甲狀腺未分化癌基因的分子機制及新型分子靶向藥物的研究進展△

趙婉君，付琳茹，蘇安平#，吳文爽，李志輝，朱精強#

1四川大學華西醫(yī)院甲狀（旁）腺疾病外科診療中心，成都 610041

2四川大學華西臨床醫(yī)學院，成都 6100410

甲狀腺未分化癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC）是惡性程度最高的甲狀腺腫瘤，雖然發(fā)病率僅占甲狀腺癌的1%～9%[1-2]，但病死率在所有甲狀腺癌中約占1/3[3]。不同于甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）和濾泡性甲狀腺癌（follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC），ATC進展迅速、預后差，確診后其中位生存時間僅為5～6個月[2,4]，1年生存率僅為20%[2,5-6]。ATC侵襲性極強，確診時絕大多數(shù)患者已經(jīng)出現(xiàn)頸部淋巴結(jié)、肺、骨等部位的廣泛轉(zhuǎn)移[7-8]，同時還可侵襲頸部神經(jīng)血管、氣管和食管等，患者呼吸困難、吞咽困難和聲音嘶啞等臨床癥狀明顯。因此，2017年美國癌癥聯(lián)合委員會（American Joint Committee on Cancer，AJCC）發(fā)布的TNM分期標準將所有ATC患者均列為Ⅳ期[9]。目前，尚沒有有效手段治療ATC，單一的治療方法無法控制疾病進展，現(xiàn)階段較為認可的治療方法是局部手術(shù)、放化療和分子靶向治療相結(jié)合的綜合治療模式[10-11]，它可以緩解ATC患者的臨床癥狀，改善患者的生活質(zhì)量。但由于ATC的發(fā)病率較低，難以進行大樣本的臨床研究，目前仍未形成ATC標準的治療模式，且關(guān)于ATC發(fā)病機制的研究也處于初級階段。因此，本文就目前ATC相關(guān)基因的研究以及新型靶向藥物的研發(fā)進行綜述。

1 ATC發(fā)病機制的相關(guān)基因研究

目前，ATC的發(fā)病機制仍未明確，存在多個假說，較為認可的觀點是甲狀腺腺體內(nèi)一個預先存在的分化型甲狀腺癌（differentiated thyroid carcinoma，DTC）病灶發(fā)生多步驟去分化的結(jié)果，具體表現(xiàn)為甲狀腺濾泡細胞發(fā)生大鼠肉瘤癌基因（rat sarcoma oncogene，RAS）、鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體 B1（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1，BRAF）基因突變從而形成DTC，而磷酸酶張力蛋白同系物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）、p53基因的突變則進一步促進DTC轉(zhuǎn)變?yōu)锳TC。ATC的發(fā)病機制主要與RAS-迅速加速纖維肉瘤（rapidly accelerated fibrosarcoma，RAF）-絲裂原激活蛋白激酶（mitogen activation protein kinase，MAPK）-細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信號通路，以及磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（serine/threonine kinase，AKT）-雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，MTOR）信號通路有關(guān)。目前報道與ATC發(fā)病相關(guān)的基因突變情況具體如下。

1.1 BRAF基因突變

BRAF基因是RAF基因家族中的一員，位于RET、RAS基因下游，對甲狀腺濾泡細胞的增殖、分化和凋亡的調(diào)節(jié)起重要作用。BRAF基因突變位點通常位于11號和15號外顯子，將BRAF編碼蛋白質(zhì)的第600位密碼子對應的纈氨酸突變?yōu)楣劝彼幔╒600E），下調(diào)鈉碘轉(zhuǎn)運體（sodium-iodide symporter，NIS）基因的表達水平，降低NIS蛋白的表達水平，從而促進DTC的去分化、侵襲和轉(zhuǎn)移[12]。研究顯示，ATC患者BRAF基因的突變率高達40%～60%[13-16]。研究顯示，含有DTC的ATC組織中，BRAF基因突變率高于不含DTC的ATC組織；此外，含有DTC的ATC組織中，ATC部分和DTC部分均可發(fā)生BRAF基因突變[17-18]。表明BRAF基因突變在DTC向ATC轉(zhuǎn)變的過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

1.2 RAS基因突變

RAS基因家族包括Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因（V-Ki-ras2 kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）、神經(jīng)母細胞瘤癌基因（neuroblastoma ras viral oncogene homolog，NRAS）和Harvery鼠肉瘤病毒癌基因（V-ha-ras harvey rat sarcoma viral o ncogene homolog，HRAS），均為原癌基因家族成員，對RAF-促分裂原活化的蛋白激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase，MAPKK）-MAPK信號通路和PI3K-AKT信號通路均有激活的作用。RAS基因編碼的同源G蛋白具有鳥苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）酶活性，其突變位點主要位于N端的12、13、61位點，RAS基因突變可降低GTP酶活性，導致細胞增殖和惡變。RAS基因在ATC患者中的突變率為60%左右，在低分化型甲狀腺癌（poorly differentiated thyroid cancer，PDTC）中為30%～35%，在DTC中＜15%[19-20]，表明RAS基因的突變與DTC的去分化呈正相關(guān)。此外，真核起始因子IAX（eukaryotic initiation factorIAX，eIFIAX）與RAS突變的相關(guān)性，也是國際較為關(guān)注熱點問題。ATC患者中，eIFIAX與RAS基因的同時突變率為9%[21]，被認為是ATC預后不良的標志性改變。N端結(jié)構(gòu)域和5號、6號外顯子是eIFIAX在ATC中的兩個特異性突變位點，且可能均受RAS基因突變的影響[21]。

1.3 TERT基因突變

端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（telomerase reverse transcriptase，TERT）基因是ATC中突變率較高的基因之一，與ATC的強侵襲性和易轉(zhuǎn)移性明顯相關(guān)。TERT基因在PTC中的突變率為9%，而在ATC中的突變率高達60%～73%[22]。研究顯示，1 295 228 C＞T（C228T）和1 295 250 C＞T（C250T）在ATC中的突變率分別為50%和33%[3,23]。一般情況下，TERT基因的突變與其他多種基因的改變均具有相關(guān)性，如ATC中TERT基因與RAS基因、BRAF基因的同時突變率為14%～24%，且其同時突變的遠處轉(zhuǎn)移率（56%）和病死率（20%）均明顯高于TERT基因單一突變；此外，TERT基因突變的ATC患者的總生存時間（147天）明顯短于無TERT基因突變的ATC患者（732天）[3,24]。

1.4 p53基因突變

p53是一種抑癌基因，在ATC中的突變率高達73%[3]。有一種理論認為，從DTC轉(zhuǎn)變?yōu)锳TC存在兩個階段：在DTC的基礎上出現(xiàn)BRAF基因突變，促進腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移；而p53基因的突變則作為晚期ATC預后不良的標志性改變，是DTC去分化的關(guān)鍵因素，加速其去分化進程，從而增強腫瘤細胞的侵襲能力。FTC向ATC的轉(zhuǎn)變是在RAS基因突變的基礎上進行，p53基因的突變也是DTC去分化的關(guān)鍵因素。此外，毛細血管擴張性共濟失調(diào)突變基因（ataxia telangiectasia-mutated gene，ATM）是p53的下游基因，在DNA雙鏈斷裂反應中被激活，具有監(jiān)測細胞周期和響應DNA損傷的功能，在ATC中的突變率為9%。研究顯示，p53基因的突變可在一定程度上影響ATM基因的改變[25]。

1.5 PI3KCA基因突變

目前，PI3KCA基因的突變被認為是晚期甲狀腺腫瘤基因及信號通路改變的新靶點[26]。PI3KAKT-MTOR信號通路的改變，可以影響細胞周期，降低細胞的黏附性，促進腫瘤細胞增長和腫瘤血管生成。同時，PI3KCA基因突變可導致NIS蛋白低表達，使甲狀腺低分化型腫瘤細胞去分化[27]。在ATC中，PI3KCA基因的下游MTOR和AKT信號通路的改變率明顯高于PDTC（39%vs11%，P＜0.01）[3]。AKT-MTOR信號通路的改變可以上調(diào)下游MTOR表達水平，而MTOR則可以抑制腫瘤細胞的凋亡并促進其增殖。此外，在PI3K基因家族中，除PI3KCA外，也可出現(xiàn)PIK3C2G、PIK3CG、PIK3C3、PIK3R1和PIK3R2基因的突變。

1.6 SWI/SNF復合體突變

交配型轉(zhuǎn)換（mating type switching，SWI）/蔗糖不發(fā)酵（sucrose non-fermenting，SNF）是一種染色質(zhì)重塑復合體，SWI/SNF亞基基因是一種基因編碼組，其在ATC中的突變率為36%，而在PDTC中的突變率僅為6%[3]，且未見其在PTC、FTC中突變的相關(guān)報道，表明其在ATC中具有特異性。SWI/SNF 復合體包括 ARID1A、ARID1B、ARID2、AR-ID5B、SMARCB1、PBRM1和ATRX等蛋白。破壞SWI/SNF復合體中的一種蛋白即可降低其功能，且由于該復合體的蛋白間存在互斥作用，使其可能成為ATC治療的可靠靶點。

1.7 微小RNA改變

微小RNA（microRNA，miRNA）是一種非編碼RNA，調(diào)控內(nèi)源性基因轉(zhuǎn)錄后的表達，其調(diào)控機制在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有至關(guān)重要的作用。近年來，研究熱點集中于ATC中miRNA的改變。研究顯示，ATC患者中可見，miRNA-146、miRNA-221、miRNA-222和miRNA-17-92基因表達上調(diào)，以及miRNA-200、miRNA-30、MIRLET7D、MIRLET7G基因表達下調(diào)[28]。miRNA的表達與ATC基因突變有關(guān)，如p53基因突變已被證明可以抑制miRNA-200的活性，而miRNA-200在上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程中發(fā)揮重要作用，其活性降低可進一步促進腫瘤細胞的侵襲。目前，關(guān)于ATC中miRNA改變已成為臨床研究的熱點，被認為是臨床治療的新靶點。

2 新型靶向藥物的相關(guān)研究

目前，國際上正嘗試將新型靶向藥物用于晚期或有碘抵抗的ATC患者的治療。Meta分析結(jié)果顯示，新型靶向藥物對ATC的療效較好，應用前景較為廣闊[29]。但目前國際上開展的靶向藥物治療ATC的臨床試驗均處于I期、Ⅱ期等臨床前期階段，參與臨床研究的ATC患者相對較少，新型靶向藥物的臨床療效及安全性尚有待進一步驗證。本文將已開展的靶向藥物治療ATC的臨床試驗總結(jié)如下。

2.1 伊馬替尼（Imatinib）

伊馬替尼是Abelson鼠白血病病毒致癌基因（Abelson murine leukemia viral oncogene homolog，ABL）激酶、酪氨酸激酶（tyrosine kinase，KIT）受體、血小板衍生生長因子受體（platele derived growth factor receptor，PDGFR）的抑制藥。伊馬替尼已被歐洲藥品管理局（European Medicines Agency，EMA）和美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準用于治療慢性髓性白血病和胃腸道間質(zhì)瘤。因p53基因的突變或缺失，ABL激酶、PDGFR在ATC細胞中過表達，而伊馬替尼可選擇性地抑制ABL激酶和PDGFR的活性，抑制腫瘤生長的作用較為明顯。目前，正在開展采用伊馬替尼治療ATC的Ⅱ期臨床試驗，研究對象為8例接受手術(shù)和放化療后復發(fā)、轉(zhuǎn)移的ATC患者。該Ⅱ期臨床試驗中，伊馬替尼口服劑量為400 mg，每天2次，每8周評估臨床反應率，結(jié)果顯示，8例ATC患者中，2例達到部分緩解，4例達到疾病穩(wěn)定，另外2例患者未獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，6個月無進展生存率為36%，6個月生存率為45%[30]。盡管伊馬替尼的臨床效果較好，但仍需進一步隨機、大樣本、多中心的臨床研究進行驗證，目前伊馬替尼尚未正式用于ATC的治療。

2.2 帕唑帕尼（Pazopanib）

帕唑帕尼是血管內(nèi)皮生長因子受體（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）、PDGFR、KIT激酶的抑制藥，在機體內(nèi)可抑制多種細胞色素P450還原酶。帕唑帕尼通過阻斷細胞增殖所需的關(guān)鍵酶，限制腫瘤組織的血供而抑制腫瘤細胞的增殖。體外研究顯示，帕唑帕尼可增強紫杉醇抑制ATC細胞有絲分裂的作用[31]。

2.3 維羅非尼（Vemurafenib）

維羅非尼是BRAF激酶的抑制藥，已被FDA和EMA批準用于治療晚期黑色素瘤[32-33]。2013年研究結(jié)果顯示，1例51歲的ATC伴廣泛頸部淋巴結(jié)、肺及骨轉(zhuǎn)移的患者在服用維羅非尼后，正電子發(fā)射計算機斷層顯像（position emission tomography，PET）和計算機斷層掃描（CT）圖像均顯示轉(zhuǎn)移灶基本消失[33]；另1例相似病例在接受維羅非尼治療后，盡管早期CT圖像顯示皮下轉(zhuǎn)移灶明顯減少，但2個月后的CT圖像顯示腫瘤細胞快速轉(zhuǎn)移至食管和腦組織[34]。因此，維羅非尼治療ATC的臨床療效尚有待于進一步研究。

2.4 依維莫司（Everolimus）

依維莫司是雷帕霉素的衍生物，具有潛在的抑制細胞增殖和腫瘤生長的作用，已被研發(fā)為一種抗腫瘤藥物[35]。依維莫司的靶點是MTOR蛋白，通過控制細胞增殖的關(guān)鍵酶和限制腫瘤血供來抑制腫瘤生長。一項針對6例局部晚期、遠處轉(zhuǎn)移和碘抵抗的ATC患者進行的Ⅱ期臨床研究結(jié)果顯示，ATC患者的無進展生存期為10周（95%CI：4.8～16.0），總生存期為13 周（95%CI：7.4～18.6）[35]。另一項針對7例局部晚期或遠處轉(zhuǎn)移的ATC患者的Ⅱ期臨床研究結(jié)果顯示，僅1例57歲的女性ATC患者在18個月內(nèi)接近或達到完全緩解，其他6例患者均為疾病進展[36]。因此，依維莫司治療ATC的臨床療效尚有待進一步研究。

2.5 吉非替尼（Gefitinib）

吉非替尼是一種酪氨酸激酶抑制藥（tyrosine kinase inhibitor，TKI），可以抑制EGFR的活化。在一項開放性的Ⅱ期臨床研究中，碘抵抗、局部晚期或遠處轉(zhuǎn)移的ATC患者在口服吉非替尼治療后，32%的患者腫瘤體積減少；此外，盡管5例ATC患者在12個月內(nèi)表現(xiàn)為疾病穩(wěn)定，但其余4例未緩解疾病進展[37]。因此，吉非替尼亦尚未用于臨床ATC的治療。

2.6 索拉非尼（Sorafenib）

索拉非尼是一種有效的針對TKI、VEGFR1、VEGFR2、BRAF和RET基因的靶向治療藥物，具有促凋亡和抗腫瘤血管生成的作用。目前開展的一系列采用索拉非尼治療ATC的Ⅱ期臨床研究，均因病例數(shù)過少而不符合國際標準。一項納入20例ATC患者的多中心、Ⅱ期臨床研究結(jié)果顯示，2例（10%）患者達到部分緩解，持續(xù)時間10個月；5例（25%）患者達到疾病穩(wěn)定，持續(xù)時間27個月；中位無進展生存期、中位總生存期和1年生存率分別為1.9個月、3.9個月和20%；此外，索拉非尼的主要不良反應包括高血壓和皮疹[38]，表明索拉非尼治療ATC的效果較好。目前，索拉非尼已被FDA批準用于PTC和PDTC的臨床治療，但仍需進一步的臨床研究證實索拉非尼治療ATC的療效及安全性。

2.7 樂伐替尼（Lenvatinib）

樂伐替尼是VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、PDGFRβ、RET、KIT、成纖維細胞生長因子1（fibroblast growth factor receptor 1，F(xiàn)GFR1）、FGFR2、FGFR3和FGFR4等基因的多靶點抑制藥。雖然對腫瘤細胞增殖的抑制作用不明顯，但樂伐替尼可有效抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲。日本一項納入11例ATC患者的Ⅱ期臨床研究中，3例患者達到完全緩解，生存期比對照組延長3.2個月[11]。另一項針對ATC、PDTC和髓樣癌的Ⅱ期臨床研究納入17例ATC患者，結(jié)果顯示，接受樂伐替尼治療的ATC患者的無進展生存期為7.4個月，中位生存期為10.6個月，2年生存率為24%[39]。樂伐替尼已被FDA和EMA批準用于治療局部進展、碘抵抗的甲狀腺腫瘤患者，若目前正在開展的針對ATC患者的Ⅱ期多中心臨床研究，以及計劃中的Ⅲ期臨床研究效果較好，樂伐替尼也可能用于ATC的治療。

3 小結(jié)

因ATC侵襲性強、進展迅速，晚期ATC患者呼吸困難、吞咽困難等癥狀明顯，預后極差，目前尚沒有有效的治療手段。手術(shù)、輔助放化療的綜合治療策略對改善患者晚期生活質(zhì)量極為重要。針對ATC發(fā)病機制及新型靶向藥物的研究是治療ATC的新希望。目前，多種新型分子靶向藥物正處于臨床研究評估中，但因病例數(shù)較少，尚未獲得足夠的臨床數(shù)據(jù)，臨床療效、不良反應及藥效持續(xù)時間尚需進一步驗證。