血小板在甲状腺癌临床诊断中的应用及相关机制的研究进展

2021-01-11 10:08戴甜甜孙科
山东医药 2021年28期
关键词:甲状腺癌血小板淋巴结

戴甜甜,孙科

青海大学,西宁 810001

甲状腺癌作为内分泌常见的癌症,大致占每年所有新诊断恶性肿瘤的3%~4%,是女性的第五大常见癌症。甲状腺癌根据病理类型大致可分为四类,即甲状腺乳头状癌(PTC)、甲状腺滤泡状癌(FTC)、甲状腺未分化癌(ATC)、甲状腺髓样癌(MTC)。其中,PTC 是最常见和侵袭性最小的组织学类型,约占所增加病例的90% 以上,分化程度高,预后好;ATC是恶性程度最高的甲状腺癌,具有高水平快速增殖、局部侵袭和远处转移等特点。明确病理类型对治疗方式的选择非常重要。近年来,部分学者认为血小板参数、血小板衍生生长因子(PDGF)与肿瘤性疾病的发展存在一定的关联性。血小板参数常见指标有血小板压积(PCT)、血小板计数(PLT)、平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)等,通常是血小板功能和活化的指标。自1872年一位外国学者首次报道一例癌症患者的血小板数量增多以来[1],人们对不同种类的恶性肿瘤患者的血小板进行了研究,越来越多的研究认为活化的血小板在癌症进展和转移中起关键作用,并且在癌症治疗中使用抗血小板药物。但血小板在甲状腺恶性肿瘤中的阐述相对较少。现对血小板在甲状腺癌临床诊断中的应用及相关机制的研究进展进行综述。

1 甲状腺癌常见诊断方法

根据中国临床肿瘤学会甲状腺癌诊疗指南(2019版)[2],甲状腺癌的诊断通常包括影像学检查、病理及分子诊断等。不过,临床上症状和查体通常是判断甲状腺肿块良恶性的第一步,根据结节大小、硬度、与周围组织有无黏连等特点可做初步判断。但颈部超声仍作为甲状腺癌的一线检查手段,是检测颈部结构性疾病的最有效工具,尤其是当正常甲状腺组织存在残留时,如结合细针穿刺细胞学病理或血清学结果,颈部超声可以达到接近100% 的准确性。但超声也存在一定的缺点,如对操作者的依赖性大、非特异性发现的频率高、深层结构和被骨骼或空气声遮蔽的结构的可视化不能令人满意[3]。随着科技进步,超声弹性成像作为新兴的超声检查手段可辅助常规颈部超声对肿块硬度及弹性进行评估;其次还包括细针穿刺针吸细胞学检查(FNAC)。FNAC 使用细针对疑似恶性的肿块提取细胞或组织进行染色涂片观察细胞学形态,尤其是细胞核的异型性,若细胞量丰富,可进一步行免疫组化或基因检测。FNAC 是早期恶性肿瘤检测相对简便安全的方法,但多种原因导致其假阴性较高,对于检测结果阴性且高度怀疑恶性的肿块,需多次取样。对于怀疑局部或远处转移者还应完善颈部增强CT 或MRI,通过其密度差或信号差评估有无淋巴结转移,由于呼吸运动,颈部的MRI 会出现显著的图像退化。相比MRI 及普通CT,FDG-PET 扫描对评估甲状腺癌的进展程度及确定预后有良好的效果。随着肿瘤分子发病机制及遗传特征方面研究的进展,检测恶性肿瘤标记物(包括通常在甲状腺癌中过表达的蛋白质,例如HBME1或半乳糖凝集素-3)和与甲状腺癌特异性相关的分子(例如BRAF 突变、RET 融合、其他新基因改变),也可以促进甲状腺癌的诊断[3]。由于检查的有创性及检查费用昂贵等,寻找一种经济、可靠、方便、无创的诊断及评估方法具有重要意义。

2 血小板参数与甲状腺癌的相关性及应用

针对血小板参数与甲状腺癌的关系,国内外很多学者进行了研究。土耳其的一项回顾性研究比较了PTC 和结节性甲状腺肿患者的血象参数,研究表明MPV、PDW 是PTC 的有效预后标志,原发肿瘤直径为1 cm或更大的PTC患者MPV 高于较小直径者,接受放疗治疗的患者的MPV 高于未治疗者[4];BAL⁃DANE 等[5]报道,与良性甲状腺肿和健康受试者相比,PTC 患者MPV 水平较高,肿瘤切除后MPV 水平下降,MPV 的增加应被视为区分甲状腺结节良恶性的辅助诊断工具。然而国内一项研究得出了不一致的结论,该项研究对术前甲状腺癌患者的血小板参数进行了回顾性分析,发现MPV 和PDW 与甲状腺癌存在独立相关,甲状腺癌患者的MPV 较低,PDW值较高,他们认为MPV 降低是炎症状态时大血小板消耗的增加所致,而血小板体积的异质性是巨核细胞分界不均造成的[6];DINCEL 等[7]也比较了血小板参数在甲状腺良恶性疾病中的差异,将160例患者分为三组(甲状腺乳头状癌组、多结节性甲状腺肿患者、正常健康受试者组),发现PTC 患者血液中的PCT 升高,PDW 降低;芬兰甲状腺研究中心对接受甲状腺切除术的79例患者(41例为PTC,38例为经病理证实的良性甲状腺肿)进行研究也得出了一致的结论[8]。总之,国内外学者均认为血小板相关参数与甲状腺癌之间存在一定关联性,并且肿瘤手术切除前后血小板参数也存在差异,血小板参数的变化在一定程度上可判断甲状腺疾病的良恶性程度,对甲状腺癌的早期诊断有价值,为甲状腺癌的诊断提供依据,但不同学者关于甲状腺癌与良性疾病相比血小板参数的变化趋势仍存在一定分歧。

部分学者还对血小板与癌症细胞的转移进行研究,认为血小板与甲状腺癌的转移也存在一定关联。早在1878年,BILLROTH 在肿瘤转移中发现血小板血栓形成,表明肿瘤转移起源于肿瘤细胞—血小板栓子[9]。此后,越来越多的研究人员通过各种研究方法证实,通过降低PLT、减弱血小板功能对肿瘤细胞的转移有显著的抑制效果,认为血小板能促进肿瘤转移,血小板参数随肿瘤细胞的转移而发生一系列变化。XIA 等[10]也针对PDW 与癌症的关系进行了荟萃分析,表明高PDW 水平明显与淋巴结转移有关;周家毅[11]认为PLT 是PTC 颈部淋巴结转移的独立危险因素,PLT 越多发生颈部淋巴结转移的风险越大,预后也越差。YU 等[6]也发现,在FTC 中,MPV 水平与TNM 分期和淋巴结转移相关,T3、T4期淋巴结转移的患者MPV 水平低于T1、T2期,并且有淋巴结转移的滤泡状癌患者较无淋巴结转移者的MPV 降低,但认为PTC 和MTC 的MPV、PDW 与淋巴结转移、TNM 分期、远处转移没有相关性。因此,血小板参数可能是判断甲状腺癌有无转移及转移风险的有效指标。

3 PDGF在甲状腺癌中的异常表达及应用

PDGF 是贮存于血小板α 颗粒中的一种碱性蛋白质,是由A、B、C、D 这4 条多肽链通过二硫键形成的一个同源或异源二聚体分子,分5种亚型:分别是PDGF-AA、BB、AB、CC、DD。它是一种有效的有丝分裂原,在新血管、肺泡和肠绒毛的形成以及中枢神经系统少突胶质细胞的增殖中起着至关重要的作用,在炎症和伤口愈合期间也具有功能性作用。此外,PDGF 及其受体的表达增加与不同的疾病有关,如:PDGF-AA 和PDGF-α 受体在FTC 和PTC 细胞系中高表达,PDGF-β 受体在人甲状腺癌细胞系中也存在。

国内外学者对PDGF 与甲状腺癌之间的关系进行了一系列研究。意大利的一位学者研究甲状腺切除术对PTC和良性结节性甲状腺肿中多种循环血管生成因子的活性和重要性的影响,比较了术前和术后2周血清中血管生成素-2、成纤维细胞生长因子-2、血管内皮生长因子(VEGF)、PDGF-BB 等水平,发现只有PTC患者术后PDGF和VEGF的水平是下降的,该研究结果提高了VEGF-AA 和PDGF-BB 作为PTC治疗有效性生物标志物的潜力[12]。埃及的一位学者也应用酶联免疫吸附法测定良性甲状腺结节患者和原发性甲状腺癌患者的PDGF 水平,并与正常健康对照组进行比较,评估PDGF 对甲状腺癌的诊断准确性,发现PDGF 在鉴别甲状腺癌方面的敏感度和特异度可高达68. 6%[13]。日本学者也通过基因芯片来监测甲状腺癌特异性基因表达来检测其潜在标志物,研究表明,PDGF 在81% 的PTC 和100% 的FTC中过度表达,但在正常甲状腺组织和良性甲状腺肿瘤中呈免疫阴性。因此,PDGF 可能是PTC 和FTC的潜在生物标志物[14]。MATSUO等[15]也在甲状腺癌细胞系中观察到PDGF 受体和PDGF-B 样蛋白受体的异常表达。另有研究也发现,PDGF-BB 在PTC 中过度表达[16]。因此,PDGF 与甲状腺癌存在关联,PDGF对甲状腺癌存在特异性。

4 血小板与甲状腺癌关联的机制

4.1 炎症反应致血小板异常 炎症反应也是癌症发生发展的主要机制之一。持续慢性的炎症刺激导致组织反复损伤修复,使基因自发突变率更高,诱导肿瘤的发生。炎症的生物学效应包括诱导细胞增殖、血管生成,以及抑制细胞凋亡和降低氧化应激适应能力等,导致循环中细胞因子水平增加,尤其是IL-6,可增加诱导增殖,干扰骨髓中巨核细胞的生成,并导致较大血小板的产生。这可能也是癌症患者中MPV 增加的潜在原因[17]。血小板和癌细胞之间复杂的相互作用导致肿瘤生长。血小板通过其在炎症背景下的血管生成、转移和蛋白水解活性等在癌症的发病机制中发挥重要的代谢作用。

4.2 肿瘤细胞—血小板相互作用 肿瘤细胞可分泌多种介质及细胞因子激活血小板,血小板通过活化分泌多种因子来促进肿瘤细胞的侵袭和迁移。肿瘤细胞能够分泌凝血酶等多种介质,凝血酶作为最强有力的血小板激动剂,通过蛋白酶激活受体-1(PAR-1)、蛋白酶激活受体-4(PAR-4)以及P2Y12 受体与血小板表面受体相互作用,导致血小板激活[18]。除此之外,巨核细胞成熟、血小板生成和血小板大小均由细胞因子调节,如粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、白介素和巨噬细胞集落刺激因子(MCSF)。而肿瘤细胞可分泌多种细胞因子,如基质金属蛋白酶、G-CSF 和M-CSF、IL-1、IL-6 和其他生长因子等刺激癌症中的巨核生成和随后的血小板生成,诱导血小板活化和聚集,进而促进血小板—肿瘤环的形成,从而阻止免疫系统检测和自然杀伤细胞对血管内肿瘤细胞的清除,进一步促进肿瘤转移,提高肿瘤细胞的存活率。肿瘤细胞还表达ADP,ADP 通过P2Y1和P2Y12受体激活血小板,使其从致密颗粒中释放出更多的ADP,从而激活邻近血小板。而活化的血小板又可提供促凝剂,放大凝血过程,诱导血栓形成。因此,癌细胞可以通过多种机制激活血小板并刺激其聚集,这也是癌症诱导血栓风险升高的原因[19]。不仅如此,活化的血小板在癌症进展和转移中起关键作用,活化的血小板通过脱颗粒释放VEGF 等多种肿瘤生长因子,促进异常血管生成和肿瘤细胞增殖生长,进一步促进癌症的进展[20-21]。WANG 等[22]发现,活化的血小板还可分泌趋化因子(C-C 基序)配体3(CCL3)并与其受体CCR5 相互作用,这种相互作用通过NF-κB 途径诱导基质金属蛋白酶-1 上调,血小板正是通过这一机制促进ATC 细胞的侵袭和迁移。

4.3 PDGF 促进癌症发展 PDGF 具有一定的促新生淋巴管形成的作用,而淋巴管是PTC 颈部淋巴结转移的主要途径。PDGF-BB 被认为是最有效的淋巴管生成因子,可与血小板衍生生长因子受体(PDGFRα)高亲和力结合,促进PTC 的淋巴转移[16]。不仅如此,顾继英等[23]利用靶向超声造影进行血管评估,认为PDGF 能够促进血管生成。异常血管的生成促进了肿瘤的生长和转移,癌细胞不仅可以从血液中获得生长所需的氧气和营养物质,还可将血管作为向机体其他部位转移肿瘤细胞的管道,引起肿瘤扩散。PDGF 能促使血管平滑肌细胞、血管内皮细胞以及肿瘤细胞增殖和迁移,并使其凋亡受抑制,促进新生血管的形成,还有利于促进结缔组织间质的生成,提供血管生长支持[24]。PDGF-BB 也可以上调VEGF-A 的表达使癌相关血管生成受影响[25]。其次,PDGF 和PDGFR 均可以通过自分泌和旁分泌两条途径增强细胞增殖、转化能力,PDGF 可经自分泌回路过度激活PDGF 受体介导的受体酪氨酸蛋白激酶细胞信号传导通路进一步引起肿瘤细胞的增殖与转化[24]。PDGF 还能够调节miR-146b 的转录,该基因与PTC侵袭性和预后密切相关[26]。另外,PDGF还被证实能抑制自然杀伤细胞的细胞杀伤效应[27],促使肿瘤细胞脱离免疫系统的监视,导致肿瘤细胞的转移及扩散。因此,PDGF 可以通过促进新生淋巴管、血管生成,调节相关基因转录,抑制免疫细胞功能等效应促进肿瘤细胞增殖及转移。

部分学者认为PDGFRα也通过多种机制促使甲状腺恶性肿瘤的发生和发展。LOPEZ-CAMPISTROUS等[28]证明,PDGFRα 通过破坏甲状腺转录因子-1(TTF1)的转录活性特异性地驱动PTC 中的去分化;PDGFRα 激活使TTF1 去磷酸化,从而将该转录因子的定位从细胞核转移到细胞质;TTF1是滤泡细胞发育所必需的,破坏其功能会影响甲状腺球蛋白的产生和碘化钠的转运;PDGFRα 还促进了更具侵袭性和迁移性的细胞表型,肿瘤细胞的核TTF1 表达与PDGFRα 水平呈反比,存在PDGFRα 的患者出现淋巴结转移的可能性是缺乏PDGFRα 表达患者的三倍。此外,EKPEADEWUYI 等[29]也认为PDGFRα 激活是驱动PTC 细胞侵袭性和淋巴结转移的重要机制,抑制PDGFRα 可以为PDGFRα 过度表达的PTC患者提供一种潜在的有效治疗方法。PDGF 及其受体还会导致肿瘤组织间液压力增高,这也是许多实体性肿瘤共有的特点[30]。

5 小结

血小板在甲状腺恶性肿瘤的发生和发展中起关键作用,血小板参数及PDGF 可以与影像学检查、病理及分子诊断等相结合来协助诊断及评估病情进展,这种组合不仅使诊断的准确性得到提高,还可以减少成本。血小板相关参数及PDGF 不仅可判断淋巴结的转移情况及疾病分期,还为甲状腺恶性疾病的诊断及预后提供依据,避免甲状腺疾病的过度诊疗。临床上对于血小板与甲状腺恶性疾病双向作用的分子和生化途径还应该进行更深入的研究,为血小板作为甲状腺癌的标记物提供更可靠的依据,并且为血小板靶向药物抑制甲状腺恶性疾病的进展及肿瘤转移提供思路。

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