牛彥強(qiáng)，周祖邦，田利民，安方玉，方媛，張立文，張明華

0 引言

甲狀腺癌（thyroid cancer,TC）是最常見(jiàn)的內(nèi)分泌惡性腫瘤，近年來(lái)全球病例數(shù)呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，其主要病理分型為甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid cancer,PTC），占TC的70%～80%[1-3]。雖然通過(guò)甲狀腺切除術(shù)、微波消融、放射性碘和激素替代治療可以有效治療PTC，但對(duì)于復(fù)發(fā)的PTC患者和無(wú)癥狀患者來(lái)說(shuō)，大部分患者就診時(shí)可能已經(jīng)發(fā)生了腫瘤轉(zhuǎn)移，使其喪失了手術(shù)和激素治療的最佳時(shí)期。因此，PTC患者的有效診斷、精確治療以及較好的遠(yuǎn)期療效一直是醫(yī)學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)，闡明PTC發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，尋找更為有效的診斷和治療靶點(diǎn)是亟待解決的問(wèn)題。

過(guò)去幾十年里，遺傳學(xué)的進(jìn)步為人們?cè)诶斫饧膊〉陌l(fā)病機(jī)制、疾病診斷和治療方面發(fā)揮了重要作用[4]?；蛲蛔円愿淖兿嚓P(guān)產(chǎn)物功能的方式為其參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展提供了明確證據(jù)?；蚝偷鞍椎谋磉_(dá)在任一環(huán)節(jié)的失衡都會(huì)導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生病變，研究者發(fā)現(xiàn)在癌癥相關(guān)基因中存在影響甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展的遺傳基因[5]。一些分子活動(dòng)和生物學(xué)過(guò)程已被確定為在PTC腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，包括遺傳或表觀遺傳改變、非編碼RNAs、細(xì)胞凋亡、自噬和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithellial-mesenchymal transition,EMT）等[6-7]。基因突變也可導(dǎo)致甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展，絲/蘇氨酸特異性激酶（BRAF）突變發(fā)生在PTC早期，BRAF突變通過(guò)異常激活MAPK信號(hào)通路參與了甲狀腺腫瘤的發(fā)生[8]。體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNAs，lncRNAs）H19在TC組織中表達(dá)上調(diào)，抑制細(xì)胞活力，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，通過(guò)PI3K/AKT信號(hào)通路發(fā)揮促癌作用[9]。目前，雖然對(duì)可能影響PTC發(fā)展的基因或信號(hào)通路做了大量研究，但對(duì)PTC的病因?qū)W、分子發(fā)病機(jī)制和許多特征仍不清楚。探索其潛在的分子機(jī)制和分子標(biāo)志物對(duì)于改善PTC患者的預(yù)后、實(shí)現(xiàn)有效的個(gè)體化治療具有重要意義。

1 非編碼RNAs在甲狀腺乳頭狀癌中的調(diào)控機(jī)制

研究者在PTC組織中發(fā)現(xiàn)了許多分子變異。人類基因組轉(zhuǎn)錄表達(dá)的產(chǎn)物僅有小部分翻譯成蛋白質(zhì)參與生命活動(dòng)，而大量產(chǎn)物為非編碼RNAs（non-coding RNAs,ncRNAs）。ncRNAs是基因表達(dá)的主調(diào)控因子，其介導(dǎo)的基因表達(dá)涉及多種機(jī)制，如轉(zhuǎn)錄調(diào)控、翻譯調(diào)控、蛋白修飾、RNA-蛋白或蛋白-蛋白復(fù)合物的形成等[10]，由此推測(cè)，ncRNAs可能在正常細(xì)胞發(fā)育發(fā)展成疾病細(xì)胞的各種生物功能和病理過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[11-12]。本文將對(duì)調(diào)控型ncRNAs中的長(zhǎng)鏈非編碼RNAs和microRNAs在PTC中的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行總結(jié)[13-14]。

1.1 長(zhǎng)鏈非編碼RNAs在甲狀腺乳頭狀癌中的調(diào)控機(jī)制

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，lncRNAs可以在多個(gè)水平參與基因表達(dá)，調(diào)控多種生物學(xué)功能，包括染色體沉默、轉(zhuǎn)錄和細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控等。lncRNAs在多種生理和病理過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[15-16]，并被證實(shí)在癌癥生物學(xué)中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，參與腫瘤生長(zhǎng)、細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡的調(diào)控[17]。然而，lncRNAs在PTC中的作用仍不清楚，對(duì)PTC診斷和預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值仍處于探索階段。許多學(xué)者近年對(duì)lncRNAs在PTC中的作用進(jìn)行了大量研究，并已發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG12是一個(gè)普遍存在于人類癌癥中的關(guān)鍵分子[18]。Ding等[19]對(duì)lncRNA SNHG12在PTC中的表達(dá)及其作用進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SNHG12在PTC組織和細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，干擾SNHG12后細(xì)胞增殖能力受到抑制，且細(xì)胞周期在G1/G0期發(fā)生阻滯。進(jìn)一步對(duì)調(diào)控機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，SNHG12干擾后，通過(guò)下調(diào)Wnt/β-catenin信號(hào)通路中β-catenin蛋白及下游基因表達(dá)的MMP-2、cyclinD1表達(dá)來(lái)促進(jìn)PTC細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。lncRNA漿細(xì)胞瘤變易位1（lncRNA plasmacytoma variant translocation 1，lncRNA-PVT1）是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一種lncRNA，由于lncRNA-PVT1特異性高，在許多腫瘤細(xì)胞中表達(dá)升高，在正常細(xì)胞中表達(dá)下降，且在血清、血漿和唾液中易于檢測(cè)，目前已經(jīng)成為一種新型的癌癥診斷生物標(biāo)志物。對(duì)lncRNA-PVT1在PTC組織與癌旁組織中的表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)的lncRNA-PVT1與PTC的侵襲性具有相關(guān)性[20]。其他相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)，lncRNAPVT1能通過(guò)上調(diào)miRNAs發(fā)揮調(diào)控作用，還能調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)[21-22]。

1.2 microRNAs在甲狀腺乳頭狀癌中的調(diào)控機(jī)制

基因組中的大多數(shù)蛋白質(zhì)編碼基因是由microRNAs（miRNAs）控制的，越來(lái)越多的證據(jù)表明，lncRNA通過(guò)與miRNAs或mRNA相互作用，參與腫瘤生長(zhǎng)、細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡的調(diào)控[17]。miRNAs是一短鏈非編碼RNA，主要結(jié)合到mRNA的3-UTR上，作為基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子來(lái)參與控制蛋白質(zhì)編碼或非編碼基因表達(dá)，其主要生物學(xué)行為是抑制翻譯或裂解mRNA[23-24]。研究表明，miRNAs通過(guò)不同的信號(hào)通路靶蛋白參與惡性腫瘤中癌細(xì)胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移和分化[25-26]，提示miRNAs在癌癥發(fā)生和發(fā)展中也發(fā)揮重要的調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞上具有特有的miRNAs表達(dá)譜，miRNAs可在癌變過(guò)程中下調(diào)多個(gè)抑癌基因或癌基因，發(fā)揮出癌基因亦或抑癌基因的作用[27]。Mutlu等[28]對(duì)乳腺癌的研究發(fā)現(xiàn)，miR-564是一種潛在的腫瘤抑制因子，miR-564作為PI3K和MAPK信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的雙重抑制劑，調(diào)控乳腺癌細(xì)胞的增殖、EMT、遷移和侵襲。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究開(kāi)始關(guān)注失調(diào)的miRNAs在甲狀腺癌中的診斷和預(yù)后價(jià)值。對(duì)miR-564調(diào)控PTC惡性發(fā)展的研究結(jié)果表明，miR-564在PTC組織和細(xì)胞系中表達(dá)明顯降低，并且這種降低影響著淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分期[29]。miR-564的上調(diào)在體外顯著抑制了PTC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，誘導(dǎo)了PTC細(xì)胞的凋亡，在體內(nèi)抑制了腫瘤生長(zhǎng)。Chou等[30]的研究結(jié)果顯示，miR-146b異常表達(dá)與PTC的侵襲性和預(yù)后具有相關(guān)性，敲除miR-146b可抑制TGF-β1誘導(dǎo)的PTC細(xì)胞的EMT，miR-146b可以成為PTC的一種新的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)，這為闡明確切機(jī)制和臨床應(yīng)用提供新思路。PTC中最具特異性的ncRNAs可能是引起PTC發(fā)生發(fā)展重要的調(diào)控作用機(jī)制，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)ncRNAs在PTC中全面的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)深入研究，以期能對(duì)PTC進(jìn)行精準(zhǔn)診斷、治療和實(shí)現(xiàn)最佳遠(yuǎn)期療效。

1.3 基于非編碼RNA對(duì)甲狀腺乳頭狀癌的治療研究

精準(zhǔn)治療研究在腫瘤防治中備受青睞，腫瘤的臨床治療除手術(shù)及放化療外，已發(fā)展到介入治療、基因治療和免疫治療等新階段。同時(shí)也有研究證明，麻醉藥品在防止腫瘤轉(zhuǎn)移，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，改善腫瘤患者預(yù)后方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[31-33]。Li等[34-35]在麻醉藥治療PTC的機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)，七氟烷通過(guò)下調(diào)miR-155抑制PTC的進(jìn)展，丙泊酚通過(guò)上調(diào)miR-122抑制PTC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、侵襲和EMT。這對(duì)PTC的治療提供新方法，而麻醉藥物對(duì)PTC治療產(chǎn)生的療效機(jī)制是否有信號(hào)通路參與，有待進(jìn)一步研究。近年來(lái)，中醫(yī)藥對(duì)腫瘤的輔助治療同樣也取得了較好的臨床療效[36]，研究證實(shí)，相關(guān)ncRNAs及介導(dǎo)的信號(hào)通路參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展，在中醫(yī)藥防治腫瘤中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[37-38]。Fang等[39]用參麥注射液治療PTC患者，發(fā)現(xiàn)參麥注射液可通過(guò)miR-103/GPER1軸抑制CD4+T細(xì)胞向Treg細(xì)胞分化，來(lái)改善131I放療PTC患者術(shù)后免疫功能。由此推測(cè)，應(yīng)結(jié)合PTC的分子機(jī)制研究，篩選藥物治療PTC的有效靶點(diǎn)，以期形成一套系統(tǒng)的藥物治療方案，進(jìn)一步改善PTC患者治療。

2 非編碼RNAs介導(dǎo)的相關(guān)信號(hào)通路對(duì)甲狀腺乳頭狀癌的調(diào)控作用

信號(hào)通路中的一些重要刺激信號(hào)通過(guò)調(diào)控下游物質(zhì)的活性來(lái)執(zhí)行細(xì)胞應(yīng)答，包括對(duì)DNA轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、基因表達(dá)的調(diào)節(jié)和細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)節(jié)等。信號(hào)通路參與癌癥的發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移已被廣泛證明。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，表觀遺傳修飾可通過(guò)激活信號(hào)通路中的抑制因子或激活因子導(dǎo)致基因突變來(lái)影響腫瘤的進(jìn)化。張芬等[40]的研究表明Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物（KRAS）基因在PTC中高表達(dá)，通過(guò)沉默KRAS基因使MAPK1/MAPK3信號(hào)通路下調(diào)達(dá)到抑制PCT的EMT。

近年來(lái)的研究開(kāi)始關(guān)注于表觀遺傳學(xué)介導(dǎo)的信號(hào)通路對(duì)癌癥發(fā)病過(guò)程的影響。研究發(fā)現(xiàn)在PCT組織和細(xì)胞系中miR-195-5p呈低表達(dá)，PVT1可通過(guò)吸附miR-195-5p促進(jìn)PTC增殖、侵襲和遷移。對(duì)miR-195-5p/TERT信號(hào)通路調(diào)控端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶（telomerase reverse transcriptase,TERT）在PTC中的表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)miR-195-5p可靶向TERT，進(jìn)而抑制PTC細(xì)胞K1的增殖、侵襲和遷移，過(guò)表達(dá)TERT則轉(zhuǎn)變了沉默PVT1對(duì)PTC細(xì)胞K1的增殖、侵襲和遷移的抑制作用[41]。表明PVT1可通過(guò)調(diào)控miR-195-5p/TERT信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)PTC細(xì)胞增殖、侵襲和遷移。這表明ncRNAs對(duì)PTC的調(diào)控作用可能是通過(guò)機(jī)體的信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.1 非編碼RNAs介導(dǎo)的PI3K/Akt信號(hào)通路對(duì)甲狀腺乳頭狀癌的調(diào)控作用

磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信號(hào)通路是一種通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、代謝、運(yùn)動(dòng)和癌癥的重要信號(hào)通路之一[42-43]。研究發(fā)現(xiàn)，該通路的組成基因在人類癌癥中普遍被激活[42]。Akt是PI3K/Akt信號(hào)通路的關(guān)鍵因子，miR-497已被證實(shí)在人類癌癥中差異表達(dá)，可作為診斷和預(yù)后的標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)，Akt3與miR-497在PTC中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。由于Akt3被確定為miR-497的直接靶點(diǎn)，miR-497直接靶向Akt3抑制了PTC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。提示，Akt3可作為PTC中miR-497的一個(gè)新的直接靶點(diǎn)，miR-497/Akt3信號(hào)通路可能參與了PTC的發(fā)生和發(fā)展。這一新的miR-497/Akt3信號(hào)通路可能為治療PTC患者提供新的靶點(diǎn)[44-45]。對(duì)lncRNA LINC00982在PTC患者調(diào)控作用的研究發(fā)現(xiàn)，LINC00982在人PTC組織中明顯低于癌旁組織。過(guò)表達(dá)LINC00982可抑制細(xì)胞的增殖和遷移，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。其可能的機(jī)制是在PTC中，過(guò)表達(dá)LINC00982通過(guò)調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號(hào)通路抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此，lncRNA LINC00982有望成為PTC的一種新的診斷生物標(biāo)志物和治療TC患者的有前景的靶點(diǎn)[46]。

2.2 非編碼RNAs介導(dǎo)的Wnt信號(hào)通路對(duì)甲狀腺癌的調(diào)控作用

Wnt信號(hào)通路作為機(jī)體另一重要信號(hào)通路，其異常調(diào)控是腫瘤生物學(xué)中又一研究熱點(diǎn)。Wnt信號(hào)通路被認(rèn)為是腫瘤進(jìn)展過(guò)程中的重要調(diào)控途徑[47]。眾多研究表明，microRNA失調(diào)和Wnt/β-catenin信號(hào)通路共同推動(dòng)了腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和耐藥性[48]。MicroRNA-3619-3p（miR-3619-3p）是一種致癌基因，在對(duì)miR-3619-3p在PTC細(xì)胞遷移和侵襲中的作用及其機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，miR-3619-3p在PTC細(xì)胞系中的表達(dá)上調(diào)；同時(shí)在PTC組織中也呈高表達(dá)，且與甲狀腺外浸潤(rùn)、病灶的多中心性、頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。進(jìn)一步證明miR-3619-3p通過(guò)激活Wnt/β-catenin通路來(lái)維持β-catenin mRNA的穩(wěn)定性，從而認(rèn)為致癌基因MiR-3619-3p增強(qiáng)PTC細(xì)胞系的遷移和侵襲能力可能機(jī)制[49]。對(duì)甲狀腺癌易感性候選基因3（PTCSC3）、miR-574-5p和Wnt/β-catenin在PTC中潛在的致病機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA PTCSC3/miR-574-5p通過(guò)癌細(xì)胞侵襲抑制因子（SCAI）調(diào)控Wnt/β-catenin活性，并介導(dǎo)PTC的細(xì)胞增殖和遷移，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)過(guò)表達(dá)的PTCSC3能夠抑制腫瘤生長(zhǎng)[50]。或許可以通過(guò)阻斷在PTC發(fā)生發(fā)展中研究較明確的ncRNAs介導(dǎo)的信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)PTC的進(jìn)一步治療和預(yù)后至關(guān)重要。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

甲狀腺乳頭狀癌作為在人群中發(fā)病率不斷增加的內(nèi)分泌腫瘤，越來(lái)越多地受到人們的關(guān)注。盡管對(duì)PTC有遺傳標(biāo)志物、生物標(biāo)志物和預(yù)后標(biāo)志物的研究，但對(duì)這種惡性疾病的發(fā)病機(jī)制依然未能闡明，且精準(zhǔn)治療和遠(yuǎn)期預(yù)后不甚理想。作為一種新興分子，非編碼RNAs的失調(diào)影響著PTC發(fā)生發(fā)展，lncRNA和miRNA通過(guò)特異表達(dá)可促進(jìn)PTC細(xì)胞發(fā)生各種細(xì)胞活動(dòng)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散、生長(zhǎng)或抑制細(xì)胞死亡。并且還發(fā)現(xiàn)多種信號(hào)通路也參與了PTC的發(fā)生發(fā)展，PTC中異常細(xì)胞活動(dòng)可能是通過(guò)細(xì)胞信號(hào)通路來(lái)完成的，見(jiàn)圖1。對(duì)PTC中ncRNA調(diào)控信號(hào)通路的不斷深入研究，有望在不久的將來(lái)會(huì)有更多與各種信號(hào)通路相關(guān)的ncRNA被發(fā)現(xiàn)。提示PTC的發(fā)病可能是由ncRNA參與下的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的結(jié)果，探索ncRNAs在細(xì)胞信號(hào)通路中的作用機(jī)制，為PTC發(fā)病機(jī)制及治療提供了重要的研究思路。

圖1 非編碼RNAs介導(dǎo)的相關(guān)信號(hào)通路調(diào)控甲狀腺乳頭狀癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制圖Figure 1 Molecular mechanism diagram of non-coding RNAs-mediated related signaling pathways regulating of the occurrence and development papillary thyroid cancer