辛 桐 靳國榮 宋 佳 王豫梅 許書凡 陳曉良 (重慶大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,重慶 400030)
甲狀腺癌(thyroid cancer,TC)是最常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤[1-2]。其中甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)占TC 的80%以上[3-4]。雖然PTC的十年生存率超過95%,然而,文獻(xiàn)報道其復(fù)發(fā)率卻高達(dá)9%~30%[2,5]。同時仍有部分患者出現(xiàn)手術(shù)無法徹底切除腫瘤,肺、骨等遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,多次行放射性131I 治療后出現(xiàn)131I 抵抗,最終導(dǎo)致疾病進(jìn)展、復(fù)發(fā)甚至死亡[6]。
近年來,免疫治療在腫瘤治療中發(fā)揮越來越重要的作用,PTC 中腫瘤微環(huán)境相關(guān)因子的表達(dá)及其意義也成為研究熱點。其潛在的免疫治療也是繼傳統(tǒng)的手術(shù)、放化療及近幾年應(yīng)用較多的靶向治療后的新興治療手段,日益受到重視[6]。ZHANG 等[7]研究circRNA 在PTC 中的表達(dá)時發(fā)現(xiàn)IL-6 的過表達(dá)可促進(jìn)PTC 的生長。而波蘭學(xué)者WARAKOMSKI等[8]在研究PTC 與肥胖癥的潛在關(guān)系時發(fā)現(xiàn)IL-6、趨化蛋白、維生素D 與甲狀腺腫瘤大小無相關(guān)性。此外,唐甜等[9]在研究COX-2和IL-1在PTC組織中的表達(dá)時發(fā)現(xiàn)COX-2、IL-1 在PTC 中高表達(dá),并且可以通過促進(jìn)對腫瘤細(xì)胞的增殖而參與腫瘤的發(fā)展。而ZHANG 等[10]在研究血清炎癥因子水平與分化型甲狀腺癌的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)IL-1β、IL-2、IL-27 和TNF-α在PTC 中與腫瘤大小及分期差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,與健康人相比也無明顯差異。這些研究結(jié)果的不同是否可以歸因于PTC 目前沒有明確的免疫分組,國內(nèi)外尚無相關(guān)研究報道。
本文以“甲狀腺乳頭狀癌”“橋本甲狀腺炎”“橋本氏病”“Graves病”“格雷夫斯甲亢”“彌漫性毒性甲狀 腺 腫”“Papillary thyroid carcinoma”“Papillary thyroid cancer”“Hashimoto thyroiditis”“Graves' disease”等作為關(guān)鍵詞在萬方數(shù)據(jù)庫、CNKI、PubMed 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,檢出相關(guān)中文文獻(xiàn)264篇、外文文獻(xiàn)598篇。文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn):①期刊論文、學(xué)位論文、中外專利、綜述;②文章內(nèi)容與PTC 合并橋本甲狀腺炎(Hashimoto thyroiditis,HT)或PTC 合并Graves ?。℅raves' disease,GD)相關(guān)內(nèi)容密切相關(guān);③內(nèi)容相似時選擇發(fā)表在權(quán)威雜志上的文獻(xiàn)。排除標(biāo)準(zhǔn):①非英文的外文文獻(xiàn);②相似研究的文獻(xiàn)發(fā)表時間過長或影響因子較低者;③無法獲得全文的文獻(xiàn)。最終選取 44 篇文獻(xiàn)(5 篇中文文獻(xiàn)、39 篇英文文獻(xiàn)),對HT 合并PTC(Hashimoto thyroiditis-Papillary thyroid carcinoma,HT-PTC)、GD 合并PTC(Graves' disease-Papillary thyroid carcinoma,GD-PTC)及其相關(guān)的免疫共存機制等展開綜述(圖1)。
圖1 文獻(xiàn)選擇流程圖Fig.1 Literature selection flow chart
近10年來,腫瘤微環(huán)境相關(guān)因子在腫瘤發(fā)生過程中的重要作用及其可能的機制已成為腫瘤學(xué)研究的熱點[11]。免疫細(xì)胞在錯綜復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮著重要作用[11]。它們也被廣泛認(rèn)為是甲狀腺惡性腫瘤免疫過程的重要參與者,在PTC 進(jìn)展中具有重要作用。目前在PTC 中已發(fā)現(xiàn)許多細(xì)胞因子、趨化因子及其信號傳導(dǎo)通路:如IL-6/JAK2/STAT3 通路的激活可以促進(jìn)PTC 細(xì)胞增殖和遷移[12]。CD4+Foxp3+Tregs 通過分泌抑制性細(xì)胞因子IL-10,在PTC 的發(fā)生和發(fā)展過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用[13]。IL-34 促進(jìn)PTC 細(xì)胞增殖、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化和細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶信號通路,抑制細(xì)胞凋亡[3]。IL1RN可能通過免疫相關(guān)途徑促進(jìn)PTC 進(jìn)展[14]。在IL-22 的影響下,TRIM30通過截留Sox17促進(jìn)β-連環(huán)蛋白依賴的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),從而促進(jìn)PTC細(xì)胞的增殖[15]。同樣在PTC 的治療中,較為常見的BRAF V600E 突變也需要以免疫炎癥信號通路為靶點[16]。
HT 和GD 均是來源不明的自身免疫性甲狀腺病[17],均可啟動體液免疫和細(xì)胞免疫,主要區(qū)別為抗體靶分子、促甲狀腺激素受體(thyroid-stimulating hormone receptor,TSHR)、甲狀腺球蛋白以及甲狀腺過氧化物酶。其中在GD 中主要由TSHR 作用,而在HT中主要由甲狀腺過氧化物酶作用[18]。因此,這兩種疾病具有一定的相似特征,但它們的主要免疫過程存在明顯異質(zhì)性:體液免疫被認(rèn)為是GD 的主要效應(yīng)機制,細(xì)胞免疫被認(rèn)為是HT 的主要效應(yīng)機制[18]。在腫瘤微環(huán)境中,癌細(xì)胞釋放不一樣的細(xì)胞因子和趨化因子,導(dǎo)致不同類型的T 細(xì)胞(Th1/Th2/Th17)聚集和激活,介導(dǎo)抗腫瘤和促腫瘤之間的平衡[19]。其中一些細(xì)胞因子可能直接影響癌細(xì)胞,刺激上皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化,與趨化因子相互作用,促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[20]。
2.1 免疫介導(dǎo)的HT-PTC 腫瘤微環(huán)境 19 世紀(jì)初,日本外科醫(yī)生橋本首次描述了具有纖維化和彌漫性淋巴細(xì)胞浸潤特征的甲狀腺組織病理,并將其命名為HT[11]。HT 又稱慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎,被認(rèn)為是PTC發(fā)生的危險因素[5]。
HT-PTC 最早由LINDSAY 等[21]在1952 年提出。隨著醫(yī)療水平的進(jìn)步、疾病檢出率的提升, HT-PTC的發(fā)病率逐年升高。國內(nèi)外HT-PTC 發(fā)病率存在差異 ,國 外 為 0.3%~58.0%,國 內(nèi) 為 0.6%~52.26%[22-24]。HT-PTC 的患者高占比引起了國內(nèi)外廣泛學(xué)者的密切關(guān)注。
DAILEY 等[25]于1955年首次提出TC 由HT發(fā)展演變而來,之后的很多報道也證實了此觀點。目前的研究尚未明確HT 對PTC 預(yù)后的影響,且HT 在PTC 發(fā)生發(fā)展中的作用機制仍不清[5]。CHEN 等[26]的研究表明HT 可通過淋巴細(xì)胞浸潤和間質(zhì)纖維化導(dǎo)致甲狀腺細(xì)胞的破壞。HT 的特征是甲狀腺特異性自身抗體的存在,甲狀腺的慢性淋巴細(xì)胞浸潤,最終導(dǎo)致甲狀腺功能減退[13]。NOURELDINE 等[27]報道HT 中的淋巴細(xì)胞浸潤經(jīng)常與PTC 有關(guān),可能是發(fā)展成為PTC 的危險因素;他們的發(fā)現(xiàn)表明,重疊的分子機制抑制了腫瘤的發(fā)生和炎癥的早期階段[27]。MOON 等[28]的薈萃分析表明,HT-PTC的患者比未合并HT 的單純PTC 患者具有更好的臨床病理特征和臨床結(jié)果。盡管一些實驗研究表明HT 和PTC 的同步出現(xiàn)之間存在免疫學(xué)聯(lián)系,但其潛在機制仍不清楚[13]。目前大多數(shù)學(xué)者都贊同此觀點并認(rèn)為HT-PTC與單純PTC相比預(yù)后更好[29]。
HT的特點是彌漫性淋巴細(xì)胞浸潤、纖維化和淋巴濾泡[13]。PTC 是原發(fā)性HT 患者中最常見的共同發(fā)展?fàn)顟B(tài)[13]。在HT 存在的情況下,PTC 患者復(fù)發(fā)率、病死率更低,臨床預(yù)后更好[13]。DVORKIN 等[30]的研究表明,HT-PTC 的患者具有較小的原發(fā)腫瘤和較少的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。LAI 等[31]的薈萃分析也進(jìn)一步表明,HT-PTC 的患者需要更低劑量的放射性131I治療,預(yù)后較好。因此,HT 的發(fā)生可能對PTC 患者有保護作用[13,30-31]。這可能是由于PTC 腫瘤組織中的CD4+Foxp3+Tregs 細(xì)胞數(shù)量的減少,進(jìn)而導(dǎo)致HTPTC 患者IL-10 水平降低[13]。Foxp3 可以通過調(diào)節(jié)Th17/Treg 之間的平衡,影響相關(guān)炎癥因子的表達(dá),促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,通過抑制多種免疫功能破壞抗腫瘤免疫,從而促進(jìn)腫瘤侵襲[11]。HT-PTC 患者中CD4+Foxp3+Tregs 細(xì)胞數(shù)量的減少進(jìn)一步反映了HT對PTC的保護作用。
2.2 HT-PTC 的免疫共存機制 PTC 的發(fā)生發(fā)展伴隨著大量的天然免疫細(xì)胞(M2 巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞)和獲得性免疫細(xì)胞(漿細(xì)胞和T 細(xì)胞毒淋巴細(xì)胞)的聚集和腫瘤區(qū)域的浸潤[32]。共存的HT 主要與PTC 中促炎細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生增加有關(guān),有助于在非腫瘤區(qū)和腫瘤區(qū)進(jìn)行不同的免疫細(xì)胞招募[32]。
此前的研究表明,HT 與大量T 淋巴細(xì)胞向甲狀腺募集有關(guān),包括CD4+T 細(xì)胞、CD8+T 淋巴細(xì)胞、CD138+T淋巴細(xì)胞、Th1細(xì)胞、Th17細(xì)胞等[32-34]。HTPTC 主要表現(xiàn)為炎癥免疫表型,其特征是有豐富的腫瘤浸潤性免疫細(xì)胞,包括上述的CD8+T 細(xì)胞[29]。而單純PTC 主要表現(xiàn)為免疫缺乏表型或免疫排斥表型[29]。這些細(xì)胞毒性T細(xì)胞有不同的清除腫瘤細(xì)胞的策略,即通過產(chǎn)生腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體或活性氧等物質(zhì)[32,35]。這也可以進(jìn)一步解釋HT對PTC生長和發(fā)展的保護作用[32]。
與先前的研究相似,SULAIEVA 等[29]報道Treg細(xì)胞耗竭會進(jìn)一步促進(jìn)HT的發(fā)生,Treg細(xì)胞在腫瘤中可以抑制抗腫瘤免疫,從而阻礙對癌癥發(fā)生和發(fā)展的免疫監(jiān)視,Treg 細(xì)胞的數(shù)量升高與腫瘤的轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良有關(guān)。HT-PTC 通過增加腫瘤內(nèi)和腫瘤周圍CD8+T 細(xì)胞的數(shù)量來影響腫瘤微環(huán)境,增加的CD8+T 細(xì)胞影響PTC 主要是通過STAT6 和腫瘤免疫微環(huán)境的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[29]。
淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移與PTC中CD163+細(xì)胞和VEGF表達(dá)的增加有關(guān),而HT 通過不同的機制影響淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移[29]。HT-PTC 患者TNF-α、IFN-γ、IL-2 的表達(dá)明顯高于單純PTC 患者[36]。故有研究表明,混合的Th1(TNF-α、IFN-γ 和IL-2)細(xì)胞免疫可能在HT-PTC患者中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮抗腫瘤作用[36]。PHENEKOS 等[18]曾報道HT 的特征是甲狀腺組織破壞,并以Th1 型免疫反應(yīng)占主導(dǎo)地位。我國學(xué)者雒毅強[33]也在對Th1、Th2在PTC的作用及相關(guān)性的研究時發(fā)現(xiàn),HT-PTC患者Th1/Th2平衡向Th1偏移,這也與免疫反應(yīng)上調(diào)、機體抗腫瘤免疫反應(yīng)亢進(jìn)有關(guān)。
除上述幾種T 淋巴細(xì)胞外,HT-PTC 患者腫瘤區(qū)內(nèi)漿細(xì)胞數(shù)量增高[32]。與炎癥免疫表型共存的HT與相對較多的漿細(xì)胞有關(guān),也反映了細(xì)胞介導(dǎo)和體液免疫的激活[29]。無轉(zhuǎn)移的PTC 患者漿細(xì)胞數(shù)量也較多,HT-PTC 的高漿細(xì)胞數(shù)量也反映了適應(yīng)性免疫激活對PTC預(yù)后的積極影響[32]。
3.1 免疫介導(dǎo)的GD-PTC 腫瘤微環(huán)境 GD 是一種常見的自身免疫性甲狀腺病,被認(rèn)為是甲狀腺功能亢進(jìn)癥的最常見原因[37-38]。GD 在普通人群中的患病率約為0.5%,男性終生患病風(fēng)險為0.5%,女性為3.0%。成人PTC侵襲性臨床病程與共存GD之間的關(guān)系尚存在爭議[39]。
據(jù)報道,GD 患者中TC 的發(fā)病率從2.3%到21.1%不等[37]。薈萃分析表明,GD患者的分化型甲狀腺癌發(fā)病率大約是普通人群的2.5倍[37]。在最近的兩項全國性隊列研究中,GD 患者患TC 的風(fēng)險比可能是普通人群的12 倍[37]。在GD 患者中,85%以上的TC 是PTC,盡管在這些研究中也可以發(fā)現(xiàn)其他組織學(xué)類型,包括濾泡癌、髓樣癌和間變性癌[37]。GD-PTC 的高患病率依然引起了人們對此類患者的關(guān)注。
GD 患者的TC 的局部侵襲性更強(61.5%vs11.1%),頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(61.5%vs11.1%)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(23.0%vs0%)更多見,且直徑比自主甲狀腺結(jié)節(jié)患者更大[±s,(3.3±1.8) cmvs(1.0±0.7) cm][39]。GD 的中心機制是促甲狀腺激素刺激性抗體(Thyroid-stimulating autoantibodies,TSAb)的激活,從而刺激甲狀腺激素的過度分泌,由于TSAb 與TSHR 結(jié)合促進(jìn)腫瘤形成和血管生成,GD 可能與TC 風(fēng)險增加相關(guān),TSAb 還可上調(diào)各種生長因子表達(dá),增強腫瘤侵襲能力[37]。GD 的自身免疫性和宿主免疫耐受性的改變進(jìn)一步增加了患TC 的風(fēng)險[37]。目前關(guān)于致癌機制的假說主要圍繞由促甲狀腺激素受體抗體(thyrotropin receptor antibody,TRAb)結(jié)合激活的途徑,TRAb 除了刺激生長外,還可能促進(jìn)侵襲和血管生成并激活胰島素樣生長因子途徑[38]。
3.2 GD-PTC 的免疫共存機制 有研究提出GD 引發(fā)的體液免疫反應(yīng)對TC有保護作用[37]。激活的NK細(xì)胞或M1 巨噬細(xì)胞濃度的增加提供了腫瘤保護性免疫,從而降低了TC的侵襲性[37]。但大多數(shù)的研究者認(rèn)為診斷為GD-PTC 患者中,與單純PTC 患者相比,在進(jìn)行癌癥診斷時,遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險在統(tǒng)計學(xué)上顯著增加[39-40]。根據(jù)先前的研究結(jié)論,受GD 影響的甲狀腺被活化的T 淋巴細(xì)胞浸潤主要屬于Th2 亞型[41]。因此,在甲狀腺浸潤性淋巴細(xì)胞和GD 患者血清中均發(fā)現(xiàn)IL-4 和IL-10 水平升高[41]。IL-4 的產(chǎn)生在伴有GD 的腫瘤中可能特別重要[41]。在GD 和伴發(fā)PTC 的患者中,浸潤的淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的IL-4 和IL-10 可能影響TC 的生物學(xué)效應(yīng),并可能增強其他抗凋亡因子的作用,如胰島素樣生長因子[41]。細(xì)胞在應(yīng)對遺傳毒性損害時發(fā)生凋亡的能力受損,并且在突變的積累效應(yīng)中發(fā)揮作用,最終導(dǎo)致惡性轉(zhuǎn)化[41]。
Th2 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子可能有助于GD患者TC 的侵襲性[41]。FILETTI 等[42]的體外研究表明,PTC 在TRAb 刺激下合成環(huán)磷酸腺苷。保留TSHR 的表達(dá)和持續(xù)陽性的血清TRAb 可能是患者PTC 侵 襲 性 臨 床 病 程 的 結(jié) 果[42]。GD 中 的TFG/NTRK1 重排也可能導(dǎo)致患者PTC 早期的疾病進(jìn)展[39]。除了TSAb 的作用外,受GD 影響的甲狀腺局部產(chǎn)生的IL-4、IL-10 對甲狀腺腫瘤細(xì)胞也有很強的抗凋亡作用,因此,抗凋亡離子液體也可能進(jìn)一步導(dǎo)致GD-PTC 患者的進(jìn)展及不良預(yù)后[43]。在GD 中,由TSAb 誘導(dǎo)的功能優(yōu)于組織破壞,Th2 型細(xì)胞因子分泌模式應(yīng)占優(yōu)勢[18]。
此外,即使在全甲狀腺切除術(shù)后,發(fā)生在GD 患者中的PTC 有時也可能起源于對TSAb 有反應(yīng)的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,并誘發(fā)甲狀腺毒癥[43]。當(dāng)接受PTC 手術(shù)的患者發(fā)生GD 時,可能與甲狀腺切除術(shù)后數(shù)年局部PTC復(fù)發(fā)后癌細(xì)胞數(shù)量快速增長有關(guān)[43]。
隨著對腫瘤微環(huán)境相關(guān)因子認(rèn)識的逐步深入,免疫治療已經(jīng)成為近年來腫瘤研究領(lǐng)域的熱點,免疫治療的進(jìn)步與發(fā)展已經(jīng)為腫瘤治療帶來了新的希望與曙光,但在PTC 的治療領(lǐng)域仍存在許多亟待解決的問題與挑戰(zhàn)。國內(nèi)外目前的文獻(xiàn)研究大部分支持:HT-PTC 的免疫共存機制以Th1型細(xì)胞因子分泌模式占優(yōu)勢,可以抑制腫瘤的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移,復(fù)發(fā)率、病死率更低,臨床預(yù)后更好;而GD-PTC 的免疫共存機制以Th2 型細(xì)胞因子分泌模式占優(yōu)勢,促進(jìn)腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā),臨床預(yù)后更差。本課題組認(rèn)為,在PTC 的免疫治療探索中不應(yīng)簡單地一概而論,作為其中具有高占比率的HT-PTC 患者、GD-PTC 患者,以及極少部分的橋本甲亢(HT 與GD共存,其機制尚未明確,仍需進(jìn)一步研究)合并PTC的患者[44],由于其免疫共存機制不盡相同,在進(jìn)行該疾病的腫瘤微環(huán)境相關(guān)因子的研究時,尤其與免疫微環(huán)境相關(guān)時,其免疫分組的重要性不應(yīng)該被忽略。