引用本文: 郭林, 王敏, 卢仁泉. 实验室检查在甲状腺结节诊治中的作用. 中国普外基础与临床杂志, 2014, 21(9): 1056-1060. doi: 10.7507/1007-9424.20140255 复制
美国甲状腺学会(ATA)[1]对甲状腺结节的定义为“位于甲状腺内的可通过影像学手段与周围组织区分的散在病变”。作为人体内分泌系统的常见疾病,近些年甲状腺结节的发病率呈上升趋势,其中经临床触诊得到的甲状腺结节的检出率为3%~7%,高分辨率B超检查为20%~76%;不容乐观的是,有5%~15%的甲状腺结节患者最终确诊为甲状腺癌[2]。根据上海市疾控中心[3] 2009年恶性肿瘤的统计资料,甲状腺癌位居上海市女性恶性肿瘤的第5位。甲状腺癌患病率的迅速上升使甲状腺结节的诊治工作愈加复杂。不同的甲状腺疾病,如炎症、退行性改变、自身免疫性疾病、肿瘤等均可表现为甲状腺结节。临床上多发结节比单发结节更常见,但后者甲状腺癌的发生率较高[4]。甲状腺癌好发于青壮年,女性较男性高发,比例约为3∶1 [5]。甲状腺结节的发病机理较为复杂,辐射暴露、碘的过量摄取、内分泌紊乱、基因等均可能与其发生及发展有关。除影像学外,甲状腺结节的诊疗常涉及头颈外科学、内分泌学、核医学、病理学、检验学等多个学科,是一种需要多学科联合治疗的疾病[2]。现笔者详细阐述各实验室检查在甲状腺结节诊治中的作用。
1 1甲状腺功能的血清学检查
1.1 促甲状腺素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)和游离甲状腺素(FT4)
TSH是垂体前叶分泌的一种糖蛋白,由1个α亚基和1个β亚基组成。其水平受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)和外周血中三碘甲状腺原氨酸(T3)及甲状腺素(T4)的双重调节。TSH通过调节碘的摄取、甲状腺球蛋白(TG)的合成与T4的产生,进而刺激甲状腺滤泡细胞的增生和分化。甲状腺滤泡上皮细胞在TSH的作用下,胞吞滤泡腔内的碘化TG,形成的胶质小泡与溶酶体融合后,水解碘化TG形成少量T3和大量T4。两者释放入血后,大部分与血浆蛋白以非共价形式结合而贮备,仅极少量游离于血液中成为具有生物学活性的FT3和FT4,发挥增强能量代谢及促进生长发育的作用。甲状腺的功能与血循环中FT3、FT4及TSH的水平均密切相关。测定FT3、FT4及TSH水平可很好地反映甲状腺功能的状态,可作为区别甲状腺功能亢进、甲状腺功能减低及甲状腺功能亚临床状态的灵敏指标。其参考值范围不受TG浓度变化的影响,能较客观地反映甲状腺的功能。Hamburger等[6]推荐将血清FT3、FT4及TSH作为甲状腺功能评估的首选指标,这已被临床普遍采纳。
目前,国内外的甲状腺癌诊治指南[1-2]均推荐所有甲状腺结节患者检测血清TSH水平。如甲状腺结节直径大于1 cm且伴随TSH水平下降,应行131I或99Tcm核素显像检查以评价结节的自主摄取功能[2]。如TSH水平降低,说明甲状腺结节具有功能,而具有功能的结节其恶性的可能性较小。现有研究[7-9]提示,血清TSH浓度是甲状腺癌的独立危险因素,随TSH水平的上升甲状腺癌的发生风险亦增加,同时TSH浓度较高的肿瘤患者其预后往往较差。Boelaert等[7]对1 500例甲状腺疾病患者的TSH水平进行了分析,结果显示:TSH水平低于正常的患者,仅有2.8%的患者为甲状腺癌;TSH水平正常者中有12.3%的患者为甲状腺癌;而TSH水平高于正常者中有29.6%的患者为甲状腺癌。
分化型甲状腺癌(DTC)术后行TSH抑制治疗时,亦推荐测定血清TSH水平以监测疗效[1-2]。TSH抑制治疗可减少DTC复发,是除手术外的重要的治疗方法。目前,临床对单侧及双侧甲状腺全切除患者均推荐服用左甲状腺素(L-T4)治疗,这也是甲状腺转移性疾病的治疗方式。尽管目前尚无国际公认的术后血清TSH水平控制目标,但美国国家综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指南[10]推荐以下标准:①高危患者如具有病变残余或首次治疗者其TSH水平控制在低于0.1 mU/L;②低危(切缘阴性、无淋巴结及远处转移)、TG阳性且影像学检查未检出残留病变者,控制TSH水平在0.1~0.5 mU/L;③低危、TG阴性且未检出残留病变的患者TSH水平控制在参考范围的低限;④无瘤生存数年的患者随访时可将控制标准放宽至参考范围的上限。
1.2 2 TG
TG是存在于甲状腺滤泡内的大分子糖蛋白,由5 496个氨基酸组成,分子量为660 000,其基因定位于第8号染色体的长臂上(8q24)[11],是体内T3和T4合成的关键前体蛋白。正常情况下仅有极微量的TG在合成T4过程中释放入血。血循环中TG最终被肝脏的巨噬细胞清除。良性甲状腺疾病如甲状腺功能亢进、甲状腺炎、结节性甲状腺肿等导致的滤泡结构的损伤,均可引起TG入血,从而使TSH水平增高,故TG一般不用于首诊患者良恶性的鉴别[12]。因此,临床主要将其用于甲状腺疾病的疗效观察及随访监测。初诊患者检测血清TG水平对甲状腺结节的诊断作用有限,阳性时需对上述疾病进行鉴别诊断[13]。
甲状腺手术5~10 d后TG水平才能低于5~10 ng/mL,至术后6~8周趋于稳定,此时的血清TG水平反映了残留甲状腺组织的大小[11]。对于行甲状腺全切除的DTC患者,TG可作为评估甲状腺乳头状癌(PTC)术后复发或转移的随访指标〔同时检测抗甲状腺球蛋白抗体(Anti-TG)〕,并且有临床研究[14]报道其准确率达97%。TG在证实为DTC的甲状腺结节患者的预后判断中具有很重要的作用,此类患者行甲状腺全切除或近全切除联合131I治疗后,TG是其随访过程中最重要的监测指标之一。联合131I全身扫描和TG水平检测,为DTC患者提供了有效的预后评估手段[15]。
1.3 Anti-TG和抗甲状腺过氧化物酶抗体(Anti-TPO)
自身免疫性甲状腺疾病(AITD)患者体内存在的Anti-TG和Anti-TPO是AITD的标志物。Anti-TG是甲状腺滤泡内的TG进入血液后产生的抗体,主要为IgG,具有高度免疫特异性,可以和TG结合,且能激活自然杀伤细胞(NK细胞)攻击并损伤甲状腺细胞。分泌Anti-TG的B淋巴细胞主要存在于甲状腺内,随Anti-TG浓度的增加,TG及其他蛋白的分解作用同时增强,从而可能造成全身性的蛋白分解作用增强及组织损害[9]。Anti-TG是一种非补体结合性抗体,其阳性预示甲状腺自身免疫现象的存在。甲状腺过氧化物酶(TPO)是甲状腺微粒体的主要抗原成分,正常情况下被隔离于甲状腺滤泡细胞腔的边缘,当滤泡细胞受损时释放入血,刺激机体对甲状腺组织成分产生自身免疫应答,形成的抗体即为Anti-TPO。Anti-TPO阳性时,可激活补体、激活抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)等免疫反应,对甲状腺造成破坏并最终发展成AITD [16]。
桥本病与Graves病均为与遗传相关的AITD,两者的发病机理亦类似。病程中两者均可出现甲状腺肿大、高代谢症候群等临床症状,因此较难鉴别。与Anti-TG相比,Anti-TPO对诊断桥本病更为敏感,借此可辅助诊断Graves病及桥本病,其阳性率可达91% [17]。因此,Anti-TG和Anti-TPO的检测对于甲状腺结节的作用主要体现在对AITD的鉴别诊断、疗效观察和预后判断上。此外,国内研究[16-17]认为,Anti-TG对甲状腺癌的诊断具有预测作用。Spencer [18]认为,血清Anti-TG可作为DTC的监测指标,而Anti-TPO是桥本病的特异性抗体;Larson等[19]认为,桥本病患者患甲状腺癌的风险增加。因此,Anti-TPO可能在甲状腺癌的筛查中具有一定作用,其血清水平与甲状腺癌的相关性有待进一步研究。
1.4 降钙素(CT)与癌胚抗原(CEA)联合检测可提高甲状腺髓样癌(MTC)诊断的敏感性
MTC是一种神经内分泌肿瘤,因甲状腺滤泡旁C细胞癌变导致,占所有甲状腺癌的3%~10%[18],
可分为散发性和家族性两类。与常见的甲状腺癌不同,MTC的发病机理与碘摄取量及辐射暴露史的关系均不大。MTC(特别是家族性MTC)往往与10号染色体上的RET原癌基因突变有关[5]。髓样癌常伴随CT和CEA水平异常升高,其中血清CT水平显著增加(>100 pg/mL)对诊断MTC具有重要作用[20]。薛声能等[21]对MTC患者手术前后血清CT和CEA水平的研究显示,与健康对照人群相比,髓样癌患者术前血清CT和CEA水平均升高,术后可下降至正常水平;而复发时两者可再次上升;同时行CT及CEA测定对MTC诊断的特异度为90.0%,灵敏度为95.7%,与二者独立检测比较均显著增高(P<0.01)。
此外,CT水平还随MTC肿瘤大小及分期的增加而增加,CT水平的翻倍时间(DT)与疾病的进展程度呈正相关[22]。Barbet等[23]发现,CT水平的DT短于6个月者,其5年和10年生存率分别为25%和8%;DT为6~24个月者,其5年和10年生存率分别为92%和37%;DT超过2年者均长期存活。CT结合CEA联合检测可以提高MTC的诊断敏感性,有助于其早期诊断和治疗。术后动态观察血清CT和CEA水平,对于判断手术效果和肿瘤复发具有重要意义。
2 分子诊断的可行性
ATA [1]在甲状腺结节病诊治指南中指出,当细针穿刺结果仍不能明确诊断时,推荐行分子诊断以辅助鉴别良恶性甲状腺结节。例如怀疑为PTC时,可测定是否存在Ras、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1(BRAF)、RET/PTC等基因突变;怀疑为甲状腺滤泡状癌(FTC)时检测甲状腺转录因子8(PAX8)/过氧化物酶增殖物激活受体γ球蛋白-1(PPARγ1)等[24-25]。既往研究[26]显示,对甲状腺相关突变基因如Ras、BRAF、RET、人骨髓内皮细胞标志物1(HBME-1)及PAX8/PPARγ1的联合检测可使临床诊断PTC和FTC的准确率达90%以上。
2.1 RET和HBME-1基因
RET基因是Takahashi等[27]于1985年发现的、在转染过程当中能够重排的、属于受体酪氨酸激酶家族的一种原癌基因。在胚胎发育的早、中期,RET蛋白在多部位呈高表达。目前,RET基因点突变检测对MTC特别是家族性MTC的诊断价值已得到临床的广泛认同。此外,近期研究者[28]在PTC组织中检出的由RET基因重组形成的RET/PTCs亦日益受到人们的密切关注,该研究从PTC组织中检测出了7种RET基因突变,大部分在随后的转化实验研究中证实存在致癌可能。由于到2014年为止,此类RET/PTC基因突变仅在PTC组织中检出[28],因此其可能成为PTC分子诊断的特异性标志物。
HBME-1基因编码蛋白是位于间皮细胞微绒毛上的特异性单抗,与肿瘤血管新生、肿瘤细胞增生、肿瘤细胞迁徙等过程相关。在甲状腺癌患者中,HBME-1基因的过量表达可提示核内突变;在乳头状癌患者中,HBME-1与其病程的发生和发展密切相关[28],提示其是PTC较可靠的标志物。近年来,结节性甲状腺肿的癌变率不断升高,患者活检结果往往存在RET和HBME-1基因的表达,因此两者表达上升提示预后较差[29]。若在甲状腺结节患者中同时出现以上两种标志物,应视为恶变的高危状态,需密切随访。
2.2 Ras基因
Ras基因突变与肿瘤的关系目前已经较为明朗,其表达产物位于细胞膜内侧,为膜结合型蛋白,具有三磷酸鸟苷(GTP)酶活性。目前,有关Ras基因的信号通路以及针对其突变产物的靶向治疗已成为肿瘤领域的研究热点。Ras基因突变后其GTP酶活性减弱,丧失对GTP/二磷酸鸟苷(GDP)的有效调控;同时Ras蛋白的高表达使细胞恶性增生。在甲状腺肿瘤患者中可检出的Ras基因突变率为20%~80%,主要存在于滤泡病变中,包括良性腺瘤、高分化或低分化FTC[30]。
2.3 BRAF基因
BRAF基因属于RAF家族,是一段位于7号染色体长臂3区4带上的基因,大小约为190 kb,编码产物为含783个氨基酸序列的丝氨酸/苏氨酸特异性激酶。现已被普遍认同的是,BRAF基因突变可活化BRAF激酶,通过激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路而使细胞无限增生,进而形成肿瘤。2013年发表于JAMA杂志的一项多中心回顾性研究[31]显示,在PTC患者中BRAFV600E基因突变阳性者占45.7%,其总死亡率为5.3%,明显高于突变阴性者的死亡率(1.1%),提示BRAFV600E基因在PTC的预后判断方面具有重要意义。
2.4 PAX8/PPARγ1基因
PPARγ1是核受体之一,是一种受配体激活而发挥作用的核转录因子,参与动脉粥样硬化、炎症、细胞周期调控、细胞凋亡和癌症形成。PAX8是甲状腺正常发育所必需的特异性转录因子,参与维持分化型滤泡细胞的功能。当存在PAX8/PPARγ1融合基因突变时,PPARγ1所在的3号染色体短臂2区5带区域发生断裂,影响PPARγ1介导的转录,从而使抑癌基因失活,最终导致滤泡癌的发生[32]。
2.5 人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因
hTERT是端粒酶的催化亚单位,对端粒酶活性起限速作用。既往研究[33-34]发现,甲状腺癌变组织的hTERT基因表达阳性率显著高于良性腺瘤、结节及正常组织。因此,甲状腺癌组织中hTERT基因的表达情况,可进一步作为分子诊断的指标之一。Sugishita等[35]的研究显示,hTERT蛋白在FTC和甲状腺腺瘤组织中的表达阳性率分别为86%和49%;甲状腺Hürthle细胞癌全部表达hTERT蛋白,其端粒较滤泡癌明显缩短,提示hTERT蛋白有助于对两者的鉴别。
3 小结和展望
近年来,肿瘤专科门诊及多学科综合治疗工作的开展、新的检测方法及技术的使用,使得评估甲状腺结节疾病的实验室指标的灵敏度和特异度不断提高。此外,循证医学证据的不断更新,使临床在诊治甲状腺结节疾病时对实验室各项检查的作用愈加重视。这一点在国内外医学学会的甲状腺结节和甲状腺癌诊治指南[1-2, 10]中均有体现。临床上,因甲状腺结节而就诊的绝大多数甲状腺癌患者,因其病变本身是全身肿瘤中恶性程度最低的肿瘤之一,如果能够得到及早诊断和恰当治疗,则患者的长期生存率较高。甲状腺结节存在或治疗过程中常伴有血清FT3、FT4、TSH、TG、Anti-TG、Anti-TPO、CT、CEA等检查指标的水平变化。同时,不断涌现的新研究成果证实了分子诊断在甲状腺结节疾病诊断中的可行性,这可能成为除传统的血清免疫和生化检测外,甲状腺疾病相关实验室检查中的一个全新的研究方向。
美国甲状腺学会(ATA)[1]对甲状腺结节的定义为“位于甲状腺内的可通过影像学手段与周围组织区分的散在病变”。作为人体内分泌系统的常见疾病,近些年甲状腺结节的发病率呈上升趋势,其中经临床触诊得到的甲状腺结节的检出率为3%~7%,高分辨率B超检查为20%~76%;不容乐观的是,有5%~15%的甲状腺结节患者最终确诊为甲状腺癌[2]。根据上海市疾控中心[3] 2009年恶性肿瘤的统计资料,甲状腺癌位居上海市女性恶性肿瘤的第5位。甲状腺癌患病率的迅速上升使甲状腺结节的诊治工作愈加复杂。不同的甲状腺疾病,如炎症、退行性改变、自身免疫性疾病、肿瘤等均可表现为甲状腺结节。临床上多发结节比单发结节更常见,但后者甲状腺癌的发生率较高[4]。甲状腺癌好发于青壮年,女性较男性高发,比例约为3∶1 [5]。甲状腺结节的发病机理较为复杂,辐射暴露、碘的过量摄取、内分泌紊乱、基因等均可能与其发生及发展有关。除影像学外,甲状腺结节的诊疗常涉及头颈外科学、内分泌学、核医学、病理学、检验学等多个学科,是一种需要多学科联合治疗的疾病[2]。现笔者详细阐述各实验室检查在甲状腺结节诊治中的作用。
1 1甲状腺功能的血清学检查
1.1 促甲状腺素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)和游离甲状腺素(FT4)
TSH是垂体前叶分泌的一种糖蛋白,由1个α亚基和1个β亚基组成。其水平受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)和外周血中三碘甲状腺原氨酸(T3)及甲状腺素(T4)的双重调节。TSH通过调节碘的摄取、甲状腺球蛋白(TG)的合成与T4的产生,进而刺激甲状腺滤泡细胞的增生和分化。甲状腺滤泡上皮细胞在TSH的作用下,胞吞滤泡腔内的碘化TG,形成的胶质小泡与溶酶体融合后,水解碘化TG形成少量T3和大量T4。两者释放入血后,大部分与血浆蛋白以非共价形式结合而贮备,仅极少量游离于血液中成为具有生物学活性的FT3和FT4,发挥增强能量代谢及促进生长发育的作用。甲状腺的功能与血循环中FT3、FT4及TSH的水平均密切相关。测定FT3、FT4及TSH水平可很好地反映甲状腺功能的状态,可作为区别甲状腺功能亢进、甲状腺功能减低及甲状腺功能亚临床状态的灵敏指标。其参考值范围不受TG浓度变化的影响,能较客观地反映甲状腺的功能。Hamburger等[6]推荐将血清FT3、FT4及TSH作为甲状腺功能评估的首选指标,这已被临床普遍采纳。
目前,国内外的甲状腺癌诊治指南[1-2]均推荐所有甲状腺结节患者检测血清TSH水平。如甲状腺结节直径大于1 cm且伴随TSH水平下降,应行131I或99Tcm核素显像检查以评价结节的自主摄取功能[2]。如TSH水平降低,说明甲状腺结节具有功能,而具有功能的结节其恶性的可能性较小。现有研究[7-9]提示,血清TSH浓度是甲状腺癌的独立危险因素,随TSH水平的上升甲状腺癌的发生风险亦增加,同时TSH浓度较高的肿瘤患者其预后往往较差。Boelaert等[7]对1 500例甲状腺疾病患者的TSH水平进行了分析,结果显示:TSH水平低于正常的患者,仅有2.8%的患者为甲状腺癌;TSH水平正常者中有12.3%的患者为甲状腺癌;而TSH水平高于正常者中有29.6%的患者为甲状腺癌。
分化型甲状腺癌(DTC)术后行TSH抑制治疗时,亦推荐测定血清TSH水平以监测疗效[1-2]。TSH抑制治疗可减少DTC复发,是除手术外的重要的治疗方法。目前,临床对单侧及双侧甲状腺全切除患者均推荐服用左甲状腺素(L-T4)治疗,这也是甲状腺转移性疾病的治疗方式。尽管目前尚无国际公认的术后血清TSH水平控制目标,但美国国家综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)指南[10]推荐以下标准:①高危患者如具有病变残余或首次治疗者其TSH水平控制在低于0.1 mU/L;②低危(切缘阴性、无淋巴结及远处转移)、TG阳性且影像学检查未检出残留病变者,控制TSH水平在0.1~0.5 mU/L;③低危、TG阴性且未检出残留病变的患者TSH水平控制在参考范围的低限;④无瘤生存数年的患者随访时可将控制标准放宽至参考范围的上限。
1.2 2 TG
TG是存在于甲状腺滤泡内的大分子糖蛋白,由5 496个氨基酸组成,分子量为660 000,其基因定位于第8号染色体的长臂上(8q24)[11],是体内T3和T4合成的关键前体蛋白。正常情况下仅有极微量的TG在合成T4过程中释放入血。血循环中TG最终被肝脏的巨噬细胞清除。良性甲状腺疾病如甲状腺功能亢进、甲状腺炎、结节性甲状腺肿等导致的滤泡结构的损伤,均可引起TG入血,从而使TSH水平增高,故TG一般不用于首诊患者良恶性的鉴别[12]。因此,临床主要将其用于甲状腺疾病的疗效观察及随访监测。初诊患者检测血清TG水平对甲状腺结节的诊断作用有限,阳性时需对上述疾病进行鉴别诊断[13]。
甲状腺手术5~10 d后TG水平才能低于5~10 ng/mL,至术后6~8周趋于稳定,此时的血清TG水平反映了残留甲状腺组织的大小[11]。对于行甲状腺全切除的DTC患者,TG可作为评估甲状腺乳头状癌(PTC)术后复发或转移的随访指标〔同时检测抗甲状腺球蛋白抗体(Anti-TG)〕,并且有临床研究[14]报道其准确率达97%。TG在证实为DTC的甲状腺结节患者的预后判断中具有很重要的作用,此类患者行甲状腺全切除或近全切除联合131I治疗后,TG是其随访过程中最重要的监测指标之一。联合131I全身扫描和TG水平检测,为DTC患者提供了有效的预后评估手段[15]。
1.3 Anti-TG和抗甲状腺过氧化物酶抗体(Anti-TPO)
自身免疫性甲状腺疾病(AITD)患者体内存在的Anti-TG和Anti-TPO是AITD的标志物。Anti-TG是甲状腺滤泡内的TG进入血液后产生的抗体,主要为IgG,具有高度免疫特异性,可以和TG结合,且能激活自然杀伤细胞(NK细胞)攻击并损伤甲状腺细胞。分泌Anti-TG的B淋巴细胞主要存在于甲状腺内,随Anti-TG浓度的增加,TG及其他蛋白的分解作用同时增强,从而可能造成全身性的蛋白分解作用增强及组织损害[9]。Anti-TG是一种非补体结合性抗体,其阳性预示甲状腺自身免疫现象的存在。甲状腺过氧化物酶(TPO)是甲状腺微粒体的主要抗原成分,正常情况下被隔离于甲状腺滤泡细胞腔的边缘,当滤泡细胞受损时释放入血,刺激机体对甲状腺组织成分产生自身免疫应答,形成的抗体即为Anti-TPO。Anti-TPO阳性时,可激活补体、激活抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)等免疫反应,对甲状腺造成破坏并最终发展成AITD [16]。
桥本病与Graves病均为与遗传相关的AITD,两者的发病机理亦类似。病程中两者均可出现甲状腺肿大、高代谢症候群等临床症状,因此较难鉴别。与Anti-TG相比,Anti-TPO对诊断桥本病更为敏感,借此可辅助诊断Graves病及桥本病,其阳性率可达91% [17]。因此,Anti-TG和Anti-TPO的检测对于甲状腺结节的作用主要体现在对AITD的鉴别诊断、疗效观察和预后判断上。此外,国内研究[16-17]认为,Anti-TG对甲状腺癌的诊断具有预测作用。Spencer [18]认为,血清Anti-TG可作为DTC的监测指标,而Anti-TPO是桥本病的特异性抗体;Larson等[19]认为,桥本病患者患甲状腺癌的风险增加。因此,Anti-TPO可能在甲状腺癌的筛查中具有一定作用,其血清水平与甲状腺癌的相关性有待进一步研究。
1.4 降钙素(CT)与癌胚抗原(CEA)联合检测可提高甲状腺髓样癌(MTC)诊断的敏感性
MTC是一种神经内分泌肿瘤,因甲状腺滤泡旁C细胞癌变导致,占所有甲状腺癌的3%~10%[18],
可分为散发性和家族性两类。与常见的甲状腺癌不同,MTC的发病机理与碘摄取量及辐射暴露史的关系均不大。MTC(特别是家族性MTC)往往与10号染色体上的RET原癌基因突变有关[5]。髓样癌常伴随CT和CEA水平异常升高,其中血清CT水平显著增加(>100 pg/mL)对诊断MTC具有重要作用[20]。薛声能等[21]对MTC患者手术前后血清CT和CEA水平的研究显示,与健康对照人群相比,髓样癌患者术前血清CT和CEA水平均升高,术后可下降至正常水平;而复发时两者可再次上升;同时行CT及CEA测定对MTC诊断的特异度为90.0%,灵敏度为95.7%,与二者独立检测比较均显著增高(P<0.01)。
此外,CT水平还随MTC肿瘤大小及分期的增加而增加,CT水平的翻倍时间(DT)与疾病的进展程度呈正相关[22]。Barbet等[23]发现,CT水平的DT短于6个月者,其5年和10年生存率分别为25%和8%;DT为6~24个月者,其5年和10年生存率分别为92%和37%;DT超过2年者均长期存活。CT结合CEA联合检测可以提高MTC的诊断敏感性,有助于其早期诊断和治疗。术后动态观察血清CT和CEA水平,对于判断手术效果和肿瘤复发具有重要意义。
2 分子诊断的可行性
ATA [1]在甲状腺结节病诊治指南中指出,当细针穿刺结果仍不能明确诊断时,推荐行分子诊断以辅助鉴别良恶性甲状腺结节。例如怀疑为PTC时,可测定是否存在Ras、鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌同源体B1(BRAF)、RET/PTC等基因突变;怀疑为甲状腺滤泡状癌(FTC)时检测甲状腺转录因子8(PAX8)/过氧化物酶增殖物激活受体γ球蛋白-1(PPARγ1)等[24-25]。既往研究[26]显示,对甲状腺相关突变基因如Ras、BRAF、RET、人骨髓内皮细胞标志物1(HBME-1)及PAX8/PPARγ1的联合检测可使临床诊断PTC和FTC的准确率达90%以上。
2.1 RET和HBME-1基因
RET基因是Takahashi等[27]于1985年发现的、在转染过程当中能够重排的、属于受体酪氨酸激酶家族的一种原癌基因。在胚胎发育的早、中期,RET蛋白在多部位呈高表达。目前,RET基因点突变检测对MTC特别是家族性MTC的诊断价值已得到临床的广泛认同。此外,近期研究者[28]在PTC组织中检出的由RET基因重组形成的RET/PTCs亦日益受到人们的密切关注,该研究从PTC组织中检测出了7种RET基因突变,大部分在随后的转化实验研究中证实存在致癌可能。由于到2014年为止,此类RET/PTC基因突变仅在PTC组织中检出[28],因此其可能成为PTC分子诊断的特异性标志物。
HBME-1基因编码蛋白是位于间皮细胞微绒毛上的特异性单抗,与肿瘤血管新生、肿瘤细胞增生、肿瘤细胞迁徙等过程相关。在甲状腺癌患者中,HBME-1基因的过量表达可提示核内突变;在乳头状癌患者中,HBME-1与其病程的发生和发展密切相关[28],提示其是PTC较可靠的标志物。近年来,结节性甲状腺肿的癌变率不断升高,患者活检结果往往存在RET和HBME-1基因的表达,因此两者表达上升提示预后较差[29]。若在甲状腺结节患者中同时出现以上两种标志物,应视为恶变的高危状态,需密切随访。
2.2 Ras基因
Ras基因突变与肿瘤的关系目前已经较为明朗,其表达产物位于细胞膜内侧,为膜结合型蛋白,具有三磷酸鸟苷(GTP)酶活性。目前,有关Ras基因的信号通路以及针对其突变产物的靶向治疗已成为肿瘤领域的研究热点。Ras基因突变后其GTP酶活性减弱,丧失对GTP/二磷酸鸟苷(GDP)的有效调控;同时Ras蛋白的高表达使细胞恶性增生。在甲状腺肿瘤患者中可检出的Ras基因突变率为20%~80%,主要存在于滤泡病变中,包括良性腺瘤、高分化或低分化FTC[30]。
2.3 BRAF基因
BRAF基因属于RAF家族,是一段位于7号染色体长臂3区4带上的基因,大小约为190 kb,编码产物为含783个氨基酸序列的丝氨酸/苏氨酸特异性激酶。现已被普遍认同的是,BRAF基因突变可活化BRAF激酶,通过激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路而使细胞无限增生,进而形成肿瘤。2013年发表于JAMA杂志的一项多中心回顾性研究[31]显示,在PTC患者中BRAFV600E基因突变阳性者占45.7%,其总死亡率为5.3%,明显高于突变阴性者的死亡率(1.1%),提示BRAFV600E基因在PTC的预后判断方面具有重要意义。
2.4 PAX8/PPARγ1基因
PPARγ1是核受体之一,是一种受配体激活而发挥作用的核转录因子,参与动脉粥样硬化、炎症、细胞周期调控、细胞凋亡和癌症形成。PAX8是甲状腺正常发育所必需的特异性转录因子,参与维持分化型滤泡细胞的功能。当存在PAX8/PPARγ1融合基因突变时,PPARγ1所在的3号染色体短臂2区5带区域发生断裂,影响PPARγ1介导的转录,从而使抑癌基因失活,最终导致滤泡癌的发生[32]。
2.5 人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因
hTERT是端粒酶的催化亚单位,对端粒酶活性起限速作用。既往研究[33-34]发现,甲状腺癌变组织的hTERT基因表达阳性率显著高于良性腺瘤、结节及正常组织。因此,甲状腺癌组织中hTERT基因的表达情况,可进一步作为分子诊断的指标之一。Sugishita等[35]的研究显示,hTERT蛋白在FTC和甲状腺腺瘤组织中的表达阳性率分别为86%和49%;甲状腺Hürthle细胞癌全部表达hTERT蛋白,其端粒较滤泡癌明显缩短,提示hTERT蛋白有助于对两者的鉴别。
3 小结和展望
近年来,肿瘤专科门诊及多学科综合治疗工作的开展、新的检测方法及技术的使用,使得评估甲状腺结节疾病的实验室指标的灵敏度和特异度不断提高。此外,循证医学证据的不断更新,使临床在诊治甲状腺结节疾病时对实验室各项检查的作用愈加重视。这一点在国内外医学学会的甲状腺结节和甲状腺癌诊治指南[1-2, 10]中均有体现。临床上,因甲状腺结节而就诊的绝大多数甲状腺癌患者,因其病变本身是全身肿瘤中恶性程度最低的肿瘤之一,如果能够得到及早诊断和恰当治疗,则患者的长期生存率较高。甲状腺结节存在或治疗过程中常伴有血清FT3、FT4、TSH、TG、Anti-TG、Anti-TPO、CT、CEA等检查指标的水平变化。同时,不断涌现的新研究成果证实了分子诊断在甲状腺结节疾病诊断中的可行性,这可能成为除传统的血清免疫和生化检测外,甲状腺疾病相关实验室检查中的一个全新的研究方向。