甲状腺癌(thyroid carcinoma，TC)是最常见的内分泌系统肿瘤之一，近30来发病率逐年上升[1]。现阶段甲状腺癌的研究和治疗还存在一定问题：电离辐射是唯一已知致癌机制，而其他病因尚不明确[2]；分化型甲状腺癌目前主要治疗方式包括手术治疗、放射碘治疗以及促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)抑制治疗，低分化甲状腺癌(poorly differentiated thyroid carcinoma，PDTC)的治疗方法仍十分有限[3]。随着甲状腺癌研究在基因水平上的不断深入，已发现多种基因与其发生、发展、预后相关，为甲状腺癌的早期诊断，预后判断和靶向治疗都提供了全新的方向。为此，本文就甲状腺癌相关基因以及其研究进展进行综述。
V－raf鼠类肉瘤滤过性病毒致癌基因同源体B1(v－raf murine sarcoma viral oncogene homologB1，BRAF)最早在1988年由尤文肉瘤中发现，并因该基因与C－Raf和A－Raf具有很高的同源性而得名[4]。研究表明，在TSH血清含量较高的情况下，带有BRAF(V600E)基因的小鼠病情发展迅速，预后较差[5]。其机制可能为BRAF(V600E)基因可被p53基因依赖的OIS(oncogene－induced senescence，原癌基因介导衰老因子)遏制，而高水平TSH可破坏该平衡，使OIS失效。BRAF基因突变在甲状腺良性肿瘤以及甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)中较为常见，在甲状腺滤泡癌(follicular thyroid carcinoma，FTC)、ATC以及甲状腺髓样癌(medullary thyroid cancer，MTC)中此种基因突变较为少见。Koziolek等[6]发现在结节性甲状腺肿患者中，有8.2%(7/85)的患者BRAF基因产生突变。而在PTC中47.8%(87/126)BRAF基因产生突变，并且BRAF基因与肿瘤的多灶性与侵袭性有关，提示预后不良[7]。Shi等[8]发现BRAF基因为PTC中央淋巴结转移的独立预测因子，在126例PTC伴中央淋巴结转移的患者者中，有87例被检出BRAF基因突变，所以对BRAF基因进行检测有利于避免不必要的颈部中央淋巴清扫。BRAF不仅可以作为甲状腺癌预后的评估标志物，还具有诊断价值。一项Meta分析认为，对甲状腺可疑结节行细胞针吸活检(fine－needle aspiration，FNA)时检测BRAF基因可明显提高FNA检测准确性，从而确定手术时机与手术范围[9]。
RET癌基因发现于1985年，因其具有转化小鼠NTH/3T3细胞的能力而被发现。RET基因定位于染色体10q11，含21个外显子，全长约60 kb,编码跨膜酪氨酸激酶受体，其配体为神经胶质细胞系源性的神经营养因子，包括PSP persephin、ART urtimin、N1N neuturin和GDNF四种。该受体的结构与表皮生长因子、胰岛素受体等结构类似，并高度表达于滤泡旁细胞中。
有研究认为，超过90%的甲状腺癌存在RET基因重排，而PTC与之关系最为密切，是特异性基因。RET基因重排是甲状腺肿瘤发生中的早期事件，其机制为：RET基因的酪氨酸激酶域与多种异源基因的5′－末端融合提高了络氨酸激酶的活性，导致MAPK通路的异常激活，而MAPK信号通路对肿瘤细胞的分裂、凋亡至关重要。在15种RET/PTC重排中，最常见的是与H4融合的RET/PTC1和与ELEI融合形成的RET/PTC3，约占全部突变的90%，其中又以RET/PTC1型最为常见。RET基因重排与电离辐射史，年龄以及性别等显著相关。年龄<>RET/PTC3密切相关；在无电离辐射史的人群中，女性患者较男性更易发现RET/PTC1阳性[10]。RET/PTC在不同的地区和人群中分布也存在较大差异。在中国大陆人群中RET基因重排较为少见，有学者在中国大陆选择63例PTC患者进行筛查，仅有1例患者存在RET基因重排[11]。近期研究认为RET基因重排检出率的差异不能仅以上述差异解释，反转录聚合酶链反应法、Southern印迹分析荧光原位杂交法等测量方法上的不同对RET基因重排检出率也存在显著影响[12]。虽然尚无文献证实术前FNA测定RET基因重排可有效改善手术策略，但抑制RET蛋白酶活性的相关药物也许可以用来治疗PTC[13]。
RET基因外显子8、10、11、13、14、15、16均有突变可能，尤以16号外显子突变所占比例最高。RET基因突变与MTC关系最为密切，FTC及ATC中均很少发现，提示RET基因突变对MTC尤其对FMTC的筛查和诊断有特定的意义。包括DNA的扩增，限制性酶切或DNA单链多态性分析等在内的一系列检测方法可为甲状腺髓样癌患者家族成员提供安有效的DNA检测，如果分子生物学检测确认存在RET基因突变，应长期随访或实施预防性的甲状腺切除术。此外另有研究证实RET基因突变与多发性内分泌腺肿瘤综合征(MEN)Ⅱ型(Ⅱ a和Ⅱ b)关系密切。
RAS基因与人类肿瘤密切相关的基因成员有三类：N－ras、H－ras和K－ras，分别定位在1、11和12号染色体上。有研究显示三种RAS基因突变在FTC、FvPTC、PDTC以及未分化甲状腺癌(undifferentiated thyroid carcinoma，UTC)出现的频率分别为36%、26.5%、55%以及52%，并以N－ras基因出现的频率更高[14,15]，而另有研究显示90%MTC患者可发现RET基因、H－ras基因和K－ras基因突变中的一种[16] 。有学者根据RAS基因突变常可在分化型甲状腺癌的去分化区域以及PDTC中检出，推测RAS基因突变与甲状腺癌去分化有关[17]；而另有学者认为RAS基因突变与甲状腺癌侵袭性有关。Garcia等认为RAS基因突变型低分化甲状腺癌远处转移率较高，其他研究也证实61号密码子突变的N－ras与FTC远处转移同样相关[19]。尽管如此，由于FTC、PDTC以及UTC患病率较低、患者随访时间普遍较短以及包括良性结节性病变在内的大多数甲状腺肿瘤皆可检出RAS基因突变，RAS基因突变与预后的关系还需进一步研究。
TP53基因位于17q31，含有11个外显子和10个内含子。其所编码的p53蛋白生物学作用是监控细胞周期G1期DNA损伤，控制细胞增殖，在维持细胞正常生长、抑制恶性增殖过程中起重要作用。TP53基因突变好发于外显子5～9，其功能异常大多由编码异常蛋白引起，而少数病例TP53功能异常由TP53缺失引起[20]。在各种侵袭性较强的甲状腺乳头状癌滤泡亚型(follicular variant of papillary thyroid carcinoma，FvPTC)如甲状腺乳头状癌柱状细胞－高细胞亚型等、PDTC以及UTC中可检出P53蛋白异常或TP53基因突变，而正常甲状腺组织以及甲状腺滤泡腺瘤、慢性甲状腺炎等良性病变中未检出突变型P53蛋白，98%PTC患者TP53基因正常[21,22]。因此可认为P53基因与甲状腺癌去分化有关，提示预后不良。TP53基因突变或P53蛋白异常不仅可用于判断预后，还为甲状腺癌的治疗提供了新的方法。近年来Garufi等[23]发现小分子Zn(II)－curc可使甲状腺癌细胞中的P53蛋白恢复活性从而增加化疗药物的抗肿瘤活性，为治疗甲状腺癌药物的研究提供了新的方向。
该基因是由甲状腺特异性转录蛋白PAX8与配体应答性核内受体型转录因子(PPARy)融合而成，其表达产物PPFP是一种癌蛋白，可抑制野生型PPARγ功能从而可促进细胞增殖、抑制细胞凋亡，并促进细胞DNA的合成[24,25]。French等[26]研究认为有30%～35%FTC可检出该融合基因，而在FvPTC中该融合基因的检出率可达37.5%[27]。腺瘤与FTC有时难以鉴别，检测甲状腺结节样本是否存在该该融合基因有助于临床判断及决策[28]。PPARγ激动剂吡格列酮治疗携带该融合基因转基因小鼠甲状腺癌有确切疗效，因此认为吡格列酮对融合基因阳性甲状腺癌患者也有一定疗效[29]。
TERT启动子突变在的多种恶性肿瘤中均可发现，并可在FTC以及部分PTC中检出。该突变可增加端粒酶活性，而端粒酶可在每次细胞分裂后保留端粒的长度，因此该突变在细胞的永生和肿瘤化中扮演重要角色[30]。TERT启动子突变有两处突变位点，分别位于基因转录起始端上游－124 (chr5: 1，295，228C>T)以及－146 bp (chr5: 1，295，250C>T)处。该突变在具有高侵袭性的FTC及PTC中更为多见，并与高风险临床病理特点密切相关，常提示预后不良[31,32]。在甲状腺乳头状癌中，该突变可与BRAF突变，RAS突变等其他原癌基因突变联合出现且侵袭性较高预后较差[33,34]。另有研究认为，TERT启动子突变与BRAF突变均与甲状腺乳头状癌高细胞亚型相关，BRAF突变不能判断预后，而TERT启动子突变可明确提示预后不良[35]。虽然在PTC与FTC中TERT启动子突变常提示预后不良，在甲状腺微小癌中，TERT启动子突变并不能提示预后[36]。
近年来发现还有PTEN基因、Bcl－2族基因、p27基因、Trk基因、p16基因、钠碘同向转运体基因(NIS)、cyclin D1基因、Gadd45γ基因、IG20基因、EGF受体基因、视网膜母细胞瘤(RB)基因、垂体瘤转化基因(PTTG) 、DUSP26基因、RASSF1A基因、SLC26A4基因、高泳动I(Y)基因等被证明与甲状腺癌的发生、发展及预后有不同程度的关联。近年来有研究认为STRN/ALK基因融合与电离辐射引起的成人型PTC有关[37]，而克唑替尼治疗ALK基因重排阳性的UTC伴肺转移患者取得突破性进展，为甲状腺癌的治疗提供了新的治疗策略[38]。Prasad等[39]利用微阵列分析找出75种可用于检测结节良恶性的基因，从中筛选出14种基因进行免疫组化分析以及实时荧光定量PCR以进一步检测其表达。结果发现HMGA2、MRC2以及SFN三种基因联合检测有助于甲状腺结节良恶性的判断，具有应用价值。
回顾国内外文献可以看出，相关基因突变以及多基因联合作用是甲状腺癌形成及发展的重要危险因素之一。检测BRAF基因、RET基因以及TERT启动子基因等可作为甲状腺癌诊断以及预后判断的生物学标记，而P53基因以及PAX8－ PPARγ融合基因等将为抗癌药物的研究提供新的靶点。这些基因将对甲状腺癌的诊断，预后判断以及治疗产生十分深远的影响，因此甲状腺癌相关基因的研究前景广阔。然而，目前对甲状腺癌关基因的研究尚有许多不明确的地方，部分基因的作用机制以及对甲状腺癌预后的影响还不明确。部分基因虽证明与甲状腺癌有关，但应用价值较低，还需一一甄别。以部分相关基因作为新靶点开发出来的药物还有不良反应较为严重、疗效不稳定等缺陷，还需进行改进与甄选。上述问题仍需要深入研究。
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