細胞系中高度表達。采用FISH技術(shù)、熒光素酶報告法和ago2-rip法證實了circBACH2可以直接與mir-139-5p結(jié)合，并減輕LIM-only4（LMO4）對靶細胞的抑制作用，從而促進腫瘤的發(fā)展。該項研究表明circ-BACH2是一種新型致癌RNA，可以海綿化miR-139-5p，并可作為PTC的腫瘤生物標志物，也為制定PTC的臨床治療策略提供新的有力依據(jù)。

另外，研究者[28]通過PCR技術(shù)在PTC組織和PTC細胞系中測circRNA_102171的表達，并利用克隆技術(shù)以及細胞遷移侵襲實驗技術(shù)，對circRNA_102171在甲狀腺癌中的作用機制進一步研究。結(jié)果表明：circRNA_102171在腫瘤組織和細胞系中表達上調(diào)。circRNA_102171沉默會抑制PTC細胞增殖、遷移和侵襲，同時促進細胞凋亡。其過表達通過CTNNBIP1依賴的方式激活Wnt/β-catenin通路促進PTC進展。越來越多的研究表明，circRNA在腫瘤的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移過程中起重要作用，這些特征使circRNA成為多種疾病的潛在分子生物標志物。

3 ceRNA

最近兩年研究者發(fā)現(xiàn)mRNA、miRNA、lncRNA和circRNA相互作用，形成ceRNA通信調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。ceRNA是一種RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，它可以通過降低靶向miRNA的濃度，使具有共同miRNA應(yīng)答元件（MREs）的其他信使RNA（mRNAs）去阻遏而相互通信[7]。

lncRNA與circRNA可以作為miRNA海綿，與miRNA結(jié)合，從而調(diào)節(jié)miRNA的功能，并在調(diào)控轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后基因表達中發(fā)揮重要作用。lncRNA、circRNA二者分別與相關(guān)的miRNA、mRNA形成lncRNA-miRNA-mRNA與circRNAmiRNA-mRNA兩種調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，參與調(diào)節(jié)腫瘤細胞的生長、增殖和轉(zhuǎn)移。有研究表明，lncRNA、circRNA存在相應(yīng)的miRNAs反應(yīng)元件（MRES），能夠作為ceRNA，內(nèi)源性競爭結(jié)合miRNA位點，從而影響miRNA的活性，進而影響靶mRNA的翻譯水平[8,29]。Liu等[30]通過基因芯片分析發(fā)現(xiàn)，circEIF6在PTC中高度表達，而miR-144-3p在PTC細胞中的表達低于癌旁組織。利用質(zhì)粒構(gòu)建及細胞轉(zhuǎn)染、雙熒光素酶報告基因?qū)嶒灥葯z測技術(shù)發(fā)現(xiàn)，circEIF6通過靶向miR-144-3p調(diào)節(jié)TGF-β，從而影響甲狀腺癌對順鉑治療的耐藥性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，circEIF6可通過激活腫瘤細胞的自噬作用來增強順鉑耐藥性。當circEIF6被抑制時，miR-144-3p的表達增加，順鉑耐藥性減弱，體內(nèi)和體外的TGF也下降。深入探討各種RNA在甲狀腺癌中的作用，為甲狀腺癌靶向治療方式提供新視野。近年的研究揭示ceRNA在甲狀腺癌中起關(guān)鍵的調(diào)控作用，而ceRNA中各種類型的RNA在甲狀腺癌的具體發(fā)病機制仍然需要我們做更深入的研究。

4 展望

甲狀腺癌的發(fā)病率逐年增長，盡管大部分患者可進行手術(shù)治療，預(yù)后較好，但仍存在過度診斷和治療情況。甲狀腺癌的診斷主要基于組織病理學(xué)，但組織病理學(xué)報告在術(shù)后才能獲得，這種情況下，與某些組織病理學(xué)特征相關(guān)的遺傳生物標志物的術(shù)前使用可能有助于臨床醫(yī)生制定最適合的治療方案。甲狀腺癌中差異性表達的不同類型RNA都有望成為新型甲狀腺腫瘤分子標志物潛能，對預(yù)測甲狀腺癌的預(yù)后等方面有重要的臨床意義。此外，在血循環(huán)中檢測甲狀腺相關(guān)RNA能夠減少對患者的創(chuàng)傷，并且更加方便快捷，為進一步研究甲狀腺癌發(fā)生、發(fā)展的生物分子機制提供新思路，對于診斷、預(yù)測甲狀腺癌有廣闊的應(yīng)用前景。