血清甲状腺球蛋白抗体在分化型甲状腺癌中的产生机制及其临床价值

赵翊含 林岩松 赵新明

1 中国医学科学院北京协和医学院，北京协和医院核医学科，疑难重症及罕见病国家重点实验室，核医学分子靶向诊疗北京市重点实验室，北京 100730；

2 河北医科大学第四医院核医学科，石家庄 050011

甲状腺癌是头颈部最常见的恶性肿瘤，近几十年来，其发病率呈上升趋势[1]。其中，大部分为来源于滤泡上皮细胞的DTC，占新发病例的95%以上，主要包括乳头状甲状腺癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）、滤泡状甲状腺癌和Hürthle 细胞甲状腺癌[2]。多数甲状腺癌经规范治疗后预后良好，2018 年美国SEER（Surveillance, Epidemiology, and End Results Program）数据库显示，甲状腺癌患者的5 年生存率高达98.3%[3]。DTC 的初始治疗方法为手术，接受甲状腺全切或近全切除术的中高危患者需采用131I 治疗，以破坏术后残留甲状腺组织及清除手术无法切除的摄碘病灶，提高患者的无病生存率及总生存率。之后，患者在长期甲状腺激素抑制或替代治疗中，需定期复查甲状腺激素水平并监测甲状腺球蛋白（thyroglobulin，Tg）水平。

Tg 是一种糖蛋白，由甲状腺滤泡细胞产生，理论上，在手术、放射性碘治疗或其他消融治疗清除所有甲状腺组织后，血清中应检测不到Tg，Tg 水平通常在术后3～4 周达到最低点[4]。因此，目前公认的清甲目的之一是排除残留甲状腺组织分泌的Tg 对疾病监测的影响，从而提高Tg 在随访中的特异性，以便早期发现残留或复发病灶。当Tg 持续存在或水平升高需引起高度警惕，并积极通过影像学方法寻找可疑病灶。然而，甲状腺球蛋白抗体（thyroglobulin antibody，TgAb）会干扰血清Tg 水平的测定，影响将Tg 用作DTC 肿瘤标志物在随访中的临床价值。此时，连续的TgAb 水平的测量可作为长期监测DTC 复发的替代指标[5]。2015 年，美国甲状腺协会指南建议需隔6～12 个月同时测量TgAb 滴度和血清Tg 水平[4]。我们主要围绕TgAb 在DTC中的产生机制及其临床价值进行综述。

1 DTC 患者TgAb 的产生机制

TgAb 是针对Tg 不同抗原决定簇产生的多克隆抗体，以免疫球蛋白G 为主，主要来源于甲状腺内B 淋巴细胞，其余由颈淋巴结和骨髓中的免疫细胞产生[6]。在约25%的DTC 患者和10%的健康人群血清中，TgAb 呈高水平表达[7]。在Tg 表面有40 个抗原表位，其中只有4～6 个可被甲状腺内B 淋巴细胞识别，而甲状腺癌细胞产生的Tg 表位与正常甲状腺细胞产生的Tg 表位不同，不同疾病背景下的抗原表位和免疫原性也会造成TgAb 的差异[8]。因此，与DTC 相关的TgAb 的产生机制可能为以下3 种：（1）由潜在的自身免疫性甲状腺疾病引起，包括桥本甲状腺炎（Hashimoto's thyroiditis，HT）和Graves 病，伴有HT 的DTC 组织病理学检查结果常以甲状腺广泛、弥漫性淋巴细胞浸润为特征；（2）肿瘤相关非特异性炎症引起的免疫反应，潜在原因可能是肿瘤组织可释放免疫原性更强的Tg 抗原[9]；（3）对肿瘤破坏正常滤泡细胞释放出的Tg 产生的免疫反应。不伴有HT 的DTC 的组织病理学检查结果主要表现为瘤体周边出现较为明显的淋巴细胞浸润，即通过淋巴细胞在肿瘤周围大量增殖浸润以限制疾病的蔓延，从而作为一种保护机制在DTC 中发挥作用。由于DTC 和HT 与TgAb 的产生均密切相关，在TgAb 水平较高的DTC 患者中，TgAb 的确切产生机制常难以判断。由此可见，不同疾病引发的TgAb 水平升高不能一概而论。有研究结果显示，TgAb 在伴HT 的DTC 患者中的阳性率显著高于不伴HT 的患者，由此推测大多数TgAb 是由自身免疫反应引起的，只有少数情况归因于肿瘤特异性免疫反应，如当大量淋巴结转移尤其是侧方淋巴结转移时，TgAb 主要通过淋巴结内癌细胞的局部免疫反应直接诱导产生，同时可在局部肿瘤免疫微环境的作用下间接产生[10]。目前TgAb 在DTC 发病机制中的作用尚不明确，当甲状腺组织遭到癌细胞或炎症细胞攻击和破坏时可产生TgAb，但TgAb 本身并不会对正常甲状腺造成刺激[11]。尽管已有研究报道TgAb 水平的升高与DTC 发病风险的增加有关，血清TgAb 的存在与浓度可作为DTC 发病的独立预测指标[12]，但美国甲状腺协会并不推荐DTC 患者术前常规检测TgAb[4]。

2 TgAb 水平与DTC 的临床病理和代谢特征的相关性及其临床意义

TgAb 水平存在个体差异，其在DTC 患者中的表达水平可能与多种因素相关，如患者的临床病理特征和病灶的功能代谢特征，前者主要包括患者确诊时的年龄、原发肿瘤的基本特征、淋巴结和远处转移及基因突变情况，这决定了不同患者的疾病分期；功能代谢特征包括糖代谢和放射性碘亲和力，能反映出病灶的活跃状态和分化程度的改变。以上因素均与患者的预后关系紧密，由此可以进一步推测TgAb 水平对DTC 预后的影响。

2.1 TgAb 水平与DTC 患者确诊年龄的关系

血清TgAb 水平在确诊时处于不同年龄段的DTC 患者中存在差异。Wassner 等[13]报道，儿童甲状腺癌患者确诊时的TgAb 阳性率高于成人患者，潜在原因是儿童患者发生自身免疫性甲状腺炎的概率较成人患者高20%～50%，这表明儿童可能对肿瘤产生更强的自身免疫反应；同时，儿童甲状腺癌的高TgAb 阳性率可能反映出比成人患者处在疾病更晚期的倾向，如发生更多局部与远处转移；此外，他们还观察到儿童DTC 患者经初始治疗后，约半数患儿的TgAb 水平在相对较短时间内转阴至消失，而另一半患儿的高TgAb 水平将持续很长时间，且这种现象较成人更常见，这可能同样由年龄相关的免疫反应的差异所致。因此，在临床诊疗过程中，应提高对TgAb 阳性的儿童DTC 患者血清TgAb 水平的随访警惕性。2020 年发布的《中国儿童甲状腺结节及分化型甲状腺癌专家共识》建议，儿童甲状腺结节术前应常规检测TgAb 水平，将Tg 和TgAb 共同作为儿童DTC 治疗后随访的肿瘤标志物，动态观察TgAb 阳性患儿的血清TgAb 水平变化趋势[14]。还有研究结果表明，TgAb阳性率随年龄的增长而增加，高龄DTC 患者的TgAb 滴度更高[15]。综上，我们推测儿童和老年患者相对于青、中年DTC 患者的TgAb 阳性率更高，且血清TgAb 水平普遍更高。

2.2 TgAb 水平与DTC 原发肿瘤特征的关系

DTC 原发肿瘤特征包括肿瘤大小、外侵犯程度和有无包膜浸润及多灶病变。Ernaga-Lorea 等[15]研究发现，TgAb水平升高的患者相对肿瘤长径较长且处在疾病较晚期。另有一项纳入420 例初次术后的DTC 患者的研究结果显示，肿瘤大小在1 cm 以上且具有多发病灶的DTC 患者的TgAb水平较高，包膜浸润和中央淋巴结转移与TgAb 水平升高显著相关[16]。Jo 等[10]回顾性分析了1 171 例DTC 患者的术前TgAb 水平，其中阳性患者254 例（21.7%），结果显示，TgAb阳性可能与原发肿瘤的不良特征有关，包括淋巴管浸润、淋巴结转移和侧方淋巴结转移率的增加。其他研究报道，TgAb 水平升高患者的甲状腺外侵犯显著增加，可为DTC 的诊断和预后提供有效信息[12]。综上，我们猜想TgAb 水平在某种程度上可反映DTC 原发灶特征，TgAb 高水平可能提示较长的肿瘤长径、多发病灶以及发生包膜浸润和甲状腺外侵犯的概率更高。

2.3 TgAb 水平与DTC 淋巴结转移或远处转移的关系

甲状腺癌细胞可通过甲状腺内淋巴管扩散到淋巴结，最常见于颈部淋巴结，20%～90%的DTC 患者会发生淋巴结转移[17]。在治疗后的随访中发现，5%～20%的DTC 患者会出现局部或区域复发，这与初始治疗不彻底或肿瘤侵袭性较高有关，10%～15%的DTC 患者会发生远处转移，转移部位通常在肺和骨骼，较少见于脑、肝脏和皮肤。与PTC 相比，滤泡状甲状腺癌局部淋巴结受累较少但远处转移概率较高[18]。目前已有多个研究报道，TgAb 的存在与DTC 患者淋巴结转移相关，TgAb 阳性的DTC 患者淋巴结转移率高于TgAb 阴性的患者[10,16,19-20]。TgAb 在DTC 淋巴结转移中的作用机制尚未明确，在DTC 伴淋巴结转移患者中TgAb 水平较高，其潜在原因可能是晚期肿瘤在甲状腺或淋巴结内能产生更强的免疫反应，Tg 表达增强或免疫原性诱导产生TgAb 的能力提高[13]。

有关DTC 患者的TgAb 水平与远处转移关系的报道较少，在一项关于甲状腺自身免疫抗体水平与PTC 临床病理特征关系的研究中，共纳入了1 126 例PTC 患者，其中213例发生远处转移，且自身免疫抗体阳性患者的远处转移率远小于抗体阴性患者（9.72%对22.08%，P＜0.001），这提示甲状腺自身免疫抗体可能是阻止PTC 患者发生远处转移的保护性因素[19]。该研究结论似与TgAb 是淋巴结转移的危险因素相悖，潜在原因可能是TgAb 的存在使表达特异性抗原的癌细胞侵入淋巴管时更容易定位到淋巴结，而侵入血管时更难定位到其他软组织器官。综上，对于TgAb 在DTC患者颈部淋巴结和远处转移中的不同作用机制还需进一步探讨。此外，Giagourta 等[21]指出，HT 与PTC 淋巴结或远处转移呈负相关，伴HT 者较不伴HT 者淋巴结和远处转移率均较低，导致该结论的原因可能是该研究仅纳入了经组织病理学检查结果证实合并HT 的PTC 患者，并非全部高水平TgAb 的PTC患者。因此，对于TgAb 的相关研究应着重区分其产生机制，基于自身免疫性甲状腺疾病背景与肿瘤Tg 抗原引发免疫反应来源的TgAb 水平的研究可能得出截然不同的结果。

2.4 TgAb 水平与DTC 中鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B1（v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1，BRAF）基因突变的关系

BRAF 是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，在细胞生长信号中起关键作用，在约45%的PTC 患者中检测到了BRAF 基因突变，其中BRAF 密码子600 的突变（BRAFV600E）是最常见的类型[22]。PTC 患者BRAFV600E突变与其甲状腺外侵犯、淋巴结转移、较晚的肿瘤分期和疾病复发相关，Li 等[23]探讨了TgAb 效价与甲状腺癌侵袭性之间的潜在关系，指出TgAb 阳性的PTC 患者BRAFV600E和核因子кB 的表达水平明显高于TgAb 阴性的患者。目前，BRAF 基因突变导致高TgAb 水平可用炎症-免疫反应机制来解释：在PTC 中，推进细胞肿瘤性转化的癌基因（如BRAFV600E）可能潜在地诱导炎症致肿瘤微环境[24]，同时，BRAF 基因位于大鼠肉瘤病毒基因下游，可上调甲状腺炎症相关基因的敏感性[25]，进而引起局部免疫反应，导致TgAb 水平升高。Zhang 等[26]则持有不同观点，与BRAF 基因未突变组患者相比，突变组患者的TgAb 水平呈上升趋势，进一步细化分组TgAb 滴度后，BRAFV600E突变率随TgAb 水平的升高而下降，其潜在原因可能是合并HT 的PTC 患者发病过程中因自身免疫参与而起到对甲状腺癌的保护作用，在产生高水平TgAb 的同时也限制了BRAF 基因突变作为肿瘤侵袭性因素的发生。目前，国内外关于BRAF 基因突变与TgAb 水平的关系暂无统一定论，尚待进一步研究。

2.5 TgAb 水平与DTC 代谢特征的关系

对于一般的DTC 患者而言，18F-FDG PET/CT 摄取增加与肿瘤的去分化和侵袭性行为相关，可作为一个潜在预后指标。然而，不仅肿瘤组织有18F-FDG 高摄取，不同类型的炎症部位也可能有18F-FDG 高摄取，因此在TgAb 阳性的DTC患者中，18F-FDG 高摄取无特异性。Morbelli 等[27]在对DTC患者初次治疗后的随访中发现，随着TgAb 水平的升高，病灶部位的糖代谢明显增强，此时18F-FDG 摄取增加并不代表肿瘤的高侵袭性，可能与局部淋巴细胞浸润相关；同时，他们还观察到放射性碘和PET/CT 显像均为阳性的DTC 患者的TgAb 水平显著升高，而只有PET/CT 阳性的碘难治性DTC 患者的TgAb 水平较低，进一步证实了TgAb 的产生与转移性病变保留分泌Tg 的功能有关，而低TgAb 水平的PET/CT 阳性患者与进行性碘摄取能力的丧失及侵袭性增加有关。而张娜等[28]的研究结果却显示，自身免疫性甲状腺疾病产生的多种细胞因子和高TgAb 滴度使钠碘同向转运体（sodium iodide symporter，NIS）表达水平下降，摄取的131I 减少，进而可能降低131I 清甲疗效。另有研究结果显示，BRAFV600E突变亦可抑制PTC 患者NIS 的表达，降低131I 的诊疗效果，因此也更常与肿瘤131I 亲和力丧失和复发性疾病治疗失败相关[29]。同时纳入BRAFV600E和TgAb 水平进行放射性碘治疗效果的研究时，Zhang 等[26]发现二者共存时患者的治疗成功率最低。前文Li 等[23]提到PTC 患者的TgAb 阳性与BRAFV600E突变关系密切。综上，我们猜想，自身免疫性甲状腺疾病环境、TgAb 水平、NIS 表达及BRAF 突变四者之间的相互作用对DTC 患者碘治疗效果和预后产生了不容小觑的影响，还需更多的临床研究结果来验证。

3 血清TgAb 水平在DTC 随访中的临床价值

对于接受甲状腺全和（或）次全切除术及放射性碘消融治疗后的TgAb 阳性的DTC 患者，尽管目前已有相关研究结果证实了以TgAb 作为替代Tg 的随访肿瘤标志物的可行性，但与Tg 不同的是，TgAb 水平只提示免疫系统的活动而不能反映患者体内肿瘤负荷，此外，通过刺激TSH 水平不能提高TgAb 作为替代肿瘤标志物的敏感性[30]。因此，在此类患者治疗后的随访中，评估血清TgAb 水平的变化趋势比绝对值更重要，并且在判断TgAb 水平是否干扰Tg 测定值时，监测TgAb 水平的变化比仅定性（阳性或阴性）更有临床价值。

3.1 血清TgAb 水平的动态监测可反映DTC 的治疗效果

目前，对于TgAb 水平预测DTC 复发的临界点尚存争议，《分化型甲状腺癌术后131I 治疗前评估专家共识》建议当TgAb≥40 U/ml 且呈持续升高趋势时应警惕疾病持续或复发的可能[2]。为了更好地评估疾病复发风险，美国甲状腺学会指南提出了DTC 术后及碘治疗后实时、动态随访的疗效反应评估体系[4]。南楠等[31]回顾性纳入了95 例碘治疗后TgAb 阳性的DTC 患者，通过分析不同影像学疗效反应和TgAb 水平变化的关系，发现131I 治疗后TgAb 水平下降越显著，提示治疗效果越好，可作为临床疗效评估的早期参考指标。若随访中发现血清TgAb 水平持续升高且结构和功能成像均未能检测到疾病存在的证据时，可判定该患者为生化疗效反应不佳，需对其血清Tg 和TgAb 水平进行密切跟踪，必要时加行其他检查（如18F-FDG PET/CT）积极寻找可疑病灶。对于检测不到Tg 的结构性疗效反应不佳的患者，需通过观察TgAb 水平随时间的变化趋势来预测疾病发展情况，并结合病变特征决策下一步治疗或随访方案。Bueno 等[32]报道，TgAb 水平的变化趋势可以肯定地用作替代标志物，并且在预测结构性疗效反应不佳时，血清TgAb 水平的变化趋势比绝对值价值更高。因此，TgAb 水平的动态监测不仅能够实时反映DTC 患者的手术和碘治疗效果，还可早期发现可疑复发病灶，以便及时做出临床决策和处理。

3.2 TgAb 水平的变化趋势在DTC 患者随访中的预后价值

在DTC 患者行甲状腺全切除术和放射性碘消融术清除所有甲状腺组织后，引起自身免疫反应的Tg 抗原随之消失，进而导致自身免疫过程和循环存在的TgAb 消失；相反，血清TgAb 水平升高或持续高水平可能表明存在残留或复发的甲状腺（癌）组织[6]。最近的一项Meta 分析结果显示，TgAb 水平升高或持续高水平者比下降者有更高的肿瘤持续和（或）复发风险、病死率，与DTC 预后不良有关，这提示TgAb 水平变化趋势可作为DTC 患者随访的预后指标[20]。

3.2.1 初始治疗后TgAb 水平的早期变化趋势及其预后价值

TgAb 水平在随访中的预后价值具有时间依赖性。TgAb水平在甲状腺切除术后的最初几天短暂下降，这可能是由于手术损伤后Tg 水平升高，Tg 与TgAb 形成抗原-抗体复合物，继而快速代谢清除所致。此后，患者在手术或碘治疗后的前几周内，可出现TgAb 水平一过性升高，并在几个月内再次下降，潜在原因是手术及131I 辐射诱导甲状腺组织和细胞损伤，急性释放大量Tg 抗原引起继发性免疫反应[4]。这种暂时升高的TgAb 水平与DTC 的复发风险和预后无关，不能提示潜在的进展性疾病，应在治疗后至少6 个月评估疾病状态[30]。然而，一项纳入72 例接受131I 治疗的TgAb 阳性DTC 患者的研究结果显示，131I 治疗后早期（1.5个月及3 个月）的TgAb 变化幅度即可较好地预测疗效[33]。在随后的监测中，由于甲状腺组织清除，Tg 抗原水平下降，TgAb 水平也会随之下降，历时几个月到几年不等[6]。

3.2.2 TgAb 水平在短期和长期随访中的变化趋势及其预后价值

Kim 等[34]研究发现，放射性碘消融治疗后6～12 个月的TgAb 水平变化对于TgAb 阳性的DTC 患者可能是一个有效的预后指标，术后第一年TgAb 水平下降＞50%（下降到初始值的50%以下）的患者在随后5 年的复发风险很低，其他学者也得出了相似结论[15,35]。Rosario 等[36]的研究结果显示，在放射性消融后TgAb 水平下降＞50%的患者中，器质性疾病的发生率＜5%；而在TgAb 水平无明显降低的患者中，大约有10%的低风险患者和超过20%的中风险患者患有结构性疾病。约20%的患者在治疗后一年内TgAb 水平下降到较低水平继而稳定存在，或是TgAb 水平持续升高，但影像学检查未找到疾病持续和（或）复发的证据，可能仍有少量正常组织残留或存在未能发现的微灶肿瘤，或与自身免疫性甲状腺炎的背景有关，又或与一些淋巴细胞的记忆细胞长期保持产生抗体的能力相关[9]。然而，20%～30%的TgAb 持续阳性的DTC 患者会出现结构复发性疾病，复发的肿瘤的Tg 可能更具免疫原性，导致TgAb 水平再次升高[37]。

长期随访结果显示，约75%的DTC 患者的TgAb 水平呈下降趋势，只有一半患者达到TgAb 阴性状态，治疗前TgAb 水平较高则消失的可能性较小[9]。此外，在随访中研究者还发现，部分TgAb 阴性的DTC 患者转为阳性，这可能也对疾病复发有一定提示意义。Kim 等[34]报道，在已证实的20 例持续或复发的DTC 患者中，有3 例患者的TgAb由阴性转为阳性。Yin 等[37]观察到5%的TgAb 阴性DTC患者转为阳性，且有6 例患者在复发时TgAb 均为阴性，而在复发后的中位时间（2.1 年）变为阳性。我们猜测在DTC复发后，TgAb 的状态改变具有滞后性，具体转阳时间可能受患者自身免疫、Tg 免疫原性和肿瘤发展情况的影响。

综上，经放射性碘消融治疗后TgAb 水平下降的患者应积极随诊、定期监测（即基于肿瘤初始分期的TSH 抑制和常规影像学检查）：TgAb 水平升高的患者可采用多种影像学检查方法，包括颈部超声、CT、131I 诊断性全身显像或PET/CT 等来进行可疑病灶的探查；TgAb 水平在下降后达到平台期的患者应根据其实际情况选择管理方案，若在之后随访中TgAb 水平继续缓慢下降或始终保持低水平稳定值，只进行定期随访监测即可；若TgAb 水平在平台期后继续升高，或患者出现不适临床症状，应积极行其他检查寻找是否有潜在复发或转移病灶。此外，在DTC 患者的长期随访中，应定期监测患者TgAb 水平的变化，根据疗效反应评估体系实时、动态评估疾病状态。

3.3 影响TgAb 转阴时间的因素

TgAb 转阴时间因人而异，且不同个体之间差别很大，可受多种因素影响，如治疗前TgAb 水平、HT 背景、肿瘤相关免疫反应等。既往研究结果显示，TgAb 水平的中位血清半衰期为10 周，中位消失时间为3 年[35]。一项回顾性研究结果显示，TgAb 阳性的PTC 患者大多数在131I 治疗后1 年内转阴，转阴时间与清甲前TgAb 水平明显相关，中位转阴时间约为10 个月[38]。其他研究者也得出了相同结论，DTC 患者放射性碘消融前TgAb 水平越高，下降速度越缓慢，转阴时间越长[39-40]；另一方面，Song 等[39]还发现，当行放射性碘消融前TgAb 水平处于相同范围时，甲状腺过氧化物酶抗体的阳性状态可显著提升TgAb 转阴率，缩短3～5 年的转阴时间，而Matrone 等[40]未观察到甲状腺过氧化物酶抗体状态对TgAb 下降时间和速率的影响。还有研究结果显示，131I 治疗距手术时间的长短、淋巴结的分期及转移率和应用硒制剂等均可影响TgAb 水平[41-43]。

4 小结与展望

综上所述，DTC 患者在手术及放射性碘治疗后需进行长期规律随访，定期复查血清Tg 水平的同时需结合TgAb水平进行分析。在始终无法测得Tg 水平但TgAb 阳性的情况下，应以血清TgAb 水平的变化趋势作为DTC 患者长期随访的肿瘤标志物。TgAb 水平的变化趋势与疾病的预后紧密相关：TgAb 水平持续下降往往预示疾病的好转；TgAb稳定高水平存在需警惕有残留病灶；评估疾病状态时，TgAb 水平的上升或再次出现应与治疗后早期应激引起的免疫反应相区分；而进行性TgAb 水平升高可能是疾病复发和转移的早期指标。当TgAb 水平提示疾病持续或复发时，应接受更广泛的评估，以便及早发现结构性或功能性病灶并给予相应处理。此外，不同疾病背景下产生的TgAb 与DTC 的关系不可一概而论，TgAb 在DTC 发病过程中的确切产生机制、免疫过程与DTC 疾病预后关系均尚待阐明，TgAb、HT 和DTC 三者之间的相互作用还应进一步思考和研究。

利益冲突所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明赵翊含负责命题的提出与设计、综述的撰写；林岩松负责命题的提出、综述最终版本的修订；赵新明负责命题的提出、综述的审阅与修订