碘難治性分化型甲狀腺癌誘導再分化治療研究進展

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)病率增長最快的實體內分泌腫瘤，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DTC經手術、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），該病預后差[3]。目前RAIR-DTC治療方式有限且療效欠佳，隨著對RAIR-DTC發(fā)生、發(fā)展及分化等相關分子機制研究的不斷深入，以誘導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的誘導再分化治療的臨床研究進展進行綜述。

1 碘難治性分化型甲狀腺癌

2015年美國甲狀腺協(xié)會（American Thyroid Association,ATA）指南界定RAIR-DTC為在TSH刺激及無外源性碘負荷干擾的低碘狀態(tài)下，病灶在經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RAI治療后仍出現進展[4]。該界定基于患者攝碘特征及臨床進程，而缺乏病理和分子基礎；此外，碘難治性病灶的判斷會受到RAI的劑量、顯像時間、顯像設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、病灶的影像異質性、RAI治療的累計劑量問題等都使得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展有助于澄清爭議[5]。當前RAIR-DTC治療手段主要有手術、化療、放療、靶向治療，但手術往往無法徹底切除，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，而長期靶向治療常伴有嚴重不良反應。研究顯示RAIR-DTC病情進展快，RAIR-DTC患者中位OS不足5年，10年生存率（survival rate,SR）僅10%，而對RAI治療敏感的轉移性DTC患者10年SR可達60%[6]。

甲狀腺碘代謝相關特異基因表達產物包括Na/I轉運體（sodium iodide symporter,NIS）、促甲狀腺激素受體（thyroid stimulating hormone receptor,TSHR）等[7]，TSHR與TSH結合后激活效應蛋白NIS表達進而完成甲狀腺攝碘功能。TSHR與NIS的表達異?？赡苁荝AIR-DTC對RAI治療不敏感的原因，其表達受不同機制調控，其中包括參與DTC發(fā)生的主要信號通路、表觀遺傳修飾、基因轉錄調控等[8]。

2 信號通路調控

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）級聯通路在甲狀腺癌發(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信號通路的上游，該基因突變后可激活MAPK信號通路導致細胞異常增殖，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，進而導致細胞周期和循環(huán)失控，對腫瘤的生長增殖和侵襲轉移至關重要。MEK是MAPK通路的一個重要靶標，是ΒRAF下游信號級聯的一部分[10]，MEK抑制劑可阻斷MAPK通路產生顯著的抗腫瘤作用。ΒRAF/RAS突變可通過激活MAPK通路，導致NIS的缺乏和RAI攝取降低，引起對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等位點的分子靶向藥物可提高甲狀腺碘代謝基因的表達水平和細胞攝碘率[12]，臨床研究顯示MAPK通路抑制劑可誘導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RAI攝取，Dunn等開展了一項體內預實驗，采用ΒRAF抑制劑維莫非尼誘導RAIR-DTC再分化后，10例患者中有4例RAI攝取增加，經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抑制劑達拉非尼（dabrafenib）進行誘導再分化，在該研究中，10例患者接受達拉非尼治療6周后行全身顯像（WΒS），發(fā)現6例患者RAI攝取增加，該6例患者經RAI治療后，2例患者獲得PR，4例SD[14]，表明ΒRAF抑制劑可恢復ΒRAF突變型RAIR-DTC患者對RAI的攝取并提高RAI治療療效，是RAIR-DTC誘導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ΒRAF V600E突變患者的效果更好，并有望增強晚期甲狀腺癌對RAI的攝取[18]。隨之Ho等開展臨床研究采用司美替尼誘導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，納入的病例中神經母細胞瘤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)了研究者對信號通路調節(jié)的研究和實行個體化治療的進一步思考?；诂F有研究的樣本量較少，英國啟動了一項大樣本、多中心臨床研究來進一步證實司美替尼在誘導再分化治療中的可行性[19]，我們也期待研究結果的發(fā)布。

對使用MAPK通路抑制劑（ΒRAF和（或）MEK抑制劑）治療的RAIR-DTC患者進行回顧性分析，也進一步證實了選擇性靶向治療可誘使ΒRAF/RAS突變的RAIR-DTC患者再分化對RAI治療的敏感度[16-17]。有個案研究報道了達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，進一步證明了MAPK通路在甲狀腺細胞中調節(jié)RAI攝取的作用。然而，它們恢復RAI攝取的臨床有效性仍然有限，ΒRAF抑制劑的誘導再分化治療結果雖然喜人，但只是小樣本研究，仍需大樣本研究結果進一步證實其療效；司美替尼雖然顯示出了良好的誘導再分化能力，但它似乎對RAS突變的RAIR-DTC患者療效最好，因此進一步明確潛在獲益人群、探索針對特定突變的個體化療法、治療臨床最常見的與預后相關的ΒRAF突變型患者仍然是臨床一大難題。

最近，Saqcena等開展的一項新的研究發(fā)現，染色質重塑復合體（SWItch/Sucrose Non-Fermentable,SWI/SNF）在維持TC分化中發(fā)揮重要作用，其基因突變導致表達降低可對抗MAPK通路抑制劑的再分化治療作用[21]，這項研究為聯合誘導提高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）信號通路的異常激活與DTC的發(fā)生、發(fā)展、轉移、惡性轉歸等密切相關[9]，是潛在的治療靶點。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激酶（phosphatidy-linositol kinase-related kinase,PIKK）蛋白家族成員，是PI3K/AKT通路下游的效應靶蛋白，可調節(jié)NIS表達及RAI攝取，在PI3K通路中起較為主導的作用[7]。研究表明抑制PI3K通路可恢復RAIRDTC對RAI的敏感度，靶向抑制 AKT、mTOR可誘導甲狀腺腫瘤細胞再分化，提高RAI攝取，見圖1[22]。內源性NIS表達增加與抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路有關[23]。

AKT抑制劑可以通過提高NIS介導的碘轉運率來增加RAI攝取，且在非甲狀腺腫瘤中未發(fā)現AKT介導的碘攝取，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。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可通過提高轉錄終止因子（transcription termination factor 1,TTF1）的轉錄來恢復RAI攝取[11]。體外實驗進一步靶向PI3K、AKT、MEK、ΒRAF等基因，發(fā)現PI3K抑制劑在增加RAI攝取方面優(yōu)于其他抑制劑[24]，但體內試驗并沒有進一步佐證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RAIR-DTC的療效，也沒有發(fā)現其明顯的臨床獲益，但卻降低了腫瘤生長速率，提示致癌途徑和（或）腫瘤逃逸機制可能受到不完全抑制[26]。mTOR磷酸化與RAS突變密切相關，MAPK和PI3K通路之間通過RAS的交叉作用也已被證實[27]，這解釋了腫瘤細胞從已知的PI3K抑制劑逃逸的機制，考慮其臨床觀察到的疾病控制率低，有必要進一步研究PI3K抑制劑在RAIR-DTC患者的序貫或聯合治療中的療效。

3 表觀遺傳修飾

3.1 組蛋白去乙?；敢种苿?/h3>

表觀遺傳調控失調正成為致癌和腫瘤進展的一個重要因素，組蛋白修飾在基因表達調控中發(fā)揮著重要作用，這些修飾包括乙?；?、甲基化、磷酸化和泛素化等，其中以乙?；揎椨葹橹匾?。組蛋白乙?；钦{節(jié)腫瘤發(fā)生、發(fā)展的主要機制，也是調節(jié)甲狀腺碘代謝基因表達的機制之一[28]。組蛋白的乙酰化狀態(tài)主要由2種酶決定：組蛋白乙?；D移酶（histone acetyltransferase,HAT）和組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）。組蛋白去乙酰化酶抑制劑（histone 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]等可在甲狀腺細胞中重新誘導NIS的mRNA水平表達，提高碘攝取，但臨床試驗并未見較好療效[31-32]?；贛APK通路可下調組蛋白乙?；?，從而導致DTC患者中碘代謝基因的異常沉默，Fu等嘗試將HDACi與MAPK通路抑制劑聯合用于TC細胞的誘導再分化，發(fā)現MAPK抑制劑增強了TC細胞的再分化效果，為體內和體外臨床研究使用HDACi聯合MAPK通路抑制劑誘導RAIR-DTC再分化治療提供了理論基礎[28]。Cheng等研究在MAPK通路的ΒRAF抑制劑聯合HDACi治療基礎上，加用TSH刺激療法，發(fā)現三種療法聯合作用增強TC細胞RAI攝取的功能明顯高于單藥或雙藥聯合[33]，但該研究尚處于細胞實驗階段，仍需臨床試驗進一步證實其療效。

3.2 DNA甲基化酶抑制劑

有研究表明TSHR、NIS基因啟動子甲基化導致NIS mRNA表達下降，DTC細胞攝碘功能下降[34]。甲狀腺轉錄因子-1（thyroid transcription factor-1,TTF-1）基因的甲基化使TTF-1表達減少，TTF-1與啟動子的結合減少，可導致TSHR、NIS等甲狀腺特異基因的沉默，此外，NIS表達也與部分5-胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤-3（5-C-phosphate-G-3,CpG）島甲基化程度負相關[35]。Massimino等發(fā)現DNA甲基化酶抑制劑5-氮雜胞苷（5-azacytidine,5-azaC）可抑制TC細胞的增殖潛能，提高腫瘤細胞凋亡率，恢復低分化TC的NIS表達和RAI攝取[36]。但Tuncel等研究未發(fā)現陽性結果，他們發(fā)現經5-azaC藥物處理后，甲狀腺正常細胞和腫瘤細胞中NIS基因的表達均未見提高，腫瘤細胞的表達水平甚至出現降低[37]，這樣的陰性結果可能是由轉錄后修飾等一系列復雜機制引起的。到目前為止，仍缺乏進一步的去甲基化藥物誘導RAIR-DTC再分化作用的體內外研究來支持去甲基化藥物的潛在臨床價值。

4 基因轉錄調控

4.1 維甲酸類藥物

維甲酸（retinoic acid,RA）是維生素A的活性代謝產物，通過經典RA受體通路激活靶基因轉錄，參與細胞分化、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表達水平從而提高TC細胞的攝碘率，同時降低正常細胞的攝碘率[39]。體外實驗表明RA具有促使TC濾泡細胞再分化的作用[40]，但后續(xù)RA類藥物誘導RAIR-DTC再分化治療的臨床效果卻存在爭議，Short等開展的一項Ⅱ期臨床研究納入了16例患者，經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等進行的一項開放、前瞻性研究雖發(fā)現RA類藥物可增加RAI攝取，但卻沒有轉化為臨床獲益[42]。為了進一步確定RA類藥物的再分化治療療效，Pak等的一項Meta分析，顯示經RA類藥物誘導再分化后，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誘導再分化的治療選擇，其具體的獲益人群仍有待進一步探索。

4.2 過氧化物酶體增殖物激活受體激動劑

過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR）屬于轉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對維持甲狀腺細胞增殖及分化具有重要作用[44]。PPAR激動劑（如羅格列酮、吡格列酮和曲格列酮等）與PPAR-γ結合，后者結合靶基因啟動子區(qū)過氧化物酶體增殖物反應元件（PPAR-γ response element,PPRE），從而促進靶基因PTEN的表達，進而抑制TC細胞中異常激活的PI3K通路[45]。

在體內研究中，Tepmongkol等發(fā)現羅格列酮可提高PPAR-γ高表達患者的RAI攝取，PPAR-γ低表達或不表達患者極少會重新攝碘[46]。Kebebew等進行的Ⅱ期臨床試驗結果卻與之不同，該研究發(fā)現羅格列酮治療后RAI攝取狀態(tài)與PPAR mRNA和蛋白表達水平之間沒有相關性[47]，隨后的研究結果與Tepmongkol相似，發(fā)現羅格列酮治療可誘導RAIRDTC患者的RAI攝取[48]，但以上研究在隨訪中均未發(fā)現腫瘤負荷減少。Rosenbaum等在此基礎上延長了羅格列酮用藥誘導時間，對9例患者進行了研究，發(fā)現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再分化藥物，但需要進一步大樣本臨床研究證實其療效。其他PPAR激動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]，需要進一步的體內研究證實能否臨床獲益。

5 小結與展望

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誘導再分化治療的信號通路抑制劑、HDACi、DNA甲基化酶抑制劑、RA類藥物及PPAR激動劑的研究進展。雖然HDACi、DNA甲基化酶抑制劑、RA類藥物及PPAR激動劑等藥物在體外試驗中可以誘導RAIR-DTC再分化，不同程度地提高細胞攝碘率，但其臨床療效總體欠佳。相比之下，MAPK和PI3K通路抑制劑誘導RAIR-DTC再分化重新攝碘并介導RAI治療效果較好。盡管相關臨床證據有限，但是目前看來分子靶向誘導聯合RAI治療可能具有一定的臨床應用前景。目前臨床研究中尚缺乏長期隨訪數據，靶向誘導的優(yōu)勢獲益人群篩選、個體化療法的探索、聯合誘導再分化治療療效評價等諸多問題仍有待解決，以優(yōu)化誘導再分化治療方案。隨著越來越多針對不同靶點的新藥涌現，RAIR-DTC的誘導再分化治療將迎來新的希望。