引用本文： 付晶瑤, 張廣旭, 逯泓智, 沈珂羽, 張廣. 橋本甲狀腺炎合并甲狀腺乳頭狀癌 相關基因研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(7): 956-961. doi: 10.7507/1007-9424.202009115 復制
橋本甲狀腺炎（Hashimoto’s thyroiditis，HT）又稱為慢性淋巴細胞性甲狀腺炎，是一種常見的自身免疫性疾病。以自身抗體形成和大量淋巴細胞浸潤為特征，是導致原發性甲狀腺功能減退的最常見原因，近年來其發病率明顯上升。甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）是最常見的甲狀腺惡性腫瘤[1]，約占甲狀腺癌的 80%[2]。1955 年 Dailey 等[3]首次報道了甲狀腺癌與 HT 的相關性，慢性炎癥可能導致甲狀腺癌的發生。近年來 HT 合并 PTC 的發病率呈上升趨勢，HT 可增加 PTC 的發病率，是 PTC 發生的獨立危險因素[4-5]。但另一方面，HT 對 PTC 有保護作用，合并 HT 的 PTC 患者以女性多見，腫瘤以微小癌多見，常呈多灶，被膜侵犯和淋巴結轉移的發生率較低[6-7]。目前 HT 合并 PTC 的發病機制尚不明確，筆者主要就 HT 合并 PTC 相關分子基因改變作一綜述，以期為臨床及基礎研究提供依據。
1 HT 合并 PTC 的流行病學
Graceffa 等[8]對接受甲狀腺手術的 305 例患者進行了回顧性分析，28.6% 的 PTC 患者可觀察到與 HT 相符的組織學改變，而因結節性甲狀腺腫接受手術的患者中僅 7.7% 并發 HT，此外術前診斷為 HT 的患者，術后病理示 31.3% 并發 PTC。吉林大學中日聯誼醫院甲狀腺外科對 210 例甲狀腺炎合并甲狀腺癌患者的診治分析顯示，其均為合并 PTC，發病率占同期確診甲狀腺炎患者的 41.0%，占同期甲狀腺癌手術的 26%[9]。由此可見，HT 與 PTC 之間存在顯著關聯。HT 和 PTC 之間的關聯一直是研究和爭議的熱點。在一項 8 524 例接受甲狀腺手術患者的回顧性分析[10]中，與非 HT 患者相比，HT 患者中 PTC 發病率更高。Silva 等[11]在包含 9 851 例甲狀腺結節患者的前瞻性隊列研究中也得出了相似的結果。此外，有研究[12]顯示，合并 HT 與 PTC 的發生呈正相關。這些發現提示 HT 可能增加 PTC 的發病風險。
2 HT 合并 PTC 的病理學特點
腫瘤的形成是涉及多種基因和分子改變的漸進性過程，從正常組織到腫瘤組織發生連續的形態和細胞學改變。在 HT 組織中，尤其是周圍淋巴細胞密集區域可觀察到濾泡上皮不典型增生（follicular epithelium dysplasia，FED），表現為缺少濾泡膠體的散在微濾泡或形狀不規則的濾泡。這些濾泡通常由 Hürthle 細胞或胞質淡染的細胞內襯，部分濾泡上皮細胞出現核擁擠重疊、核溝等類似 PTC 的核樣改變[13]。此外，當 HT 合并 PTC 時，癌組織排列成乳頭狀或濾泡狀，呈小灶狀分布于 HT 病變中，與 HT 混合存在。在 HT 與癌組織之間存在有上皮細胞過度增生–不典型增生–乳頭狀癌的移行區。這些病理學表現提示 FED 可能是 HT 和 PTC 的中間階段。HT 患者，在慢性炎癥的長期刺激下，部分濾泡上皮可能出現不同程度的萎縮、再生、增生和 Hürthle 細胞化生，繼而出現不典型增生，最終惡變。
3 HT 合并 PTC 的發病機制
目前關于 HT 合并 PTC 的發病機制主要有以下幾種學說：① 免疫學說。HT 作為自身免疫性疾病，抗甲狀腺過氧化物酶抗體（TPOAb）、抗甲狀腺球蛋白抗體（TGAb）等自身抗體造成甲狀腺濾泡細胞破壞，導致大量淋巴細胞浸潤。而免疫系統能夠識別腫瘤抗原，產生相應的抗腫瘤免疫，腫瘤微環境內含大量淋巴細胞、細胞因子等。對于 HT 合并 PTC 者尚不清楚其淋巴細胞浸潤是來自于抗腫瘤免疫還是自身免疫反應，HT 的免疫反應可能促進 PTC 的發生，同時也是 PTC 的保護性因素，這也解釋了合并 HT 的 PTC 預后相對較好。② 內分泌學說。HT 導致甲狀腺結構破環，常引起甲狀腺功能低下，反饋刺激促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）分泌增加，而 TSH 水平與 PTC 發生呈正相關[14]，高濃度 TSH 刺激甲狀腺濾泡細胞過度增生而發生癌變。③ 共同病因學說。碘與多種甲狀腺疾病密切相關，高碘是甲狀腺炎及甲狀腺癌的危險因素[15-16]；此外，射線暴露與 PTC 的發生顯著相關，切爾諾貝利核電站發生泄露事件后，當地兒童的 HT 和 PTC 發病率上升；HT 和 PTC 可能源于同一致病因素。④ 癌前病變學說。HT 和 PTC 存在共同的分子基因改變，HT 中長期炎癥浸潤，誘導濾泡細胞發生分子基因改變，最終癌變，HT 有可能為 PTC 的癌前病變。
4 HT 與 PTC 的免疫相關性
免疫系統能夠區分自身抗原和非自身抗原，避免對自身組織產生免疫反應，但能夠識別外界抗原從而產生免疫應答。HT 作為自身免疫性疾病，在多種致病因素的作用下，原本對甲狀腺耐受的免疫細胞被激活，導致了自身免疫耐受的破壞，其顯著特征是自身抗體形成和多種淋巴細胞浸潤。腫瘤抗原能夠誘導機體免疫系統產生免疫應答反應，腫瘤微環境中有多種免疫細胞、細胞因子等浸潤，其中腫瘤相關巨噬細胞約占腫瘤免疫細胞浸潤的 50%，并且與腫瘤的不良預后有關[17]，而 CD8 陽性細胞毒性 T 細胞（CD8+ cytotoxic T lymphocyte，CD8+CTL）對腫瘤細胞起抑制效應。
HT 和 PTC 患者甲狀腺組織中均有免疫細胞浸潤，但對于 HT 合并 PTC 者，是 HT 中長期慢性炎癥導致了 PTC，還是 PTC 中的抗腫瘤免疫導致了 HT 尚不明確。在與 HT 并存的腫瘤微環境中，許多免疫細胞及細胞因子對甲狀腺癌的發生、侵襲及轉移起重要的調節作用[18]。例如 E-選擇素與甲狀腺癌腺體外侵犯密切相關，白細胞介素（IL）-8 能夠促進甲狀腺癌的發生及血管生成，而 IL-1β 能抑制 PTC 癌細胞的增殖并降低其侵襲能力[19-20]。有研究[21]顯示約有 20% 的 PTC 患者外周血中 TGAb 濃度升高，針對 PTC 癌細胞的免疫應答可能交叉作用于正常甲狀腺細胞，導致炎癥發生。可見 HT 和 PTC 存在復雜的免疫學關聯。
5 HT 合并 PTC 的分子基因相關性
許多生物分子標志物已被證實可能參與了從 HT 到 PTC 的腫瘤轉化。如在 HT 濾泡細胞中檢測到了 RET/PTC 重排[22]，RET/PTC 重排是 PTC 中常見的基因異常，可能有助于 PTC 早期發展。相反，BRAF 突變在 HT 中幾乎不表達，而在 PTC 中相對更普遍。此外，與正常甲狀腺組織相比，人類 8-羥基鳥嘌呤 DNA 糖苷酶（human 8-oxoguanine DNA glycosylase-1，hOGG1）雜合性缺失、磷酸化蛋白激酶 B（phosphorylated protein kinase B，pAKT）及同工酶蛋白激酶 B1 （AKT1）和蛋白激酶 B2（AKT2）、p63 等在 HT 和 PTC 組織中更常見[23-26]。筆者將對這些分子基因標志物予以綜述，從而揭示 HT 與 PTC 存在的可能相關性。
5.1 RET/PTC 重排
RET 原癌基因位于 10 號染色體長臂，編碼跨膜受體酪氨酸激酶[27]。在正常甲狀腺組織中不表達或極低水平表達，RET 基因重排后稱為 PTC 癌基因，是 PTC 的分子標志物。RET 基因中酪氨酸激酶編碼區與多種異源基因的 5′ -末端結合，導致 RET 基因表達，激活其編碼的酪氨酸激酶，從而影響下游的絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）通路，MAPK 通路參與細胞存活、增殖、遷移和分化的調節[28]，進而誘導腫瘤的發生。目前至少發現 15 種 RET/PTC 重排，但以 RET/PTC1 和 RET/PTC3 最常見。
在成人散發 PTC 中 RET 重排突變的發生率為 20%～30%，在兒童和青少年中可達 45%～50%，而在有放射線接觸史的人群中突變率高達 50%～80%[29]。RET 重排在微小 PTC 中的發生率較高，其可能是甲狀腺癌變的早期特異性標志物。在轉基因小鼠實驗[30]中也證實了 RET/PTC1 癌基因的表達可誘導 PTC 發生。Rhoden 等[31]研究發現，在 HT 的非腫瘤性濾泡細胞及 PTC 中均檢測到 RET/PTC 重排，認為 HT 與 PTC 可能存在相似的分子發病機制。
關于 HT 合并 PTC 中 RET/PTC 重排主要存在兩種假說：一是 HT 可能是 PTC 的癌前病變，慢性炎癥浸潤導致持續的自由基產生及細胞因子分泌，破壞甲狀腺細胞，誘發了甲狀腺組織中 RET/PTC 重排，進而發生癌變。二是部分學者認為 RET/PTC 重排介導了炎癥和自身免疫反應。Pufnock 等[32]的研究也證實了 RET/PTC 重排介導了甲狀腺上皮細胞中的多種炎癥蛋白質的合成，且在 RET/PTC 轉基因鼠上觀察到了劇烈的炎癥反應，但 RET/PTC 重排并不能完全誘導 HT 的發生。由此 RET/PTC 重排可能是 HT 癌變的分子基礎，是 HT 患者中 PTC 發病率增加的原因之一，而其誘導的炎癥反應可能通過免疫抑制等機制發揮抗腫瘤作用，因而伴有 HT 的 PTC 預后相對更好。
5.2 p63
p63 是 p53 的同源基因[33]，p63 蛋白主要包括 N 末端轉錄激活區域，核心 DNA 結合區域和負責寡聚化的羧基末端區域[34]。通過在基因 3′ 端進行交替剪接，可生成 3 種亞型的 p63 蛋白，即具有轉錄激活區、氨基酸全長的 TAp63α、TAp63β 和 TAp63γ。此外，另一個啟動子位于 p63 基因下游 30 kb 的一個內含子中，在該啟動子上開始轉錄會生成一個截短的 p63 mRNA，該 p63 mRNA 編碼的 p63 蛋白缺少 N 端轉錄激活區，稱為 ΔNp63。ΔNp63 作為 p53 的競爭性抑制劑[35]，阻止促進凋亡或抑制分裂的 p53 的靶基因激活，從而促進細胞增殖和抑制凋亡，具有潛在的癌基因功能。
p63 表達于許多上皮細胞的基底細胞中，在鱗狀上皮中起調節干細胞表型的作用。p63 基因的表達高低能反映組織細胞分化狀態，細胞分化越低其表達越高，因此認為 p63 基因是外胚層干細胞的良好標志物。通過免疫組織化學方法檢測到 p63 在甲狀腺實質細胞巢中的主細胞中高表達，因而認為甲狀腺干細胞可能是甲狀腺實質細胞巢中的 p63 陽性細胞。有學者[36]提出，PTC 可能來源于甲狀腺干細胞，即 PTC 可能起源于 p63 陽性細胞。
在 78.8% 的 HT 及 81.8% 的 PTC 中檢測到了 p63 陽性表達，而在 Graves 病、濾泡狀腺瘤、濾泡狀癌和髓樣癌中未檢測到 p63 表達[37]。p63 在 HT 和 PTC 中的高表達，提示 HT 和 PTC 在起源上有一定的相關性。HT 導致的濾泡上皮細胞破壞、炎癥細胞浸潤等對甲狀腺干細胞產生刺激，使其突變概率增大，當積累到一定程度惡變為腫瘤干細胞。這可能是 HT 癌變率較高的原因。
5.3 BRAFV600E 突變
BRAF 是 RAF 基因家族成員，編碼 B 型有絲分裂原激活的蛋白依賴性激酶，是 RAS-RAF-MEK-ERK/MAPK 信號轉導通路中的重要轉導因子，在細胞的分化及增殖中發揮著重要作用[38]。最常見的突變是第 15 外顯子上的第 1 799 位核苷酸發生 T–A 的轉換，造成蛋白質產物中第 600 位的纈氨酸（V）被谷氨酸（E）替代，即 BRAFV600E[39]。BRAFV600E 導致下游 MAPK 信號通路持續激活，從而促進細胞生長、增殖分化，進而形成腫瘤[40]。
BRAFV600E 突變是 PTC 中最常見的突變之一，發生率為 60.6%[41]，是促進腫瘤細胞生長和進展的因素，被認為是預測 PTC 預后的分子標志物。先前的研究[42]表明，BRAFV600E 突變與 PTC 臨床病理特征的侵襲性有關，包括淋巴結轉移、腺體外侵犯等，還與 PTC 復發有關，突變導致 PTC 患者臨床表現更具侵襲性且預后較差。在 HT 中也觀察到了 BRAF 突變[23]，但合并 HT 的 PTC 與不合并 HT 的 PTC 相比，BRAF 突變的發生率較低，低突變率可能與 PTC 合并 HT 患者的預后相對更好有關。此外，BRAF 突變率與患者年齡存在顯著的相關性，隨著患者年齡增長更易出現 BRAFV600E 突變[40, 43]，BRAF 突變可能促進了 HT 向 PTC 轉化。
5.4 磷脂酰肌醇 3-羥基激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/AKT
PI3K 是一種普遍存在的脂質激酶，可被多種細胞外信號激活，在細胞存活與凋亡之間起著重要的作用[44]。此外，PI3K 通過激活趨化因子受體并促進白細胞遷移而在炎癥反應中發揮重要作用。生理狀態下，PI3K 以無活性的二聚體形式存在于細胞質中，受生長因子、細胞因子、激素等多種胞外信號刺激時，二聚體構象發生改變而活化，PI3K 激活后使 AKT 磷酸化（即激活），進而作用于下游蛋白以抑制促凋亡信號，進一步促成腫瘤發生[45]。
在許多腫瘤中，包括結直腸癌、卵巢癌和甲狀腺癌，已發現 PI3K 激活增加。PI3K/AKT 信號通路在 PTC、HT 及 HT 合并 PTC 的乳頭狀癌細胞中表達，而在正常甲狀腺組織中不表達[37]，且相比單獨 PTC，PTC 合并 HT 者 PI3K/AKT 通路表達水平更高。此外，蛋白酪氨酸磷酸酶基因（PTEN）抑癌基因的表達產物是 PI3K/AKT 通路的負性調節因子，在多種腫瘤（包括甲狀腺癌）中可觀察到 PTEN 基因的沉默和失活[46]。AKT 表達的增加以及 PTEN 功能的喪失可能有助于腫瘤發生，這表明 PI3K/AKT 通路在 HT 和 PTC 這兩種密切相關的疾病中起著重要作用。慢性炎癥可能導致 PI3K/AKT 通路激活，進而抑制促凋亡機制并促進細胞增殖，最終導致腫瘤發生。
5.5 細胞角蛋白 19（cytokeratin-19，CK19）、半乳糖凝集素-3（galectin-3，GAL3）和人骨髓內皮細胞標志物-1（human bone marrow endothelial cell marker-1，HBME-1）
CK19、GAL3 和 HBME-1 陽性染色對于 PTC 的診斷具有很高的靈敏度和特異度，HBME-1 是更精確的標志物，可單獨用于 PTC 的診斷，CK19 和 GAL3 也對 PTC 有重要的診斷價值[47]。
CK19 由 KRT19 基因編碼，是構成細胞骨架的一種低分子質量細胞角蛋白，主要存在于上皮細胞內，維持細胞的完整性，且在信號傳遞及細胞凋亡中起重要作用。CK19 在 PTC 中通常高表達，而在其他甲狀腺疾病中通常不表達或局灶表達[48]。GAL3 由 LGALS3 基因編碼，參與細胞與細胞和細胞與基質的黏附，細胞生長和細胞周期調控，腫瘤轉化、轉移，細胞損傷修復和凋亡等過程，其表達受到致癌和病毒轉化刺激的調節。GAL3 在 PTC 中表達，而在正常的甲狀腺細胞中不表達[49]。HBME-1 是針對間皮細胞膜抗原產生的單克隆抗體，它最初是在惡性間皮瘤中被發現的，可用于診斷濾泡上皮來源的惡性腫瘤，該單克隆抗體可使大多數的 PTC 和濾泡狀癌免疫染色陽性[50]。
研究[51-52]發現，這些 PTC 相關蛋白在 PTC 中高表達，而在正常的甲狀腺細胞或 HT 中未顯示 PTC 核樣改變的甲狀腺細胞中不表達，相反，在 FED 中具有 PTC 核樣改變的濾泡細胞中均有不同程度的表達，提示這些細胞與 PTC 具有相同的分子、遺傳和形態學特征。在 HT 中，FED 可能是 PTC 發生的癌前病變。患有 HT 的患者，在慢性炎癥的長期刺激下，部分濾泡上皮可能發生再生、增生、Hürthle 細胞化生和不典型增生，最終發生惡變。
5.6 hOGG1
長期以來，人們已經發現幾種慢性炎癥性疾病（如炎癥性腸病、慢性病毒性肝炎、幽門螺桿菌相關慢性胃炎及反流性食管炎）通過產生自由基和累積 DNA 氧化損傷而易患相應的特定腫瘤。慢性炎癥背景下發生腫瘤的機制可能是由于募集的炎癥細胞產生了大量氧化物質，這些氧化物質導致了遺傳物質損傷，如果主要抑癌基因的損傷得不到修復，當損傷累積到一定程度，就會導致惡性腫瘤的發展。
hOGG1 是一種由 hOGG1 基因編碼的修復酶，能夠修復自由基誘導的 DNA 氧化損傷。hOGG1 基因雜合性缺失，與頭頸部鱗癌的發生密切相關。Royer 等[24]研究發現，hOGG1 雜合性缺失在 PTC 中達 94%，在慢性淋巴細胞性甲狀腺中達 73%，而在良性結節中只有 8%。hOGG1 雜合性缺失在 PTC 和 HT 中高表達，而在良性甲狀腺疾病中幾乎不表達，支持 HT 中長期存在的慢性炎癥可能引起 PTC 的假說。
5.7 其他分子標志物
鈉碘同向轉運體（Na+/I– symporter，NIS）是一種位于甲狀腺濾泡上皮細胞基底膜外側的糖蛋白，利用 Na+ 在細胞內外的電勢差將 2 個 Na+ 轉運至胞內的同時將 1 個 I– 轉運至胞內，是合成甲狀腺激素的基礎。有研究[53]顯示，與正常組織相比，PTC 及 HT 合并 PTC 中 NIS 的表達顯著降低，且 HT 合并 PTC 的 NIS 表達降低更顯著。提示 HT 可能抑制碘的攝取并引起 NIS 表達降低，從而促進 PTC 的發生發展。
血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一種血管生成因子，能夠誘導內皮細胞遷移和增殖，從而促進血管增殖。在正常人甲狀腺細胞中，VEGF 的表達極少，而在甲狀腺癌中 VEGF 起重要作用[54]，認為其介導了腫瘤進展和轉移中的血管生成，較高的 VEGF 水平與 PTC 的復發風險增加和無病生存期縮短有關。在 HT 中，較高的 TSH 水平可刺激甲狀腺細胞分泌 VEGF[55]，這可以解釋為什么 HT 會加速 PTC 的發生和發展。
6 小結
綜上所述，HT 與 PTC 關系密切，二者在病理特征、分子表型及遺傳特征上密切相關。HT 合并 PTC 的發生呈上升趨勢，且 HT 患者發生 PTC 的風險較無 HT 患者高，有必要對 HT 患者進行長期隨訪和定期檢查。HT 和 PTC 存在著 RET/PTC 重排、p63、BRAFV600E 突變、CK19 等相同的基因突變和分子通路，HT 存在進展為 PTC 的風險，但尚不能確定 HT 為 PTC 的癌前病變。對這些相關基因分子的檢測可能有助于早期預測 HT 向 PTC 轉化，有助于腫瘤的早期診斷與治療。但癌變過程的具體機制尚不清楚，有待于進一步的研究和探索。
重要聲明
利益沖突聲明：本文所有作者聲明不存在利益沖突關系。
作者貢獻聲明：付晶瑤負責收集資料，起草文章；張廣旭負責查閱文獻，補充內容；逯泓智負責收集資料，總結歸納；沈珂羽查閱文獻，收集資料；張廣負責提出研究思路，審閱文章。
橋本甲狀腺炎（Hashimoto’s thyroiditis，HT）又稱為慢性淋巴細胞性甲狀腺炎，是一種常見的自身免疫性疾病。以自身抗體形成和大量淋巴細胞浸潤為特征，是導致原發性甲狀腺功能減退的最常見原因，近年來其發病率明顯上升。甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）是最常見的甲狀腺惡性腫瘤[1]，約占甲狀腺癌的 80%[2]。1955 年 Dailey 等[3]首次報道了甲狀腺癌與 HT 的相關性，慢性炎癥可能導致甲狀腺癌的發生。近年來 HT 合并 PTC 的發病率呈上升趨勢，HT 可增加 PTC 的發病率，是 PTC 發生的獨立危險因素[4-5]。但另一方面，HT 對 PTC 有保護作用，合并 HT 的 PTC 患者以女性多見，腫瘤以微小癌多見，常呈多灶，被膜侵犯和淋巴結轉移的發生率較低[6-7]。目前 HT 合并 PTC 的發病機制尚不明確，筆者主要就 HT 合并 PTC 相關分子基因改變作一綜述，以期為臨床及基礎研究提供依據。
1 HT 合并 PTC 的流行病學
Graceffa 等[8]對接受甲狀腺手術的 305 例患者進行了回顧性分析，28.6% 的 PTC 患者可觀察到與 HT 相符的組織學改變，而因結節性甲狀腺腫接受手術的患者中僅 7.7% 并發 HT，此外術前診斷為 HT 的患者，術后病理示 31.3% 并發 PTC。吉林大學中日聯誼醫院甲狀腺外科對 210 例甲狀腺炎合并甲狀腺癌患者的診治分析顯示，其均為合并 PTC，發病率占同期確診甲狀腺炎患者的 41.0%，占同期甲狀腺癌手術的 26%[9]。由此可見，HT 與 PTC 之間存在顯著關聯。HT 和 PTC 之間的關聯一直是研究和爭議的熱點。在一項 8 524 例接受甲狀腺手術患者的回顧性分析[10]中，與非 HT 患者相比，HT 患者中 PTC 發病率更高。Silva 等[11]在包含 9 851 例甲狀腺結節患者的前瞻性隊列研究中也得出了相似的結果。此外，有研究[12]顯示，合并 HT 與 PTC 的發生呈正相關。這些發現提示 HT 可能增加 PTC 的發病風險。
2 HT 合并 PTC 的病理學特點
腫瘤的形成是涉及多種基因和分子改變的漸進性過程，從正常組織到腫瘤組織發生連續的形態和細胞學改變。在 HT 組織中，尤其是周圍淋巴細胞密集區域可觀察到濾泡上皮不典型增生（follicular epithelium dysplasia，FED），表現為缺少濾泡膠體的散在微濾泡或形狀不規則的濾泡。這些濾泡通常由 Hürthle 細胞或胞質淡染的細胞內襯，部分濾泡上皮細胞出現核擁擠重疊、核溝等類似 PTC 的核樣改變[13]。此外，當 HT 合并 PTC 時，癌組織排列成乳頭狀或濾泡狀，呈小灶狀分布于 HT 病變中，與 HT 混合存在。在 HT 與癌組織之間存在有上皮細胞過度增生–不典型增生–乳頭狀癌的移行區。這些病理學表現提示 FED 可能是 HT 和 PTC 的中間階段。HT 患者，在慢性炎癥的長期刺激下，部分濾泡上皮可能出現不同程度的萎縮、再生、增生和 Hürthle 細胞化生，繼而出現不典型增生，最終惡變。
3 HT 合并 PTC 的發病機制
目前關于 HT 合并 PTC 的發病機制主要有以下幾種學說：① 免疫學說。HT 作為自身免疫性疾病，抗甲狀腺過氧化物酶抗體（TPOAb）、抗甲狀腺球蛋白抗體（TGAb）等自身抗體造成甲狀腺濾泡細胞破壞，導致大量淋巴細胞浸潤。而免疫系統能夠識別腫瘤抗原，產生相應的抗腫瘤免疫，腫瘤微環境內含大量淋巴細胞、細胞因子等。對于 HT 合并 PTC 者尚不清楚其淋巴細胞浸潤是來自于抗腫瘤免疫還是自身免疫反應，HT 的免疫反應可能促進 PTC 的發生，同時也是 PTC 的保護性因素，這也解釋了合并 HT 的 PTC 預后相對較好。② 內分泌學說。HT 導致甲狀腺結構破環，常引起甲狀腺功能低下，反饋刺激促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）分泌增加，而 TSH 水平與 PTC 發生呈正相關[14]，高濃度 TSH 刺激甲狀腺濾泡細胞過度增生而發生癌變。③ 共同病因學說。碘與多種甲狀腺疾病密切相關，高碘是甲狀腺炎及甲狀腺癌的危險因素[15-16]；此外，射線暴露與 PTC 的發生顯著相關，切爾諾貝利核電站發生泄露事件后，當地兒童的 HT 和 PTC 發病率上升；HT 和 PTC 可能源于同一致病因素。④ 癌前病變學說。HT 和 PTC 存在共同的分子基因改變，HT 中長期炎癥浸潤，誘導濾泡細胞發生分子基因改變，最終癌變，HT 有可能為 PTC 的癌前病變。
4 HT 與 PTC 的免疫相關性
免疫系統能夠區分自身抗原和非自身抗原，避免對自身組織產生免疫反應，但能夠識別外界抗原從而產生免疫應答。HT 作為自身免疫性疾病，在多種致病因素的作用下，原本對甲狀腺耐受的免疫細胞被激活，導致了自身免疫耐受的破壞，其顯著特征是自身抗體形成和多種淋巴細胞浸潤。腫瘤抗原能夠誘導機體免疫系統產生免疫應答反應，腫瘤微環境中有多種免疫細胞、細胞因子等浸潤，其中腫瘤相關巨噬細胞約占腫瘤免疫細胞浸潤的 50%，并且與腫瘤的不良預后有關[17]，而 CD8 陽性細胞毒性 T 細胞（CD8+ cytotoxic T lymphocyte，CD8+CTL）對腫瘤細胞起抑制效應。
HT 和 PTC 患者甲狀腺組織中均有免疫細胞浸潤，但對于 HT 合并 PTC 者，是 HT 中長期慢性炎癥導致了 PTC，還是 PTC 中的抗腫瘤免疫導致了 HT 尚不明確。在與 HT 并存的腫瘤微環境中，許多免疫細胞及細胞因子對甲狀腺癌的發生、侵襲及轉移起重要的調節作用[18]。例如 E-選擇素與甲狀腺癌腺體外侵犯密切相關，白細胞介素（IL）-8 能夠促進甲狀腺癌的發生及血管生成，而 IL-1β 能抑制 PTC 癌細胞的增殖并降低其侵襲能力[19-20]。有研究[21]顯示約有 20% 的 PTC 患者外周血中 TGAb 濃度升高，針對 PTC 癌細胞的免疫應答可能交叉作用于正常甲狀腺細胞，導致炎癥發生。可見 HT 和 PTC 存在復雜的免疫學關聯。
5 HT 合并 PTC 的分子基因相關性
許多生物分子標志物已被證實可能參與了從 HT 到 PTC 的腫瘤轉化。如在 HT 濾泡細胞中檢測到了 RET/PTC 重排[22]，RET/PTC 重排是 PTC 中常見的基因異常，可能有助于 PTC 早期發展。相反，BRAF 突變在 HT 中幾乎不表達，而在 PTC 中相對更普遍。此外，與正常甲狀腺組織相比，人類 8-羥基鳥嘌呤 DNA 糖苷酶（human 8-oxoguanine DNA glycosylase-1，hOGG1）雜合性缺失、磷酸化蛋白激酶 B（phosphorylated protein kinase B，pAKT）及同工酶蛋白激酶 B1 （AKT1）和蛋白激酶 B2（AKT2）、p63 等在 HT 和 PTC 組織中更常見[23-26]。筆者將對這些分子基因標志物予以綜述，從而揭示 HT 與 PTC 存在的可能相關性。
5.1 RET/PTC 重排
RET 原癌基因位于 10 號染色體長臂，編碼跨膜受體酪氨酸激酶[27]。在正常甲狀腺組織中不表達或極低水平表達，RET 基因重排后稱為 PTC 癌基因，是 PTC 的分子標志物。RET 基因中酪氨酸激酶編碼區與多種異源基因的 5′ -末端結合，導致 RET 基因表達，激活其編碼的酪氨酸激酶，從而影響下游的絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）通路，MAPK 通路參與細胞存活、增殖、遷移和分化的調節[28]，進而誘導腫瘤的發生。目前至少發現 15 種 RET/PTC 重排，但以 RET/PTC1 和 RET/PTC3 最常見。
在成人散發 PTC 中 RET 重排突變的發生率為 20%～30%，在兒童和青少年中可達 45%～50%，而在有放射線接觸史的人群中突變率高達 50%～80%[29]。RET 重排在微小 PTC 中的發生率較高，其可能是甲狀腺癌變的早期特異性標志物。在轉基因小鼠實驗[30]中也證實了 RET/PTC1 癌基因的表達可誘導 PTC 發生。Rhoden 等[31]研究發現，在 HT 的非腫瘤性濾泡細胞及 PTC 中均檢測到 RET/PTC 重排，認為 HT 與 PTC 可能存在相似的分子發病機制。
關于 HT 合并 PTC 中 RET/PTC 重排主要存在兩種假說：一是 HT 可能是 PTC 的癌前病變，慢性炎癥浸潤導致持續的自由基產生及細胞因子分泌，破壞甲狀腺細胞，誘發了甲狀腺組織中 RET/PTC 重排，進而發生癌變。二是部分學者認為 RET/PTC 重排介導了炎癥和自身免疫反應。Pufnock 等[32]的研究也證實了 RET/PTC 重排介導了甲狀腺上皮細胞中的多種炎癥蛋白質的合成，且在 RET/PTC 轉基因鼠上觀察到了劇烈的炎癥反應，但 RET/PTC 重排并不能完全誘導 HT 的發生。由此 RET/PTC 重排可能是 HT 癌變的分子基礎，是 HT 患者中 PTC 發病率增加的原因之一，而其誘導的炎癥反應可能通過免疫抑制等機制發揮抗腫瘤作用，因而伴有 HT 的 PTC 預后相對更好。
5.2 p63
p63 是 p53 的同源基因[33]，p63 蛋白主要包括 N 末端轉錄激活區域，核心 DNA 結合區域和負責寡聚化的羧基末端區域[34]。通過在基因 3′ 端進行交替剪接，可生成 3 種亞型的 p63 蛋白，即具有轉錄激活區、氨基酸全長的 TAp63α、TAp63β 和 TAp63γ。此外，另一個啟動子位于 p63 基因下游 30 kb 的一個內含子中，在該啟動子上開始轉錄會生成一個截短的 p63 mRNA，該 p63 mRNA 編碼的 p63 蛋白缺少 N 端轉錄激活區，稱為 ΔNp63。ΔNp63 作為 p53 的競爭性抑制劑[35]，阻止促進凋亡或抑制分裂的 p53 的靶基因激活，從而促進細胞增殖和抑制凋亡，具有潛在的癌基因功能。
p63 表達于許多上皮細胞的基底細胞中，在鱗狀上皮中起調節干細胞表型的作用。p63 基因的表達高低能反映組織細胞分化狀態，細胞分化越低其表達越高，因此認為 p63 基因是外胚層干細胞的良好標志物。通過免疫組織化學方法檢測到 p63 在甲狀腺實質細胞巢中的主細胞中高表達，因而認為甲狀腺干細胞可能是甲狀腺實質細胞巢中的 p63 陽性細胞。有學者[36]提出，PTC 可能來源于甲狀腺干細胞，即 PTC 可能起源于 p63 陽性細胞。
在 78.8% 的 HT 及 81.8% 的 PTC 中檢測到了 p63 陽性表達，而在 Graves 病、濾泡狀腺瘤、濾泡狀癌和髓樣癌中未檢測到 p63 表達[37]。p63 在 HT 和 PTC 中的高表達，提示 HT 和 PTC 在起源上有一定的相關性。HT 導致的濾泡上皮細胞破壞、炎癥細胞浸潤等對甲狀腺干細胞產生刺激，使其突變概率增大，當積累到一定程度惡變為腫瘤干細胞。這可能是 HT 癌變率較高的原因。
5.3 BRAFV600E 突變
BRAF 是 RAF 基因家族成員，編碼 B 型有絲分裂原激活的蛋白依賴性激酶，是 RAS-RAF-MEK-ERK/MAPK 信號轉導通路中的重要轉導因子，在細胞的分化及增殖中發揮著重要作用[38]。最常見的突變是第 15 外顯子上的第 1 799 位核苷酸發生 T–A 的轉換，造成蛋白質產物中第 600 位的纈氨酸（V）被谷氨酸（E）替代，即 BRAFV600E[39]。BRAFV600E 導致下游 MAPK 信號通路持續激活，從而促進細胞生長、增殖分化，進而形成腫瘤[40]。
BRAFV600E 突變是 PTC 中最常見的突變之一，發生率為 60.6%[41]，是促進腫瘤細胞生長和進展的因素，被認為是預測 PTC 預后的分子標志物。先前的研究[42]表明，BRAFV600E 突變與 PTC 臨床病理特征的侵襲性有關，包括淋巴結轉移、腺體外侵犯等，還與 PTC 復發有關，突變導致 PTC 患者臨床表現更具侵襲性且預后較差。在 HT 中也觀察到了 BRAF 突變[23]，但合并 HT 的 PTC 與不合并 HT 的 PTC 相比，BRAF 突變的發生率較低，低突變率可能與 PTC 合并 HT 患者的預后相對更好有關。此外，BRAF 突變率與患者年齡存在顯著的相關性，隨著患者年齡增長更易出現 BRAFV600E 突變[40, 43]，BRAF 突變可能促進了 HT 向 PTC 轉化。
5.4 磷脂酰肌醇 3-羥基激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/AKT
PI3K 是一種普遍存在的脂質激酶，可被多種細胞外信號激活，在細胞存活與凋亡之間起著重要的作用[44]。此外，PI3K 通過激活趨化因子受體并促進白細胞遷移而在炎癥反應中發揮重要作用。生理狀態下，PI3K 以無活性的二聚體形式存在于細胞質中，受生長因子、細胞因子、激素等多種胞外信號刺激時，二聚體構象發生改變而活化，PI3K 激活后使 AKT 磷酸化（即激活），進而作用于下游蛋白以抑制促凋亡信號，進一步促成腫瘤發生[45]。
在許多腫瘤中，包括結直腸癌、卵巢癌和甲狀腺癌，已發現 PI3K 激活增加。PI3K/AKT 信號通路在 PTC、HT 及 HT 合并 PTC 的乳頭狀癌細胞中表達，而在正常甲狀腺組織中不表達[37]，且相比單獨 PTC，PTC 合并 HT 者 PI3K/AKT 通路表達水平更高。此外，蛋白酪氨酸磷酸酶基因（PTEN）抑癌基因的表達產物是 PI3K/AKT 通路的負性調節因子，在多種腫瘤（包括甲狀腺癌）中可觀察到 PTEN 基因的沉默和失活[46]。AKT 表達的增加以及 PTEN 功能的喪失可能有助于腫瘤發生，這表明 PI3K/AKT 通路在 HT 和 PTC 這兩種密切相關的疾病中起著重要作用。慢性炎癥可能導致 PI3K/AKT 通路激活，進而抑制促凋亡機制并促進細胞增殖，最終導致腫瘤發生。
5.5 細胞角蛋白 19（cytokeratin-19，CK19）、半乳糖凝集素-3（galectin-3，GAL3）和人骨髓內皮細胞標志物-1（human bone marrow endothelial cell marker-1，HBME-1）
CK19、GAL3 和 HBME-1 陽性染色對于 PTC 的診斷具有很高的靈敏度和特異度，HBME-1 是更精確的標志物，可單獨用于 PTC 的診斷，CK19 和 GAL3 也對 PTC 有重要的診斷價值[47]。
CK19 由 KRT19 基因編碼，是構成細胞骨架的一種低分子質量細胞角蛋白，主要存在于上皮細胞內，維持細胞的完整性，且在信號傳遞及細胞凋亡中起重要作用。CK19 在 PTC 中通常高表達，而在其他甲狀腺疾病中通常不表達或局灶表達[48]。GAL3 由 LGALS3 基因編碼，參與細胞與細胞和細胞與基質的黏附，細胞生長和細胞周期調控，腫瘤轉化、轉移，細胞損傷修復和凋亡等過程，其表達受到致癌和病毒轉化刺激的調節。GAL3 在 PTC 中表達，而在正常的甲狀腺細胞中不表達[49]。HBME-1 是針對間皮細胞膜抗原產生的單克隆抗體，它最初是在惡性間皮瘤中被發現的，可用于診斷濾泡上皮來源的惡性腫瘤，該單克隆抗體可使大多數的 PTC 和濾泡狀癌免疫染色陽性[50]。
研究[51-52]發現，這些 PTC 相關蛋白在 PTC 中高表達，而在正常的甲狀腺細胞或 HT 中未顯示 PTC 核樣改變的甲狀腺細胞中不表達，相反，在 FED 中具有 PTC 核樣改變的濾泡細胞中均有不同程度的表達，提示這些細胞與 PTC 具有相同的分子、遺傳和形態學特征。在 HT 中，FED 可能是 PTC 發生的癌前病變。患有 HT 的患者，在慢性炎癥的長期刺激下，部分濾泡上皮可能發生再生、增生、Hürthle 細胞化生和不典型增生，最終發生惡變。
5.6 hOGG1
長期以來，人們已經發現幾種慢性炎癥性疾病（如炎癥性腸病、慢性病毒性肝炎、幽門螺桿菌相關慢性胃炎及反流性食管炎）通過產生自由基和累積 DNA 氧化損傷而易患相應的特定腫瘤。慢性炎癥背景下發生腫瘤的機制可能是由于募集的炎癥細胞產生了大量氧化物質，這些氧化物質導致了遺傳物質損傷，如果主要抑癌基因的損傷得不到修復，當損傷累積到一定程度，就會導致惡性腫瘤的發展。
hOGG1 是一種由 hOGG1 基因編碼的修復酶，能夠修復自由基誘導的 DNA 氧化損傷。hOGG1 基因雜合性缺失，與頭頸部鱗癌的發生密切相關。Royer 等[24]研究發現，hOGG1 雜合性缺失在 PTC 中達 94%，在慢性淋巴細胞性甲狀腺中達 73%，而在良性結節中只有 8%。hOGG1 雜合性缺失在 PTC 和 HT 中高表達，而在良性甲狀腺疾病中幾乎不表達，支持 HT 中長期存在的慢性炎癥可能引起 PTC 的假說。
5.7 其他分子標志物
鈉碘同向轉運體（Na+/I– symporter，NIS）是一種位于甲狀腺濾泡上皮細胞基底膜外側的糖蛋白，利用 Na+ 在細胞內外的電勢差將 2 個 Na+ 轉運至胞內的同時將 1 個 I– 轉運至胞內，是合成甲狀腺激素的基礎。有研究[53]顯示，與正常組織相比，PTC 及 HT 合并 PTC 中 NIS 的表達顯著降低，且 HT 合并 PTC 的 NIS 表達降低更顯著。提示 HT 可能抑制碘的攝取并引起 NIS 表達降低，從而促進 PTC 的發生發展。
血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一種血管生成因子，能夠誘導內皮細胞遷移和增殖，從而促進血管增殖。在正常人甲狀腺細胞中，VEGF 的表達極少，而在甲狀腺癌中 VEGF 起重要作用[54]，認為其介導了腫瘤進展和轉移中的血管生成，較高的 VEGF 水平與 PTC 的復發風險增加和無病生存期縮短有關。在 HT 中，較高的 TSH 水平可刺激甲狀腺細胞分泌 VEGF[55]，這可以解釋為什么 HT 會加速 PTC 的發生和發展。
6 小結
綜上所述，HT 與 PTC 關系密切，二者在病理特征、分子表型及遺傳特征上密切相關。HT 合并 PTC 的發生呈上升趨勢，且 HT 患者發生 PTC 的風險較無 HT 患者高，有必要對 HT 患者進行長期隨訪和定期檢查。HT 和 PTC 存在著 RET/PTC 重排、p63、BRAFV600E 突變、CK19 等相同的基因突變和分子通路，HT 存在進展為 PTC 的風險，但尚不能確定 HT 為 PTC 的癌前病變。對這些相關基因分子的檢測可能有助于早期預測 HT 向 PTC 轉化，有助于腫瘤的早期診斷與治療。但癌變過程的具體機制尚不清楚，有待于進一步的研究和探索。
重要聲明
利益沖突聲明：本文所有作者聲明不存在利益沖突關系。
作者貢獻聲明：付晶瑤負責收集資料，起草文章；張廣旭負責查閱文獻，補充內容；逯泓智負責收集資料，總結歸納；沈珂羽查閱文獻，收集資料；張廣負責提出研究思路，審閱文章。