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甲状腺癌

甲状腺癌发生在甲状腺细胞中,是最常见的内分泌恶性肿瘤。正常的甲状腺是一个蝴蝶形状的位于颈部基部的腺体。甲状腺内有两种类型的内分泌细胞,即滤泡细胞和旁滤泡C细胞。滤泡细胞排列在胶质滤泡内,浓缩碘,并产生甲状腺激素。这些激素调节心率、血压、体温和体重 [1]

甲状腺癌在女性中发生的频率比男性高。甲状腺癌有4种类型。乳头状甲状腺癌(PTC)是最常见的类型,占据了80%以上的甲状腺癌病例,起源于滤泡细胞。对甲状腺癌分子发病机制的最新研究取得了重要进展,为开发更有效的甲状腺癌治疗策略提供了巨大希望。这些研究报告了甲状腺癌主要源于分子改变的发现,包括信号通路的遗传和表观遗传改变,如MAPK通路和PI3K-AKT通路,这些改变正在重塑甲状腺癌医学 [2]

MAPK和PI3K-AKT通路驱动甲状腺肿瘤进展的模型

图1. MAPK和PI3K-AKT通路驱动甲状腺肿瘤进展的模型

*此图表来自《自然评论癌症》[2] 杂志

正如图1所示,通过遗传变异(例如BRAFV600E突变),MAPK通路的激活主要推动滤泡甲状腺细胞发展成乳头状甲状腺癌(PTC)。相反,通过遗传变异(例如RAS、PTEN和PIK3CA的突变),PI3K-AKT通路的激活主要推动滤泡甲状腺腺瘤(FTA)和滤泡甲状腺癌(FTC)的发展。从FTA转变为FTC主要是由于PI3K-AKT通路的激活程度增加。

在本文中,我们根据NCG提供的信息列出了参与甲状腺癌的部分蛋白质。NCG是一个用于分析癌症基因的重复性、同源性和网络特性的网络资源。

本文就甲状腺癌发病机制中涉及的几个关键靶点进行综述,包括:

● BRAF(B型Raf激酶)是一种位于细胞质的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,参与作为激活因子的MAPK信号通路,并对细胞生长至关重要 [3]。2003年首次报道了甲状腺癌中的BRAF突变,频率在26%至44%之间[4]。这些突变仅在两种类型的甲状腺癌中被报道,即乳头状甲状腺癌(PTC)和髓样甲状腺癌(ATC)[5]。在滤泡状甲状腺癌(FTC)、髓样甲状腺癌(MTC)、良性甲状腺腺瘤或增生中尚未发现BRAF突变 [6]

● HRAS(GTPase HRas)是RAS癌基因家族的一员,参与激活Ras蛋白信号转导。Ras蛋白结合GDP/GTP并具有固有的GTP酶活性。RAS癌基因在人类肿瘤发生中起着基本作用[7]。其三个原癌基因(HRAS、KRAS和NRAS)的活化突变几乎存在于所有人类癌症中。甲状腺癌是最早发现活化RAS突变的病例之一 [8]。在这三个原癌基因中,HRAS是甲状腺癌中最常发生突变的基因之一,尤其是滤泡状和Hurthle细胞亚型 [9]

● EIF1AX(Eukaryotic Translation Initiation Factor 1A X-Linked)是一种必需的真核翻译起始因子,是43S前起始复合物(PIC)的组成部分,介导小的40S核糖体亚单位的招募到信使RNA的5'端帽子区域。最近,EIF1AX基因被描述为一种新的与甲状腺癌相关的基因。其突变主要报道在低分化型甲状腺癌(PDTC)和未分化型甲状腺癌(ATC)中,但也出现在良性分化型甲状腺癌(WDTC)和良性甲状腺病变中 [10]

● MTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,从氨基酸、营养物质、生长因子和环境信号中接收输入,调节多种基本细胞过程 [11]。Catarina Tavares等人揭示了磷酸化-mTOR的激活可能导致PTC中mTORC2复合物的激活。其下游效应物磷酸化-AKT Ser473可能涉及到远处转移、治疗抵抗和SLC5A5 mRNA表达的下调 [12]

参考文献:

[1] Tobias Carling and Robert Udelsman. Thyroid Cancer [J]. Annu. Rev. Med. 2014. 65:13.1–13.13.

[2] Mingzhao Xing. Molecular pathogenesis and mechanisms of thyroid cancer [J]. Nature Reviews Cancer. 2013, 13(3), 184–199.

[3] Lisa M. Caronia, John E. Phay and Manisha H. Shah. Role of BRAF in Thyroid Oncogenesis [J]. Clinical Cancer Research. 2011, 17(25).

[4] Namba H, Nakashima M, Hayashi T et al. Clinical implication of hot spot BRAF mutation, V599E, in papillary thyroid cancers [J]. J Clin Endocrinol Metab. 2003, 88:4393–7.

[5] Hundahl SA, Fleming ID, Fremgen AM et al. National Cancer Data Base report on 53,856 cases of thyroid carcinoma treated in the U.S., 1985–1995 [J]. Cancer. 1998, 83:2638–48.

[6] Xing M. BRAF mutation in thyroid cancer [j]. Endocr Relat Cancer. 2005, 12:245–62.

[7] Pylayeva-Gupta Y, Grabocka E, Bar-Sagi D. RAS oncogenes: weaving a tumorigenic web [J]. Nat Rev Cancer. 2011, 11:761–74.

[8] Mingzhao Xing. Clinical utility of RAS mutations in thyroid cancer: a blurred picture now emerging clearer [J]. BMC Medicine. 2016, 14 (12).

[9] Rui Dou, Lili Zhang, Tingxia Lu et al. Identification of a novel HRAS variant and its association with papillary thyroid carcinoma [J]. Oncol Lett. 2018. 15(4): 4511–4516.

[10] J. Simões‑Pereira, M. M. Moura, I. J. Marques et al. The role of EIF1AX in thyroid cancer tumourigenesis and progression [J]. Journal of Endocrinological Investigation. 2018.

[11] Avaniyapuram KannanMurugan. mTOR: Role in cancer, metastasis and drug resistance [J]. Seminars in Cancer Biology. 2019, 59: 92-111.

[12] Catarina Tavares, Catarina Eloy, Miguel Melo et al. mTOR Pathway in Papillary Thyroid Carcinoma: Different Contributions of mTORC1 and mTORC2 Complexes for Tumor Behavior and SLC5A5 mRNA Expression [J]. Int J Mol Sci. 2018, 19(5):1448.