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甲状腺结节诊治分子诊断技术的应用意义

摘要:甲状腺癌的遗传学机制和分子检测研究正处于加速发展的阶段,并有望持续至未来,下面是小编搜集整理的一篇探究甲状腺结节诊治分子诊断技术的 论文范文 ,欢迎阅读参考。 前言 甲状腺结节分子诊断标记物检测方法包括:基因突变和重排检测、基因表达分类谱(gene
关键词:甲状腺,结节,诊治,分子,诊断,技术,应用,意义,甲状腺,癌

  甲状腺癌的遗传学机制和分子检测研究正处于加速发展的阶段,并有望持续至未来,下面是小编搜集整理的一篇探究甲状腺结节诊治分子诊断技术的论文范文,欢迎阅读参考。

  前言

  甲状腺结节分子诊断标记物检测方法包括:基因突变和重排检测、基因表达分类谱(geneex-pressionclassifier,GEC)和Galectin-3等免疫组化染色。基因突变检测(包括BRAF、NRAS、HRAS、KRAS基因突变以及RET/PTC1、RET/PTC3和PAX8/PPARγ基因重排)已经被认为具有相对较高特异性度阴性预测值的“确诊性”检测,然而仍受到敏感度(48%~63%)相对较低的限制[1-2].

  GEC检测由于具有相对较高的敏感度和阴性预测值,被认为是一种“排除性”检测手段,但特异度相对较低(48%~53%),无法作为确诊甲状腺癌的检测方式[3].通过诸如Galectin-3和HBME-1等免疫组化染色,研究结果具有相对较高的特异度,但也受到敏感度较低的限制[4].

  分子诊断技术在甲状腺结节诊治中的价值在于:(1)提高甲状腺结节良恶性鉴别的准确性;(2)指导甲状腺癌风险分层及预后评估;(3)提供治疗决策信息(即是否进行手术或手术范围的确定);(4)针对靶基因的全新治疗手段的研究。

  1术前细针穿刺细胞学检查(FNA)联合分子检测

  技术是一种更为精准的诊疗手段根据Bethesda系统[5],有20%~25%的细针穿刺细胞学检查(fineneedleaspiration,FNA)诊断为不能确定性质的结果,包括3类:非典型性病变或滤泡性病变(atypiaofundeterminedsignificance/fol-licularlesionofundeterminedsignificance,AUS/FLUS)、滤泡性肿瘤或可疑滤泡性肿瘤(follicularneoplasm/suspiciousforfollicularneoplasm,FN/SFN)以及可疑恶性(suspiciousformalignancy,SUSP),其恶性风险分别为16%、26%和75%[6].虽然重复进行FNA或许有助于恶性风险相对较低的AUS/FLUS结节进一步诊断,但通常仍须进行组织病理学检查以作出最终诊断,无法避免FNA技术仍存在的局限性。

  对于AUS/FLUS,BRAF突变、RET/PTC或PAX8/PPARγ重排检测的阳性结果,对甲状腺癌的诊断特异度为100%,同时诊断敏感度较FNA提高至63%~80%;而GEC诊断敏感度为90%(95%CI74%~98%)、阴性预测值为95%(95%CI85%~99%),通过GEC评估可将AUS/FLUS结节恶性风险比率由24%降至5%,对指导病人避免手术治疗而进行随访观察具有诊断意义[3].

  对于FN/SFN,18%~39%的标本至少存在1个分子靶标阳性结果,提示恶性风险为87%,其余13%的良性结节来源于RAS突变,恶性潜能尚不明确[7].但是,目前检测的突变谱并不能涵盖所有甲状腺癌基因,所以即便突变谱检测结果全为阴性的结节仍然存在14%的恶性风险[1].GEC检测对AUS/FLUS结节恶性诊断的阴性预测值为94%(95%CI79%~99%),阳性预测值为37%(95%CI23%~52%),敏感度为80%,特异度为12%[3,8].

  对于SUSP,美国甲状腺协会(ATA)指南推荐的外科诊治策略与甲状腺癌相似。但是近期研究显示,SUSP进行突变谱检测的阳性预计值>95%,其中20%~60%可检测到BRAF突变,且几乎100%为甲状腺癌[9-10];而当联合检测结果全为阴性时,仅28%的病人为甲状腺癌[1].此外,由于GEC检测的阴性预测值为85%,且阳性预测值与单独进行FNA检查(76%)相似。因此,其辅助诊断的意义尚不明显。

  2015年ATA指南讨论稿推荐对于FNA诊断为不能确定性质的结节,应依据临床风险因素、超声特征、病人的选择与可能获得的基因突变分子检测结果选择治疗方式,医生在临床决策中应告知病人可有的选择及可行性。若分子检测能够改变预期手术决策,术前应考虑进行BRAF突变或突变谱检测,如果重复FNA和(或)分子检测无法进行,或其结果仍不明确,可再决定随访观察或诊断性外科手术。

  2分子诊断对复发风险评估的潜在影响

  尽管30%~67%的微小乳头状癌(Papillarythyroidmicrocarcinoma,PTMC)中存在BRAF基因突变,但其总体的临床复发率却仅为1%~6%[11-12].但是当存在腺外侵袭的多灶性PTMC合并BRAFV600E突变时,其复发率则高达20%[13].2015年ATA指南讨论稿提出将局限于甲状腺内的PMTC,不论是否存在BRAF突变纳入低危组;而将合并BRAF突变、腺外侵袭的多灶性PMTC(约占PMTC的10%)纳入中危组。

  BRAF单基因检测对指导甲状腺癌(1~4cm,N0,M0;33%病人存在BRAF突变)的风险分层具有潜在价值。5年随访数据显示,BRAFV600E突变病人复发率为8%,而BRAF野生型病人复发率仅有1%(P=0.003)[14].多变量分析中,BRAFV600E突变也是甲状腺癌未得到彻底根治的惟一临床病理学预测因子,提示BRAF基因检测有望指导腺内的乳头状甲状腺癌(papillarythyroidcarci-noma,PTC,直径1~4cm)病人进行更精准的风险分层。2015年ATA指南讨论稿提出将局限于甲状腺内的原发病灶直径1~4cm的乳头状癌合并BRAF突变(如果情况可知)纳入中危组。

  更为准确的甲状腺癌预后评估应当基于更为广泛的遗传学分析,高侵袭性甲状腺癌可能与携带以下基因突变相关:(1)BRAFV600E联合其他致癌基因的突变;(2)TERT启动子突变(独立或与BRAF基因突变共存);(3)TP53突变合并有1个以上的已知致癌基因突变,尤其当BRAF突变合并PIK3CA、TP53、AKT1或RET/PTC突变时,更有利于评估高复发风险等甲状腺侵袭性生物学行为[15],这将有望作为预测PTC不良预后更具特异性的标记物。

  TERT启动子突变在甲状腺乳头状癌中发生率为7%~22%,在滤泡状癌(follicularthyroidcarcinoma,FTC)中发生率为14%~17%,低分化及未分化甲状腺癌中的发生率进一步增高[16-18].笔者在国际上首次报告中国人群甲状腺癌TERT启动子突变筛查,尤其普遍存在于高侵袭性甲状腺癌和BRAFV600E突变阳性甲状腺乳头状癌中,提示TERT启动子突变在甲状腺癌失分化与肿瘤进展等方面起到重要作用。尤其当TERTC228T与BRAFV600E突变共存时,甲状腺乳头状癌侵袭性及复发风险显着增加,依据这一结果,我们可以提出一种新的高侵袭性甲状腺乳头状癌双突变亚型。TERT启动子突变是分化型甲状腺癌无病存活期(OR4.68;95%CI1.54~14.27)和病死率(HR10.35;95%CI2.01~53.24)的独立预测因子[16].研究数据支持TERT启动子突变在甲状腺癌发生发展机制中作为一个重要的新的遗传事件,具有很强的生物学及临床意义。TERT启动子突变与BRAFV600E突变联合诊断明显优于单突变检测,这项在甲状腺癌分子遗传学中的新发现,非常有希望成为具有极高生物学及临床价值的分子诊断及治疗靶标[19].

  TP53突变多见于低分化和未分化甲状腺癌,可见于3.5%(2/57)的分化型PTC及11%(4/36)的分化型FTC[20].其中,所有TP53突变同时合并BRAF(或BRAF和PIK3CA)突变的PTC均发展为肺转移,所有4例TP53阳性的FTC(未合并其他基因突变)均为嗜酸细胞性,其中3/4的肿瘤为广泛侵袭性FTC.

  3分子检测优化手术方案选择

  对于低危组甲状腺癌病人行甲状腺全切除术还是腺叶切除术,以及对于术前或术中无淋巴结转移证据的病人是否进行预防性中央组淋巴结清扫术(prophylacticcentralneckdissection,PCND)常常存在争议[21].

  3.1甲状腺手术方案决策鉴于BRAF突变与甲状腺乳头状癌的侵袭性和复发病灶的摄碘活性缺失存在高度关联性,早期手术切除突变阳性的肿瘤理论上有重要意义。ATA指南已推荐对微小乳头状癌病人行腺叶切除术,但是如果术前BRAF突变检测结果阳性时,甲状腺全切除术或许是一个更为适当的手术治疗方案。尤其当微小乳头状癌的直径>5mm时,复发的风险较直径<5mm的肿瘤显着增高[22].

  当FNA诊断为AUS/FLUS或FN/FSN同时合并RAS突变时,其恶性风险约为84%,分子诊断甲状腺癌风险分层与FNA诊断可疑恶性者相近[23].当AUS/FLUS或FN/FSN或SUSP同时合并BRAFV600E、RET/PTC、RAX8/PPARγ突变时,其恶性风险>95%,分子诊断甲状腺癌风险分层与FNA诊断恶性者相近[9-10].ATA指南推荐,腺叶切除术可作为细胞学无法明确性质的实性甲状腺结节的初次手术方案。但当腺叶切除术后证实为恶性时,对于临床病理学特点为低危组而不推荐进行手术的病人而言,仅存在BRAF突变或许尚不足以支持进行残余甲状腺切除术。残余甲状腺切除术的临床决策通常需要考虑多方面因素,诸如外科手术并发症的风险和经济费用等,在这种情况下,BRAF突变分析的价值或许会受到一定的限制。然而,当存在其他高风险因素时,BRAF突变分析可能有助于残余甲状腺切除术的临床决策。

  Pittsburgh大学的一项回顾性研究显示,对于FNA诊断为不确定性质、无分子检测结果而以腺叶切除术作为初治手术方式的病人,与术前有分子检测结果指导手术决策的病人相比,组织学诊断为恶性需要接受二次手术的风险增加2.5倍以上(P<0.001)[24].术前常规进行分子检测可更为准确的进行术式选择(P=0.001),优化初治手术方案,并促进甲状腺结节诊治流程更加简明、精准。

  3.2淋巴结清扫方案决策BRAF突变与复发性

  PTC病人接受再次手术的必要性相关[25].这一发现与复发性PTC中BRAF高突变率(78%~95%)相一致,且突变常见于中央组淋巴结[26-27].因此,为预防BRAF突变阳性的甲状腺癌发生难治性复发,在初次手术中进行PCND可视为一种合理的选择。虽然部分结果并不一致,但是包括大型前瞻性多中心试验在内的多项研究中,初次甲状腺手术中进行PCND与减少甲状腺乳头状癌复发及再次手术相关[28].PCND同样适用于BRAF突变阳性并且具有残余甲状腺切除术适应证的病人。

  BRAF突变可在术前独立预测中央组淋巴结转移,其阳性预测值和阴性预测值分别为47%和91%,其较高的阴性预测值同样支持“不推荐对低危组病人实施PCND,腺叶切除术已是充分治疗”的观点[29].基于BRAF突变阴性结果的保守治疗方式或许也适用于不合并其他临床病理学高风险因素的非PTMC(直径1.0~2.0cm)病人。

  目前,国内专家达成共识对甲状腺癌至少行一侧腺叶切除及患侧中央组淋巴结清扫。笔者结合FNA细胞学及分子诊断的临床应用进行甲状腺结节诊疗流程创新(如图1)[30],该流程与最新NCI指南关于甲状腺结节诊治策略相一致,是综合考虑所有临床、分子学和病人意愿制定的适合于每例病人的个体化流程。

  此外,分子诊断也可以指导随访期检查项目的选择和辅助治疗的策略,包括全身骨扫描、放射性碘消融和PET/CT.BRAF突变阳性甲状腺癌Na+/I-转运体表达下调,淋巴结和(或)远处转移灶摄碘活性降低[31],这一发现可能会影响潜在的治疗决策。相反,RAS和PAX8/PPARγ突变则与较低侵袭性相关。因此,这些病人或许可以选择相对保守的辅助治疗[32].

  甲状腺癌的遗传学机制和分子检测研究正处于加速发展的阶段,并有望持续至未来。甲状腺乳头状癌的基因测序已由“癌症和肿瘤基因图谱计划”(TCGA)完成,下一代测序技术(NGS)显着提高准确性,有助于在有限的FNA细胞标本中检测各种遗传学改变,将更精准地预测甲状腺结节恶性风险,取代FNA中不确定性质的细胞学分类。

  诸如ALK和NTRK3等参与甲状腺癌发病机制的新基因的发现,有望提供全新而有效的治疗靶点。甲状腺癌靶基因如RAS通常发生突变,针对这些靶基因的全新治疗手段也有望进入临床试验阶段。然而,目前单纯分子检测尚无法明确地诊断或排除FNA诊断为不确定性质的结节的恶性可能,如何通过分子检测识别特定的临床特征,提供精准的临床病理分期系统和具有临床意义的预测信息,规划更为恰当的初始及后续手术方案,仍需要更多前瞻性的具有长期随访数据的随机对照试验研究,推进甲状腺癌病人在整个疾病诊治过程中接受更为个体化且基于循证医学证据的医疗服务[33].

  参考文献

  [1]NikiforovYE,OhoriNP,HodakSP,etal.Impactofmutationaltestingonthediagnosisandmanagementofpatientswithcyto-logicallyindeterminatethyroidnodules:aprospectiveanalysisof1056FNAsamples[J].JClinEndocrinolMetab,2011,96(11):3390-3397.

  [2]Beaudenon-HuibregtseS,AlexanderEK,GuttlerRB,etal.Cen-tralizedmoleculartestingforoncogenicgenemutationscomple-mentsthelocalcytopathologicdiagnosisofthyroidnodules[J].Thyroid,2014,24(10):1479-1487.

  [3]AlexanderEK,KennedyGC,BalochZW,etal.Preoperativedi-agnosisofbenignthyroidnoduleswithindeterminatecytology[J].NEnglJMed,2012,367(8):705-715.

  [4]FaddaG,RossiED,RaffaelliM,etal.Follicularthyroidneo-plasmscanbeclassifiedaslow-andhigh-riskaccordingtoHBME-1andGalectin-3expressiononliquid-basedfine-nee-dlecytology[J].EurJEndocrinol,2011,165(3):447-453.

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