謝麗君，朱高紅，趙繼華，張海波，王 嬌

(昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 核醫(yī)學科， 云南 昆明 653002)

甲狀腺癌(thyroid cancers，TCs)具有高度異質性，是內分泌腫瘤中最常見的腫瘤。根據病理組織學特征可將TCs分為4種亞型：甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)、甲狀腺濾泡癌(follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC)、甲狀腺未分化癌(undifferentiated thyroid carcinoma，ATC)和甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)[1]。PTC、FTC和ATC來源于濾泡細胞的惡性轉化，ATC是一種罕見的未分化TCs，具有侵襲性的表型和預后差的特性， 而MTC來源于產生降鈣素的濾泡旁C細胞[2]。盡管通過手術加放射性碘輔助治療能根除大多數(shù)原發(fā)性TCs，但對晚期和未分化TCs的治療仍然是臨床一大難題。到底是何種機制影響著此類腫瘤的預后？研究指出腫瘤干細胞(cancer stem cells, CSCs)的存在影響TCs的侵襲和對臨床治療的抵抗性。CSCs是腫瘤中的一小部分癌細胞，具有獨特的自我更新能力、克隆和轉移潛力，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、抗藥性和復發(fā)或轉移過程中起關鍵作用[3]。對不同甲狀腺腫瘤干細胞(thyroid cancer stem cells，TCSCs)的分離和鑒定結果提高了人們對TCs發(fā)病的認識。然而，仍有許多科學問題需進一步闡明：1)TCSCs如何影響TCs的起始、進展和轉移；2)腫瘤微環(huán)境如何影響TCSCs；3)TCSCs和免疫系統(tǒng)之間如何進行相互作用。本文通過歸納上述3個科學問題，闡述TCSCs在TCs發(fā)生、進展和侵襲中的作用，為科研人員提供一種有效治療TCs的新思路。

1 TCSCs影響TCs的發(fā)生、進展和轉移

到目前為止，人們對TCSCs的來源仍不甚了解。TCSCs是來源于胚胎還是成體細胞，TCs的出現(xiàn)是否因TCSCs發(fā)生基因突變或表觀遺傳學改變等科學問題都有待進一步探索。體外甲狀腺球的生成和體內小鼠甲狀腺腫瘤模型的建立均證實了TCSCs的存在。CD133、CD44和醛脫氫酶基因ALDH是識別TCSCs的重要標志物[4]。一些研究強調，TCSCs具有區(qū)別于正常干細胞的特征。學者發(fā)現(xiàn)，存在 CSCs的PTC體外培養(yǎng)產生的甲狀腺球體大且不規(guī)則，其克隆潛力強，干性標志物Oct-4、Sox-2、ABCG2及EMT標志物表達水平高[5]。來源于PTC的CSCs和甲狀腺正常干/祖細胞之間存在差異，兩種細胞類型均能在體外培養(yǎng)形成甲狀腺球體；而只有來自正常甲狀腺干/祖細胞的甲狀腺球在促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)存在下以黏附方式排列并能進行分化。在正常甲狀腺和TCs的甲狀腺球體中均出現(xiàn)CD133、CD44、Oct-4、Sox-2和Nanog等干性標志物；甲狀腺分化標志物如甲狀腺過氧化物酶(hyroid peroxidase,TPO)、甲狀腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)、促甲狀腺激素受體(thyroid stimulating hormone receptor,TSH-R)則表達水平低[6]。不同的文獻結果說明TCSCs參與了TCs的發(fā)生、發(fā)展和轉移過程。

2 識別TCSCs存活及其通路的主要標志物

不同類型的TCs中存在TCSCs特定的生物標志物，但它們之間的關系尚有待探索。研究者證明，來源于ATC細胞系的干性標志物是CD133+， ATC細胞系移植到NOD/SCID小鼠體內能使小鼠發(fā)生腫瘤及轉移[7]。另一報道，利用ALDH活性高低從原發(fā)性甲狀腺腫瘤中分離出TCSCs，與FTC和PTC者相比，來自具有更強遷移能力的ATC者表現(xiàn)出較高的ALDH活性；提示，TCSCs與腫瘤遷移能力相關，且這種表型涉及激活的c-MET和AKT的參與，沉默這些基因可降低存在ALDH+的TCSCs轉移能力[8]。因此，c-MET和AKT被認為是潛在的治療甲狀腺癌的靶點。也有學者證明，在復發(fā)性PTC中出現(xiàn)TCSCs的頻率高于原發(fā)性PTC[9]，通過對8個TCs細胞系多種標志物CD44、CD133、CD326和ALDH等活性進行評估，其在體外生成甲狀腺球體和體內腫瘤形成實驗發(fā)現(xiàn)，高活性ALDH和CD326表達是TCSCs的特征標志物[10]。有研究表明，NF-κB可調節(jié)TCSCs的增殖和抗凋亡信號通路，在ATC中，NF-κB抑制劑與放療或化療聯(lián)合可發(fā)揮抗增殖作用并誘導大量細胞凋亡。NF-κB可被MAPK途徑上調，表明TCSCs與BRAFV600E突變的存在具有直接聯(lián)系[11]。WNT-β-catenin信號通路在分化不良的TCs和ATC中也發(fā)生上調，該途徑的異常激活是糖原合成酶3β(glycogen synthase kinase-3 β，GSK-3β)激活PI3K-AKT途徑的結果[12]。說明上述所有信號通路的異常激活代表了TCs腫瘤發(fā)生的重要步驟，未來可考慮作為診治甲狀腺癌新的治療方法之一。

3 維持TCSCs生存的表觀遺傳學改變

基因表達和染色質(體)的表觀遺傳調控是一個可逆的動態(tài)過程，在生長、發(fā)育和許多疾病包括腫瘤發(fā)生中也至關重要。具有自我更新、化療抗性和轉移潛力的CSC均受表觀遺傳調節(jié)的精細控制[13]。在TCs發(fā)生過程中，表觀遺傳學的改變主要與DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重塑、非編碼RNAs[包括微RNAs(microRNAs, miRNAs)和長非編碼RNAs(long noncoding RNAs, lnRNAs]有關，它們可能在抑制或誘導異?；蜣D錄方面發(fā)揮作用。TCs相關基因啟動子區(qū)域發(fā)生甲基化和miRNAs的改變是PTC和FTC等分化良好的TCs最常見的表觀遺傳特征[14]。提示，這些特征變化是不同TCs相關的表觀遺傳機制改變的關鍵點。DNA甲基化與腫瘤進展和侵襲行為相關。大多數(shù)甲狀腺特異性腫瘤抑制基因的啟動子區(qū)域有異常甲基化，它們可通過對PI3K通路、RAS信號傳導和EMT過程的拮抗或調節(jié)而發(fā)揮作用。與分化良好的TCs不同，未分化TCs的腫瘤抑制基因啟動子通常為低甲基化[15]，說明高甲基化與分化良好的TCs有關，而低甲基化則與未分化的TC有關，參與TCSCs存活的主要信號通路相關基因發(fā)生甲基化可能是甲狀腺癌發(fā)生中一個特定機制，以利于TCSCs在體內生存下來。

另一方面，TCs組蛋白修飾的相關研究甚少。最常見的表觀遺傳機制的改變如MAPK和PI3K/AKT途徑的激活可維持TCSCs的生存，有助于分化良好的TCs發(fā)生和進展。在未分化TCs中除了MAPK和PI3K/AKT途徑激活外，其他對TCSCs生存至關重要的信號途徑如Wnt/β-catenin和Notch等也受到了表觀遺傳的影響。研究認為，用組蛋白去乙?；?HDAC)抑制劑治療TCs非常有效，可抑制細胞的增殖，誘導細胞凋亡，同時增加細胞對放射性碘的攝取[16]。TCs的整體乙?；礁哂诮】到M織，與分化良好的TCs相比，未分化TCs乙?；捷^低，表明脫乙?；荰Cs獲得更具侵襲性表型所需的重要因素之一[17]。

4 TCSCs與免疫細胞的關系

腫瘤發(fā)生的第一個障礙是免疫監(jiān)視。CSCs代表了一種異質性的細胞亞群，能夠調節(jié)宿主的免疫反應，逃避免疫細胞介導的攻擊。在逃逸階段，CSCs處于靜止和低免疫原性狀態(tài)，有利于腫瘤不被宿主免疫系統(tǒng)識別。在甲狀腺腫瘤微環(huán)境中存在具有促腫瘤和抗腫瘤作用的免疫細胞，包括腫瘤相關巨噬細胞、中性粒細胞和嗜堿粒細胞。而特定類別的免疫細胞可能與TC患者的預后差有關，PTC中T淋巴細胞的存在與晚期疾病呈正相關[18]。

CSCs還可減弱免疫監(jiān)視，從而促進腫瘤的發(fā)展。在TCs中，炎性腫瘤微環(huán)境參與了腫瘤的發(fā)生，具有致癌作用的細胞因子和趨化因子之間的相互作用利于TCs的啟動[19]。TCSCs的生存受到腫瘤微環(huán)境的關鍵調控，可通過趨化因子/細胞因子所形成的復雜細胞-因子網絡以及由腫瘤相關成纖維細胞和外泌體釋放介導的上皮間質轉化進而自我保護。TCSCs和基質細胞之間的相互作用通過招募腫瘤相關成纖維細胞或巨噬細胞來促進腫瘤的轉移，從而支持腫瘤的進展。巨噬細胞和PTC細胞共同培養(yǎng)的研究表明，巨噬細胞大量分泌的CXCL16能促進PTC細胞遷移和侵襲[20]。CCL2是PTC細胞分泌的趨化因子，促進巨噬細胞在甲狀腺腫瘤微環(huán)境中的招募。CCL2的產生與PTC細胞的BRAFv600E突變和巨噬細胞的浸潤呈正相關[21]。體外數(shù)據顯示，CXCL8通過自體旁路與CXCR1受體結合，誘導腫瘤球的形成；用外源性重組人CXCL8處理BCPAP細胞并接種到NOD/SCID小鼠模型會誘發(fā)腫瘤轉移[22-23]。巨噬細胞衍生的IL-6在實體瘤的生成、生存、增殖和抗藥性中具有關鍵作用，用外源性IL-6處理HTh74和HTh74R(耐阿霉素細胞株)TC細胞系可導致腫瘤球體數(shù)量增加，其干性標志物Oct-4和CD133表達也增加。IL-6通過上調Vimentin和Snail以及下調E-cadherin促進HTh74和HTh74R甲狀腺癌干細胞的增殖和集落形成，促使TC進展[24]。說明在TCs發(fā)生中許多免疫細胞因子促進TSCS增殖，利于腫瘤的進展和轉移。

5 問題與展望

目前分化良好的甲狀腺癌治療法是手術加放射性碘療法加甲狀腺激素替代治療，然而對于晚期甲狀腺癌、MTC和ATC患者則治療效果差。這些患者與碘敏感的分化良好甲狀腺癌患者的生存期相比極大降低。至今與甲狀腺癌進展相關的一些基因改變如BRAF和RAS突變以及RET/PTC基因重排已被確定并研發(fā)了相應靶向治療策略。但是，傳統(tǒng)療法大部分只針對正在增殖的CSCs而不針對處于靜止或緩慢增殖狀態(tài)的CSCs。TCSCs負責甲狀腺癌的起始、進展、復發(fā)和轉移，且TCSCs具有可塑性，在體內可處于增殖和保持靜止狀態(tài)。這一特性揭示，TCSCs在部分甲狀腺癌經常規(guī)治療(如化療和放療)后仍可持續(xù)存在。因此，對TCSCs生物學的全面了解能開啟科研人員研發(fā)甲狀腺癌更為有效治療策略的新思路。綜上，研究人員需探索有效的治療方法以針對TCSCs及其后代，筆者認為免疫療法和表觀遺傳藥物與放射性核素相結合在未來將是治療甲狀腺腫瘤最有希望的策略之一。