引用本文: 殷德濤, 余坤. TERT 啟動子突變與甲狀腺乳頭狀癌臨床病理學特征關系的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(10): 1157-1160. doi: 10.7507/1007-9424.201808101 復制
甲狀腺癌是最常見的內分泌系統惡性腫瘤,其發病率逐年升高。在美國,甲狀腺癌已經成為新診斷的增長速度最快的惡性腫瘤[1]。在中國,甲狀腺癌是 30 歲以下女性最常見的惡性腫瘤[2-3]。甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)是最常見的甲狀腺癌病理學類型,也是新診斷的甲狀腺癌中主要的病理學類型[4-5],占甲狀腺癌全部病理學類型的 85% 以上[6]。PTC 雖然治愈率可達 90%,但是仍然有近 10% 的患者死于 PTC[7]。
端粒位于染色體的末端,隨著細胞的分裂而縮短,最終導致細胞凋亡。端粒酶可以通過調控端粒的長度來維持細胞的活性,在人體正常成熟分化的細胞中,端粒酶的活性是被抑制的[8]。端粒酶逆轉錄酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)啟動子突變主要為第 228 位點或第 250 位點的 C 到 T 突變(C228T 和 C250T),這兩種突變形成的核苷酸都可與 E-twenty-six(ETS)轉錄因子結合,ETS 因子靶向作用于絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號轉導通路,導致 MAPK 失調,推測 TERT 啟動子可能參與了甲狀腺癌的發病機制[9]。有報道[10-11]稱,TERT 啟動子突變可以調控端粒酶活性,使細胞內的端粒酶增多和活性增加,使端粒不縮短,從而導致細胞永生化,推測可能是惡性腫瘤的發病機制之一。Horn 等[12]于 2013 年首次報道在黑色素瘤組織中發現了 TERT 啟動子突變,隨后 Liu 等[13]在甲狀腺癌中也發現了 TERT 啟動子突變,推測 TERT 啟動子突變可能與 PTC 的增殖代謝有關。
近年來,關于 TERT 啟動子突變與甲狀腺癌的關系有較多研究,筆者就 TERT 啟動子突變與最常見的甲狀腺惡性腫瘤—PTC 的臨床病理學特征作一闡述。
1 TERT 啟動子突變與 PTC 的臨床病理學特征
多項研究[14-21]證實,TERT 啟動子突變與 PTC 的不良病理學特征相關,但具體到與 PTC 某一項臨床病理學特征的關系,仍有不同的看法。筆者結合最近的 meta 分析和相關研究進行討論。
1.1 年齡
一項納入 4 項研究、1 610 例 PTC 患者的 meta 分析結果[22]顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 患者的年齡有關,TERT 啟動子突變陽性的 PTC 患者的平均年齡>50 歲,而 TERT 啟動子突變陰性的 PTC 患者的平均年齡≤45 歲(P=0)。與筆者前期的一篇納入 5 項研究、共計 1 708 例 PTC 患者的 meta 分析[23]結果相符合。
1.2 性別
關于性別是否與 TERT 啟動子突變有關系存在一定的爭議。雖然有 1 項納入了 653 例 PTC 患者的研究[14]表明,TERT 啟動子突變與 PTC 患者的性別沒有相關性(P=0.401),但是另 1 篇納入了 7 項研究、1 931 例 PTC 患者的 meta 分析[23]結果顯示,男性 PTC 患者相對于女性 PTC 患者更容易發生 TERT 啟動子突變 [OR=2.04,95% CI 為(1.50,2.78),P≤0.000 01],說明 TERT 啟動子突變與性別是有相關性的。
1.3 腫瘤直徑
有研究[14-16]表明,TERT 啟動子突變與 PTC 的直徑有相關性,存在 TERT 啟動子突變的 PTC 患者,腫瘤的直徑更大,相關的 meta 分析[23-24]也證實了該結果。
1.4 多灶性
一項納入了 653 例 PTC 患者的研究[14]表明,TERT 啟動子突變與 PTC 患者腫瘤的多灶性沒有相關性(P=0.268),隨后的 2 篇 meta 分析[23-24]結果支持了該研究結論。
1.5 淋巴結轉移
Liu 等[13]的 一項納入了 129 例 PTC 患者的研究表明,TERT 啟動子突變與 PTC 的頸部淋巴結轉移有很強的相關性。但是納入了包括其在內的 5 篇文獻的 meta 分析[22]結果顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 頸部淋巴結轉移并無顯著相關性 [OR=1.544,95% CI 為(0.9,2.7),P=0.127],而另一項納入了9 篇文獻、共計 2 048 例 PTC 患者的 meta 分析[24]結果則顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 的頸部淋巴結轉移是有相關性的 [OR=1.82,95% CI 為(1.12,2.96),P=0.02]。
1.6 腺外侵犯
根據最新的第 8 版美國腫瘤聯合委員會(American Joint Committee on Cancer,AJCC)[25]的 TNM 分期,腫瘤突破器官的包膜可評為 T3b 期,PTC 的腺外侵犯主要侵犯頸前的帶狀肌以及周圍組織,如氣管、食管及頸部血管,癌灶腺外侵犯的存在說明有較差的預后。研究[22]顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 的癌灶腺外侵犯有很強的相關性[OR=3.02,95% CI 為(2.0,4.5),P=0)]。
1.7 遠處轉移
甲狀腺癌的遠處轉移一般容易轉移至肺、骨及腦,存在遠處轉移時,代表更高的 TNM 分期和較差的預后。一項納入了 121 例 PTC 患者的研究[18]證實,TERT 啟動子突變與 PTC 的遠處轉移相關(P=0.002)。隨后的 meta 分析[18, 22-23]結果也證實了此結論。
1.8 TNM 分期
meta 分析[22-23]結果顯示,具有 TERT 啟動子突變的 PTC 患者,具有更高的臨床 TNM 分期 [Ⅲ 期+Ⅳ 期/Ⅰ期+Ⅱ 期,OR=2.96,95% CI 為(1.9,4.6),P=0]。
1.9 復發轉移
雖然經過規范治療,PTC 的預后非常好,但是仍然有一部分 PTC 患者在經過規范治療后發生復發和轉移。研究[22-23]顯示,存在 TERT 啟動子突變的 PTC 患者更容易發生術后的復發和轉移 [OR=5.67,95% CI 為(3.7,8.8),P=0]。
1.10 死亡率
因為 PTC 患者的死亡率較低,所以這方面的數據較少。一項納入了 3 篇文獻、共計 456 例 PTC 患者的 meta 分析[23]顯示,TERT 啟動子突變的 PTC 患者術后甲狀腺相關死亡率更高 [OR=8.30,95% CI 為(3.78,18.19),P<0.000 1],隨后的相關研究[19, 24]也支持了此結論。
上述結果證實,年齡>50 歲的女性 PTC 患者更容易發生 TERT 啟動子突變,并且具有 TERT 啟動子突變的 PTC 患者,腫瘤直徑較大,且更容易發生頸部淋巴結轉移、腺外侵犯、遠處轉移、更高 TNM 分期、復發和死亡等不良預后。
2 TERT 啟動子突變在 PTC 診斷中的應用
雖然甲狀腺結節的發病率很高,但是只有其中不到 5% 的甲狀腺結節為甲狀腺癌[20]。甲狀腺細針穿刺細胞學(fine-needle aspiration biopsy,FNAB)檢查是術前診斷甲狀腺結節良惡性最準確的方法,但是仍然有 30% 以上的結節無法通過 FNAB 檢查明確結節的性質,而施行了診斷性的甲狀腺切除手術[21]。
一項納入了 19 篇文獻、4 240 例病例的 meta 分析[26]結果顯示,TERT 啟動子突變在甲狀腺結節中的發生率為 10.0%。之前也有報道[11]指出,TERT 啟動子突變在甲狀腺良性結節、PTC、濾泡狀甲狀腺癌、低分化的甲狀腺癌和未分化癌中的發生率分別是 0(0/85)、11.7%(30/257)、13.9%(11/79)、37.5%(3/8)以及 46.3%(25/54),提示 TERT 啟動子突變可能只在甲狀腺惡性腫瘤中能夠被發現,并且發生率隨著惡性程度的增加而增加。其他的研究[27-30]結果也表明,甲狀腺腫瘤組織中 TERT 啟動子的突變率較低(7%),但是 TERT 啟動子突變在甲狀腺癌中表達的特異度可達 100%,推測 TERT 啟動子突變可用于甲狀腺結節的術前檢查,明確結節的良惡性。
已有研究者[31-33]推薦將 TERT 啟動子突變作為一類分子標志物應用于 FNAB 檢查,認為可增加 FNAB 診斷的準確率。特別是當與其他已知的分子標志物如 BRAF(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1)基因突變、大鼠肉瘤癌基因(rat sarcoma,RAS)突變、酪氨酸激酶受體(receptor tyrosine kinases,RET)突變和雙鏈復合蛋白 8/過氧化物酶體增殖物激活受體 γ(peroxisome proliferator-activated receptor 1,PAX8/PPARγ)重排聯合檢測時,對 FNAB 檢查中細胞學不確定的甲狀腺結節的靈敏度可接近 90%[34],推測 TERT 啟動子突變有望成為明確術前 FNAB 檢查中細胞學不確定結節良惡性的有效輔助手段,用以增加 FNAB 檢查的靈敏度。
3 TERT 啟動子突變與甲狀腺微小乳頭狀癌(PTMC)的關系
近年來,PTC 的發病率急劇上升,其中絕大多數是屬于 PTMC[4-5],關于 TERT 啟動子突變與 PTMC 的臨床病理學特征的關系,相關研究比較少。來自意大利的 de Biase 等[35]于 2015 年發表的研究納入了來自 6 個不同的治療中心的 431 例 PTMC 患者,分析 TERT 啟動子突變與其臨床病理學特征的相關性。在平均 59 個月的隨訪期間,并未發現 TERT 啟動子突變與腫瘤的復發/轉移具有明確的相關性(P=0.2),也未發現 TERT 啟動子突變與 BRAFV600E突變具有相關性(P=0.63),其他臨床病理學特征如年齡(P=0.39)、性別(P=0.77)、腫瘤直徑(P=0.68)、多灶性(P=0.14)、TNM 分期(P=0.62)等也是類似結果[35]。
日本 KUMA 醫院對 1 252 例低危 PTMC 患者進行主動監測,結果發現,26 例因各種原因接受了手術治療(11 例無進展,10 例腫瘤直徑增大>4 mm,5 例發生淋巴結轉移),在手術后的常規病理學標本中,均沒有發現 TERT 啟動子突變,推測 TERT 啟動子突變與 PTMC 的進展無關[36]。得出此結論的原因,有可能是因為主動監測的低危型 PTMC 的危險度比較低、TERT 啟動子突變的發生率較低及相關病例數較少。關于 TERT 啟動子突變與 PTMC 的關系,還需要更多的相關研究來進一步證實。
4 問題與展望
自從 TERT 啟動子突變在甲狀腺癌領域被首次發現以來,就成為了甲狀腺癌領域的熱點。雖然其在甲狀腺腫瘤中突變的發生率比較低,普及應用的話可能會增加成本,但是對細胞學診斷檢查不確定的結節,可以通過與 TERT 啟動子突變、 BRAFV600E突變等其他分子標志物聯合應用來明確這部分結節的性質,避免了對這部分患者進行診斷性手術,具有一定的臨床意義。
另外,雖然在 TERT 啟動子突變與某些 PTC 臨床病理學特征是否有相關性還存在爭議,但是 TERT 啟動子突變與 PTC 的侵襲性生物學行為與不良預后相關已經得到了公認[24, 37-38]。在發現 TERT 啟動子突變的 PTC 患者中,其腫瘤的生物學行為更具有侵襲性,腫瘤更容易復發和轉移,其處于較高的復發危險度分層。針對這類患者,基于個體化治療原則,應該采取更激進的手術方案和更高要求的術后監測隨訪。關于 TERT 啟動子突變在甲狀腺癌發生進展中所起到的作用及其作用機制,還需要更多進一步的實驗證實,將來有望通過免疫學方法或者靶向藥物,定向作用于 TERT 啟動子在甲狀腺癌中的作用通路,來對甲狀腺癌進行治療。
甲狀腺癌是最常見的內分泌系統惡性腫瘤,其發病率逐年升高。在美國,甲狀腺癌已經成為新診斷的增長速度最快的惡性腫瘤[1]。在中國,甲狀腺癌是 30 歲以下女性最常見的惡性腫瘤[2-3]。甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)是最常見的甲狀腺癌病理學類型,也是新診斷的甲狀腺癌中主要的病理學類型[4-5],占甲狀腺癌全部病理學類型的 85% 以上[6]。PTC 雖然治愈率可達 90%,但是仍然有近 10% 的患者死于 PTC[7]。
端粒位于染色體的末端,隨著細胞的分裂而縮短,最終導致細胞凋亡。端粒酶可以通過調控端粒的長度來維持細胞的活性,在人體正常成熟分化的細胞中,端粒酶的活性是被抑制的[8]。端粒酶逆轉錄酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)啟動子突變主要為第 228 位點或第 250 位點的 C 到 T 突變(C228T 和 C250T),這兩種突變形成的核苷酸都可與 E-twenty-six(ETS)轉錄因子結合,ETS 因子靶向作用于絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號轉導通路,導致 MAPK 失調,推測 TERT 啟動子可能參與了甲狀腺癌的發病機制[9]。有報道[10-11]稱,TERT 啟動子突變可以調控端粒酶活性,使細胞內的端粒酶增多和活性增加,使端粒不縮短,從而導致細胞永生化,推測可能是惡性腫瘤的發病機制之一。Horn 等[12]于 2013 年首次報道在黑色素瘤組織中發現了 TERT 啟動子突變,隨后 Liu 等[13]在甲狀腺癌中也發現了 TERT 啟動子突變,推測 TERT 啟動子突變可能與 PTC 的增殖代謝有關。
近年來,關于 TERT 啟動子突變與甲狀腺癌的關系有較多研究,筆者就 TERT 啟動子突變與最常見的甲狀腺惡性腫瘤—PTC 的臨床病理學特征作一闡述。
1 TERT 啟動子突變與 PTC 的臨床病理學特征
多項研究[14-21]證實,TERT 啟動子突變與 PTC 的不良病理學特征相關,但具體到與 PTC 某一項臨床病理學特征的關系,仍有不同的看法。筆者結合最近的 meta 分析和相關研究進行討論。
1.1 年齡
一項納入 4 項研究、1 610 例 PTC 患者的 meta 分析結果[22]顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 患者的年齡有關,TERT 啟動子突變陽性的 PTC 患者的平均年齡>50 歲,而 TERT 啟動子突變陰性的 PTC 患者的平均年齡≤45 歲(P=0)。與筆者前期的一篇納入 5 項研究、共計 1 708 例 PTC 患者的 meta 分析[23]結果相符合。
1.2 性別
關于性別是否與 TERT 啟動子突變有關系存在一定的爭議。雖然有 1 項納入了 653 例 PTC 患者的研究[14]表明,TERT 啟動子突變與 PTC 患者的性別沒有相關性(P=0.401),但是另 1 篇納入了 7 項研究、1 931 例 PTC 患者的 meta 分析[23]結果顯示,男性 PTC 患者相對于女性 PTC 患者更容易發生 TERT 啟動子突變 [OR=2.04,95% CI 為(1.50,2.78),P≤0.000 01],說明 TERT 啟動子突變與性別是有相關性的。
1.3 腫瘤直徑
有研究[14-16]表明,TERT 啟動子突變與 PTC 的直徑有相關性,存在 TERT 啟動子突變的 PTC 患者,腫瘤的直徑更大,相關的 meta 分析[23-24]也證實了該結果。
1.4 多灶性
一項納入了 653 例 PTC 患者的研究[14]表明,TERT 啟動子突變與 PTC 患者腫瘤的多灶性沒有相關性(P=0.268),隨后的 2 篇 meta 分析[23-24]結果支持了該研究結論。
1.5 淋巴結轉移
Liu 等[13]的 一項納入了 129 例 PTC 患者的研究表明,TERT 啟動子突變與 PTC 的頸部淋巴結轉移有很強的相關性。但是納入了包括其在內的 5 篇文獻的 meta 分析[22]結果顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 頸部淋巴結轉移并無顯著相關性 [OR=1.544,95% CI 為(0.9,2.7),P=0.127],而另一項納入了9 篇文獻、共計 2 048 例 PTC 患者的 meta 分析[24]結果則顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 的頸部淋巴結轉移是有相關性的 [OR=1.82,95% CI 為(1.12,2.96),P=0.02]。
1.6 腺外侵犯
根據最新的第 8 版美國腫瘤聯合委員會(American Joint Committee on Cancer,AJCC)[25]的 TNM 分期,腫瘤突破器官的包膜可評為 T3b 期,PTC 的腺外侵犯主要侵犯頸前的帶狀肌以及周圍組織,如氣管、食管及頸部血管,癌灶腺外侵犯的存在說明有較差的預后。研究[22]顯示,TERT 啟動子突變與 PTC 的癌灶腺外侵犯有很強的相關性[OR=3.02,95% CI 為(2.0,4.5),P=0)]。
1.7 遠處轉移
甲狀腺癌的遠處轉移一般容易轉移至肺、骨及腦,存在遠處轉移時,代表更高的 TNM 分期和較差的預后。一項納入了 121 例 PTC 患者的研究[18]證實,TERT 啟動子突變與 PTC 的遠處轉移相關(P=0.002)。隨后的 meta 分析[18, 22-23]結果也證實了此結論。
1.8 TNM 分期
meta 分析[22-23]結果顯示,具有 TERT 啟動子突變的 PTC 患者,具有更高的臨床 TNM 分期 [Ⅲ 期+Ⅳ 期/Ⅰ期+Ⅱ 期,OR=2.96,95% CI 為(1.9,4.6),P=0]。
1.9 復發轉移
雖然經過規范治療,PTC 的預后非常好,但是仍然有一部分 PTC 患者在經過規范治療后發生復發和轉移。研究[22-23]顯示,存在 TERT 啟動子突變的 PTC 患者更容易發生術后的復發和轉移 [OR=5.67,95% CI 為(3.7,8.8),P=0]。
1.10 死亡率
因為 PTC 患者的死亡率較低,所以這方面的數據較少。一項納入了 3 篇文獻、共計 456 例 PTC 患者的 meta 分析[23]顯示,TERT 啟動子突變的 PTC 患者術后甲狀腺相關死亡率更高 [OR=8.30,95% CI 為(3.78,18.19),P<0.000 1],隨后的相關研究[19, 24]也支持了此結論。
上述結果證實,年齡>50 歲的女性 PTC 患者更容易發生 TERT 啟動子突變,并且具有 TERT 啟動子突變的 PTC 患者,腫瘤直徑較大,且更容易發生頸部淋巴結轉移、腺外侵犯、遠處轉移、更高 TNM 分期、復發和死亡等不良預后。
2 TERT 啟動子突變在 PTC 診斷中的應用
雖然甲狀腺結節的發病率很高,但是只有其中不到 5% 的甲狀腺結節為甲狀腺癌[20]。甲狀腺細針穿刺細胞學(fine-needle aspiration biopsy,FNAB)檢查是術前診斷甲狀腺結節良惡性最準確的方法,但是仍然有 30% 以上的結節無法通過 FNAB 檢查明確結節的性質,而施行了診斷性的甲狀腺切除手術[21]。
一項納入了 19 篇文獻、4 240 例病例的 meta 分析[26]結果顯示,TERT 啟動子突變在甲狀腺結節中的發生率為 10.0%。之前也有報道[11]指出,TERT 啟動子突變在甲狀腺良性結節、PTC、濾泡狀甲狀腺癌、低分化的甲狀腺癌和未分化癌中的發生率分別是 0(0/85)、11.7%(30/257)、13.9%(11/79)、37.5%(3/8)以及 46.3%(25/54),提示 TERT 啟動子突變可能只在甲狀腺惡性腫瘤中能夠被發現,并且發生率隨著惡性程度的增加而增加。其他的研究[27-30]結果也表明,甲狀腺腫瘤組織中 TERT 啟動子的突變率較低(7%),但是 TERT 啟動子突變在甲狀腺癌中表達的特異度可達 100%,推測 TERT 啟動子突變可用于甲狀腺結節的術前檢查,明確結節的良惡性。
已有研究者[31-33]推薦將 TERT 啟動子突變作為一類分子標志物應用于 FNAB 檢查,認為可增加 FNAB 診斷的準確率。特別是當與其他已知的分子標志物如 BRAF(v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1)基因突變、大鼠肉瘤癌基因(rat sarcoma,RAS)突變、酪氨酸激酶受體(receptor tyrosine kinases,RET)突變和雙鏈復合蛋白 8/過氧化物酶體增殖物激活受體 γ(peroxisome proliferator-activated receptor 1,PAX8/PPARγ)重排聯合檢測時,對 FNAB 檢查中細胞學不確定的甲狀腺結節的靈敏度可接近 90%[34],推測 TERT 啟動子突變有望成為明確術前 FNAB 檢查中細胞學不確定結節良惡性的有效輔助手段,用以增加 FNAB 檢查的靈敏度。
3 TERT 啟動子突變與甲狀腺微小乳頭狀癌(PTMC)的關系
近年來,PTC 的發病率急劇上升,其中絕大多數是屬于 PTMC[4-5],關于 TERT 啟動子突變與 PTMC 的臨床病理學特征的關系,相關研究比較少。來自意大利的 de Biase 等[35]于 2015 年發表的研究納入了來自 6 個不同的治療中心的 431 例 PTMC 患者,分析 TERT 啟動子突變與其臨床病理學特征的相關性。在平均 59 個月的隨訪期間,并未發現 TERT 啟動子突變與腫瘤的復發/轉移具有明確的相關性(P=0.2),也未發現 TERT 啟動子突變與 BRAFV600E突變具有相關性(P=0.63),其他臨床病理學特征如年齡(P=0.39)、性別(P=0.77)、腫瘤直徑(P=0.68)、多灶性(P=0.14)、TNM 分期(P=0.62)等也是類似結果[35]。
日本 KUMA 醫院對 1 252 例低危 PTMC 患者進行主動監測,結果發現,26 例因各種原因接受了手術治療(11 例無進展,10 例腫瘤直徑增大>4 mm,5 例發生淋巴結轉移),在手術后的常規病理學標本中,均沒有發現 TERT 啟動子突變,推測 TERT 啟動子突變與 PTMC 的進展無關[36]。得出此結論的原因,有可能是因為主動監測的低危型 PTMC 的危險度比較低、TERT 啟動子突變的發生率較低及相關病例數較少。關于 TERT 啟動子突變與 PTMC 的關系,還需要更多的相關研究來進一步證實。
4 問題與展望
自從 TERT 啟動子突變在甲狀腺癌領域被首次發現以來,就成為了甲狀腺癌領域的熱點。雖然其在甲狀腺腫瘤中突變的發生率比較低,普及應用的話可能會增加成本,但是對細胞學診斷檢查不確定的結節,可以通過與 TERT 啟動子突變、 BRAFV600E突變等其他分子標志物聯合應用來明確這部分結節的性質,避免了對這部分患者進行診斷性手術,具有一定的臨床意義。
另外,雖然在 TERT 啟動子突變與某些 PTC 臨床病理學特征是否有相關性還存在爭議,但是 TERT 啟動子突變與 PTC 的侵襲性生物學行為與不良預后相關已經得到了公認[24, 37-38]。在發現 TERT 啟動子突變的 PTC 患者中,其腫瘤的生物學行為更具有侵襲性,腫瘤更容易復發和轉移,其處于較高的復發危險度分層。針對這類患者,基于個體化治療原則,應該采取更激進的手術方案和更高要求的術后監測隨訪。關于 TERT 啟動子突變在甲狀腺癌發生進展中所起到的作用及其作用機制,還需要更多進一步的實驗證實,將來有望通過免疫學方法或者靶向藥物,定向作用于 TERT 啟動子在甲狀腺癌中的作用通路,來對甲狀腺癌進行治療。