橋本甲狀腺炎合并甲狀腺乳頭狀癌相關(guān)分子生物學(xué)研究進展

趙玲倩 張煜 羅定存

橋本甲狀腺炎（hashimoto thyroiditis,HT）是臨床上最為常見的自身免疫性甲狀腺疾病之一。甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma,PTC）是甲狀腺癌中最常見的類型。研究表明，HT和PTC在發(fā)病機制方面有多種相同因素，如免疫、炎癥、內(nèi)分泌、高碘、放射等[1-3]，但HT和PTC兩者間的關(guān)系仍存在著較大爭議，主要分為以下3種：（1）HT通過影響內(nèi)分泌、基因、自身免疫、炎癥等因素，激活相關(guān)分子通路，促進PTC的發(fā)生、發(fā)展[1-2，4]；（2）PTC 的發(fā)生改變了甲狀腺內(nèi)部微環(huán)境，招募和激活炎癥因子，促進了炎性細胞、趨化因子在甲狀腺的聚集浸潤，從而影響HT的發(fā)生[3]；（3）HT和PTC有著多條重合的信號通路，在疾病發(fā)生時兩者相互促進。

HT和PTC發(fā)病過程中涉及多種因素，其中鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B,BRAF）、RET 原癌基因酪氨酸蛋白激酶受體（RET proto-oncogene tyrosine-protein kinase receptor,RET）等基因的突變，以及絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase,MAPK）、NF-κB等信號通路的激活在HT合并PTC發(fā)生中起重要作用，但具體機制仍未明確。本文就HT合并PTC的相關(guān)分子生物學(xué)研究進展作一綜述。

1 HT促進PTC發(fā)生、發(fā)展

1.1 HT通過RET/PTC重排，引起促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone,TSH）升高，促進PTC發(fā)生 RET基因與MARK、磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K）、NF-κB 等信號通路相關(guān)，促進細胞的生長、增殖、分化。RET/PTC重排在PTC中的突變率可達20.83%[5]。Dong等[6]對471例HT患者的研究結(jié)果顯示，HT合并PTC的RET/PTC重排較單純HT有明顯差異。

HT顯著的病理學(xué)特征是甲狀腺濾泡細胞被大量淋巴細胞、漿細胞所浸潤，其中炎癥細胞攻擊甲狀腺，阻礙正常甲狀腺濾泡細胞的生成，同時影響了甲狀腺激素水平和PI3K通路，甲狀腺功能隨之減退，TSH水平相應(yīng)升高。近期，Khan等[5]對PTC中RET/PTC重排的定量檢測發(fā)現(xiàn)，RET/PTC重排與TSH水平上升有關(guān)。小鼠模型實驗中，RET/PTC重排通過MAPK通路、PI3K通路、TSH通路等多條通路，誘導(dǎo)PTC啟動和發(fā)生。研究表明，高水平TSH是甲狀腺癌的獨立危險因素[7]，且合并HT的PTC患者血清TSH水平明顯高于單純PTC患者[8]。HT對PTC的發(fā)生起促進作用，可能是通過RET/PTC重排，協(xié)同MAPK、TSH等多條通路，以及甲狀腺濾泡自身破壞，共同影響了甲狀腺激素水平，引起TSH水平升高，促進了PTC的發(fā)生、發(fā)展。

1.2 HT促進TSH升高，激活NF-κB通路中的p65/p50促進PTC發(fā)生 NF-κB參與機體的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答，在調(diào)節(jié)細胞凋亡、應(yīng)激反應(yīng)等方面發(fā)揮重要作用，是腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵啟動因子。p65/p50是NF-κB信號通路中最為常見的異源二聚體，在促進甲狀腺癌生長和侵襲中起至關(guān)重要的作用[9]。張瑩等[10]發(fā)現(xiàn)NF-κB p65在HT合并PTC的甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)表達顯著增多。

研究發(fā)現(xiàn)，合并HT的PTC相較單純PTC會表達更多的TNF-α[11]。TNF-α可以激活NF-κB通路，負調(diào)控位于甲狀腺濾泡細胞基底膜外側(cè)的碘化鈉轉(zhuǎn)運體（sodium-iodide symporte,NIS），使其表達下調(diào)[12]。在PTC組織以及HT合并PTC組織中NIS mRNA表達顯著降低[8]。即HT使TNF-α水平升高，激活NF-κB通路，抑制NIS表達，甲狀腺濾泡細胞攝碘功能下降，促進PTC發(fā)生。

Geysels等[13]研究顯示，HT中TSH水平升高，也會誘導(dǎo)NF-κB p65/p50核招募，并激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，引起轉(zhuǎn)化生長因子激酶1介導(dǎo)的蛋白激酶A和蛋白激酶C信號通路交叉，對下游信號產(chǎn)生影響，促進PTC的生長。

1.3 HT引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，使環(huán)氧化酶2（cyclooxygenase 2,COX2）和活性氧（reactive oxygen species,ROS）過表達，促進PTC發(fā)生 COX2是花生四烯酸形成前列腺素的催化酶，其活性增加促進腫瘤發(fā)生的作用已經(jīng)在乳腺癌等多種惡性腫瘤中被證實[14]。PTC中COX2的表達可達43.2%[15]。另有研究表明，HT合并PTC中COX2表達高于正常甲狀腺濾泡細胞[6]。這說明HT和PTC癌變過程之間存在著一定的關(guān)聯(lián)，COX2在其中起重要作用。

HT相比正常甲狀腺組織氧化應(yīng)激水平更高，即HT的發(fā)生除了是炎癥細胞以及多種炎癥因子緩慢破壞甲狀腺的過程，也是氧化和抗氧化平衡失調(diào)的結(jié)果。ROS是甲狀腺激素合成過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其在“炎癥促腫瘤方面”的作用已經(jīng)在多種疾病、多條通路被證實[16-17]。ROS過表達時會增加甲狀腺的氧化應(yīng)激水平，通過增加甲狀腺過氧化物酶（thyroid peroxidase,TPO）和抗甲狀腺球蛋白（anti-thyroglobulin antibodies,TGAb）等甲狀腺特異性抗原、激活細胞間黏附分子-1啟動子、直接損傷甲狀腺等相關(guān)途徑引起甲狀腺的氧化損傷[18]。且在HT發(fā)病過程中會激活絲氨酸/蘇氨酸激酶（serine/threonine kinase,Akt）/雷帕霉素機械靶蛋白（mechanistic target of rapamycin,mTOR）/NF-κB信號通路，導(dǎo)致ROS在甲狀腺濾泡細胞中積累，引起ROS過度表達，這不僅促進甲狀腺濾泡細胞凋亡[19]，還會活化PI3K/Akt通路，抑制配對盒基因8（paired box gene 8,PAX8）和p65表達，影響NIS表達，增加碘抵抗[20]。同時，有研究表明，氧化應(yīng)激和DNA損傷是PTC發(fā)生的前期事件，ROS增多將會引起PTC的發(fā)生[18]。綜上，HT造成甲狀腺組織氧化應(yīng)激，提高甲狀腺中ROS水平，促進了PTC的發(fā)生、發(fā)展。

2 PTC促進HT發(fā)生

BRAF基因突變促進PTC發(fā)生，同時引起炎癥細胞聚集，導(dǎo)致HT發(fā)生。BRAF基因是RAS、RET原癌基因的下游分子信號，多項研究表明，BRAF基因的突變通過MAPK通路影響細胞分化，誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生惡性轉(zhuǎn)變及侵襲行為,是PTC發(fā)生的重要始動因素之一[21]。數(shù)據(jù)顯示，較單純PTC患者，HT合并PTC的患者BRAF突變率更低[22]。

HT合并PTC患者中BRAF突變率較低的原因可能有以下幾點。首先，HT的發(fā)病與自身免疫以及淋巴細胞浸潤密切相關(guān)，考慮在HT背景下，PTC旁的間質(zhì)細胞、炎癥細胞、淋巴細胞增多，導(dǎo)致檢測時BRAF突變細胞的占比減少，表現(xiàn)出BRAF突變占比減少的情況；其次，HT的炎癥反應(yīng)是否會影響PTC腫瘤分化時的克隆情況，是否會出現(xiàn)BRAF突變減少但其他相關(guān)基因增多的情況，均有待于進一步研究來證實。

腫瘤發(fā)生、發(fā)展改變微環(huán)境，造成微環(huán)境中免疫逃逸機制受損，從而影響多種疾病產(chǎn)生的研究，在胃癌等惡性腫瘤中均有報道[23]。有研究顯示，在BRAF基因突變的PTC中，高水平的免疫檢查點程序性死亡配體1、腫瘤相關(guān)巨噬細胞淋巴細胞浸潤、CD8+T細胞、CD4+T細胞以及調(diào)節(jié)性T細胞相關(guān)細胞均有顯著改變，即BRAF基因突變的PTC在腫瘤發(fā)生的同時伴隨著多種細胞因子和炎癥分子的聚集[24]。這些免疫細胞、炎癥因子同時也影響著HT的發(fā)生。BRAF基因突變引起PTC的發(fā)生，改變甲狀腺微環(huán)境，伴隨免疫、炎癥改變，引起HT發(fā)生。

3 HT與PTC伴行

PTC和HT通過Toll樣受體（Toll-like receptors,TLR）有共同發(fā)病通路。TLR 通過 MARK、PI3K、NF-κB信號通路，介導(dǎo)髓系相關(guān)蛋白（myeloid related protein,MRP），激活如髓系分化因子88（myeloid differentiation factor88,MyD88）、INF-β等下游適配器分子，參與了多重炎癥反應(yīng)和免疫紊亂，被認為是免疫的關(guān)鍵中樞[25]。

與正常甲狀腺組織相比，PTC組織以及PTC轉(zhuǎn)移組織中TLR2、TLR3、TLR4等表達顯著上調(diào)。TLR作為MRP6和MRP8主要受體，其表達與MAPK信號通路激活呈正相關(guān)，且TLR會觸發(fā)MAPK信號通路激活，上調(diào)下游轉(zhuǎn)錄因子成紅血球細胞轉(zhuǎn)錄因子（erythroblast transformation specific,ETs）的結(jié)合因子 ETs1，最終激活NF-κB通路，誘導(dǎo)TNF-α、IL-17等促進炎癥因子釋放，引起分子紊亂和腫瘤侵襲[27]。

TRL無論是在HT的發(fā)病環(huán)節(jié)還是PTC的發(fā)病環(huán)節(jié)，均影響了包括NF-κB通路、MAPK通路在內(nèi)的多種信號通路，對腫瘤的微環(huán)境以及免疫紊亂都產(chǎn)生了極大的影響。HT和PTC具有共同的發(fā)病信號通路，一種可能是HT中TLR表達增多，多種信號通路被激活，同時炎癥因子改變了甲狀腺組織微環(huán)境，共同為PTC的發(fā)生提供了細胞分化紊亂以及腫瘤免疫逃脫的條件。另一種可能是PTC中TLR升高，導(dǎo)致包括TNF-α、IL-17在內(nèi)的多種細胞因子聚集，同時引起炎癥免疫反應(yīng)的正循環(huán)，增加炎癥因子浸潤，免疫系統(tǒng)紊亂，從而促進HT發(fā)病。

4 小結(jié)

HT和PTC兩者密切相關(guān)，且關(guān)系復(fù)雜。HT通過內(nèi)分泌、炎癥、自身免疫等因素影響PTC的發(fā)生、發(fā)展，而PTC改變腫瘤微環(huán)境，促進炎癥細胞聚集，對HT產(chǎn)生影響。BRAF、RET/PTC等基因和p65/p50多種蛋白、細胞因子，以及相關(guān)的信號通路，例如MAPK信號通路、NF-κB信號通路、JAK/STAT信號通路等，在HT和PTC發(fā)病過程中均有較高水平的重疊，在兩者的發(fā)病中起重要的作用。