导语：甲状腺癌是全球发病率较高的恶性肿瘤之一，其发病率在过去几十年中显著上升。然而，在20世纪80年代末之前，人们对甲状腺癌的分子发病机制知之甚少。随着分子生物学技术的飞速发展，尤其是核酸测序技术的突破，甲状腺癌的基因组学研究取得了巨大进展。James A Fagin及其研究团队回顾甲状腺癌基因组学研究的40年历程，总结其主要发现，并探讨未来的研究方向[1]。
甲状腺癌的克隆组成
在20世纪80年代末之前，人们并不清楚所有甲状腺肿瘤是否都是克隆性的，即是否都源自一个通过突变获得生长优势的单细胞。这一问题的解决得益于Philip Fialkow在血液恶性肿瘤中的开创性工作。他通过研究女性患者X染色体上的G6PD基因变异，发现白血病是克隆性的。随后，Vogelstein进一步完善了这一方法，通过限制性DNA酶和Southern blotting技术，能够区分多克隆和单克隆细胞群体。这些技术的应用证实了甲状腺腺瘤和癌也是克隆性的。
甲状腺癌基因的发现
IH-3T3细胞聚焦测定法甲状腺癌致病基因的发现最初依赖于一种利用肿瘤病毒转化小鼠成纤维细胞系的方法。1989年，意大利研究团队通过NIH-3T3细胞聚焦测定法，发现了RET基因的重排，并识别出NTRK1融合基因作为乳头状甲状腺癌(PTC)的致癌基因。此外，该方法还发现了甲状腺癌中的RAS突变。这些发现为后续的甲状腺癌基因研究奠定了基础。
基于PCR的候选基因筛查随着PCR技术的发展，研究人员能够更高效地检测甲状腺癌中的基因突变。例如，RET重排和RAS点突变通过PCR技术得到了进一步确认。此外，TP53突变作为未分化甲状腺癌(ATC)的标志，也通过PCR技术被多个研究团队发现。这些发现加速了甲状腺癌基因诊断的发展。
甲状腺癌的基因表达研究
基因表达谱分析20世纪末，cDNA微阵列技术的出现使得研究人员能够全面分析甲状腺癌中的基因表达变化。这些研究揭示了甲状腺癌与正常甲状腺组织之间显著的基因表达差异，并发现不同组织学亚型的PTC(如经典型和滤泡型)之间也存在显著的基因表达差异。此外，miRNA在甲状腺癌中的表达也得到了广泛研究，发现特定miRNA在PTC中的表达上调。
甲状腺癌基因组学的里程碑：TCGA研究2014年，美国癌症基因组图谱(TCGA)项目发布了对PTC的综合基因组学分析。该研究发现PTC主要为二倍体，突变负荷低，并且主要由BRAF、RAS和RET/NTRK融合等非重叠突变驱动。此外，TCGA还发现了新的甲状腺癌基因，如EIF1AX、CHEK2和PPM1D。这些发现不仅深化了我们对甲状腺癌分子机制的理解，还为临床诊断和治疗提供了新的靶点。
甲状腺癌的遗传易感性
除了家族性甲状腺髓样癌(MTC)与多内分泌腺瘤病(MEN)综合征相关外，还有一些遗传性疾病会增加非髓样甲状腺癌的风险。例如，家族性腺瘤性息肉病(FAP)与APC基因突变相关。此外，PTEN错构瘤综合征与PTEN基因突变相关，而Carney综合征则与PRKAR1A基因突变相关。这些发现强调了遗传因素在甲状腺癌发生中的重要性。
分子诊断在甲状腺结节中的应用
甲状腺细针穿刺(FNA)细胞学检查是诊断甲状腺结节的常用方法，但约20%的病例结果不确定。分子诊断技术的发展为解决这一问题提供了新的途径。例如，BRAF、RAS、RET等基因的突变检测已被纳入FNA样本的分子诊断测试中。近年来，基于NGS的综合DNA/RNA测试已被广泛验证，能够高灵敏度和高特异性地检测甲状腺癌。这些分子诊断测试显著降低了不确定细胞学结果的甲状腺结节患者的诊断手术率。
分子诊断指导甲状腺癌的系统治疗
随着对甲状腺癌基因组学的深入了解，分子诊断在甲状腺癌的系统治疗中也发挥了重要作用。例如，针对RET融合基因的高选择性RET激酶抑制剂selpercatinib和pralsetinib已被批准用于治疗RET突变的MTC。此外，BRAFV600E突变的ATC患者的一线治疗方案是达拉非尼(BRAF抑制剂)与曲美替尼(MEK抑制剂)的联合使用。这些基于肿瘤基因型的治疗方案显著提高了患者的治疗效果。
结语
甲状腺癌的基因组学研究在过去40年中取得了显著进展，从最初的克隆组成研究到现在的综合基因组学分析，我们对甲状腺癌的分子机制有了更深入的理解。这些发现不仅推动了甲状腺癌的分子诊断技术的发展，还为精准治疗提供了新的靶点。然而，甲状腺癌的复杂性仍然存在许多挑战，未来的研究需要进一步探索甲状腺癌的微进化机制，以及如何将这些发现转化为更有效的临床治疗策略。随着技术的不断进步和研究的深入，我们有理由相信甲状腺癌的治疗将迎来更多的突破。
参考文献：
[1] JAMES A FAGIN,YURI E NIKIFOROV.Thyroid,2023 Nov;33(11):1271-1286.
ldquo;医学论坛网”发布医学领域研究成果和解读，供专业人员科研参考，不作为诊疗标准，使用需根据具体情况评估。
导语：甲状腺癌是全球发病率较高的恶性肿瘤之一，其发病率在过去几十年中显著上升。然而，在20世纪80年代末之前，人们对甲状腺癌的分子发病机制知之甚少。随着分子生物学技术的飞速发展，尤其是核酸测序技术的突破，甲状腺癌的基因组学研究取得了巨大进展。James A Fagin及其研究团队回顾甲状腺癌基因组学研究的40年历程，总结其主要发现，并探讨未来的研究方向[1]。
甲状腺癌的克隆组成
在20世纪80年代末之前，人们并不清楚所有甲状腺肿瘤是否都是克隆性的，即是否都源自一个通过突变获得生长优势的单细胞。这一问题的解决得益于Philip Fialkow在血液恶性肿瘤中的开创性工作。他通过研究女性患者X染色体上的G6PD基因变异，发现白血病是克隆性的。随后，Vogelstein进一步完善了这一方法，通过限制性DNA酶和Southern blotting技术，能够区分多克隆和单克隆细胞群体。这些技术的应用证实了甲状腺腺瘤和癌也是克隆性的。
甲状腺癌基因的发现
IH-3T3细胞聚焦测定法甲状腺癌致病基因的发现最初依赖于一种利用肿瘤病毒转化小鼠成纤维细胞系的方法。1989年，意大利研究团队通过NIH-3T3细胞聚焦测定法，发现了RET基因的重排，并识别出NTRK1融合基因作为乳头状甲状腺癌(PTC)的致癌基因。此外，该方法还发现了甲状腺癌中的RAS突变。这些发现为后续的甲状腺癌基因研究奠定了基础。
基于PCR的候选基因筛查随着PCR技术的发展，研究人员能够更高效地检测甲状腺癌中的基因突变。例如，RET重排和RAS点突变通过PCR技术得到了进一步确认。此外，TP53突变作为未分化甲状腺癌(ATC)的标志，也通过PCR技术被多个研究团队发现。这些发现加速了甲状腺癌基因诊断的发展。
甲状腺癌的基因表达研究
基因表达谱分析20世纪末，cDNA微阵列技术的出现使得研究人员能够全面分析甲状腺癌中的基因表达变化。这些研究揭示了甲状腺癌与正常甲状腺组织之间显著的基因表达差异，并发现不同组织学亚型的PTC(如经典型和滤泡型)之间也存在显著的基因表达差异。此外，miRNA在甲状腺癌中的表达也得到了广泛研究，发现特定miRNA在PTC中的表达上调。
甲状腺癌基因组学的里程碑：TCGA研究2014年，美国癌症基因组图谱(TCGA)项目发布了对PTC的综合基因组学分析。该研究发现PTC主要为二倍体，突变负荷低，并且主要由BRAF、RAS和RET/NTRK融合等非重叠突变驱动。此外，TCGA还发现了新的甲状腺癌基因，如EIF1AX、CHEK2和PPM1D。这些发现不仅深化了我们对甲状腺癌分子机制的理解，还为临床诊断和治疗提供了新的靶点。
甲状腺癌的遗传易感性
除了家族性甲状腺髓样癌(MTC)与多内分泌腺瘤病(MEN)综合征相关外，还有一些遗传性疾病会增加非髓样甲状腺癌的风险。例如，家族性腺瘤性息肉病(FAP)与APC基因突变相关。此外，PTEN错构瘤综合征与PTEN基因突变相关，而Carney综合征则与PRKAR1A基因突变相关。这些发现强调了遗传因素在甲状腺癌发生中的重要性。
分子诊断在甲状腺结节中的应用
甲状腺细针穿刺(FNA)细胞学检查是诊断甲状腺结节的常用方法，但约20%的病例结果不确定。分子诊断技术的发展为解决这一问题提供了新的途径。例如，BRAF、RAS、RET等基因的突变检测已被纳入FNA样本的分子诊断测试中。近年来，基于NGS的综合DNA/RNA测试已被广泛验证，能够高灵敏度和高特异性地检测甲状腺癌。这些分子诊断测试显著降低了不确定细胞学结果的甲状腺结节患者的诊断手术率。
分子诊断指导甲状腺癌的系统治疗
随着对甲状腺癌基因组学的深入了解，分子诊断在甲状腺癌的系统治疗中也发挥了重要作用。例如，针对RET融合基因的高选择性RET激酶抑制剂selpercatinib和pralsetinib已被批准用于治疗RET突变的MTC。此外，BRAFV600E突变的ATC患者的一线治疗方案是达拉非尼(BRAF抑制剂)与曲美替尼(MEK抑制剂)的联合使用。这些基于肿瘤基因型的治疗方案显著提高了患者的治疗效果。
结语
甲状腺癌的基因组学研究在过去40年中取得了显著进展，从最初的克隆组成研究到现在的综合基因组学分析，我们对甲状腺癌的分子机制有了更深入的理解。这些发现不仅推动了甲状腺癌的分子诊断技术的发展，还为精准治疗提供了新的靶点。然而，甲状腺癌的复杂性仍然存在许多挑战，未来的研究需要进一步探索甲状腺癌的微进化机制，以及如何将这些发现转化为更有效的临床治疗策略。随着技术的不断进步和研究的深入，我们有理由相信甲状腺癌的治疗将迎来更多的突破。
参考文献：
[1] JAMES A FAGIN,YURI E NIKIFOROV.Thyroid,2023 Nov;33(11):1271-1286.
ldquo;医学论坛网”发布医学领域研究成果和解读，供专业人员科研参考，不作为诊疗标准，使用需根据具体情况评估。
