乳头状甲状腺癌分子生物学诊断进展.pdf

通讯作者 张瑞明 医学博士 内蒙古医学院附属医院普通外科教授 乳头状甲状腺癌分子生物学诊断进展 白海珍1 张瑞明2 张喜平2 1 内蒙古医学院研究生院 2001 级研究生 内蒙古 呼和浩特 010059 2 内蒙古医学院附属医院普外科 内蒙古 呼和浩特 010050 摘要 乳头状甲状腺癌是最常见的甲状腺恶性肿瘤 早期诊断对于乳头状甲状腺癌治疗具有重要意 义 而单纯病理形态学早期诊断比较困难 往往需结合分子生物学 本文就乳头状甲状腺癌在分子生物学研 究进展做一综述 关键词 甲状腺乳头状癌 诊断 基因 肿瘤标志物 中图分类号 R734 2 文献标识码 A 论文编号 1004 0951 2011 02 0189 03 Advances in Molecular Diagnosis of Thyroid Papillary Carcinoma BAI Hai zhen1 ZHANG Rui ming2 ZHANG Xi ping2 1 Postgraduate Student of Grade 2010 Inner Mongolia Medical College Hohhot 010059 China Department of General Surgery The Aff iliated Hospital of Inner Mongolia College Hohhot 010050 China Abstract Papillary thyroid cancer is the most common thyroid malignancy Early diagnosis of papillary thyroid cancer is very important Sometimes the pathomorphology diagnosis alone is difficult for early diagnosis molecular diagnosis is often required In this paper papillary thyroid cancer research progress in molecular biolo gy are reviewed Key words Papillary thyroid carcinoma Diagnosis Gene Tumor markers 甲状腺癌在我国的发病率近年来呈上升趋 势 1 而乳头状甲状腺癌 thyroid papillary carcino ma PTC 是最常见的甲状腺恶性肿瘤 占所有甲状 腺癌的 80 且乳头状甲状腺癌的治疗以手术为 主 早期的乳头状甲状腺癌手术治疗术后 30 年生存 率可高达约 95 2 这就凸显出早期诊断在乳头状 甲状腺癌治疗的重要地位 而早期诊断是临床中的 难点 近年来甲状腺癌的诊断从单纯病理形态学向 病理形态学结合分子生物学诊断是国内外研究的热 点 本文就近年来研究的热点且与乳头状甲状腺癌 密切相关的基因及肿瘤标志物进行综述 1 乳头状甲状腺癌相关基因 1 1 RET 基因重排 RET PTC rearrangement T akahashi 等 3 于 1985 年首先在其转化小鼠的 NIH3T3细胞中发现了一种新的基因 因能与其他 基因重排而活化 便称为 RET 原癌基因 它位于 10q11 2 含有 21 个外显子 编码一种跨膜的酪氨酸 蛋白激酶 TK 受体 同其他酪氨酸蛋白激酶一样 RET 蛋白也是由胞膜外配体结合区 跨膜区和胞膜 内酪氨酸蛋白激酶功能区组成 4 其中 RET 基因 重排仅存在于乳头状甲状腺癌中 而在其它类型的 甲状腺肿瘤中并不存在 5 6 重排的 RET 基因即 RET PT C 发生基因重排的方式主要有 3 种 其中 RET 原癌基因分别与同一染色体的 H4 及 RFG 基 因重排后产生了 RET PTC1 RET PTC3 型癌基 因 而 RET 原癌基因与 17 号染色体的 RIA基因重 排后产生了 RET PTC2 型癌基因 RET 原癌基因 发生重排后其编码的酪氨酸蛋白激酶功能区可发生 持续的激活 通过下游信号的传导使细胞发生恶性 转化 7 Nikoforova 8 等报道切尔诺贝利核事故后 的 PT C 患者 RET PTC 重排发生率明显高于散发 型 PTC 患者的 提示放射线暴露可促使 RET 基因 重排 RET PTC 重组只限于 PT C 中 提示该重 排可能是 PTC 的特异性标志物 9 10 RET 基因重 排在 PTC 的发生发展中究竟起什么作用 与肿瘤的 侵袭 转移的关系等有待进一步研究 1 2 BRAF 基因 鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体 B1 v RAF murine sarcoma viral oncogene homolog B1 BRAF 189 内蒙古医学杂志 Inner Mongolia M ed J 2011 年第 43 卷第 2期 癌基因 属于 RAF 基因家族 位于染色体 7q34 是 RET 和 RAS 的下游信号分子 其编码为一种丝 苏 氨酸特异性激酶 参与 RAS RAF 有丝分裂原 活化蛋白 细胞外信号调节激酶 MEK 细胞外 信号调节激酶 ERK 丝裂原活化蛋白 激酶 MAPK 途径的信号传导 BRAF 基因突变被认为 引起上述通路持续失控的激活 导致细胞的过度增 殖 分化及肿瘤形成 11 目前 已发现有超过 30 种的 BRAF 基因突变类型 甲状腺癌中的 BRAF 基 因突变主要是第 11 和 15 外显子上第 1799 位核苷 酸 T y A 的转 换 即密 码子 600 的错 义突 变 V600E 12 甲状腺细胞表达 V600E BRAF 蛋白 突变的转基因鼠出现 PTC 这有力地支持了 BRAF 基因突变在乳头状甲状腺癌发生中作用重大的观 点 13 BRAF 基因 15 外显子 T1 799A 突变是 PT C 中最常见的遗传学事件 该突变仅存在于 PT C 和源 于PT C 的未分化癌 这种突变在 PTC 中特异性和 敏感性均较好 可作为一个很有发展前景的诊断学 标记 14 2 乳头状甲状腺癌相关肿瘤标志物 2 1 半乳糖凝集素 3 半乳糖凝集素 3 Galectin 3 GAL 3 是一 种和B 半乳糖苷结合的内源性凝集素 具有多种 生物学功能 如参与前 mRNA 剪接 细胞生长调控 细胞粘附 炎症反应 细胞凋亡 并与肿瘤恶性转化 肿瘤转移有密切关系 被认为是鉴别甲状腺良恶性 肿瘤 最有价 值的分 子标志物 之一 15 Murphy 等 16 则证实 Galectin 3 在 PTC 中高度表达 在其 他正常或良性病变的甲状腺组织类型中较少表达 Bartolazzi 等 17 用 Galectin 3 鉴别诊断甲状腺良恶 性肿瘤 得出 Galectin 3 诊断乳头状癌的灵敏性和 特异性分别是 100 和 89 65 王佾 18 研究发现 27 例 PTC 中 22 例 Galectin 3 表达阳性 阳性率 8819 所以 Galectin 3 可作为乳头状甲状腺癌 的诊断标志 2 2 细胞角蛋白 19 细胞角蛋白是细胞骨架蛋白的主要组成部分 在细胞的分型和肿瘤的诊断中有重要作用 其中的 细胞角蛋白19 CK19 是一种低分子量角蛋白 为 I 型角蛋白 它由 KRT 19 基因编码 在上皮细胞及肿 瘤细胞中会有表达 19 Shin 等 20 利用组织芯片和 免疫组化技术研究发现 CK19 在 80 9 的甲状腺 乳头状癌中呈弥漫强表达 Erkilic 等 21 学者发现 100 的乳头状癌 CK19 弥漫强阳性表达 而在结节 性甲状腺肿的良性乳头状增生区呈灶状 弱阳性表 达 Nasser 等 22 研究细针抽吸活检 fine needle asp i ration biopsy FNAB 的 37 例乳头状癌和 36 例甲状 腺其他病变 发现 CK19 的敏感性和特异性分别为 92 和 97 说明 CK19 在 PTC 的病理诊断中是 一个非常有价值的辅助诊断指标 且对甲状腺腺瘤 以及伴明显乳头形成的结节性甲状腺肿也有鉴别诊 断作用 2 3 人骨髓内皮细胞标记物 人骨髓内皮细胞标记物 HBME 1 为单克隆 抗体 是间皮细胞微绒毛表面特异性标记物 在肿瘤 血管的形成 肿瘤的生长以及肿瘤的转移中发挥重 要作用 正常甲状腺组织没有 HBME 1 的表达 甲状腺乳头状癌和滤泡癌的表达明显高于良性病 变 23 Ito 等 24 研究发现 HBME 1 在 PT C 的阳性 表达率为 100 我国学者黄杰雄等 25 报道 70 的 腺瘤性甲状腺肿和 75 的结节甲状腺肿表达阴性 86 的滤泡状癌和 94 的乳头状腺癌阳性 乳头状 癌与滤泡状癌的表达明显高于腺瘤及结节性甲状腺 肿 提示 HBME 1 是 PTC 的又一良好标记物 也 是对滤泡状癌 乳头状腺癌与甲状腺腺瘤 结节性甲 状腺肿有良好的鉴别诊断作用 2 4 抗人白细胞抗原单克隆抗体系统 CD CD26是一种高度糖基化的 型跨膜糖蛋白 其胞外区编码二肽酶 CD26 在正常甲状腺中不 表达 在甲状腺腺瘤中不表达或低表达 在大多数 甲状腺乳头状癌中高表达 是 PTC 较为可靠的标 志物 26 CD44 是细胞表面的一种跨膜蛋白 属于 表面黏附分子 与肿瘤的生长 进展与转移关系密 切 陈文有 27 等报道 80 的甲状腺腺瘤表达阴性 84 7 的乳头状腺癌阳性 乳头状癌中 CD44 表达 明显高于良性病变和正常甲状腺 可作为 PTC 的 肿瘤标志物 14 2 5 骨桥蛋白 骨桥蛋白 osteopontin OPN 是一种黏附蛋白 亦是一种细胞因子 是一个具有多种功能的分泌型 钙结合磷酸化糖蛋白 在骨的重建 动脉硬化 血管 重塑 血管形成 炎症 免疫反应等过程中均发挥重 要作用 近年来报道 OPN 与各种肿瘤的发生 发展 有密切关系 其在各种肿瘤中的相关作用已广泛研 究 Guarino 28 等报道 OPN 在甲状腺癌 尤其是在 PTC 中 组 织中呈过量表达 我 国学者研究报 道 29 30 OPN 在 PTC 中的表达明显高于甲状腺良 性病变组织及正常甲状腺组织 也提出 OPN 与 CD44 结合 促进肿瘤细胞的黏附 移行浸润和血管 新生 对肿瘤的发生 发展及转移发挥重要作用 这 有待进一步研究 也证实了 OPN 对甲状腺乳头状癌 中微钙化的形成起重要的作用 它是病理学确诊乳 头状甲状腺癌的重要特征之一 但具体机制有待于 进一步研究 综上所述 OPN 有望成为 PTC 诊断的 特异性肿瘤标志物 此外 酪氨酸蛋白激酶 神经生长因子受体 TRK 人表皮生长因子受体 HER 2 neu 癌基 190 内蒙古医学杂志 Inner Mongolia Med J 2011 年第 43 卷第 2 期 因和 HRPT 2 张力蛋白同源基因 PTEN 抑癌基因 以及膜联蛋白 A2 annexin A2 基质金属蛋白酶 2 MMP 2 基质金属蛋白酶 9 MMP 9 血管内 皮生长因子 C V EGF C 等在 PTC 中高表达也被 报道 也可用作 PT C 诊断的标志物 另有报道多种 炎症反应分子如巨噬细胞炎症蛋白 3A CCL20 M IP 3A 单核趋化蛋白 1 CCL2 MCP 1 CXCL12 白细胞介素 1 IL 1B 和粒细胞 巨噬 细胞集落刺激因子 GM CSF 等在 PTC 中表达也 明显增加 综上 虽然已发现的甲状腺癌肿瘤标志物达数 十种 但在临床中尚未发现针对 PTC 的完全特异的 标记物 因此 探索 PTC 相关的基因及肿瘤标志物 有望构成一个组合来提高甲状腺乳头状癌诊断的准 确性 这依然任重道远 参 考 文 献 1 关海霞 单忠艳 米小轶 等 普通食盐碘化前后甲状腺癌发 病变化的 11 年病理资料分析 J 中国医科大学学报 2006 35 3 284 285 2 陈国瑞 王深明 主编 甲状腺外科 M 北京 人民卫生出版 社 2005 265 273 3 Takahashi M Ritz J Cooper GM Activation of a novel human transforming gene ret by DNA rearrangement J Cell 1985 42 2 581 588 4 Stewart DR von Allmen D The genetics of Hirschspurng disease J Gastroenterol Clin North Am 2003 32 3 819 837 5 Nakazawa T Kondo T Kobayashi Y et al RET gene rear rangements RET PTC1 and RET PTC3 in papillary thy roid carcinomas from an iodine rich country Japan J Can cer 2005 104 5 943 951 6 李斌 陈晓钟 甲状腺未分化癌的研究进展 J Journal of On cology 2010 16 6 492 495 7 G A Thomas H Bumnell High prevalence of ret ptc rearrange ments in Ukrainian and Belarussian post chernobyl thyroid papi l lary carcinomas A strong correlation between ret ptc3 and solid follicular variant J J Clin Endocrinol Metab 1999 84 4 232 4 238 8 Nikiforova MN Ciampi R Salvatore G et al Low prevalence of BRAF mutations in radiation induced thyroid tumors in contrast to sporadic papillary carcinomas J Cancer Letters 2004 209 1 1 6 9 刘剑鸣 王志明 李新营 甲状腺癌分子生物学的研究进展 J 中国普通外科杂志 2010 19 5 564 568 10 周炜洵 肖雨 刘彤华 等 细胞角蛋白和 Ret 蛋白在甲状腺 乳头状癌中的表达 J 中华病理学杂志 2003 32 6 530 534 11 胡淑阳 吴艺捷 甲状腺相关基因的研究进展 J 医学综述 2009 15 13 1 953 1 956 12 吴梅娟 孙文勇 BRAF 基因在甲状腺乳头状癌中的研究进展 J 中国肿瘤 2008 17 6 489 491 13 Knauf JA Ma X Smith EP et al T argeted expression of BRAF V600E in thyroid cells of transgenic mice results in papillary thy roid cancers that undergo dedifferentiation J Cancer Res 2005 65 4 238 4 245 14 单忠艳 关海霞 甲状腺癌相关研究进展 J 中国实用内科杂 志 2007 27 1 33 36 15 Haugen BR Woodmansee WW Mcdermott MT Towards im proving the utility of fine needle aspiration biopsy for the diag nosis of thyroid tumors J Clin Endocrinol Oxf 2002 56 3 281 290 16 Murphy KM Chen F Clark DP Identification of immunohisto chemical biomarkers for papillary thyroid carcinoma using gene ex pression profiling J Hum Pathol 2008 39 3 420 426 17 Bartolazzi A Orlandi F Saggiorato E et al Galectin 3 expres sion analysis in the surgical selection of follicular thyroid nodules with indeterminate fine 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