張茂杰,葉暉
(1.貴州醫(yī)科大學(xué),貴陽 550001; 2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院甲狀腺外科,貴陽 550001)
甲狀腺癌是常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤疾病,約占全身惡性腫瘤的1%,主要組織學(xué)類型有乳頭狀癌、未分化癌、濾泡性癌、髓樣癌等,前三種類型較常見,分別占甲狀腺癌的80%、2%、15%,其中乳頭狀癌惡變程度較低、預(yù)后較好,除髓樣癌外,多數(shù)甲狀腺癌源自濾泡上皮細(xì)胞[1]。近年來,我國甲狀腺癌整體患病率呈遞增趨勢,在美國甲狀腺癌已成為威脅居民生命健康的第一位疾病[2]。多數(shù)甲狀腺癌患者在接受合理有效的手術(shù)及放射碘治療后預(yù)后較好,但遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率仍居高不下(>30%),病死率高達(dá)8%[3]。因甲狀腺癌具有高發(fā)病率、高死亡率等特點,近年來臨床持續(xù)對甲狀腺癌致癌基因進(jìn)行研究,旨在找到一種新穎且有效的甲狀腺癌診斷技術(shù)與治療方法。
研究表明,基因點突變及染色體重排是推動甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展的主要遺傳學(xué)分子機(jī)制[4]。甲狀腺癌突變基因多位于磷脂酰肌醇-3-激酶通路與促分裂原活化的蛋白激酶通路中,鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1,BRAF)基因是RAS原癌基因、RET原癌基因下游信號分子,其所編碼的B型有絲分裂原激活蛋白依賴性激酶是促分裂原活化的蛋白激酶信號通路主要成分,這一信號通路對細(xì)胞的生長、繁殖與凋亡均有調(diào)節(jié)作用,一旦該信號通路發(fā)生改變可能會促進(jìn)腫瘤的形成[5-6]。研究表明,BRAF基因只有在甲狀腺癌與甲狀腺癌起源的未分化癌中才會發(fā)生突變,有超過一半的甲狀腺癌患者BRAF V600E點基因被證實有遺傳學(xué)變化,而在其他甲狀腺良性疾病中暫未被發(fā)現(xiàn)[7-8]?,F(xiàn)對甲狀腺癌組織內(nèi)BRAF基因表達(dá)的臨床意義予以綜述。
BRAF基因在1988年被首次發(fā)現(xiàn),研究發(fā)現(xiàn)人類尤因肉瘤中存在一個能夠轉(zhuǎn)染小鼠胚胎成纖維細(xì)胞系,即NIH3T3細(xì)胞的DNA序列,該DNA序列具有較強(qiáng)的活性,因其基因與A-迅速加速纖維肉瘤(rapidly accelerated fibrosarcoma,Raf)、C-Raf有高度同源性,故將其統(tǒng)稱為BRAF基因[9]。BRAF基因歸屬于Raf基因家族,位于染色體7q34,有外顯子18個,是RAS、RET的下游信號分子,BRAF是Raf基因編碼蛋白質(zhì),蛋白分子量為94 000,含有氨基酸殘基783個,參與細(xì)胞繁殖、分化與程序性凋亡,在促分裂原活化的蛋白激酶信號通路中有至關(guān)重要的作用[10-11]。Raf、BRAF基因被其他腫瘤原癌基因頻繁激活、BRAF基因的過度表達(dá)及發(fā)生基因突變均會直接激活胞外信號調(diào)節(jié)激酶與促分裂原活化的蛋白激酸/胞外信號調(diào)節(jié)激酶,致使其直接向促分裂原活化的蛋白激酶信號通路下游傳遞有絲分裂信號,誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生惡性轉(zhuǎn)變及侵襲等行為[12-13]。
在全部惡性黑色素瘤患者中有近70%的患者存在BRAF基因突變[14]。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,基因組織技術(shù)與癌基因篩查技術(shù)不斷發(fā)展,經(jīng)這些基因篩查技術(shù)證實,BRAF基因是一種特異度較強(qiáng)的甲狀腺癌基因,甲狀腺癌患者最常見的基因突變即BRAF基因突變,這種基因突變主要集中于第11位和第15位外顯子,且以第15位外顯子上單個的堿基因錯義突變?yōu)橹?,這種類型的突變在全部RRAF基因突變中超過90%,這一突變帶來的翻譯蛋白600位密碼子所對應(yīng)的纈氨酸將直接由谷氨酸代替,生成活化的蛋白激酶推動甲狀腺癌發(fā)病[15-17]。王萍等[18]研究發(fā)現(xiàn),甲狀腺乳頭狀癌可觀察到BRAF基因的突變,主要為BRAF T1799A基因突變,該實驗研究發(fā)現(xiàn),使用BRAF V600E蛋白一方面能夠誘導(dǎo)小鼠的甲狀腺細(xì)胞轉(zhuǎn)化,一方面能在組織內(nèi)含有BRAF V600E蛋白質(zhì)特異性表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)誘發(fā)甲狀腺癌,根據(jù)此研究結(jié)果推測BRAF蛋白激活可能參與甲狀腺癌的發(fā)生。
BRAF基因突變僅在有較明顯甲狀腺癌來源的未分化甲狀腺癌及乳頭狀甲狀腺癌中存在,在其他良性甲狀腺腫塊及髓樣癌中未發(fā)現(xiàn),且在不同類型甲狀腺癌中該基因突變的表達(dá)情況各異,如典型的乳頭狀甲狀腺癌基因突變表達(dá)為35%~70%,而濾泡變異型甲狀腺癌的基因突變表達(dá)僅為5%~20%[19]。李小強(qiáng)等[20]使用基因測序法與巢氏聚合酶鏈反應(yīng)測定107例甲狀腺癌患者的BRAF基因突變的結(jié)果顯示,患者的BRAF基因突變僅在乳頭狀甲狀腺癌中發(fā)生,在93例乳頭狀甲狀腺癌患者中,超過30%的患者有BRAF基因突變,但在髓樣癌、甲狀腺腺瘤等患者中未檢出突變,該結(jié)果提示BRAF蛋白可作為甲狀腺腫瘤早期良惡性鑒別的一種標(biāo)志物。上述研究結(jié)果均提示在甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展中,BRAF基因突變起到至關(guān)重要的作用,在臨床上有較高的應(yīng)用價值。
2.1BRAF基因用于甲狀腺癌鑒別診斷 甲狀腺結(jié)節(jié)是常見疾病,隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)水平提高、各項醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計、應(yīng)用與普及,甲狀腺結(jié)節(jié)的檢出率大大提高,為19%~67%[21-22]。甲狀腺結(jié)節(jié)多為良性病變,通常不需要接受特殊治療,只有在高度懷疑惡性病變或檢出惡性病變時才需要深入診斷與治療。但一般情況下甲狀腺良惡性病變鑒別難度較高,誤診、漏診率高,故盡早鑒別和診斷結(jié)節(jié)是否已經(jīng)出現(xiàn)惡性病變對疾病的早期治療意義重大。目前,甲狀腺結(jié)節(jié)的細(xì)胞學(xué)評價手段主要為甲狀腺細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué),術(shù)前對甲狀腺結(jié)節(jié)患者實施細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)檢測是現(xiàn)今較理想的甲狀腺腫瘤診斷手段,該技術(shù)通過向病變區(qū)域內(nèi)部刺入細(xì)針與針管,采用提插的方式切割病灶內(nèi)小組織或細(xì)胞,同時操作者可借助針管內(nèi)負(fù)壓將切割的小組織或細(xì)胞吸出,涂片并染色,在光鏡下閱片,最終完成病理診斷,是一種靈敏度較高的活體組織檢查手段。細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)實施的主要目的是鑒別診斷腫瘤的良惡性及類型,不僅可用于甲狀腺癌的診斷,同時也可用于其他腫瘤疾病,特別是近年來隨著國內(nèi)影像學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,B超引導(dǎo)細(xì)針穿刺已成為甲狀腺、乳腺、淋巴結(jié)等淺表腫塊早期簡便、快捷、安全的細(xì)胞學(xué)活檢診斷手段之一。研究證實,對細(xì)針穿刺得到的小組織或細(xì)胞樣本實施細(xì)胞學(xué)分子生物學(xué)檢查的診斷靈敏度和準(zhǔn)確度大大提高[23]。
術(shù)前使用甲狀腺細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)對患者的基因突變情況檢測后,根據(jù)結(jié)果對結(jié)節(jié)是否發(fā)生惡性病變進(jìn)行評估,同時甲狀腺細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)檢測技術(shù)也可用于甲狀腺結(jié)節(jié)(腫瘤)擴(kuò)散及淋巴轉(zhuǎn)移的判定,該技術(shù)得到的結(jié)果與病理結(jié)果基本接近,應(yīng)用該技術(shù)檢查可提高良惡性鑒別診斷的準(zhǔn)確性[24]。但值得注意的是,甲狀腺細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)技術(shù)也有局限性,如無法分辨配對物屬于嗜酸性細(xì)胞腺癌還是卵泡狀細(xì)胞癌、可能會增加惡性腫瘤轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散風(fēng)險、穿刺屬于有創(chuàng)操作可能會損傷到患者的神經(jīng)或血管、若穿刺不到位極易造成陰性結(jié)果的出現(xiàn)而延誤疾病最佳診療時機(jī)。其次,該技術(shù)對于部分自身具備BRAF基因突變侵襲性的癌癥患者,其表現(xiàn)出的臨床分期與漸變性癌特性也較差,可能會影響甲狀腺細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)檢測結(jié)果的判讀?;诖?,多數(shù)醫(yī)師強(qiáng)調(diào)應(yīng)將BRAF基因突變看作獨立因素用于甲狀腺結(jié)節(jié)的早期鑒別診斷[25-26]。良性甲狀腺結(jié)節(jié)(腫瘤)患者中均可檢出RAS突變、甲狀腺乳頭狀癌重排等情況,但未見BRAF基因突變,可見因BRAF基因突變具有特異性,在未來可能成為甲狀腺結(jié)節(jié)早期良惡性鑒別診斷的重要指標(biāo)[27]。
2.2BRAF基因用于甲狀腺癌預(yù)后評估與治療方案的選擇 目前,對于甲狀腺癌的早期治療仍存在較大爭議。2014美國甲狀腺癌治療指南中推薦,甲狀腺癌早期可單純實施手術(shù)治療[28];但歐洲學(xué)者則認(rèn)為早期甲狀腺癌患者在接受手術(shù)治療后對于部分高危者還應(yīng)開展131I治療[29]。故如何篩查出早期甲狀腺癌高?;颊?,并及時在術(shù)后給予其足夠的治療是提高甲狀腺癌早期治療效果需要解決的問題之一。Li等[30]在薈萃分析中歸納了既往32個研究中6 372例甲狀腺癌患者的臨床病理特征與BRAF基因突變相關(guān)性發(fā)現(xiàn),BRAF基因突變與甲狀腺癌臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、原發(fā)腫瘤大小、甲狀腺外侵犯、腫瘤多灶、患者性別、高細(xì)胞型乳頭狀甲狀腺癌、經(jīng)典乳頭狀甲狀腺癌、包膜缺失相關(guān);但該研究同時也發(fā)現(xiàn),32項相關(guān)研究中只有2個研究為甲狀腺癌患者實施了中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù),故認(rèn)為未來還應(yīng)繼續(xù)對BRAF基因突變是否能夠作為甲狀腺癌早期手術(shù)治療及術(shù)后131I治療的預(yù)測因子等方面進(jìn)行深入研究。
BRAF基因突變不僅能夠增加甲狀腺癌治療后復(fù)發(fā)風(fēng)險,還直接關(guān)系到甲狀腺癌復(fù)發(fā)后攝碘能力喪失情況。Chang等[31]研究發(fā)現(xiàn),乳頭狀甲狀腺癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者中有93.52%(101/108)的BRAF基因突變患者對131I的攝取效果不理想,其中超過70%的患者131I未攝取,但攝取了18F-脫氧葡萄糖的患者進(jìn)行配對研究結(jié)果顯示,甲狀腺原發(fā)癌患者BRAF基因突變率接近80%,而復(fù)發(fā)的甲狀腺癌患者BRAF基因突變率則高達(dá)84%,該研究還對患者進(jìn)行了隨訪,結(jié)果顯示,因病死亡的復(fù)發(fā)性甲狀腺癌患者的攝取18F-脫氧葡萄糖結(jié)果為陽性,而攝取131I結(jié)果為陰性,出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能與BRAF基因突變后經(jīng)某種途徑降低攝碘基因表達(dá)有關(guān),如促甲狀腺激素受體基因、鈉碘同向轉(zhuǎn)運體基因等。隨著葡萄糖轉(zhuǎn)運體1基因表達(dá)升高,乳頭狀甲狀腺癌復(fù)發(fā)者BRAF基因突變發(fā)生風(fēng)險增加,故推斷乳頭狀甲狀腺癌患者一旦發(fā)生BRAF基因突變,其131I攝入量將減少、糖攝入量將增多,這在一定程度上會給腫瘤細(xì)胞擴(kuò)增創(chuàng)造條件、提供能量,增加腫瘤細(xì)胞惡性侵襲程度,同時也不利于下一步131I的治療[32]。乳頭狀甲狀腺癌患者轉(zhuǎn)移灶因不攝取131I,無法及時殺死腫瘤細(xì)胞,故預(yù)后較其他患者差,可見針對部分BRAF基因突變的乳頭狀甲狀腺癌患者在手術(shù)后實施131I放射性輔助治療基本無效,此時可結(jié)合患者情況考慮為其實施全甲狀腺切除術(shù)。
2.3BRAF基因用于分子靶向治療 外科手術(shù)治療、分子靶向治療、放療、131I治療、甲狀腺素抑制治療等均是甲狀腺癌主要治療手段。其中131I放射性輔助治療能夠?qū)⒓谞钕侔┗颊咝g(shù)后殘留甲狀腺組織清除,故主要用于轉(zhuǎn)移風(fēng)險高、復(fù)發(fā)風(fēng)險高患者術(shù)后的鞏固治療;而對于部分去分化的甲狀腺癌患者,由于身體對放射性碘治療的靈敏度不佳或?qū)κ中g(shù)實施無法耐受,可以檢測患者相關(guān)基因的突變情況,為其采取合理的靶向治療,這可能為臨床在治療部分?jǐn)z碘能力不佳或攝碘能力徹底喪失的甲狀腺癌患者時提供新的思考方向[33-34]。
因BRAF基因激活變異促分裂原活化的蛋白激酶途徑在甲狀腺腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,所以可以考慮為患者采用具有選擇特異性的BRAF基因抑制劑進(jìn)行治療,抑制這條激酶途徑,從而達(dá)到抗腫瘤的效果,該假設(shè)可以考慮作為甲狀腺癌的新治療手段[35]。索拉非尼是一種新的多靶點激酶抑制劑,也是近年臨床研究較多的BRAF激酶抑制劑,在藥物Ⅰ期臨床試驗中發(fā)現(xiàn),索拉非尼用于甲狀腺癌的治療表現(xiàn)出了較好的耐受性;但在Ⅱ期臨床試驗結(jié)果顯示,部分不攝取131I轉(zhuǎn)移性甲狀腺癌患者使用索拉非尼治療后,藥物獲益率約為77%,其中甲狀腺球蛋白表達(dá)下降的患者接近70%,這部分患者在用藥結(jié)束后的中位無腫瘤進(jìn)展生存期約為79周,該結(jié)果提示索拉非尼用于甲狀腺癌的治療一方面能夠經(jīng)抑制BRAF激酶發(fā)揮抗腫瘤功效,另一方面還可對其他激酶的信號通路產(chǎn)生抑制,從而對腫瘤的形成產(chǎn)生抑制的效果[36-37]。BRAF基因突變會降低甲狀腺癌患者對131I的攝取,故甲狀腺癌術(shù)后為BRAF基因突變者采取合適劑量的拉索菲尼聯(lián)合大劑量的131I治療,可能會獲得一定的治療效果。
基因突變是甲狀腺癌患者常見的遺傳學(xué)事件,是一種能夠預(yù)測甲狀腺癌臨床表型、評估治療效果及預(yù)后情況的新型指標(biāo)。BRAF基因可作為細(xì)針抽吸細(xì)胞學(xué)檢查的重要補(bǔ)充,幫助臨床醫(yī)師診斷甲狀腺癌,并協(xié)助臨床醫(yī)師為患者制訂合理有效的治療方案,該基因突變檢測不僅能夠幫助臨床早期診斷與鑒別甲狀腺惡性結(jié)節(jié)、判斷甲狀腺癌的病理類型、評估甲狀腺癌手術(shù)治療效果,同時還可用于指導(dǎo)甲狀腺癌手術(shù)切除設(shè)計,對選擇敏感病例實施激酶抑制劑分子靶向治療及131I放射治療等也有重要的臨床指導(dǎo)價值,應(yīng)用前景廣泛。但BRAF基因突變可利用的檢測技術(shù)仍有局限性,如診斷流程復(fù)雜、費用高昂等;此外,該技術(shù)的使用與研發(fā)中仍存在瓶頸,如用于個體時特異度和靈敏度偏低等問題尚待解決,仍需要在未來開展更為深入的研究。