甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，發(fā)病率日益增加，現(xiàn)已成為全球第八位最常見癌癥。甲狀腺癌按組織學(xué)類型分為乳頭狀甲狀腺癌（papillary thyroid carcinoma,PTC)、濾泡型甲狀腺癌（follicular thyroid cancer,FTC)、甲狀腺髓樣癌（medullary thyroid cancer,MTC)和未分化癌（anaplastic thyroid cancer,ATC),其中PTC和FTC又稱為分化型甲狀腺癌（differentiated thyroid cancer,DTC)。目前，全球范圍內(nèi)廣泛使用的術(shù)前診斷甲狀腺癌方法為甲狀腺超聲引導(dǎo)下細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)（fine needle aspiration cytology,FNAC)檢查，但仍有20%~30%甲狀腺結(jié)節(jié)無法得到準(zhǔn)確診斷。因此許多患者最終選擇了外科診斷性手術(shù)，但術(shù)后病理大多數(shù)是良性的。不必要的手術(shù)通常造成患者需要終身的甲狀腺素替代治療和承受相應(yīng)的手術(shù)后并發(fā)癥，也在一定程度上造成了醫(yī)療資源的浪費(fèi)。近十余年來，分子檢測越來越多地被運(yùn)用到甲狀腺癌的診斷中。從BRAF V600E單基因到基因 panel、多基因分類器雖然診斷的敏感性有所提高，但陽性預(yù)測值和特異性較低。目前人們已經(jīng)從DNA和RNA水平對甲狀腺腫瘤開展了廣泛研究，但基因的功能最終需要通過相應(yīng)的蛋白質(zhì)發(fā)揮作用。蛋白質(zhì)作為基因的表達(dá)產(chǎn)物，生理活動的執(zhí)行者，有必要從蛋白質(zhì)整體水平揭示甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展，闡述其癌變本質(zhì)。

（一）蛋白質(zhì)組學(xué)在PTC診斷中的應(yīng)用

PTC是最常見的甲狀腺癌，國內(nèi)外學(xué)者許多發(fā)表的甲狀腺蛋白質(zhì)組學(xué)研究著眼于將PTC蛋白質(zhì)譜與健康或良性甲狀腺組織進(jìn)行比較，從而篩選出特異性分子標(biāo)志物。國內(nèi)學(xué)者篩選出潛在蛋白質(zhì)標(biāo)志物載脂蛋白C-I、載脂蛋白C-III、α-珠蛋白和β-珠蛋白，發(fā)現(xiàn)該標(biāo)志物組合區(qū)別PTC和非PTC的特異度為88.0%,靈敏度為92.5%.許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)鈣結(jié)合蛋白在不同類型甲狀腺癌中表達(dá)不一，其中S100蛋白亞型S100A6、S100A11蛋白在PTC中表達(dá)明顯增加。膜聯(lián)蛋白屬于鈣依賴性磷脂結(jié)合蛋白家族，與磷脂酶A2活性、細(xì)胞分裂、分化及凋亡密切相關(guān)。研究顯示，PTC中膜聯(lián)蛋白A3表達(dá)減少，膜聯(lián)蛋白A1、A2表達(dá)增加。膜聯(lián)蛋白表達(dá)模式的不一致可能表明其在甲狀腺癌中存在一定的抑制或促進(jìn)腫瘤的功能，可能是PTC的有效標(biāo)志物。Guo等利用獨(dú)特的PCT-SWATH技術(shù)結(jié)合人工智能分析了近千例甲狀腺結(jié)節(jié)組織標(biāo)本，分離出含有14種蛋白質(zhì)的panel，該panel診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的臨床準(zhǔn)確率可高達(dá)90%。由于尿液的特殊性質(zhì)，尿液中的蛋白質(zhì)組成和濃度極不穩(wěn)定，因此從尿液中尋

找出穩(wěn)定尿蛋白生物標(biāo)志物困難重重。但 Jayapalan等發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，PTC患者尿液中多功能肌動蛋白調(diào)節(jié)蛋白 gelsolin 表達(dá)增加，為PTC尿蛋白質(zhì)組學(xué)提供了新的視角。

gelsolin參與細(xì)胞形態(tài)、運(yùn)動和生長過程，并且在不同腫瘤中表達(dá)模式不同，尚有待進(jìn)一步研究。

另外有學(xué)者發(fā)現(xiàn)不同PTC亞型間蛋白質(zhì)組學(xué)表達(dá)同樣存在差異。IQGAP1蛋白在經(jīng)典型PTC(classica1PTC,CPTC)中顯著增加，而IQGAP2蛋白在濾泡亞型PTC（follicular variant PTC,FVPTC)中高表達(dá)。這表明IQGAP蛋白在甲狀腺癌病理學(xué)中的作用不同。隨后該團(tuán)隊(duì)利用

MALDI-MS技術(shù)檢測21例甲狀腺癌發(fā)現(xiàn)，FVPTC中檢測到高信號強(qiáng)度的S100A6、波形蛋白和細(xì)胞質(zhì)肌動蛋白1,CPTC中檢測到前膜蛋白A/C,具有乳頭狀核特點(diǎn)的非浸潤性甲狀腺濾泡性腫瘤（non-invasive follicular thyroid neoplasms with papillary-like nuclear features,NIFTP)組織中檢測到60S核糖體蛋白L6和L8。分層聚類分析示其蛋白質(zhì)組學(xué)可鑒別CPTC與FVPTC/NIFTP,但后兩者間無法區(qū)分。Ciregia等發(fā)現(xiàn)膜聯(lián)蛋白A1在術(shù)前診斷CPTC的靈敏度和特異度分別為87%和94%,診斷TCVPTC的靈敏度和特異度分別為85%和100%.證實(shí)膜聯(lián)蛋白A1可能是術(shù)前PTC亞型診斷的潛在標(biāo)志物。

（二）蛋白質(zhì)組學(xué)在FTC診斷中的應(yīng)用

具有濾泡生長模式的甲狀腺腫瘤通常較難在細(xì)胞學(xué)上區(qū)分，甚至在組織學(xué)標(biāo)本也具有一定難度，這些病變包含良性濾泡性腺瘤（follicular adenoma,FA),FVPTC和FTC,人們一直試圖利用高通量組學(xué)辦法尋找到新型生物標(biāo)志物，能夠輔助鑒別這些腫瘤，蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用更是廣泛。Lai等利用LC-MS研究FA和FTC蛋白質(zhì)組學(xué)譜，想尋找到能鑒別兩者的特異性蛋白質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FTC潛在生物標(biāo)志物包含多種線粒體蛋白（CHCHD2、SUCLG2、STOML2等）、琥珀酰輔酶A連接酶、ES1蛋白同源物、電子轉(zhuǎn)移黃蛋白亞單位β(ETFB)等，其中SUCLG2區(qū)分FTC和FA的靈敏度為75%,特異性為80%.Gawin等根據(jù)LC-MS/MS方法分別在CPTC、FVPTC、FTC、FA中發(fā)現(xiàn)4256、4025、2346和2079個蛋白質(zhì)。FA和FTC中重復(fù)表達(dá)蛋白質(zhì)約為90%;FA與PTC的兩種亞型共表達(dá)約為40%;而FTC與PTC兩種亞型相比，共有約80%的蛋白質(zhì)具有相同豐度；PTC兩種亞型總體相似性最高，約有95%的蛋白質(zhì)重復(fù)表達(dá)，證實(shí)了蛋白質(zhì)組學(xué)

在甲狀腺腫瘤分類中的潛力。Guo等同樣發(fā)現(xiàn)PTC組織蛋白質(zhì)組學(xué)與FA、FTC相差較大，但是FA、FVPTC、FTC的蛋白質(zhì)組學(xué)高度接近，區(qū)分兩者較困難。而Uyy和其同事們認(rèn)為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)甲狀腺激素合成的CANX、GPX3、HSP90B1、HSPAS、PDIA4和TG這6種蛋白可以用于區(qū)分FA和FVPTC亞型。高通量蛋白質(zhì)組學(xué)方法可協(xié)助增強(qiáng)對于甲狀腺癌組織病理學(xué)變異的特征了解，輔助分類。

（三）蛋白質(zhì)組學(xué)在MTC/ATC診斷中的應(yīng)用

MTC較PTC、FTC少見，但生物學(xué)行為常常更具侵襲性。Zhan等利用LC-MS對散發(fā)性MTC中差異表達(dá)蛋白進(jìn)行鑒定和分析，鑒定出388種差異表達(dá)蛋白，主要參與細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞骨架重塑或氧化還原酶活性。其中THBS1、MMP9、FN1、RPS6KA3、SYT1和癌胚抗原均被免疫印跡（Western blot)成功驗(yàn)證。此外，他們發(fā)現(xiàn)FN1和RPS6KA3可用于鑒別散發(fā)性MTC與配對正常甲狀腺組織，且臨床降鈣素水平與腫瘤組織中的FN1和RPS6KA3水平正相關(guān)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)MTC中FN1低表達(dá)是無進(jìn)展生存的獨(dú)立不良預(yù)后因素，提示FN1可能是散發(fā)型MTC的新型生物標(biāo)志物。Gawin等利用LC-MALDI-MS/MS分別在CPTC、FVPTC、FTC、MTC、ATC中檢測到3189、1447、2 787、3022、2225種蛋白質(zhì)，他們觀察到來源于上皮細(xì)胞的甲狀腺癌和來源于C細(xì)胞的MTC之間存在著巨大的蛋白表達(dá)差異：在DTC中有約30%的蛋白表達(dá)在MTC中缺失，而MTC中有15%的蛋白表達(dá)在PTC和FTC中均未檢測到。此外，ATC和DTC間也存在顯著的蛋白表達(dá)差異：DTC中45%的蛋白在ATC中表達(dá)缺失，而約9%的ATC表達(dá)蛋白在DTC未見。在DTC中與肌動蛋白細(xì)胞骨架和肌動球蛋白（肌肉）功能、脂質(zhì)和碳水化合物代謝以及糖基化相關(guān)的基因／蛋白質(zhì)表達(dá)占優(yōu)勢，MTC中與神經(jīng)元和突觸功能相關(guān)的基因／蛋白質(zhì)（包含G蛋白偶聯(lián)信號、線粒體翻譯等）占主導(dǎo)地位，如降鈣素（CALC和CALCB),神經(jīng)肽（NPV、VGF),CRTC1、FMR1、SNCA等，ATC中過度表達(dá)蛋白質(zhì)多與免疫應(yīng)答、細(xì)胞遷移、運(yùn)動和黏附以及形態(tài)發(fā)生和發(fā)育調(diào)節(jié)相關(guān)，如AZU1、DEFA1、DEFA3、

ELANE,IFI16、IFITM1、IFITM3、LTF、MPO、MX1、MX2、SAAI等蛋白。Pietrowska等利用MALDI-MS技術(shù)檢測甲狀腺癌蛋白質(zhì)組學(xué)也得出同樣的結(jié)論，MTC與起源于上皮的甲狀腺腫瘤以及ATC與DTC間有著不同的蛋白質(zhì)表達(dá)譜。

參考文獻(xiàn)

1.Singh Ospina N, Iniguez-Ariza NM & Castro MR (2020) Thyroid nodules: diagnostic evaluation based on thyroid cancer risk assessment. BMJ 368, l6670, doi: 10.1136/bmj.l6670.

2.Lim H, Devesa SS, Sosa JA, Check D & Kitahara CM (2017) Trends in Thyroid Cancer Incidence and Mortality in the United States, 1974-2013. JAMA 317, 1338-1348, doi: 10.1001/jama.2017.2719.

3.Miranda-Filho A, Lortet-Tieulent J, Bray F, Cao B, Franceschi S, Vaccarella S & Dal Maso L (2021) Thyroid cancer incidence trends by histology in 25 countries: a population-based study. Lancet Diabetes Endocrinol 9, 225-234, doi: 10.1016/S2213-8587(21)00027-9.

4.Fagin JA & Wells SA, Jr. (2016) Biologic and Clinical Perspectives on Thyroid Cancer. N Engl J Med 375, 1054-1067, doi: 10.1056/NEJMra1501993.

5.Alexander EK, Kennedy GC, Baloch ZW, Cibas ES, Chudova D, Diggans J, Friedman L, Kloos RT, LiVolsi VA, Mandel SJ, Raab SS, Rosai J, Steward DL, Walsh PS, Wilde JI, Zeiger MA, Lanman RB & Haugen BR (2012) Preoperative diagnosis of benign thyroid nodules with indeterminate cytology. N Engl J Med 367, 705-715, doi: 10.1056/NEJMoa1203208.