李鈴睿 宋俊龍 劉漢卿 孔德光 陳創(chuàng)
甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid cancer,PTC)分化良好,長期隨訪發(fā)現(xiàn),高達25%的PTC出現(xiàn)復(fù)發(fā)[1]。BRAF、RAS、RET和NTRK等基因促進PTC形成信號通路的激活。TERT和Tp53與PTC的去分化和轉(zhuǎn)移相關(guān)[2]。二代測序(NGS)以低成本對多種基因快速檢測,同時篩選出基因變異的位點并進行定量分析。NGS技術(shù)可使更多的生物標志物運用到甲狀腺癌(thyroid cancer,TC)的診斷、靶向治療及預(yù)后評估中。本研究對34例PTC病人石蠟標本進行NGS檢測,分析BRAF突變頻率與PTC臨床病理特征的關(guān)系。
2015年3月~2021年5月我院手術(shù)治療的PTC病人34例。26例行甲狀腺腺葉切除+淋巴結(jié)清掃術(shù),8例為甲狀腺全切術(shù)后基于雙風(fēng)險評估的促甲狀腺激素抑制目標予以治療后復(fù)發(fā)[3],且一次手術(shù)確診為PTC,收集病人的基本資料及手術(shù)標本。腫瘤分期根據(jù)美國癌癥聯(lián)合委員會第8版術(shù)后TNM分期系統(tǒng)確定[4]。無病生存期(disease-free survival,DFS)定義為從手術(shù)開始到第一次復(fù)發(fā)確診的時間。納入標準:術(shù)后病理檢查診斷為PTC;臨床病理資料完整。排除標準:未檢測到基因變異;合并其他惡性腫瘤。本研究已獲得我院倫理委員會批準,病人均知情同意。
1.文庫制備和測序:雜交捕獲測序法制備文庫,利用NGS技術(shù),檢測70個TC相關(guān)基因的突變、插入、缺失或融合(表1)。首先,QIAamp DNA FFPE Tissue Kit提取TC福爾馬林固定石蠟包埋樣本的基因組DNA,Covaris M220超聲波破碎儀對DNA進行片段化處理,然后進行末端修復(fù)、加“A”尾、連接測序接頭和添加雙端唯一標簽。純化后的文庫通過探針靶向捕獲,并用PCR對捕獲的文庫擴增富集,Qubit熒光定量儀測定濃度,同時使用Agilent 2100生物分析儀分析文庫片段分布。制備好的質(zhì)量合格文庫在NovaSeq 6000測序平臺上進行150bp雙端測序。
表1 甲狀腺癌70基因變異檢測列表
2.生物信息學(xué)分析:Trimmomatic(v0.38)先去除雙端測序reads的3' 端和5' 端的殘留接頭序列,接著VarScan(v2.3.9)程序?qū)NV/InDel進行分析,最后ANNOVAR和VEP進行基因變異注釋。
1.34例PTC病人的臨床病理特點:34例PTC中有76.47%病人進行了原發(fā)灶的檢測,平均年齡(35.96±12.79)歲;腫瘤最大徑中位數(shù)為1.4 cm(范圍0.4~5.0 cm),促甲狀腺激素范圍為0.019~7.605 IU/ml,中位數(shù)為1.925 IU/ml(表2)。8例(23.53%)病人進行了復(fù)發(fā)灶檢測,均為頸部淋巴結(jié)復(fù)發(fā),年齡27~52歲,中位年齡37歲,男女各4例;DFS 2~66個月,平均25.38個月(圖1)。
表2 26例原發(fā)性PTC的基本資料
2.34例PTC病人的基因變異情況:34例PTC共檢測到BRAF、TERT、Tp53、NTRK3和RET 5種變異(圖1)。合并2種及以上變異定義為多基因變異。26例原發(fā)灶中僅BRAF突變者19例,占原發(fā)性PTC變異的73.08%,突變位點為V600E,平均突變頻率為(15.58±9.70)%;RET重排4例(15.38%),2例為NCOA4型,位點為exon8-exon12,另2例為CCDC6型,位點為exon1-exon12;多基因變異2例(7.69%),分別為BRAF V600E+TERT C250T+Tp53 E285K和BRAF V600E+ETV6-NTRK3;NTRK3融合1例(3.85%),為ETV6型,融合位點為exon4-exon14;復(fù)發(fā)灶中僅BRAF突變者6例(75%),突變位點均為V600E,平均突變頻率為(16.43±14.14)%;RET重排1例(12.5%),為NCOA4型,位點位于exon8-exon12;多基因變異1例(12.5%),為BRAF V600E+TERT C228T。8例復(fù)發(fā)灶中未檢測到NTRK3變異。
每一行代表1種基因或臨床特征,每一列代表1例病人A:BRAF單基因變異的突變頻率;B:基因變異種類及位點;C:基本臨床特征圖1 34例PTC的基因變異景觀圖
3.BRAF突變頻率與臨床病理特征的關(guān)系:原發(fā)灶中僅BRAF突變者19例,平均年齡(37.16±13.50)歲,突變頻率1.14%~34.24%,中位數(shù)為13.61%,結(jié)合平均數(shù),取15%為界值將病人分為低頻突變組(≤15%)和高頻突變組(>15%),比較兩組臨床病理特征的差異。結(jié)果顯示,高頻組腫瘤更大(直徑>2 cm,P=0.033),多單個病灶(P=0.005),低頻組則相反。兩組間性別、年齡、病理亞型、是否CLNM、是否ETE、TNM分期及是否合并HT等差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表3)。
表3 BRAF突變頻率與臨床病理特征的關(guān)系(例)
多種基因參與PTC的發(fā)生發(fā)展,驅(qū)動基因的變異、富集及缺失使細胞異常生長、分化和凋亡。本研究原發(fā)灶共檢測到包括多基因變異的4種變異,復(fù)發(fā)灶檢測到3種,兩組基因中BRAF平均突變頻率分別為(15.58±9.70)% 和(16.43±14.14)%。有研究發(fā)現(xiàn)PTC原發(fā)灶與復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移灶的BRAF狀態(tài)具有一致性[5-6]。Melo等[7]檢測了180例PTC原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的BRAF、TERT及NRAS的突變頻率,結(jié)果表明,三種突變頻率在兩組間具有一致性,尤其是BRAF突變。因此,BRAF、RAS和TERT可能在PTC復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用,對手術(shù)不能切除的復(fù)發(fā)性PTC的后續(xù)治療具有參考意義。本研究未獲得復(fù)發(fā)灶對應(yīng)的原發(fā)灶樣本,未進行二者的相關(guān)性分析。
BRAF V600E是PTC最常見的基因變異,本研究中原發(fā)灶和復(fù)發(fā)灶均有此突變,原發(fā)灶中BRAF V600E患病率為80.77%,與既往報道相仿(29%~83%)[8]。目前,BRAF狀態(tài)與PTC臨床病理特征的相關(guān)性研究尚有爭議,多數(shù)研究認為,BRAF突變是ETE、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM晚期的危險因素[9]。Kim等[10]的研究表明,BRAF V600E突變比例高的PTC與腫瘤大小、ETE、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),突變比例低者臨床行為與BRAF陰性腫瘤相似。本研究得到類似結(jié)果,PTC常具有多發(fā)小病灶的表現(xiàn)與低頻組一致,而高頻組多單個大病灶。de Biase等[11]和Guerra等[12]的研究均揭示了BRAF V600E陽性腫瘤細胞>30%(高突變者)的PTC體積大于<30%者(低突變者),而后者進一步發(fā)現(xiàn)高突變者的復(fù)發(fā)比例明顯高于低突變者。多項研究表明,BRAF V600E突變頻率與ETE顯著相關(guān)[13-14],因此我們推測BRAF V600E突變的累積促進腫瘤的局部生長,進而影響病人預(yù)后。本研究未發(fā)現(xiàn)突變頻率與ETE的關(guān)系,可能與納入的樣本較少且確診年齡較小有關(guān)。
RET/PTC重排是甲狀腺腫瘤發(fā)生的早期事件,以RET/PTC1(CCDC6-RET)和 RET/ PTC3(NCOA4-RET)最常見。前者在經(jīng)典型中多見,而后者常與較大腫瘤、實性/梁狀亞型和較晚TNM分期相關(guān)[15]。本研究中納入RET/PTC1 2例,分別為實性/梁狀亞型和經(jīng)典型; RET/PTC3 3例,原發(fā)灶2例為經(jīng)典型,復(fù)發(fā)灶1例。TERT主要為第228位點或第250位點的C到T突變。TERT突變與TC侵襲性有關(guān),當遠處轉(zhuǎn)移時,BRAF、 TERT兩種突變常同時存在[7]。本研究中原發(fā)灶和復(fù)發(fā)灶各1例檢測到TERT突變,均為多基因變異,且原發(fā)性PTC病人病理亞型為TCV,部分去分化,腫瘤>4 cm,存在肌肉、神經(jīng)侵犯和脈管癌栓。Tp53維持細胞正常生長, Tp53變異與TC的去分化相關(guān)[2,16]。本研究中僅原發(fā)組1例病人檢測到Tp53突變,且合并BRAF和TERT突變。NTRK家族包括NTRK1, NTRK2和NTRK3三種融合,NTRK1融合比NTRK3更具侵襲性,二者均是預(yù)后不良的危險因素[16]。本研究在原發(fā)灶中檢測到2例NTRK融合,其中1例合并BRAF突變。多數(shù)PTC僅存在單基因變異,多基因變異時可能激活多條信號通路,加速PTC發(fā)展。本研究中多基因變異在原發(fā)灶和復(fù)發(fā)灶中的比例分別為7.69%和12.50%。Trybek等[17]研究表明,BRAF V600E合并TERT突變與ETE、TNM Ⅱ~Ⅳ期、復(fù)發(fā)和較差的治療反應(yīng)相關(guān)。本研究因檢測到上述基因變異的病人較少,尚未進行相關(guān)的臨床分析。