引言
甲狀腺癌(TC)是最常見的內(nèi)分泌腺惡性腫瘤,近幾年發(fā)病率顯著上升。在發(fā)達國家,年齡標準化甲狀腺癌(TC)發(fā)病率為每十萬個女性中有9.1個患TC,每十萬個男性中有2.9個患TC。TC病理分型包括:甲狀腺乳頭狀癌(PTC)、甲狀腺濾泡狀腺癌(FTC)、甲狀腺未分化癌(ATC)及甲狀腺髓樣癌(MTC)。PTC和FTC屬于分化的甲狀腺癌(DTCs),占總甲狀腺癌的90%。
診斷上,細針穿刺細胞學(xué)檢查(FNA)是當今評估甲狀腺結(jié)節(jié)最可靠的手段。然而FNA無法明確診斷20%-30%的甲狀腺結(jié)節(jié),此種案例被報道為良惡性不確定。由于對此類結(jié)節(jié)缺乏可靠的診斷手段,大部分患者接受診斷性手術(shù)來確定結(jié)節(jié)的病理。如果術(shù)中甲狀腺葉切除術(shù)標本顯示癌灶大于1cm,需要二次手術(shù)完成甲狀腺全切術(shù)。
因此,術(shù)前獲得一種準確的診斷手段,就可以避免不必要的手術(shù)和二次手術(shù)。這就需要一種新的基于分子生物標記的診斷方法。在治療上,大部分案例放射性碘131治療后施行手術(shù)切除是一種典型的治療方法并可以獲得很好的預(yù)后。但是,對于手術(shù)不能治愈及放射性碘131抵抗的分化型癌(DTCs)、髓樣癌(MTC)和未分化的甲狀腺癌(ATC)并沒有標準化的治療方法,由此是成為導(dǎo)致TC死亡最主要的病因。
實際上,在過去的幾年一直有報道甲狀腺癌與體細胞突變、基因表達、微小RNA表達及基因啟動子甲基化相關(guān)?;诋斍罢铝τ谘芯扛行Ы鉀Q甲狀腺癌的治療方法,
遺傳學(xué)改變正好為甲狀腺癌在新的診斷、預(yù)后分子標記以及治療靶點的研究方向上提供了一個前所未有的機會。此篇綜述的目的是:從臨床視野總結(jié)現(xiàn)今甲狀腺癌的醫(yī)療水平,重點闡述分子診斷及靶向治療的最新進展。
分子診斷
甲狀腺癌(TC)的發(fā)生是一系列遺傳和表觀上的改變,包括:體細胞突變的激活及失活、基因表達模式的改變、微小RNA調(diào)節(jié)異常和基因異常甲基化。大部分都為體細胞突變,其中包括:點突變和染色體改變。在此部分,涉及到了常見的基因變異及對其對TC處理上的影響,也提及了相關(guān)分子診斷技術(shù)。
1、遺傳學(xué)改變
有文獻報道了,甲狀腺癌的遺傳學(xué)改變包括:絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路及磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)/AKT信號通路。在這些非重疊的遺傳學(xué)改變中,70%的甲狀腺乳頭狀癌(PTCs)證實發(fā)現(xiàn)了BRAF、RAS、RET/PTC癌基因;70%的甲狀腺濾泡癌(FTC)證實發(fā)現(xiàn)了RAS及PAX8/PPARc癌基因;低度分化及未分化癌中可見TP53及CTNNB1癌基因。
無論是家族性還是分散性的甲狀腺髓樣癌(MTC)在RET基因或者RAS基因上常發(fā)生點突變。這些突變基因的標記、基因表達的改變及微小RNA譜已經(jīng)在甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷中探討了其作用,其中一些已在臨床上得到應(yīng)用。BRAF是研究最多的癌基因之一,也是甲狀腺癌遺傳學(xué)改變最常見的突變基因。
2、BRAF基因點突變
BRAF編碼的蛋白是絲氨酸-蘇氨酸激酶,其由RAS蛋白激活并轉(zhuǎn)運結(jié)合到質(zhì)膜后可以改變細胞的位置。甲狀腺癌BRAF基因通過點突變而被激活。最常見的是第1799位單個堿基錯義突變(T1799A)導(dǎo)致翻譯蛋白質(zhì)第600位密碼子的纈氨酸(Valine)被谷氨酸(Glutamate)替換,成為活化蛋白質(zhì)激酶(BRAFV600E)。其中甲狀腺癌BRAF突變有99%為BRAFV600E突變。乳頭狀癌遺傳學(xué)改變中最常見的類型就是BRAFV600E氨基酸置換且40%-45%的腫瘤已被確認會發(fā)生BRAFV600E突變。
在典型的乳頭狀及高細胞甲狀腺癌、1/3的髓樣癌和未分化癌中都被證實有BRAF基因突變。去分化型擁有分化型甲狀腺癌的特點(如兩者都包括BARF基因突變),這說明分化型可以進展為去分化型。一項多學(xué)科的研究表明,BRAF與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,甲狀腺外擴散,疾病晚期(III期和IV期)及癌復(fù)發(fā)密切相關(guān)。之前還認為,BRAF基因突變與PTC復(fù)發(fā)后與放射碘親和力的缺失密切相關(guān),致使放射性碘131治療抵抗。此項發(fā)現(xiàn)也被其他研究所證實。
普遍認為,BRAF基因突變會導(dǎo)致很多腫瘤促進分子的過度表達,比如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)及肝細胞生長因子(MET)。在國際多中心學(xué)科中,研究結(jié)果也說明了BRAF基因突變與甲狀腺乳頭狀癌死亡率密切關(guān)系。一項基于前瞻性研究的Meta分析報道了超過5000份甲狀腺細針穿刺標本的最終病理及BRAFV600E蛋白檢測的結(jié)果,最終顯示BRAF基因突變將導(dǎo)致99.3%患癌風(fēng)險。
鑒于BRAF基因突變與PTC的易轉(zhuǎn)移性及癌癥復(fù)發(fā)后放射碘親和力缺失密切相關(guān),因此手術(shù)根治切除突變陽性的癌灶很重要。在本文中,比如對于微小乳頭狀癌(小于或者等于1mm)術(shù)式的選擇上,美國甲狀腺協(xié)會推薦應(yīng)該施行甲狀腺腺葉切除,但是如果術(shù)前檢測BRAF顯示陽性,推薦甲狀腺全切才安全。
另外,大于5mm的微小型甲狀腺乳頭狀癌也推薦全切,因為大于5mm比小于5mm的甲狀腺癌復(fù)發(fā)率將明顯提高。因為基于多種敏感性和特異性的PCR擴增技術(shù),術(shù)前細針抽吸細胞學(xué)樣本檢測BRAF的方法(比如比色法檢測突變試驗)簡單可行。
鑒于BRAF基因突變與PTC復(fù)發(fā)(甚至是低危癌復(fù)發(fā))之間的密切關(guān)系,因此術(shù)前檢測對于常規(guī)顯示低危但BRAF基因突變陽性的患者判斷復(fù)發(fā)更具有意義。因此,建議臨床醫(yī)生處理這些患者時可通過放射碘消融正常的甲狀腺組織以提高甲狀腺
球蛋白(TG)檢測的可靠性。
此外,檢測BRAFV600E是預(yù)測中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的一項相當可靠的方法。因此術(shù)前檢測BRAFV600E結(jié)果顯示陽性的甲狀腺乳頭狀癌患者比首次廣泛切除更有益處。隨機化臨床試驗一直在研究是否預(yù)防性施行PTC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃會提高患者預(yù)后,但是術(shù)前檢測BRAF將會對擴大切除甲狀腺及淋巴結(jié)的范圍做出指導(dǎo)。
另外,BRAFV600E通過基因調(diào)控腫瘤基礎(chǔ)微環(huán)境以觸發(fā)腫瘤的浸潤及轉(zhuǎn)移,從而對PTC進展到ATC中起重要的作用。此外,甲狀腺癌患者檢測BRAFV600E可以為潛在腫瘤的進展及將來是否使用選擇BRAFV600E靶向治療阻滯劑提供重要的信息??傊陨系难芯勘砻?,放射碘131抵抗及手術(shù)不能夠治愈的甲狀腺癌患者可適用于抗BRAFV600E療法。
已經(jīng)有文獻報道,對于早期甲狀腺癌與微小癌中BRAFV600E和疾病高侵襲性特點之間存在關(guān)聯(lián)。已運用BRAF基因變異聯(lián)合其他導(dǎo)致不利預(yù)后的因素(如年齡、特殊病理類型)對甲狀腺微小癌及癌癥大者進行危險分級。這將對甲狀腺癌患者將來個體化手術(shù)治療及術(shù)后管理帶來益處。
3、RET/PTC基因重排
盡管甲狀腺乳頭狀癌可能在第10號染色體上隱匿RET/PTC1及PTC3基因重排,但是RET基因被認為在髓樣癌中與種系或者體細胞突變最為密切相關(guān)。平均20%的相關(guān)文獻表明此種基因重排具有高度變異性。異質(zhì)性可能歸因于檢測敏感性的變異度及細胞克隆的差異。在臨床上,RET/PTC基因變異與因年輕或者輻射暴露而患癌相關(guān)。
組織學(xué)診斷上來講,RET/PTC1在典型的甲狀腺乳頭狀癌中常見;而RET/PTC3在罕見的實性亞型中常見,這是一種有爭議但具有高度侵襲性的由不同基質(zhì)包圍的實性層狀細胞組成的組織亞型。從預(yù)后方面來講,RET/PTC1與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān);但是,變異與腫瘤演化為低分化或者未分化不相關(guān)。
已經(jīng)在細胞學(xué)樣本中通過單項測試及更大型的分子面板證實了RET對診斷的作用--RET的使用對形態(tài)學(xué)不確定的標本提供益處。對于一個細胞學(xué)不確定的標本,如果RET顯示陽性就需要甲狀腺全切(如同BRAF陽性)。由于RET與典型變異PTC的區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),故RET陽性對判斷預(yù)后提供益處(如同BRAF陽性)。
在一個多機構(gòu)研究中,97例PTC患者比較了遺傳學(xué)改變(BRAF,RET,RAS)、組織形態(tài)學(xué)、臨床表現(xiàn)及預(yù)后特點。作者發(fā)現(xiàn),RET基因重排與區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高發(fā)呈正相關(guān),BRAF與高腫瘤分期相關(guān),RAS與低危的濾泡型乳頭狀癌相關(guān)。
4、RAS點突變
FNAB細胞學(xué)未明確的標本常是因為RAS基因發(fā)生了突變。RAS基因包括HRAS、KRAS、NRAS及特定密碼子核苷酸置換。RAS在細胞膜上編碼G蛋白從而G蛋白在激活酪氨酸激酶/MAPK通路。在大部分人類腫瘤中都隱匿著RAS基因中KRAS基因第12/13位密碼子的點突變,而甲狀腺腫瘤通常存在NRAS第61位密碼子點突變或者HRAS第61位密碼子點突變。
由于RAS在甲狀腺良惡性腫瘤都存在,因此限制了其在診斷中的運用。45%的濾泡型乳頭狀癌和26%的濾泡性癌都存在RAS基因突變。在濾泡狀腺癌中,囊性腫瘤RAS常陽性,浸潤性腫瘤RAS常陰性。這表示RAS與腫瘤惰性相關(guān)。另外在低分化及未分化癌甚至是髓樣癌中均發(fā)現(xiàn)了RAS,這顯示了RAS與這些腫瘤的侵襲性臨床病程相關(guān)。RAS可作為癌細胞亞型的一個標記,可以顯示形態(tài)學(xué)分化良好但已有潛在轉(zhuǎn)移及去分化的癌灶。
在連續(xù)檢測甲狀腺FNA樣本中,RAS突變是第二大常見的變異類型并具有重大的診斷意義。在少數(shù)前瞻性研究中顯示,RAS突變對診斷惡性具有74%-88%陽性預(yù)測值。在甲狀腺結(jié)節(jié)中檢測RAS基因突變雖不能確定惡性診斷,但可以為診斷腫瘤提供了有利憑證。檢測RAS基因作為一種標記濾泡型乳頭狀癌癌細胞,它的重要性在于其他方式難于判斷結(jié)節(jié)性質(zhì),尤其是FNA細胞學(xué)難于診斷時。但有些RAS陽性的結(jié)節(jié)最終診斷為良性濾泡狀腫瘤,這就導(dǎo)致了假陽性率。
5、PAX8/PPARc基因重排
PAX8/PPARc基因重排是第2號染色體q13與第3號染色體p25發(fā)生了異位。PAX8/PPARc基因重排是FTC中繼于RAS后第二大常見的遺傳學(xué)改變,大概占FTCs的30%-40%,占甲狀腺Hu¨rthle癌的5%。在臨床上,F(xiàn)TCs中PAX8PPARc陽性多發(fā)生在年輕患者。此種變異與濾泡狀原位/浸潤前癌的關(guān)系尚未清楚。只檢測PAX8PPARc重組陽性不能診斷為惡性。在組織學(xué)或者細胞學(xué)樣本中檢測PAX8PPARc對進一步的診斷分析提供了暗示。
6、分子診斷技術(shù)
臨床實驗室里有很多方法允許在幾種樣本中檢測分子的變異。樣本包括但不局限于血液、口腔試子樣本、新鮮速凍組織、FNA活組織樣本及福爾馬林固定石蠟包埋組織。臨床實驗室中常用的分析技術(shù)包括:DNA測序、免疫細胞化學(xué)(ICC)、熒光原位雜交、PCR和許多相關(guān)PCR技術(shù)的延伸包括逆轉(zhuǎn)錄PCR、實時PCR、聚合酶鏈反應(yīng)單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析。分析候選蛋白標記物的ICC技術(shù)雖然在技術(shù)上的變化會引起結(jié)果解釋的差異,但是因價格便宜成為是一種受歡迎的診斷手段。
半乳糖凝集素3(GAL3)是最多研究的標記物,它與細胞粘附、細胞周期調(diào)控、細胞凋亡及腫瘤進展相關(guān)。一項Meta分析顯示,最常用于檢測單一標記物額ICC技術(shù)檢測GAL3時顯示出了最高的敏感性(85%)及特異性(90%)。每種檢測方法必須調(diào)整以適應(yīng)滿足諸如病理學(xué)、內(nèi)科內(nèi)分泌學(xué)及外科學(xué)等臨床服務(wù)的需要。
靶向治療
在最近大多數(shù)臨床試驗和Meta分析中均表明,新的分子靶向
藥物對放射碘131治療抵抗及手術(shù)不能治愈的甲狀腺癌的療效顯示前景廣闊。在史無前例的分子甲狀腺癌醫(yī)學(xué)時代中,這些新穎的基于分子的處理甲狀腺結(jié)節(jié)和TC的療法是最令人興奮的進展。分化型甲狀腺癌靶向治療的研究包括:靶向VEGF通路、新靶向MAPK通路及新靶向PI3K通路。在此文中討論了研究最多的靶向藥物。
1、索拉菲尼
索拉菲尼是一種同時靶向于VEGFRs、RET/PTCs及BRAF的口服的小分子酪氨酸激酶抑制劑(TKI)。2013年12月22號美國食品及藥物管理局(FDA)批準索拉菲尼為治療局部復(fù)發(fā)或者轉(zhuǎn)移、放射碘抵抗的進展期DTC(400mg,一日兩次)。此次批準是基于一項受試對象一共417名的多中心、雙盲、安慰劑對照的III期臨床試驗的最終結(jié)果。
最近一項關(guān)于研究索拉菲尼對DTC、MTC及ATC療效的系統(tǒng)回顧表明,部分緩解率、次穩(wěn)定率及次進展率分別是21%、60%及20%。另外,占16%的患者因藥物毒性及患者不耐受中止治療,劑量也進一步降低了56%。與次進展無關(guān)的死亡率大概為4%。
我們也成功完成了低劑量(200mg,一天兩次)索拉菲尼治療甲狀腺癌肺和腦轉(zhuǎn)移的兩項研究,結(jié)果尤其顯示有助于治療對藥物耐受性差及放射碘131治療抵抗的DTC。我們的研究吸引人的地方不僅在于緩解經(jīng)濟負擔而且還降低不良反應(yīng)的發(fā)生率及嚴重性。
2、帕唑帕尼
帕唑帕尼也是一種酪氨酸酶抑制劑(TKI)。該藥經(jīng)過了美國國家癌癥機構(gòu)贊助的受試對象一共是37位分化型甲狀腺癌患者的無對照多中心II期臨床試驗。
反應(yīng)率在濾泡癌及Hurthle細胞癌中顯示較高,分別是73%、45%;在乳頭狀癌中顯示較低,為45%。一年無進展生存期和總生存率分別是為47%及81%。但是,最近一項關(guān)于帕唑帕尼單藥治療ATC的多中心II期臨床試驗的最終結(jié)果令人失望。該試驗一共15名受試對象,結(jié)果沒有一名顯示有確切的療效。因此作者得出結(jié)論:單獨使用帕唑帕尼幾乎沒有療效,可能在聯(lián)合藥物療法中起一定的作用。紫杉醇和帕唑帕尼聯(lián)合與安慰劑對照的進一步的研究正在進行,用來補充多中心II期臨床試驗結(jié)果的不足。
同時,有一項研究報道了帕唑帕尼聯(lián)合微管抑制劑如紫杉醇通過加強抑制有絲分裂對未分化型甲狀腺癌細胞和異種移植能夠提高及協(xié)同
抗癌的療效。此研究表明,帕唑帕尼聯(lián)合紫杉醇療法治療未分化型甲狀腺癌(ATC)是一種有希望的候補療法,同時極光激酶A對ATC也具有潛在可行的靶向分子治療療效。
在此基礎(chǔ)上,一項放射治療腫瘤組(RTOG)隨機臨床試驗已設(shè)計出并施行,在調(diào)強頸部放射療法的基礎(chǔ)上旨在比較紫杉醇單獨療法與紫杉醇聯(lián)合帕唑帕尼療法的療效(ClinicalTrials.govidentifierNCT01236547)。
3、凡德他尼
凡德他尼是一種口服的小分子多靶點酪酸激酶抑制劑(TKI),可同時作用于腫瘤細胞VEGFR-1、VEGFR-2和RET。2011年4月,凡德他尼成為第一個被FDA批準的治療癥狀性或者進展性甲狀腺髓樣癌。此次批準是基于一項國際的隨機化、雙盲、安慰劑對照III期臨床試驗的最終結(jié)果。
在此III期隨機臨床研究中,331名受試對象按2:1隨機化分為兩組,其中大組接受凡德他尼,另一組接受安慰劑治療。此研究的首要觀察終點是比較兩組延長的無進展生存期。次要觀察終點包括客觀反應(yīng)率、總死亡率、生化反應(yīng)(CTandCEA降低)及疼痛加劇的時間。主要的結(jié)果和不良反應(yīng)見表1中。
最近的一項研究凡德他尼治療癌癥患者的Meta分析表明,non-TC組QT間期延長的發(fā)生率與重度級別分別是16.4%和3.7%:TC組QT間期延長的發(fā)率生與重度級別分別是18.0%及12.0%。
4、Cabozantinib(XL184)
Cabozantinib是一種口服的小分子多靶向治療藥物,可同時作用VEGFR-1及VEGFR-2、MET還有RET,其半數(shù)最大抑制濃度分別是5.2&plu
smn;4.3,0.035±0.01,和1.3±1.2nmol/L。2012年12月Cabozantinib被FDA批準為治療進展期轉(zhuǎn)移性甲狀腺髓樣癌的藥物。
2013年1月Exelixis公司宣布了,歐洲藥物管理局(EMA)已經(jīng)通過了對Cabozantinib治療進展期、不能切除、局部高級別或者轉(zhuǎn)移的甲狀腺髓樣癌的營銷批準的申請。批準Cabozantinib是基于一項隨機化、雙盲、安慰劑對照III期國際臨床試驗。
Cabozantinib對甲狀腺高級別髓樣癌的療效在一項隊列研究及延長的I期臨床試驗中因顯著抗腫瘤活性所被證實。因為研究納入了330名按照實體瘤療效評價標準經(jīng)14個月的篩選證實為進展期、不能切除、局部高級別或者轉(zhuǎn)移的甲狀腺髓樣癌受試對象,因此此項I期臨床試驗中又包括了一項隊列研究。
5、Lenvatinib
Lenvatinib是一種口服的選擇性受體酪酸激酶抑制劑(TKI),可同時作用于腫瘤細胞VEGFR-1及VEGFR-3、FGFR1–4、PDGFR-b、KIT和RET,從而影響血管生成及腫瘤增殖。
2014年2月2日衛(wèi)材(Eisai)公司公布了實驗性抗癌藥物lenvatinibⅢ期SELECT研究達到主要終點的數(shù)據(jù)。與安慰劑組相比,lenvatinib在治療放射性碘131抵抗的分化型甲狀腺癌的療效上顯示有高度顯著的統(tǒng)計學(xué)意義?;谶@些臨床結(jié)果,衛(wèi)材(Eisai)將會向美國、日本及歐洲衛(wèi)生當局呈交批準營銷lenvatinib的申請。
關(guān)于甲狀腺癌靶向治療還有很多問題尚未清楚。比如什么時間使用這些靶向藥物,是否提高了總體生存率,什么時候順序給藥,什么時候聯(lián)合給藥,是否這些靶向藥物可夠恢復(fù)放射碘治療的敏感性?在適合使用靶向藥物的患者中生物標記和分子診斷的作用尚不清楚。由于現(xiàn)在沒有充足的直接研究比較,因此是否其中一種比其他所有的靶向藥物作用顯著也尚未可知。
結(jié)論
運用新興的分子標記技術(shù)有望顯著提高甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的準確性,同時對個體化手術(shù)及術(shù)后管理提供益處。研究現(xiàn)狀表明甲狀腺癌新穎的靶向治療是一種有前途的方向,由此倡導(dǎo)進一步的研究和調(diào)查。分子診斷指導(dǎo)的靶向治療的啟蒙研究應(yīng)該被批準。