引用本文: 孫宇, 石鐵鋒, 于江濤, 石臣磊, 秦華東. BRAFV600E基因突變與甲狀腺乳頭狀微小癌預后影響因素的相關性. 中國普外基礎與臨床雜志, 2014, 21(10): 1226-1231. doi: 10.7507/1007-9424.20140294 復制
甲狀腺乳頭狀微小癌(papillary thyroid microcarcinoma,PTMC)是指腫塊直徑≤10 mm的甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)[1],占甲狀腺癌發病率的半數以上[2-4]。鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1,BRAF)基因突變是甲狀腺癌中最常見的遺傳學事件,在PTC中發生率最高,達29%~88% [5-7]。雖然PTMC的腫瘤學行為較懶惰,但研究[2, 8-10]發現,BRAFV600E基因突變與PTMC的高侵襲性密切相關。然而,BRAFV600E基因突變與PTMC的某些臨床病理特征的關系仍然存在爭議。因此,本研究觀察了BRAFV600E基因突變在86例PTMC患者中的表達情況,并對該86例患者的臨床資料進行了回顧性分析,以探討BRAFV600E基因突變與PTMC預后影響因素的關系。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取筆者所在醫院甲狀腺外科2011年10月至2013年10月期間收治的單側PTMC手術患者86例作為研究對象,86例均符合本研究的納入標準,收集其病理科存檔的PTMC組織樣本。所有病例均由高年資病理科醫師診斷,疑難病例則由多位病理科醫師共同討論后診斷。所有患者術前常規行甲狀腺彩超檢查(采用儀器為GE Vivid 7彩色多譜勒超聲診斷儀,探頭頻率15 MHz),均應用放射免疫法檢測其血清游離三碘甲狀腺原氨酸(FT3)、游離甲狀腺素(FT4)、促甲狀腺素(TSH)、甲狀腺球蛋白抗體(TGAb)和甲狀腺過氧化物酶抗體(TPOA)水平。根據術前血清甲狀腺自身抗體是否增高和術后病理學檢查以確定患者是否合并橋本甲狀腺炎。所有患者均符合以下納入標準:①無甲狀腺病史及甲狀腺相關藥物服用史;②無Grave眼病病史及TRAb陽性史;③術前通過觸診及高頻彩超診斷為單側甲狀腺腫物且頸側區未發現可疑腫大淋巴結;④術中快速冰凍病理學檢查和術后病理學檢查證實為PTC;⑤行患側甲狀腺葉全切、峽部切除及預防性患側中央區淋巴結清掃術。患者的臨床病理分期采用AJCC(美國癌癥聯合會)2010年第7版TNM分期標準[11]。
1.2 方法
1.2.1 PTMC組織樣本的DNA提取
取8μm厚石蠟切片1~2張(總重量<20 mg)至離心管,按DNA Kit試劑盒(廈門艾德生物公司)內離心操作方案操作,取得含DNA的洗脫液,DNA樣品溶于pH 8.0的TE溶液中(實驗室常備),近期要用的于4℃冰箱保存,短期內不用的于-20℃冰箱保存。
1.2.2 突變基因檢測
采用熒光定量PCR法并判斷基因突變是否陽性。取提取后的DNA樣本,按人類BRAFV600E基因突變檢測試劑盒(廈門艾德生物公司,熒光PCR法)操作說明進行如下操作:將洗脫液及盒內各試劑加入PCR反應管內,將PCR反應管放入實時PCR儀器;設置相應程序后啟動PCR開始擴增,于第3階段60℃時收集羧基熒光素(FAM)和六氯熒光素(HEX)信號,執行實時PCR,保存文件;按試劑盒說明書對收集信號進行分析,判斷樣本基因是否為陽性。判定標準:白色柱條為HEX信號,黑色為FAM信號。兩種tap酶均可在RT-PCR中熒光顯色,HEX對應的tap酶對DNA有特異性,FAM對應的tap酶對BRAF有特異性。樣本的所有HEX信號都增長證明所有的DNA提取成功,部分樣本FAM信號增長說明有BRAF基因突變。本研究中基因檢測的質控關鍵因素是如何防止假陽性出現,關鍵點是操作中防止交叉污染,完全按實驗室PCR操作規范流程操作,陽性質控樣品與標本分開,分批上樣并多次重復實驗。
1.3 統計學方法
采用SPSS 13.0統計軟件包進行分析。計量資料中的正態分布數據以均數±標準差表示(
2 結果
2.1 本組86例患者的臨床病理情況
86例均為單側PTMC患者。男8例,女78例,男女比為1:9.75;年齡(43.7±10.3)歲(25~73歲),其中<45歲45例(52.3%),≥45歲41例(47.7%);腫瘤直徑(6.8±2.2)mm(2~50 mm),其中腫瘤直徑≤5 mm 28例,腫瘤直徑>5 mm但≤10 mm 58例;多發病灶5例(5.8%),單發病灶81例(94.2%);腫瘤出現腺外侵及3例(3.5%),未出現83例(96.5%);伴喬本甲狀腺炎17例(19.8%);22例(25.6%)出現中央區淋巴結轉移,64例(74.4%)無轉移;腫瘤分期為T1期84例(97.7%),T3期2例(2.3%)。
2.2 BRAFV600E基因突變檢測結果
86例PTMC樣本中56例出現了BRAFV600E基因突變,其突變發生率為65.1%;未突變30例(34.9%)。樣本DNA提取及突變基因檢測的實驗對比效果明顯(圖 1)。

2.3 BRAFV600E基因突變與PTMC臨床病理特征的關系
BRAFV600E基因突變與PTMC臨床病理特征的單因素分析結果顯示,BRAFV600E基因突變與患者性別、年齡、腫瘤大小、多發病灶、腺外浸潤、橋本甲狀腺炎和腫瘤分期無相關性(P > 0.05),而與淋巴結轉移有一定的相關趨勢(P=0.057);多因素logistic回歸分析結果顯示,BRAFV600E基因突變與PTMC的淋巴結轉移具有相關性(P < 0.05)。具體見表 1。

2.4 中央區淋巴結轉移與BRAFV600E基因突變和腫瘤大小的關系
BRAFV600E基因突變與中央區淋巴結轉移特點的比較見表 2。由表 2可見,與BRAFV600E基因突變陰性患者相比,BRAFV600E基因突變陽性患者的中央區轉移淋巴結數和轉移淋巴結數/清掃淋巴結數比值要多或大些(P=0.057),但突變與否其手術清掃的淋巴結數量的差異無統計學意義(P > 0.05)。中央區淋巴結轉移與腫瘤大小和BRAFV600E基因突變的關系見表 3。由表 3可見,腫瘤直徑>5 mm但≤10 mm時,BRAFV600E基因突變與否與淋巴結轉移無關(P > 0.05),但當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,本組患者中未出現淋巴結轉移病例。


3 討論
BRAFV600E基因突變經常出現在人類惡性腫瘤中。研究[12]顯示,MAPK通路中BRAF基因突變能導致腫瘤細胞的增殖與分化,這一機理可能早期參與腫瘤的發生與發展。BRAFV600E基因突變是甲狀腺癌中最常見的遺傳學事件,且在PTC中的發生率最高,達29%~88% [5-7]。PTMC占全部甲狀腺癌發病率的半數以上[2],雖然腫瘤的生物學行為傾向于良性,死亡率較低[13]。但仍有報道[14]指出PTMC與腫瘤的高侵襲性行為有關。因此,研究BRAFV600E基因突變與PTMC相關的臨床病理因素間的關系有助于揭示甲狀腺腫瘤細胞的發生、發展機理,并幫助臨床醫生更好地治療疾病及評價患者的預后。然而,BRAFV600E基因突變與PTMC的某些臨床病理特征的關系仍然存在爭議。因此,本研究旨在探討BRAFV600E基因突變與PTMC預后影響因素的相關性。
本研究發現,PTMC中BRAFV600E基因突變的發生率為65.1%,與Park等[15]和Xing [16]的研究結果相似。Mathur等[7]在一個長達15年的PTC的研究樣本中發現,BRAFV600E基因的突變率高達88%,并指出BRAF基因的高突變率能夠增高甲狀腺癌的患病率。Zheng等[17]的研究發現,BRAFV600E基因突變與PTMC較差的臨床病理結果密切相關,并導致PMTC復發率增高。本研究尚無患者的隨訪數據,如何運用BRAFV600E基因來控制PTMC患者的復發及死亡風險仍有待進一步研究。
傳統的影響甲狀腺癌惡性度的高危因素包括高齡、男性、較大腫瘤直徑、腺外侵及、局部淋巴結轉移、遠處轉移和高級別的病理分期。多項研究[14, 17-19]證明,BRAF基因突變能夠顯著地增加PTMC的腺外侵及、淋巴結轉移和TNM分期。本研究未發現BRAFV600E基因突變與患者的性別、年齡、多發病灶、腺外侵及、橋本甲狀腺炎、腫瘤大小和腫瘤分期有相關性。該結果可能與研究樣本例數、統計標準和腫瘤臨床病理分級標準不同有關,有待進一步將研究。本研究發現,BRAFV600E基因突變與淋巴結轉移有一定的相關趨勢(P=0.057),提示BRAFV600E基因突變與腫瘤的侵襲性行為可能存在一定的關系。在多因素分析中,BRAFV600E基因突變只與淋巴結轉移具有相關性(P < 0.05),因此BRAFV600E基因突變可作為中央區淋巴結轉移風險的獨立預測因子。這與Lin等[19]的研究結果一致,但Lin等認為,PTMC病灶的腺外侵及同樣也是中央區淋巴結轉移的獨立預測因子。本研究結果提示,對于術前檢測BRAFV600E基因突變陽性的PTMC病例應重視中央區淋巴結清掃的重要性,且應該常規清掃該區淋巴脂肪組織。然而,Chakraborty等[6]和Cheng等[20]的研究顯示,BRAFV600E基因突變不能作為PTMC淋巴結轉移的獨立的風險預測因子。這也是目前爭論的焦點之一,相信隨著研究樣本的增多、數據的不斷補充、隨訪情況進一步完善以及對于腫瘤分期的進一步認識,一定會使該爭論更明晰。
本研究進一步分析了中央區淋巴結轉移與BRAFV600E基因突變和腫瘤大小的關系,同樣發現BRAFV600E基因突變與淋巴結轉移有一定的相關趨勢(P=0.057)。雖然BRAFV600E基因突變并未增加手術清掃中央區淋巴結的數量,但能夠增加轉移淋巴結的清掃數量和轉移比率,這也預示了BRAFV600E基因突變對PTMC患者中央區淋巴結轉移的影響及預測作用。且進一步研究發現,雖然腫瘤直徑≤10 mm時,BRAFV600E基因突變的情況對淋巴結轉移無影響(P > 0.05),但當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,本研究納入患者中未出現淋巴結轉移病例。目前,關于BRAFV600E基因突變如何影響PTC手術方式的選擇的內容少有報道。雖然預防性中央區淋巴結清掃術作為PTC的常規手術方式已經基本上得到了學術界的認同[21-23]。但是,由于中央區淋巴結清掃會增加患者手術的副損傷,所以圍繞著中央區淋巴結清掃的適應證仍然是學術界研究的焦點[24-25]。根據本研究結果的提示,當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,應該重新審視預防性中央區淋巴結清掃的必要性。但由于本研究樣本量的局限,最終結論尚待擴大樣本進一步研究闡明。
綜上所述,本研究發現PTMC的BRAFV600E基因突變率為65.1%,并發現它的存在是PTMC中央區淋巴結轉移風險的獨立預測因子。對于術前檢測到BRAFV600E基因突變陽性的PTMC病例,應該重視中央區淋巴結清掃的重要性,且應該常規清掃該區域淋巴脂肪組織。但是,當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,應該重新審視預防性中央區淋巴結清掃的必要性。
甲狀腺乳頭狀微小癌(papillary thyroid microcarcinoma,PTMC)是指腫塊直徑≤10 mm的甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)[1],占甲狀腺癌發病率的半數以上[2-4]。鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1,BRAF)基因突變是甲狀腺癌中最常見的遺傳學事件,在PTC中發生率最高,達29%~88% [5-7]。雖然PTMC的腫瘤學行為較懶惰,但研究[2, 8-10]發現,BRAFV600E基因突變與PTMC的高侵襲性密切相關。然而,BRAFV600E基因突變與PTMC的某些臨床病理特征的關系仍然存在爭議。因此,本研究觀察了BRAFV600E基因突變在86例PTMC患者中的表達情況,并對該86例患者的臨床資料進行了回顧性分析,以探討BRAFV600E基因突變與PTMC預后影響因素的關系。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取筆者所在醫院甲狀腺外科2011年10月至2013年10月期間收治的單側PTMC手術患者86例作為研究對象,86例均符合本研究的納入標準,收集其病理科存檔的PTMC組織樣本。所有病例均由高年資病理科醫師診斷,疑難病例則由多位病理科醫師共同討論后診斷。所有患者術前常規行甲狀腺彩超檢查(采用儀器為GE Vivid 7彩色多譜勒超聲診斷儀,探頭頻率15 MHz),均應用放射免疫法檢測其血清游離三碘甲狀腺原氨酸(FT3)、游離甲狀腺素(FT4)、促甲狀腺素(TSH)、甲狀腺球蛋白抗體(TGAb)和甲狀腺過氧化物酶抗體(TPOA)水平。根據術前血清甲狀腺自身抗體是否增高和術后病理學檢查以確定患者是否合并橋本甲狀腺炎。所有患者均符合以下納入標準:①無甲狀腺病史及甲狀腺相關藥物服用史;②無Grave眼病病史及TRAb陽性史;③術前通過觸診及高頻彩超診斷為單側甲狀腺腫物且頸側區未發現可疑腫大淋巴結;④術中快速冰凍病理學檢查和術后病理學檢查證實為PTC;⑤行患側甲狀腺葉全切、峽部切除及預防性患側中央區淋巴結清掃術。患者的臨床病理分期采用AJCC(美國癌癥聯合會)2010年第7版TNM分期標準[11]。
1.2 方法
1.2.1 PTMC組織樣本的DNA提取
取8μm厚石蠟切片1~2張(總重量<20 mg)至離心管,按DNA Kit試劑盒(廈門艾德生物公司)內離心操作方案操作,取得含DNA的洗脫液,DNA樣品溶于pH 8.0的TE溶液中(實驗室常備),近期要用的于4℃冰箱保存,短期內不用的于-20℃冰箱保存。
1.2.2 突變基因檢測
采用熒光定量PCR法并判斷基因突變是否陽性。取提取后的DNA樣本,按人類BRAFV600E基因突變檢測試劑盒(廈門艾德生物公司,熒光PCR法)操作說明進行如下操作:將洗脫液及盒內各試劑加入PCR反應管內,將PCR反應管放入實時PCR儀器;設置相應程序后啟動PCR開始擴增,于第3階段60℃時收集羧基熒光素(FAM)和六氯熒光素(HEX)信號,執行實時PCR,保存文件;按試劑盒說明書對收集信號進行分析,判斷樣本基因是否為陽性。判定標準:白色柱條為HEX信號,黑色為FAM信號。兩種tap酶均可在RT-PCR中熒光顯色,HEX對應的tap酶對DNA有特異性,FAM對應的tap酶對BRAF有特異性。樣本的所有HEX信號都增長證明所有的DNA提取成功,部分樣本FAM信號增長說明有BRAF基因突變。本研究中基因檢測的質控關鍵因素是如何防止假陽性出現,關鍵點是操作中防止交叉污染,完全按實驗室PCR操作規范流程操作,陽性質控樣品與標本分開,分批上樣并多次重復實驗。
1.3 統計學方法
采用SPSS 13.0統計軟件包進行分析。計量資料中的正態分布數據以均數±標準差表示(
2 結果
2.1 本組86例患者的臨床病理情況
86例均為單側PTMC患者。男8例,女78例,男女比為1:9.75;年齡(43.7±10.3)歲(25~73歲),其中<45歲45例(52.3%),≥45歲41例(47.7%);腫瘤直徑(6.8±2.2)mm(2~50 mm),其中腫瘤直徑≤5 mm 28例,腫瘤直徑>5 mm但≤10 mm 58例;多發病灶5例(5.8%),單發病灶81例(94.2%);腫瘤出現腺外侵及3例(3.5%),未出現83例(96.5%);伴喬本甲狀腺炎17例(19.8%);22例(25.6%)出現中央區淋巴結轉移,64例(74.4%)無轉移;腫瘤分期為T1期84例(97.7%),T3期2例(2.3%)。
2.2 BRAFV600E基因突變檢測結果
86例PTMC樣本中56例出現了BRAFV600E基因突變,其突變發生率為65.1%;未突變30例(34.9%)。樣本DNA提取及突變基因檢測的實驗對比效果明顯(圖 1)。

2.3 BRAFV600E基因突變與PTMC臨床病理特征的關系
BRAFV600E基因突變與PTMC臨床病理特征的單因素分析結果顯示,BRAFV600E基因突變與患者性別、年齡、腫瘤大小、多發病灶、腺外浸潤、橋本甲狀腺炎和腫瘤分期無相關性(P > 0.05),而與淋巴結轉移有一定的相關趨勢(P=0.057);多因素logistic回歸分析結果顯示,BRAFV600E基因突變與PTMC的淋巴結轉移具有相關性(P < 0.05)。具體見表 1。

2.4 中央區淋巴結轉移與BRAFV600E基因突變和腫瘤大小的關系
BRAFV600E基因突變與中央區淋巴結轉移特點的比較見表 2。由表 2可見,與BRAFV600E基因突變陰性患者相比,BRAFV600E基因突變陽性患者的中央區轉移淋巴結數和轉移淋巴結數/清掃淋巴結數比值要多或大些(P=0.057),但突變與否其手術清掃的淋巴結數量的差異無統計學意義(P > 0.05)。中央區淋巴結轉移與腫瘤大小和BRAFV600E基因突變的關系見表 3。由表 3可見,腫瘤直徑>5 mm但≤10 mm時,BRAFV600E基因突變與否與淋巴結轉移無關(P > 0.05),但當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,本組患者中未出現淋巴結轉移病例。


3 討論
BRAFV600E基因突變經常出現在人類惡性腫瘤中。研究[12]顯示,MAPK通路中BRAF基因突變能導致腫瘤細胞的增殖與分化,這一機理可能早期參與腫瘤的發生與發展。BRAFV600E基因突變是甲狀腺癌中最常見的遺傳學事件,且在PTC中的發生率最高,達29%~88% [5-7]。PTMC占全部甲狀腺癌發病率的半數以上[2],雖然腫瘤的生物學行為傾向于良性,死亡率較低[13]。但仍有報道[14]指出PTMC與腫瘤的高侵襲性行為有關。因此,研究BRAFV600E基因突變與PTMC相關的臨床病理因素間的關系有助于揭示甲狀腺腫瘤細胞的發生、發展機理,并幫助臨床醫生更好地治療疾病及評價患者的預后。然而,BRAFV600E基因突變與PTMC的某些臨床病理特征的關系仍然存在爭議。因此,本研究旨在探討BRAFV600E基因突變與PTMC預后影響因素的相關性。
本研究發現,PTMC中BRAFV600E基因突變的發生率為65.1%,與Park等[15]和Xing [16]的研究結果相似。Mathur等[7]在一個長達15年的PTC的研究樣本中發現,BRAFV600E基因的突變率高達88%,并指出BRAF基因的高突變率能夠增高甲狀腺癌的患病率。Zheng等[17]的研究發現,BRAFV600E基因突變與PTMC較差的臨床病理結果密切相關,并導致PMTC復發率增高。本研究尚無患者的隨訪數據,如何運用BRAFV600E基因來控制PTMC患者的復發及死亡風險仍有待進一步研究。
傳統的影響甲狀腺癌惡性度的高危因素包括高齡、男性、較大腫瘤直徑、腺外侵及、局部淋巴結轉移、遠處轉移和高級別的病理分期。多項研究[14, 17-19]證明,BRAF基因突變能夠顯著地增加PTMC的腺外侵及、淋巴結轉移和TNM分期。本研究未發現BRAFV600E基因突變與患者的性別、年齡、多發病灶、腺外侵及、橋本甲狀腺炎、腫瘤大小和腫瘤分期有相關性。該結果可能與研究樣本例數、統計標準和腫瘤臨床病理分級標準不同有關,有待進一步將研究。本研究發現,BRAFV600E基因突變與淋巴結轉移有一定的相關趨勢(P=0.057),提示BRAFV600E基因突變與腫瘤的侵襲性行為可能存在一定的關系。在多因素分析中,BRAFV600E基因突變只與淋巴結轉移具有相關性(P < 0.05),因此BRAFV600E基因突變可作為中央區淋巴結轉移風險的獨立預測因子。這與Lin等[19]的研究結果一致,但Lin等認為,PTMC病灶的腺外侵及同樣也是中央區淋巴結轉移的獨立預測因子。本研究結果提示,對于術前檢測BRAFV600E基因突變陽性的PTMC病例應重視中央區淋巴結清掃的重要性,且應該常規清掃該區淋巴脂肪組織。然而,Chakraborty等[6]和Cheng等[20]的研究顯示,BRAFV600E基因突變不能作為PTMC淋巴結轉移的獨立的風險預測因子。這也是目前爭論的焦點之一,相信隨著研究樣本的增多、數據的不斷補充、隨訪情況進一步完善以及對于腫瘤分期的進一步認識,一定會使該爭論更明晰。
本研究進一步分析了中央區淋巴結轉移與BRAFV600E基因突變和腫瘤大小的關系,同樣發現BRAFV600E基因突變與淋巴結轉移有一定的相關趨勢(P=0.057)。雖然BRAFV600E基因突變并未增加手術清掃中央區淋巴結的數量,但能夠增加轉移淋巴結的清掃數量和轉移比率,這也預示了BRAFV600E基因突變對PTMC患者中央區淋巴結轉移的影響及預測作用。且進一步研究發現,雖然腫瘤直徑≤10 mm時,BRAFV600E基因突變的情況對淋巴結轉移無影響(P > 0.05),但當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,本研究納入患者中未出現淋巴結轉移病例。目前,關于BRAFV600E基因突變如何影響PTC手術方式的選擇的內容少有報道。雖然預防性中央區淋巴結清掃術作為PTC的常規手術方式已經基本上得到了學術界的認同[21-23]。但是,由于中央區淋巴結清掃會增加患者手術的副損傷,所以圍繞著中央區淋巴結清掃的適應證仍然是學術界研究的焦點[24-25]。根據本研究結果的提示,當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,應該重新審視預防性中央區淋巴結清掃的必要性。但由于本研究樣本量的局限,最終結論尚待擴大樣本進一步研究闡明。
綜上所述,本研究發現PTMC的BRAFV600E基因突變率為65.1%,并發現它的存在是PTMC中央區淋巴結轉移風險的獨立預測因子。對于術前檢測到BRAFV600E基因突變陽性的PTMC病例,應該重視中央區淋巴結清掃的重要性,且應該常規清掃該區域淋巴脂肪組織。但是,當BRAFV600E基因突變陰性患者的腫瘤直徑≤5 mm時,應該重新審視預防性中央區淋巴結清掃的必要性。