随着甲状腺癌的患病率快速攀升，甲状腺癌已被列入最常见恶性肿瘤，成为发病率增长最快的实体肿瘤之一。据美国癌症协会统计，自1989年起的20余年间，甲状腺癌发病率增长了4.99倍，至今已成为美国女性恶性肿瘤发病率的第5位。而在我国甲状腺癌的发病情况也相当严峻，2012年卫生部统计报告显示，甲状腺癌已上升至我国女性恶性肿瘤第3位。大多数的甲状腺结节属于良性结节，恶性甲状腺结节仅占5%至15%，其中90%以上的恶性结节为分化型甲状腺癌(differentiated thyroid cancer, DTC)，包括：乳头状癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)、滤泡状癌(follicular thyroid carcinoma, FTC)、Hurthle细胞或嗜酸细胞癌和低分化型甲状腺癌，另外约3%为分化不良癌，包括髓样癌(medullary thyroid carcinoma, MTC)和未分化癌。

细针穿刺细胞学检查(Fine needle aspiration, FNA)是当前临床指南推荐的对于甲状腺结节患者诊断的必需检测项目之一，但该技术的敏感度(约80%-90%)有限，受到如穿刺部位、采集方法和检测技术的限制，使得约20%的甲状腺结节无法明确诊断，导致漏诊。或由于缺乏可靠的诊断手段，部分患者需通过术后病理检测明确诊断，造成患者不必要的治疗伤害。因此，一种准确性、敏感度高的诊断技术或辅助诊断技术需要建立，并应用于临床，为实现个体化医疗提供依据。同时，美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network, NCCN)的甲状腺肿瘤临床实践指南明确指出滤泡型甲状腺癌或甲状腺Hürthle细胞癌的诊断依据为血管或包膜的侵犯，故不能用细针抽吸确诊，也需考虑基于分子生物学标记的诊断技术。

在过去的近十年里，分子生物学检测技术飞速发展，关于甲状腺癌的研究也开始受到关注，已有大量文献证实甲状腺癌与体细胞突变(包括点突变和染色体改变)、基因表达、微小RNA表达及基因启动子甲基化相关，但甲状腺癌的病因至今尚未明确。为对甲状腺癌进行早期诊断、判断预后及个体化治疗方案的制定，本篇综述将从临床检验的视角总结现今甲状腺癌在分子生物水平的最新进展。

酪氨酸激酶受体(receptor tyrosine kinase, RET)原癌基因被认为在髓样癌中与胚系或者体细胞突变最为密切相关。据文献报道约20%的髓样甲状腺癌由于RET基因发生胚系突变，而合并三种遗传性内分泌综合征的一种^[1]。另外80%的髓样甲状腺癌是散发的，尽管RET基因体细胞突变可见于40%-50%的散发病例中。每一个综合征都可以通过一个独特的临床表现予以区分。NCCN指南中也提到对于散发型髓样癌患者，RET基因突变对预后是不利的。对于第一次甲状腺术后若诊断为髓样细胞癌的患者，NCCN建议应当进行癌胚抗原(CEA)、血清降血钙素检测及对受检者一级血亲进行遗传性检测及咨询，中央与颈侧隔间超声的检查，还建议检测RET基因是否存在突变(尤其是第10, 11, 13-16外显子)。

多发性内分泌腺瘤(multiple endocrine neoplasia, MEN) 2A型合并有RET突变位于第10外显子的密码子609、611、618和620，及第11外显子的密码子634。MEN2A患者的特征是甲状腺髓样癌(MTC)、嗜铬细胞瘤及原发性甲状旁腺功能亢进(primary hyperparathyroidism，PHPT)。近来，Scollo等人在一位具有明显遗传倾向的男性患者中发现了RET基因的一个新的突变，发生于第11外显子的密码子632^[2]。MEN2B合并有RET突变位于第16外显子的密码子918 (＞95%)和第15外显子的密码子883。这类病人都表现为最具侵袭性的髓样甲状腺癌，他们最具代表性的是伴有嗜铬细胞瘤而不是PHPT，以及其他一些综合征，也会表现出骨骼肌的异常和发育缺陷。

遗传性甲状腺髓样癌伴随有第10外显子的609、611、618和620密码子的突变，还有第13外显子的密码子768突变和第14外显子的804密码子突变。这类患者常常仅表现为甲状腺髓样癌，而不一定伴有嗜铬细胞瘤或PHPT。因此遗传性MTC的诊断是要求至少4个家庭成员被证实患有MTC。如MEN2B中，大多数散发型甲状腺癌的患者都存在第16外显子的918密码子的突变。患者为散发型甲状腺癌时相较于遗传型生存期降低，常伴有淋巴结转移。

表 1(Table 1)

表 1 散发型甲状腺髓样癌的常见突变 类型 最常见突变 典型的临床表现 MEN2A 第10外显子，第609, 611, 618和620密码子 第11外显子，密码子634 甲状腺髓样癌, 嗜铬细胞瘤, 原发性甲状旁腺功能亢进 MEN2B 第16外显子，第918密码子(多于95%) 第15外显子，密码子883 侵袭性甲状腺髓样癌嗜铬细胞瘤而不伴原发性甲状旁腺功能亢进 骨骼肌发育异常及进行性退化 FMTC 第10外显子，第609, 611, 618和620密码子 第13外显子，第768密码子 第14外显子，第804密码子 至少4名家庭成员伴有甲状腺髓样癌 不一定伴嗜铬细胞瘤或原发性甲状旁腺功能亢进 散发型 第16外显子，第918密码子 生存期降低及淋巴结转移

表 1 散发型甲状腺髓样癌的常见突变

预防性甲状腺切除术的时机通常取决于继承RET突变的侵袭性。密码子634突变是髓样细胞癌中恶性程度最高的，而且发生的年龄较小，而其他的RET突变合并MEN2A或家族性甲状腺髓样癌，则恶性程度较低。预防性甲状腺切除术对于低风险的RET基因突变可推迟，如甲状腺髓样癌延迟发生的、年度基础降血钙素测量是正常的、年度的超声检查是无明显异常的、没有激进型MTC家族史的患者^[3]。

RET/PTC基因重排，是染色体易位或臂内倒位而导致RET基因的3′端和其它基因的5′端结合产生的重排，使得该受体形成嵌合体而被激活。其中两个最常见的重排类型为位于10号染色体的长臂的RET/ PTC1和RET/PTC3基因重排，由RET基因分别与H4基因和ELE1基因臂内倒位融合形成，使RET/PTC蛋白质能激活MAPK信号通路。约20%的相关文献表明此种基因重排具有高度异质性，而这种异质性可能归因于检测敏感性的变异度及细胞克隆的差异。

美国病理学家学会(CAP)证实乳头状甲状腺癌患者常发生RET/PTC基因重排, 尤其在年轻患者和曾辐射暴露的患者中频发。乳头状甲状腺癌的形态学变化也显现出不同的RET重排特异型。组织学诊断上来讲，RET/PTC3在实性亚型甲状腺肿瘤中常见，这是一种有争议但具有高度侵袭性的由不同基质包围的实性层状细胞组成的组织亚型。研究表明，约79%的实性亚型甲状腺肿瘤具有RET/PTC3型基因重排，另有7%为RET/PTC1型基因重排。而传统的甲状腺乳头状癌患者中38%具有RET/PTC1型基因重排，RET/PTC3型基因重排则有19%。因此研究者认为RET基因重排的不同类型使得甲状腺肿瘤细胞有不同的表型特质。在1999年的儿科杂志上同样表明RET/PTC突变：①常发生于散发的儿童型甲状腺乳头状癌；②主要表现为PTC-1型；③频繁多发型；④儿童中辐射诱导的甲状腺乳头状癌分布不同。在临床上，RET/PTC基因重排阳性的肿瘤通常好发于青少年女性，早期局部淋巴结转移且转移率高，呈乳头状肿瘤组织学表现，伴有砂粒体。从预后方面来讲，RET/PTC1基因重排与淋巴结转移相关，而与肿瘤演化为低分化或者未分化不相关^[5]。

通过对多例甲状腺癌患者的细胞学样本进行单项测试及分子诊断检测证实了RET基因重排对甲状腺肿瘤在临床诊断中的应用研究，RET基因重排的检测技术的应用对形态学不确定的穿刺标本提供益处。对于一个细胞学不确定的标本，如果RET基因重排显示阳性就需要甲状腺全切(如同BRAF V600E突变阳性)。由于RET与典型变异PTC的区域淋巴结转移相关，故RET阳性对判断预后也提供了证据(如同BRAF阳性)。有研究表明，RET/PTC基因重排与BRAF V600E突变常同时发生于甲状腺乳头状癌中^[4]。

BRAF基因为RAF家族成员，位于7q34，长约190 kb，含18个外显子，编码783氨基酸的蛋白。BRAF基因编码的蛋白是一种丝氨酸-苏氨酸特异性激酶, 是RAS/RAF/MEK/ERK/MAPK通路重要的转导因子, 参与调控细胞，与细胞生长、分化和凋亡等功能相关。最常见的是BRAF基因第15位外显子上的第1799位单个碱基错义突变(T1799A)导致翻译蛋白质第600密码子的由缬氨酸替换为谷氨酸，进而持续激活BRAF激酶，造成MAPK通路持续活化，细胞无限制分裂、增殖，进而导致恶性肿瘤的发生^[7]。据报道，约35%-70%的甲状腺乳头状癌存在BRAF基因的改变，除BRAF V600E突变外，甲状腺乳头状癌还存在其他形式的BRAF激活，包括K601E点突变，及密码子600区域小片段缺失和插入^[8]，另外辐射暴露的甲状腺乳头状癌常存在AKAP9/BRAF重排。

美国病理学家学会(CAP)发布的一篇甲状腺癌的分子诊断中表明，BRAF V600E突变是乳头状甲状腺癌最常见的已知的基因变异, 它代表乳头状癌一个特定的标志和相关的肿瘤类型^[6]。在典型的乳头状及高细胞甲状腺癌、1/3的髓样癌和未分化癌中都被证实有BRAF基因突变。从组织学变异角度来看，高细胞变异型甲状腺乳头状癌与BRAF V600E密切相关，存在于70%-80%的甲状腺乳头状癌中，约有60%有典型的乳头状增长。大多数BRAF基因变异阳性的肿瘤为典型乳头状癌伴局部突出的高细胞或弥漫性边缘型高细胞特性。此外BRAF基因变异阳性的典型乳头状癌常伴有边缘侵袭性和可能表现为突出区域由高细胞特性肿瘤细胞组成。相反的，BRAF V600E变异仅存在乳头状癌的滤泡变异的10%。其他BRAF的点突变，如K601E都十分罕见，大多发现于乳头状癌的滤泡变异中。BRAF V600E变异也发生于未分化和低分化的甲状腺乳头状癌中。去分化型甲状腺癌拥有分化型的特点(如两者都包括BARF基因突变)，这说明分化型可以进展为去分化型。而BRAF V600E变异不存在于滤泡状癌和良性甲状腺结节中，因此在原发的甲状腺损伤中该突变是乳头状癌的特殊标志，与肿瘤类型密切相关。此外，BRAF V600E变异已被证实与乳头状癌的高侵袭性相关，包括侵袭性生长，表现为高级别肿瘤，并伴有淋巴结或远处转移。

CAP同样表明BRAF V600E变异与肿瘤的侵袭性特征相关, 比如甲状腺癌侵袭性生长，淋巴结远处转移，且肿瘤复发率和死亡率增加。BRAF V600E变异已被证实可以作为独立的预测指标，评估治疗失败和复发，同样适用于低级别肿瘤患者。普遍认为，BRAF基因突变会导致很多肿瘤促进分子，如血管内皮生长因子(VEGF)及肝细胞生长因子(MET)的过度表达。国内外也通过多学科多方面研究证实了BRAF基因突变与甲状腺乳头状癌死亡率密切关系。另一项研究更是表明BRAF V600E突变是肿瘤相关致死的独立风险因素之一。当此变异在甲状腺外科手术切除或活检穿刺的肿瘤样本中检测到时，其与疾病发生相关。此外，检测BRAF基因的V600E位点也是预测中央区淋巴结转移的一项相当可靠的方法，术前检测BRAF V600E结果显示阳性的甲状腺乳头状癌患者比首次广泛切除更有益处^[9]。

若甲状腺细胞中BRAF基因V600E位点突变激活，可能会引起钠碘转运体功能和碘化代谢的改变；也可能使聚碘功能降低或使肿瘤复发治疗失败。另一项研究则指出甲状腺乳头状癌复发后放射碘亲和力的降低与BRAF基因V600E突变密切相关，从而使得放射性¹³¹I治疗抵抗。BRAFV60 0E通过基因调控肿瘤基础微环境以触发肿瘤的浸润及转移，从而对甲状腺乳头状癌进展到未分化的甲状腺癌起重要的作用。使得BRAF突变易感肿瘤去分化和进展为低分化和未分化癌，与这类患者的预后不良相关。BRAF突变是乳头状微小癌尤为重要的预后特征，偶尔也发现于小于1 cm的肿瘤。大多数的甲状腺微小癌为无痛肿瘤，治疗效果好，尽管也有一部分发生转移，复发和导致死亡，并需要更好的治疗手段。BRAF突变与侵袭性乳头状微小癌的定义仍待完善，然而近期许多研究表明，甲状腺微小癌中的BRAF突变与高频率的甲状腺肿块快速增大或淋巴结转移等特征密切相关。运用BRAF基因变异联合其他导致不良预后的因素(如年龄、特殊病理类型)对甲状腺微小癌及癌灶大者进行危险分级，将对甲状腺癌患者将来个体化手术治疗及术后管理提供更为全面的证据。鉴于BRAF基因突变与甲状腺乳头状的易转移性及癌症复发后放射碘亲和力缺失密切相关，因此手术根治切除突变阳性的癌灶很重要。对于微小乳头状癌(小于或者等于1 mm)的手术治疗，美国甲状腺协会推荐应该施行甲状腺腺叶切除，如术前检测BRAF基因的V600E位点显示阳性，推荐甲状腺全切更利于患者预后。另外，研究发现，大于5 mm的甲状腺癌较小于5 mm的复发率明显增高，因此美国甲状腺协会对于大于5 mm的微小型甲状腺乳头状癌同样推荐进行甲状腺全切。

从治疗方案选择的角度看，甲状腺癌患者检测BRAF V600E可以为潜在肿瘤的进展及将来是否使用选择BRAF V600E靶向治疗阻滞剂提供重要信息依据。研究表明，放射性¹³¹I抵抗及手术不能够治愈的甲状腺癌患者可适用于抗BRAF V600E疗法。

RAS基因的点突变并不限于某一特殊类型的甲状腺肿瘤，在滤泡性癌、乳头状癌和滤泡腺瘤中均有发生。这三个人类RAS基因编码高度相关的G蛋白，将信号由细胞膜受体传送到细胞内各种靶标。美国病理学家学会(CAP)指出RAS (NRAS, HRAS, KRAS)的点突变被发现于乳头状癌、滤泡癌和滤泡腺瘤的卵泡变体。通常乳头状癌伴随RAS突变淋巴结转移率低。当冷腺瘤结节和甲状腺肿结节伴随RAS突变时, 这些病变可能是真正的肿瘤, 应该将他们归类为滤泡腺瘤。RAS突变可能仅代表了一部分侵润性分化良好的甲状腺癌，并且有转移扩散倾向和去分化，因而引起高死亡率，但是这类突变并不能用作全部甲状腺癌的广谱预后指标。

RAS基因特定区域的点突变，如第12和13密码子突变，增加其对GTP (三磷酸鸟苷)的亲和力或第61密码子突变，使得其自动催化GTP酶功能失活，都导致RAS的永久激活且慢性刺激其下游的MAPK和PI3K/AKT信号通路。在甲状腺癌中，突变被发现于三个基因的不同热点，其中NRAS基因的第61密码子和HRAS基因的第61密码子突变是最常见的。乳头状癌中，RAS突变发生于15%-20%的乳头状癌中。乳头状癌若有RAS突变，几乎都伴有滤泡样组织学变异，这些突变与甲状腺乳突状癌不突出的核特征有相关性^{[10, 11]}。RAS突变也发生于40%-50%的传统型滤泡癌和20%-40%的传统型滤泡腺瘤。在腺瘤中，这类突变常见于伴有微小滤泡样生长的肿瘤中。在嗜酸瘤细胞肿瘤中报道的较少，仅0-4%的腺瘤和15%-25%的癌中出现。RAS突变也被发现于一些冷腺瘤结节和甲状腺肿结节中，这些病变很可能是真的肿瘤，因此应当是特指滤泡状腺瘤，不管是否他们常伴有巨滤泡腺瘤的胶质组织学变化。RAS突变对于预测肿瘤的侵袭性并无明确意义。这一突变同时也发现于良性的滤泡腺瘤中，因此RAS的状况并不能用于肿瘤预测。但是，已有许多证据表明，RAS突变在侵润性滤泡癌和乳头状癌中存在时，与不良预后密切相关，尽管这种相关性还未最终建立。许多研究发现RAS突变与滤泡性癌的转移习性相关，尤其体现在骨转移，这可能与RAS突变驱动了肿瘤去分化和转化为未分化癌相关^{[12, 13]}。另外，在对RAS突变和乳突状癌的侵袭性相关性研究中发现RAS突变与远处转移和高死亡率相关，且常常发生于伴滤泡性变异的无痛性乳突状癌中。

PAX8/PPARγ重排导致第2号和3号染色体t (2;3)(q13;p25)发生易位，从而引起编码特异的甲状腺匹配区转录因子的PAX8基因与PPARγ基因发生融合。PAX8/PPARγ基因重排导致PPARγ蛋白的强烈过表达，尽管基因变异诱导的这种细胞转化机制还有待进一步探讨。PAX8/PPARγ重排发生于30%-40%的典型滤泡癌和嗜酸细胞癌中^[15]。伴有PAX8/PPARγ的肿瘤易发生于青年人，通常肿块较小, 有固化或嵌入生长的特性，常伴随血管侵犯。这类重排也能发现于小部分的滤泡腺瘤(2%-10%)和一些滤泡样乳突状甲状腺癌中(＜5%)。PPARγ阳性的滤泡样腺瘤有较厚的囊腔并表现出甲状腺癌的免疫组织化学特征，这提示了他们可能为原发的滤泡性癌或恶性肿瘤，这些容易在组织学检查中被忽略。几乎所有的甲状腺乳头状癌当携带PAX8/PPARγ变异时，为包裹的滤泡样肿瘤，仅能通过细胞核的特征来区分甲状腺滤泡状癌^[15]。

美国病理学家学会也指出PAX8/PPARγ重排发生于常规的滤泡癌和嗜酸细胞癌。PAX8/PPARγ阳性的肿瘤通常很小, 常伴随血管侵犯, 往往发生在年轻的病人。偶尔, 滤泡性变异乳头状癌和滤泡腺瘤也具有PAX8/PPARγ的重排。另有文献报道也证实在滤泡性变异乳头状癌和滤泡腺瘤中发现高频的PAX8/PPARγ基因重排。PPARγ基因融合，被报道的还有CREB3L2/PPARg。

甲状腺癌中其他类型的遗传学变异包含了PI3K/AKT信号通路^[16]，这些变异很少出现于分化良好的甲状腺癌中，而在低分化的甲状腺癌中多见。其他已知发生于低分化和未分化甲状腺癌中的突变包含TP53^[12]和CTNNB1基因。然而，这些突变在分化良好的乳头状或滤泡状癌中十分罕见。TRK重排也发现于甲状腺乳头状癌中，尽管其发生频率很低。

多项研究对甲状腺乳头状癌患者的遗传学改变(BRAF V600E突变、RET、RAS点突变、RET/PTC重组)、组织形态学、临床表现及预后特点进行了比较，并对他们在甲状腺癌诊断中的意义进行了评估。结果表明，RET基因重排与区域淋巴结转移高发呈正相关，BRAF与肿瘤分期正相关，RAS与低危的滤泡型乳头状癌相关；在甲状腺癌的诊断中，BRAFV600E突变的检测评估优于RAS点突变和RET/PTC基因重组，即使在不确定的病变中；术前细针抽吸细胞学样本检测BRAF基因点突变更为明确有意义，可对扩大切除甲状腺及淋巴结的范围提供指导意见；对于甲状腺肿瘤的预后，除肿瘤组织学、原发肿瘤大小、局部侵犯、坏死、血管侵犯、转移外，BRAF基因点突变的状态也将逐渐纳入常规检测甲状腺癌，尤其是甲状腺乳头状癌。因此，BRAF突变检测为甲状腺癌症诊断提供了有利的证据，使病变在早期被发现，并对于不确定性质结节的叶切除术诊断也可免除，大大提高了患者的生活质量。相反，RAS点突变和RET/PTC重排检测没有进一步提高对甲状腺癌的诊断敏感性。且RET/PTC重排同样被发现存在于良性病变中^[14]。

分子诊断技术正在飞速的发展，目前的遗传学分析研究显示，运用特定基因的突变状态有助于探讨甲状腺癌的发病机制，并更进一步识别甲状腺肿瘤的临床表型；提高甲状腺结节临床诊断准确性；判断甲状腺癌病理类型和预后，提升甲状腺肿瘤危险分级的价值；降低了对患者的有创检测手段，以及选择适合的治疗手段，对甲状腺癌患者进行个性化精准医疗的提供了确实的依据，在临床治疗方面也有了突破性进展，值得更广泛的评估其意义。

尽管分子诊断技术仍存在一些不足和限制，但是随着个性化精准医疗对新技术的需求，和科研水平的不断发展和深入，分子诊断技术将成为促进监测和治疗，鉴别诊断甲状腺结节的良恶性及甲状腺治疗和预后判断的重要和必需手段。据现有研究趋势显示，甲状腺癌的新兴生物标记物和治疗靶标，在未来具有较好的发展前景，应当进行更深层的研究。