謝麗君，朱高紅，趙繼華，張海波，王 嬌

(昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科， 云南 昆明 653002)

甲狀腺癌(thyroid cancers，TCs)具有高度異質(zhì)性，是內(nèi)分泌腫瘤中最常見的腫瘤。根據(jù)病理組織學(xué)特征可將TCs分為4種亞型：甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)、甲狀腺濾泡癌(follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC)、甲狀腺未分化癌(undifferentiated thyroid carcinoma，ATC)和甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)[1]。PTC、FTC和ATC來源于濾泡細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，ATC是一種罕見的未分化TCs，具有侵襲性的表型和預(yù)后差的特性， 而MTC來源于產(chǎn)生降鈣素的濾泡旁C細(xì)胞[2]。盡管通過手術(shù)加放射性碘輔助治療能根除大多數(shù)原發(fā)性TCs，但對(duì)晚期和未分化TCs的治療仍然是臨床一大難題。到底是何種機(jī)制影響著此類腫瘤的預(yù)后？研究指出腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cells, CSCs)的存在影響TCs的侵襲和對(duì)臨床治療的抵抗性。CSCs是腫瘤中的一小部分癌細(xì)胞，具有獨(dú)特的自我更新能力、克隆和轉(zhuǎn)移潛力，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、抗藥性和復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移過程中起關(guān)鍵作用[3]。對(duì)不同甲狀腺腫瘤干細(xì)胞(thyroid cancer stem cells，TCSCs)的分離和鑒定結(jié)果提高了人們對(duì)TCs發(fā)病的認(rèn)識(shí)。然而，仍有許多科學(xué)問題需進(jìn)一步闡明：1)TCSCs如何影響TCs的起始、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移；2)腫瘤微環(huán)境如何影響TCSCs；3)TCSCs和免疫系統(tǒng)之間如何進(jìn)行相互作用。本文通過歸納上述3個(gè)科學(xué)問題，闡述TCSCs在TCs發(fā)生、進(jìn)展和侵襲中的作用，為科研人員提供一種有效治療TCs的新思路。

1 TCSCs影響TCs的發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移

到目前為止，人們對(duì)TCSCs的來源仍不甚了解。TCSCs是來源于胚胎還是成體細(xì)胞，TCs的出現(xiàn)是否因TCSCs發(fā)生基因突變或表觀遺傳學(xué)改變等科學(xué)問題都有待進(jìn)一步探索。體外甲狀腺球的生成和體內(nèi)小鼠甲狀腺腫瘤模型的建立均證實(shí)了TCSCs的存在。CD133、CD44和醛脫氫酶基因ALDH是識(shí)別TCSCs的重要標(biāo)志物[4]。一些研究強(qiáng)調(diào)，TCSCs具有區(qū)別于正常干細(xì)胞的特征。學(xué)者發(fā)現(xiàn)，存在 CSCs的PTC體外培養(yǎng)產(chǎn)生的甲狀腺球體大且不規(guī)則，其克隆潛力強(qiáng)，干性標(biāo)志物Oct-4、Sox-2、ABCG2及EMT標(biāo)志物表達(dá)水平高[5]。來源于PTC的CSCs和甲狀腺正常干/祖細(xì)胞之間存在差異，兩種細(xì)胞類型均能在體外培養(yǎng)形成甲狀腺球體；而只有來自正常甲狀腺干/祖細(xì)胞的甲狀腺球在促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)存在下以黏附方式排列并能進(jìn)行分化。在正常甲狀腺和TCs的甲狀腺球體中均出現(xiàn)CD133、CD44、Oct-4、Sox-2和Nanog等干性標(biāo)志物；甲狀腺分化標(biāo)志物如甲狀腺過氧化物酶(hyroid peroxidase,TPO)、甲狀腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)、促甲狀腺激素受體(thyroid stimulating hormone receptor,TSH-R)則表達(dá)水平低[6]。不同的文獻(xiàn)結(jié)果說明TCSCs參與了TCs的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程。

2 識(shí)別TCSCs存活及其通路的主要標(biāo)志物

不同類型的TCs中存在TCSCs特定的生物標(biāo)志物，但它們之間的關(guān)系尚有待探索。研究者證明，來源于ATC細(xì)胞系的干性標(biāo)志物是CD133+， ATC細(xì)胞系移植到NOD/SCID小鼠體內(nèi)能使小鼠發(fā)生腫瘤及轉(zhuǎn)移[7]。另一報(bào)道，利用ALDH活性高低從原發(fā)性甲狀腺腫瘤中分離出TCSCs，與FTC和PTC者相比，來自具有更強(qiáng)遷移能力的ATC者表現(xiàn)出較高的ALDH活性；提示，TCSCs與腫瘤遷移能力相關(guān)，且這種表型涉及激活的c-MET和AKT的參與，沉默這些基因可降低存在ALDH+的TCSCs轉(zhuǎn)移能力[8]。因此，c-MET和AKT被認(rèn)為是潛在的治療甲狀腺癌的靶點(diǎn)。也有學(xué)者證明，在復(fù)發(fā)性PTC中出現(xiàn)TCSCs的頻率高于原發(fā)性PTC[9]，通過對(duì)8個(gè)TCs細(xì)胞系多種標(biāo)志物CD44、CD133、CD326和ALDH等活性進(jìn)行評(píng)估，其在體外生成甲狀腺球體和體內(nèi)腫瘤形成實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高活性ALDH和CD326表達(dá)是TCSCs的特征標(biāo)志物[10]。有研究表明，NF-κB可調(diào)節(jié)TCSCs的增殖和抗凋亡信號(hào)通路，在ATC中，NF-κB抑制劑與放療或化療聯(lián)合可發(fā)揮抗增殖作用并誘導(dǎo)大量細(xì)胞凋亡。NF-κB可被MAPK途徑上調(diào)，表明TCSCs與BRAFV600E突變的存在具有直接聯(lián)系[11]。WNT-β-catenin信號(hào)通路在分化不良的TCs和ATC中也發(fā)生上調(diào)，該途徑的異常激活是糖原合成酶3β(glycogen synthase kinase-3 β，GSK-3β)激活PI3K-AKT途徑的結(jié)果[12]。說明上述所有信號(hào)通路的異常激活代表了TCs腫瘤發(fā)生的重要步驟，未來可考慮作為診治甲狀腺癌新的治療方法之一。

3 維持TCSCs生存的表觀遺傳學(xué)改變

基因表達(dá)和染色質(zhì)(體)的表觀遺傳調(diào)控是一個(gè)可逆的動(dòng)態(tài)過程，在生長、發(fā)育和許多疾病包括腫瘤發(fā)生中也至關(guān)重要。具有自我更新、化療抗性和轉(zhuǎn)移潛力的CSC均受表觀遺傳調(diào)節(jié)的精細(xì)控制[13]。在TCs發(fā)生過程中，表觀遺傳學(xué)的改變主要與DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑、非編碼RNAs[包括微RNAs(microRNAs, miRNAs)和長非編碼RNAs(long noncoding RNAs, lnRNAs]有關(guān)，它們可能在抑制或誘導(dǎo)異常基因轉(zhuǎn)錄方面發(fā)揮作用。TCs相關(guān)基因啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生甲基化和miRNAs的改變是PTC和FTC等分化良好的TCs最常見的表觀遺傳特征[14]。提示，這些特征變化是不同TCs相關(guān)的表觀遺傳機(jī)制改變的關(guān)鍵點(diǎn)。DNA甲基化與腫瘤進(jìn)展和侵襲行為相關(guān)。大多數(shù)甲狀腺特異性腫瘤抑制基因的啟動(dòng)子區(qū)域有異常甲基化，它們可通過對(duì)PI3K通路、RAS信號(hào)傳導(dǎo)和EMT過程的拮抗或調(diào)節(jié)而發(fā)揮作用。與分化良好的TCs不同，未分化TCs的腫瘤抑制基因啟動(dòng)子通常為低甲基化[15]，說明高甲基化與分化良好的TCs有關(guān)，而低甲基化則與未分化的TC有關(guān)，參與TCSCs存活的主要信號(hào)通路相關(guān)基因發(fā)生甲基化可能是甲狀腺癌發(fā)生中一個(gè)特定機(jī)制，以利于TCSCs在體內(nèi)生存下來。

另一方面，TCs組蛋白修飾的相關(guān)研究甚少。最常見的表觀遺傳機(jī)制的改變?nèi)鏜APK和PI3K/AKT途徑的激活可維持TCSCs的生存，有助于分化良好的TCs發(fā)生和進(jìn)展。在未分化TCs中除了MAPK和PI3K/AKT途徑激活外，其他對(duì)TCSCs生存至關(guān)重要的信號(hào)途徑如Wnt/β-catenin和Notch等也受到了表觀遺傳的影響。研究認(rèn)為，用組蛋白去乙?；?HDAC)抑制劑治療TCs非常有效，可抑制細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，同時(shí)增加細(xì)胞對(duì)放射性碘的攝取[16]。TCs的整體乙?；礁哂诮】到M織，與分化良好的TCs相比，未分化TCs乙?；捷^低，表明脫乙酰化是TCs獲得更具侵襲性表型所需的重要因素之一[17]。

4 TCSCs與免疫細(xì)胞的關(guān)系

腫瘤發(fā)生的第一個(gè)障礙是免疫監(jiān)視。CSCs代表了一種異質(zhì)性的細(xì)胞亞群，能夠調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)，逃避免疫細(xì)胞介導(dǎo)的攻擊。在逃逸階段，CSCs處于靜止和低免疫原性狀態(tài)，有利于腫瘤不被宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別。在甲狀腺腫瘤微環(huán)境中存在具有促腫瘤和抗腫瘤作用的免疫細(xì)胞，包括腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞。而特定類別的免疫細(xì)胞可能與TC患者的預(yù)后差有關(guān)，PTC中T淋巴細(xì)胞的存在與晚期疾病呈正相關(guān)[18]。

CSCs還可減弱免疫監(jiān)視，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。在TCs中，炎性腫瘤微環(huán)境參與了腫瘤的發(fā)生，具有致癌作用的細(xì)胞因子和趨化因子之間的相互作用利于TCs的啟動(dòng)[19]。TCSCs的生存受到腫瘤微環(huán)境的關(guān)鍵調(diào)控，可通過趨化因子/細(xì)胞因子所形成的復(fù)雜細(xì)胞-因子網(wǎng)絡(luò)以及由腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞和外泌體釋放介導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)而自我保護(hù)。TCSCs和基質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用通過招募腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞或巨噬細(xì)胞來促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移，從而支持腫瘤的進(jìn)展。巨噬細(xì)胞和PTC細(xì)胞共同培養(yǎng)的研究表明，巨噬細(xì)胞大量分泌的CXCL16能促進(jìn)PTC細(xì)胞遷移和侵襲[20]。CCL2是PTC細(xì)胞分泌的趨化因子，促進(jìn)巨噬細(xì)胞在甲狀腺腫瘤微環(huán)境中的招募。CCL2的產(chǎn)生與PTC細(xì)胞的BRAFv600E突變和巨噬細(xì)胞的浸潤呈正相關(guān)[21]。體外數(shù)據(jù)顯示，CXCL8通過自體旁路與CXCR1受體結(jié)合，誘導(dǎo)腫瘤球的形成；用外源性重組人CXCL8處理BCPAP細(xì)胞并接種到NOD/SCID小鼠模型會(huì)誘發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移[22-23]。巨噬細(xì)胞衍生的IL-6在實(shí)體瘤的生成、生存、增殖和抗藥性中具有關(guān)鍵作用，用外源性IL-6處理HTh74和HTh74R(耐阿霉素細(xì)胞株)TC細(xì)胞系可導(dǎo)致腫瘤球體數(shù)量增加，其干性標(biāo)志物Oct-4和CD133表達(dá)也增加。IL-6通過上調(diào)Vimentin和Snail以及下調(diào)E-cadherin促進(jìn)HTh74和HTh74R甲狀腺癌干細(xì)胞的增殖和集落形成，促使TC進(jìn)展[24]。說明在TCs發(fā)生中許多免疫細(xì)胞因子促進(jìn)TSCS增殖，利于腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。

5 問題與展望

目前分化良好的甲狀腺癌治療法是手術(shù)加放射性碘療法加甲狀腺激素替代治療，然而對(duì)于晚期甲狀腺癌、MTC和ATC患者則治療效果差。這些患者與碘敏感的分化良好甲狀腺癌患者的生存期相比極大降低。至今與甲狀腺癌進(jìn)展相關(guān)的一些基因改變?nèi)鏐RAF和RAS突變以及RET/PTC基因重排已被確定并研發(fā)了相應(yīng)靶向治療策略。但是，傳統(tǒng)療法大部分只針對(duì)正在增殖的CSCs而不針對(duì)處于靜止或緩慢增殖狀態(tài)的CSCs。TCSCs負(fù)責(zé)甲狀腺癌的起始、進(jìn)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，且TCSCs具有可塑性，在體內(nèi)可處于增殖和保持靜止?fàn)顟B(tài)。這一特性揭示，TCSCs在部分甲狀腺癌經(jīng)常規(guī)治療(如化療和放療)后仍可持續(xù)存在。因此，對(duì)TCSCs生物學(xué)的全面了解能開啟科研人員研發(fā)甲狀腺癌更為有效治療策略的新思路。綜上，研究人員需探索有效的治療方法以針對(duì)TCSCs及其后代，筆者認(rèn)為免疫療法和表觀遺傳藥物與放射性核素相結(jié)合在未來將是治療甲狀腺腫瘤最有希望的策略之一。