碘難治性分化型甲狀腺癌誘導(dǎo)再分化治療研究進(jìn)展

張亞奇，朱錫群,2，樊倩妤，陳健,2

0 引言

甲狀腺癌（thyroid carcinoma,TC）是近年發(fā)病率增長最快的實(shí)體內(nèi)分泌腫瘤，我國是發(fā)病率增長最快的國家之一[1]。其中，以分化型甲狀腺癌（differentiated thyroid carcinoma,DTC）最常見，占所有甲狀腺癌的95%，大多數(shù)DTC經(jīng)手術(shù)、放射性碘（radioactive iodine,RAI）治療和（或）促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone,TSH）抑制治療后預(yù)后良好[2]。但是即便如此，仍有15%的DTC患者在其自然病程或治療過程中喪失攝碘能力或碘攝取不足，成為碘難治性分化型甲狀腺癌（radioiodine-refractory differentiated thyroid cancer,RAIR-DTC），該病預(yù)后差[3]。目前RAIR-DTC治療方式有限且療效欠佳，隨著對(duì)RAIR-DTC發(fā)生、發(fā)展及分化等相關(guān)分子機(jī)制研究的不斷深入，以誘導(dǎo)再分化治療為代表的新型治療策略已被嘗試用于治療RAIR-DTC并取得了一定成效。本文就RAIRDTC的誘導(dǎo)再分化治療的臨床研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 碘難治性分化型甲狀腺癌

2015年美國甲狀腺協(xié)會(huì)（American Thyroid Association,ATA）指南界定RAIR-DTC為在TSH刺激及無外源性碘負(fù)荷干擾的低碘狀態(tài)下，病灶在經(jīng)RAI治療后完全或部分喪失攝碘能力，或雖然病灶存在碘攝取，但經(jīng)RAI治療后仍出現(xiàn)進(jìn)展[4]。該界定基于患者攝碘特征及臨床進(jìn)程，而缺乏病理和分子基礎(chǔ)；此外，碘難治性病灶的判斷會(huì)受到RAI的劑量、顯像時(shí)間、顯像設(shè)備的分辨率等因素影響，病灶的碘攝取情況與RAI治療療效也并非完全匹配，RAI全身顯像（RAI-whole body scan,RAI-WΒS）的局限性、病灶的影像異質(zhì)性、RAI治療的累計(jì)劑量問題等都使得RAIR-DTC的定義存在爭議，但分子病理及分子影像等方面的研究進(jìn)展有助于澄清爭議[5]。當(dāng)前RAIR-DTC治療手段主要有手術(shù)、化療、放療、靶向治療，但手術(shù)往往無法徹底切除，傳統(tǒng)化療和放療療效欠佳，雖然靶向藥物絡(luò)氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitor,TKI）索拉非尼（sorafenib）和侖伐替尼（lenvatinib）被批準(zhǔn)用于RAIR-DTC治療，但二者治療RAIR-DTC的總生存期（overall survival,OS）獲益尚未得到證實(shí)，而長期靶向治療常伴有嚴(yán)重不良反應(yīng)。研究顯示RAIR-DTC病情進(jìn)展快，RAIR-DTC患者中位OS不足5年，10年生存率（survival rate,SR）僅10%，而對(duì)RAI治療敏感的轉(zhuǎn)移性DTC患者10年SR可達(dá)60%[6]。

甲狀腺碘代謝相關(guān)特異基因表達(dá)產(chǎn)物包括Na/I轉(zhuǎn)運(yùn)體（sodium iodide symporter,NIS）、促甲狀腺激素受體（thyroid stimulating hormone receptor,TSHR）等[7]，TSHR與TSH結(jié)合后激活效應(yīng)蛋白NIS表達(dá)進(jìn)而完成甲狀腺攝碘功能。TSHR與NIS的表達(dá)異常可能是RAIR-DTC對(duì)RAI治療不敏感的原因，其表達(dá)受不同機(jī)制調(diào)控，其中包括參與DTC發(fā)生的主要信號(hào)通路、表觀遺傳修飾、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控等[8]。

2 信號(hào)通路調(diào)控

2.1 絲裂原激活蛋白激酶通路

大鼠肉瘤病毒致癌基因同源物（rat sarcoma viral oncogene homolog,RAS）/RAF激酶（rapidly accelerated fibrosarcoma,RAF）/絲裂原激活蛋白激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase,MEK）/絲裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）級(jí)聯(lián)通路在甲狀腺癌發(fā)生、發(fā)展及分化過程中發(fā)揮重要作用[9]。RAS基因位于MAPK信號(hào)通路的上游，該基因突變后可激活MAPK信號(hào)通路導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖，從而促使腫瘤的發(fā)生。鼠類肉瘤病毒癌基因同源物Β1（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog Β1,ΒRAF）屬于RAF基因家族，是一種重要的原癌基因，其編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶位于MAPK信號(hào)通路的入口，該基因突變后可持續(xù)穩(wěn)定地活化MEK使MAPK通路激活，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞周期和循環(huán)失控，對(duì)腫瘤的生長增殖和侵襲轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。MEK是MAPK通路的一個(gè)重要靶標(biāo)，是ΒRAF下游信號(hào)級(jí)聯(lián)的一部分[10]，MEK抑制劑可阻斷MAPK通路產(chǎn)生顯著的抗腫瘤作用。ΒRAF/RAS突變可通過激活MAPK通路，導(dǎo)致NIS的缺乏和RAI攝取降低，引起對(duì)RAI治療不敏感[11]。體外研究證明了作用于MAPK通路上的ΒRAF、RAS、MEK等位點(diǎn)的分子靶向藥物可提高甲狀腺碘代謝基因的表達(dá)水平和細(xì)胞攝碘率[12]，臨床研究顯示MAPK通路抑制劑可誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化提高攝碘率，見表1、圖1，目前研究用于臨床誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化的靶向藥物主要有ΒRAF抑制劑和MEK抑制劑。

圖1 RAIR-DTC誘導(dǎo)再分化治療藥物及作用途徑Figure 1 Drugs and relevant pathways involved in the re-differentiating therapy of RAIR-DTC

表1 用于臨床誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化治療的靶向藥物Table 1 Targeted drugs for re-differentiating therapy of RAIR-DTC

ΒRAF抑制劑可通過抑制MAPK通路恢復(fù)RAI攝取，Dunn等開展了一項(xiàng)體內(nèi)預(yù)實(shí)驗(yàn)，采用ΒRAF抑制劑維莫非尼誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化后，10例患者中有4例RAI攝取增加，經(jīng)RAI治療后，2例獲得部分緩解（partial response,PR），2例病情穩(wěn)定（stable disease,SD）[13]。Rothenberg則采用ΒRAF抑制劑達(dá)拉非尼（dabrafenib）進(jìn)行誘導(dǎo)再分化，在該研究中，10例患者接受達(dá)拉非尼治療6周后行全身顯像（WΒS），發(fā)現(xiàn)6例患者RAI攝取增加，該6例患者經(jīng)RAI治療后，2例患者獲得PR，4例SD[14]，表明ΒRAF抑制劑可恢復(fù)ΒRAF突變型RAIR-DTC患者對(duì)RAI的攝取并提高RAI治療療效，是RAIR-DTC誘導(dǎo)再分化治療的可選擇藥物。

Hayes等研究采用MEK抑制劑司美替尼治療RAIR-DTC后，ΒRAF V600E突變型患者的PFS較野生型長，表明MEK抑制劑司美替尼（selumetinib）治療可能對(duì)ΒRAF V600E突變患者的效果更好，并有望增強(qiáng)晚期甲狀腺癌對(duì)RAI的攝取[18]。隨之Ho等開展臨床研究采用司美替尼誘導(dǎo)RAIRDTC再分化后，20例患者中有12例RAI攝取增加，8例在RAI攝取達(dá)到一定閾值后接受RAI治療，其中5例患者PR，3例患者SD，值得注意的是，納入的病例中神經(jīng)母細(xì)胞瘤RAS病毒致癌基因同源物（neuroblastoma RAS viral oncogene homolog,NRAS）突變患者5例，經(jīng)司美替尼治療后RAI攝取均增加，接受RAI治療后4例PR，表明司美替尼對(duì)RAS突變型RAIR-DTC患者的再分化治療有效率更高[15]，這啟發(fā)了研究者對(duì)信號(hào)通路調(diào)節(jié)的研究和實(shí)行個(gè)體化治療的進(jìn)一步思考?；诂F(xiàn)有研究的樣本量較少，英國啟動(dòng)了一項(xiàng)大樣本、多中心臨床研究來進(jìn)一步證實(shí)司美替尼在誘導(dǎo)再分化治療中的可行性[19]，我們也期待研究結(jié)果的發(fā)布。

對(duì)使用MAPK通路抑制劑（ΒRAF和（或）MEK抑制劑）治療的RAIR-DTC患者進(jìn)行回顧性分析，也進(jìn)一步證實(shí)了選擇性靶向治療可誘使ΒRAF/RAS突變的RAIR-DTC患者再分化對(duì)RAI治療的敏感度[16-17]。有個(gè)案研究報(bào)道了達(dá)拉非尼和曲美替尼治療RAIR-DTC的再分化潛力，因其較輕的不良反應(yīng)被考慮作為ΒRAF突變的RAIR-DTC患者的靶向治療方案之一[20]。由此可見，ΒRAF抑制劑和MEK抑制劑均可提高RAIR-DTC患者的RAI攝取，進(jìn)一步證明了MAPK通路在甲狀腺細(xì)胞中調(diào)節(jié)RAI攝取的作用。然而，它們恢復(fù)RAI攝取的臨床有效性仍然有限，ΒRAF抑制劑的誘導(dǎo)再分化治療結(jié)果雖然喜人，但只是小樣本研究，仍需大樣本研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)其療效；司美替尼雖然顯示出了良好的誘導(dǎo)再分化能力，但它似乎對(duì)RAS突變的RAIR-DTC患者療效最好，因此進(jìn)一步明確潛在獲益人群、探索針對(duì)特定突變的個(gè)體化療法、治療臨床最常見的與預(yù)后相關(guān)的ΒRAF突變型患者仍然是臨床一大難題。

最近，Saqcena等開展的一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，染色質(zhì)重塑復(fù)合體（SWItch/Sucrose Non-Fermentable,SWI/SNF）在維持TC分化中發(fā)揮重要作用，其基因突變導(dǎo)致表達(dá)降低可對(duì)抗MAPK通路抑制劑的再分化治療作用[21]，這項(xiàng)研究為聯(lián)合誘導(dǎo)提高RAIR-DTC再分化治療療效提供了新的思路。

2.2 磷酸肌醇-3羥激酶/蛋白激酶Β/雷帕霉素靶蛋白通路

磷酸肌醇-3羥激酶（phosphoinositide 3-kinase,PI3K）/蛋白激酶Β（protein kinase Β,PKΒ,又稱AKT）/雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）（PI3K/AKT/mTOR）信號(hào)通路的異常激活與DTC的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移、惡性轉(zhuǎn)歸等密切相關(guān)[9]，是潛在的治療靶點(diǎn)。mTOR是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，屬于磷脂酰肌醇激酶相關(guān)激酶（phosphatidy-linositol kinase-related kinase,PIKK）蛋白家族成員，是PI3K/AKT通路下游的效應(yīng)靶蛋白，可調(diào)節(jié)NIS表達(dá)及RAI攝取，在PI3K通路中起較為主導(dǎo)的作用[7]。研究表明抑制PI3K通路可恢復(fù)RAIRDTC對(duì)RAI的敏感度，靶向抑制 AKT、mTOR可誘導(dǎo)甲狀腺腫瘤細(xì)胞再分化，提高RAI攝取，見圖1[22]。內(nèi)源性NIS表達(dá)增加與抑制PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路有關(guān)[23]。

AKT抑制劑可以通過提高NIS介導(dǎo)的碘轉(zhuǎn)運(yùn)率來增加RAI攝取，且在非甲狀腺腫瘤中未發(fā)現(xiàn)AKT介導(dǎo)的碘攝取，表明AKT抑制劑及其衍生物可能是選擇性增加RAI攝取的潛在靶點(diǎn)。在ΒARF和同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tension homolog,PTEN）突變患者中，抑制mTOR可通過提高轉(zhuǎn)錄終止因子（transcription termination factor 1,TTF1）的轉(zhuǎn)錄來恢復(fù)RAI攝取[11]。體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步靶向PI3K、AKT、MEK、ΒRAF等基因，發(fā)現(xiàn)PI3K抑制劑在增加RAI攝取方面優(yōu)于其他抑制劑[24]，但體內(nèi)試驗(yàn)并沒有進(jìn)一步佐證PI3K抑制劑帶來的臨床獲益，臨床研究表明依維莫斯（Everolimus）作為一種mTOR抑制劑，對(duì)晚期DTC患者具有抗腫瘤活性[25]，但觀察到疾病控制率較低。Βorson等研究了泛PI3K抑制劑布帕里西布（Βuparlisib）對(duì)RAIR-DTC的療效，也沒有發(fā)現(xiàn)其明顯的臨床獲益，但卻降低了腫瘤生長速率，提示致癌途徑和（或）腫瘤逃逸機(jī)制可能受到不完全抑制[26]。mTOR磷酸化與RAS突變密切相關(guān)，MAPK和PI3K通路之間通過RAS的交叉作用也已被證實(shí)[27]，這解釋了腫瘤細(xì)胞從已知的PI3K抑制劑逃逸的機(jī)制，考慮其臨床觀察到的疾病控制率低，有必要進(jìn)一步研究PI3K抑制劑在RAIR-DTC患者的序貫或聯(lián)合治療中的療效。

3 表觀遺傳修飾

3.1 組蛋白去乙?；敢种苿?/h3>

表觀遺傳調(diào)控失調(diào)正成為致癌和腫瘤進(jìn)展的一個(gè)重要因素，組蛋白修飾在基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，這些修飾包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等，其中以乙酰化修飾尤為重要。組蛋白乙酰化是調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生、發(fā)展的主要機(jī)制，也是調(diào)節(jié)甲狀腺碘代謝基因表達(dá)的機(jī)制之一[28]。組蛋白的乙酰化狀態(tài)主要由2種酶決定：組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶（histone acetyltransferase,HAT）和組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）。組蛋白去乙?；敢种苿╤istone deacetylase inhibitors,HDACi）如丙戊酸[29]、帕比司他[28,30]、伏立諾他[30]、曲古抑菌素A[30]等可在甲狀腺細(xì)胞中重新誘導(dǎo)NIS的mRNA水平表達(dá)，提高碘攝取，但臨床試驗(yàn)并未見較好療效[31-32]?；贛APK通路可下調(diào)組蛋白乙?；?，從而導(dǎo)致DTC患者中碘代謝基因的異常沉默，F(xiàn)u等嘗試將HDACi與MAPK通路抑制劑聯(lián)合用于TC細(xì)胞的誘導(dǎo)再分化，發(fā)現(xiàn)MAPK抑制劑增強(qiáng)了TC細(xì)胞的再分化效果，為體內(nèi)和體外臨床研究使用HDACi聯(lián)合MAPK通路抑制劑誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化治療提供了理論基礎(chǔ)[28]。Cheng等研究在MAPK通路的ΒRAF抑制劑聯(lián)合HDACi治療基礎(chǔ)上，加用TSH刺激療法，發(fā)現(xiàn)三種療法聯(lián)合作用增強(qiáng)TC細(xì)胞RAI攝取的功能明顯高于單藥或雙藥聯(lián)合[33]，但該研究尚處于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)階段，仍需臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)其療效。

3.2 DNA甲基化酶抑制劑

有研究表明TSHR、NIS基因啟動(dòng)子甲基化導(dǎo)致NIS mRNA表達(dá)下降，DTC細(xì)胞攝碘功能下降[34]。甲狀腺轉(zhuǎn)錄因子-1（thyroid transcription factor-1,TTF-1）基因的甲基化使TTF-1表達(dá)減少，TTF-1與啟動(dòng)子的結(jié)合減少，可導(dǎo)致TSHR、NIS等甲狀腺特異基因的沉默，此外，NIS表達(dá)也與部分5-胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤-3（5-C-phosphate-G-3,CpG）島甲基化程度負(fù)相關(guān)[35]。Massimino等發(fā)現(xiàn)DNA甲基化酶抑制劑5-氮雜胞苷（5-azacytidine,5-azaC）可抑制TC細(xì)胞的增殖潛能，提高腫瘤細(xì)胞凋亡率，恢復(fù)低分化TC的NIS表達(dá)和RAI攝取[36]。但Tuncel等研究未發(fā)現(xiàn)陽性結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)5-azaC藥物處理后，甲狀腺正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中NIS基因的表達(dá)均未見提高，腫瘤細(xì)胞的表達(dá)水平甚至出現(xiàn)降低[37]，這樣的陰性結(jié)果可能是由轉(zhuǎn)錄后修飾等一系列復(fù)雜機(jī)制引起的。到目前為止，仍缺乏進(jìn)一步的去甲基化藥物誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化作用的體內(nèi)外研究來支持去甲基化藥物的潛在臨床價(jià)值。

4 基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控

4.1 維甲酸類藥物

維甲酸（retinoic acid,RA）是維生素A的活性代謝產(chǎn)物，通過經(jīng)典RA受體通路激活靶基因轉(zhuǎn)錄，參與細(xì)胞分化、增殖和凋亡等[38]。RA類藥物通過作用于RA受體等核受體提高NIS表達(dá)水平從而提高TC細(xì)胞的攝碘率，同時(shí)降低正常細(xì)胞的攝碘率[39]。體外實(shí)驗(yàn)表明RA具有促使TC濾泡細(xì)胞再分化的作用[40]，但后續(xù)RA類藥物誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化治療的臨床效果卻存在爭議，Short等開展的一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究納入了16例患者，經(jīng)RA類藥物治療8周后，僅1例患者檢測到少量的RAI攝取增加[41]。Liu等進(jìn)行的一項(xiàng)開放、前瞻性研究雖發(fā)現(xiàn)RA類藥物可增加RAI攝取，但卻沒有轉(zhuǎn)化為臨床獲益[42]。為了進(jìn)一步確定RA類藥物的再分化治療療效，Pak等的一項(xiàng)Meta分析，顯示經(jīng)RA類藥物誘導(dǎo)再分化后，RAI攝取增加的概率為27.6%，再分化行RAI治療后疾病緩解率為17%，表明RA類藥物在少數(shù)RAIR-DTC患者中的再分化治療有效[43]，因此，RA也是一種RAIR-DTC誘導(dǎo)再分化的治療選擇，其具體的獲益人群仍有待進(jìn)一步探索。

4.2 過氧化物酶體增殖物激活受體激動(dòng)劑

過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR）屬于轉(zhuǎn)錄因子的核受體家族，包括PPAR-α、PPAR-δ和PPAR-γ3類受體，其中PPAR-γ對(duì)維持甲狀腺細(xì)胞增殖及分化具有重要作用[44]。PPAR激動(dòng)劑（如羅格列酮、吡格列酮和曲格列酮等）與PPAR-γ結(jié)合，后者結(jié)合靶基因啟動(dòng)子區(qū)過氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件（PPAR-γ response element,PPRE），從而促進(jìn)靶基因PTEN的表達(dá)，進(jìn)而抑制TC細(xì)胞中異常激活的PI3K通路[45]。

在體內(nèi)研究中，Tepmongkol等發(fā)現(xiàn)羅格列酮可提高PPAR-γ高表達(dá)患者的RAI攝取，PPAR-γ低表達(dá)或不表達(dá)患者極少會(huì)重新攝碘[46]。Kebebew等進(jìn)行的Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果卻與之不同，該研究發(fā)現(xiàn)羅格列酮治療后RAI攝取狀態(tài)與PPAR mRNA和蛋白表達(dá)水平之間沒有相關(guān)性[47]，隨后的研究結(jié)果與Tepmongkol相似，發(fā)現(xiàn)羅格列酮治療可誘導(dǎo)RAIRDTC患者的RAI攝取[48]，但以上研究在隨訪中均未發(fā)現(xiàn)腫瘤負(fù)荷減少。Rosenbaum等在此基礎(chǔ)上延長了羅格列酮用藥誘導(dǎo)時(shí)間，對(duì)9例患者進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)4例患者在治療后腫瘤消退，其中3例患者獲PR[49]，表明羅格列酮也是一種潛在的誘導(dǎo)再分化藥物，但需要進(jìn)一步大樣本臨床研究證實(shí)其療效。其他PPAR激動(dòng)劑中以曲格列酮效果最佳，但其提高RAI攝取的作用目前尚處于體外研究階段[50]，需要進(jìn)一步的體內(nèi)研究證實(shí)能否臨床獲益。

5 小結(jié)與展望

RAIR-DTC的治療是目前臨床面臨的一大難題，本文介紹了目前臨床嘗試用于RAIR-DTC誘導(dǎo)再分化治療的信號(hào)通路抑制劑、HDACi、DNA甲基化酶抑制劑、RA類藥物及PPAR激動(dòng)劑的研究進(jìn)展。雖然HDACi、DNA甲基化酶抑制劑、RA類藥物及PPAR激動(dòng)劑等藥物在體外試驗(yàn)中可以誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化，不同程度地提高細(xì)胞攝碘率，但其臨床療效總體欠佳。相比之下，MAPK和PI3K通路抑制劑誘導(dǎo)RAIR-DTC再分化重新攝碘并介導(dǎo)RAI治療效果較好。盡管相關(guān)臨床證據(jù)有限，但是目前看來分子靶向誘導(dǎo)聯(lián)合RAI治療可能具有一定的臨床應(yīng)用前景。目前臨床研究中尚缺乏長期隨訪數(shù)據(jù)，靶向誘導(dǎo)的優(yōu)勢獲益人群篩選、個(gè)體化療法的探索、聯(lián)合誘導(dǎo)再分化治療療效評(píng)價(jià)等諸多問題仍有待解決，以優(yōu)化誘導(dǎo)再分化治療方案。隨著越來越多針對(duì)不同靶點(diǎn)的新藥涌現(xiàn)，RAIR-DTC的誘導(dǎo)再分化治療將迎來新的希望。