看看最近的文章

摘要

甲状腺癌是全球最常见的内分泌相关癌症。虽然甲状腺癌被认为是一种相对罕见的疾病，但在过去几十年里，甲状腺癌的新病例数量比其他恶性肿瘤增长得更快。虽然70-80%的登记病例包括乳头状甲状腺癌和滤泡性甲状腺癌，其5年生存率高达98%，但近30%的患者有复发病史，10%的患者分化为最严重的疾病形式:低分化和间变性甲状腺癌(已知的最致命的癌症)。因此，了解上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的分子机制对于在转移形成之前识别播散的癌细胞，以及为有复发和/或转移病史的患者提出最有效的治疗方法是必要的。在这种情况下，LIMD2作为一个有用的生物技术靶标出现，因为基因(LIMD2)在原发肿瘤和PTC转移中有差异表达。因此，研究LIMD2在EMT中的生物学特性可以为诊断和治疗领域带来新的机遇。

关键字

甲状腺癌，转移，上皮-间质转化，LIM结构域，LIMD2

甲状腺癌

甲状腺癌是内分泌相关癌症中最常见的类型[1,2]。虽然被认为是一种罕见疾病，但在过去的几十年里，该病的发病率一直在惊人地增长，特别是在意大利[3]、法国、以色列、澳大利亚[4]、韩国[5,6]和美国，这些国家的发病率增长了三倍以上[5,7-10]。根据美国国家癌症研究所(NCI)的数据，2018年美国预计将有53990例甲状腺癌新病例(https://seer.cancer.gov/statfacts/html/thyro.html)。甲状腺癌的平均年发病率在男性(5.4%)和女性(6.5%)中都在急剧上升。2020年和2030年发病率预测显示，到2030年，甲状腺癌的发病率将超过结直肠癌，并将成为2030年女性的主要癌症部位[11]。

在巴西，女性甲状腺癌的新病例数估计为每年每10万名女性8.040例，是女性中第五大最常见的癌症(http://www.inca.gov.br)。

尽管发病率不断上升，但甲状腺癌的死亡率保持稳定。然而，目前的研究显示，1973-2013年美国甲状腺癌相关发病率和死亡率均有所增加[12-14]。结合这些数据，作者根据肿瘤大小、分期、诊断时的组织学来评估甲状腺癌发病率死亡率。作者指出，晚期肿瘤的发病率和死亡率也有所增加，这表明该疾病的发病率确实增加，而不仅仅是过度诊断的结果[5,15]。

大多数原发性甲状腺癌起源于甲状腺滤泡细胞[16]，包括分化型(乳头状和滤泡型甲状腺癌)、低分化型甲状腺癌(PDTC)和未分化或间变性甲状腺癌(ATC)[16,17]。甲状腺乳头状癌(PTC)几乎占所有甲状腺癌病例的大多数(80-90%)，其次是滤泡性甲状腺癌(FTC)(5-10%)。甲状腺髓样癌(MTC)是一种罕见的起源于滤泡旁细胞的疾病(2%)[16,17]。

与大多数类型的癌症一样，甲状腺癌与多种基因的影响有关，通常还与生活方式和环境因素有关。PTC的危险因素包括甲状腺疾病或甲状腺癌的家族病史、遗传性疾病、辐射暴露和性别，FTC的危险因素包括低碘饮食和家族条件[18,19-21]。

直到20世纪90年代，据估计25%的甲状腺癌与突变[22]有关。由于大多数甲状腺癌的临床表现为惰性，因此期望肿瘤具有稳定的基因组和低突变负担。2014年，通过国际癌症基因组联盟(International Cancer Genome Consortium)的the Cancer Genome Atlas (TCGA)对近500个PTC进行了基因组分析，大多数PTC的遗传格局被阐明，这一比例增加到90%[23,24]。虽然多个已知基因与PTC的发病机制相关，但作者证实，甲状腺癌是一种基因安静的疾病，每种癌症的突变数量相对较低。已知激活MAPK的基因(即Braf, ras, ret / ptc和NTRK)和PI3K/AKT/mTOR(即信号通路PAX8/PPARG, PTEN)[25]。作者还描述了新基因的反复突变(EIF1AX)或者旧癌基因的新融合(RET, BRAF，NRTK1/3，碱性,FGFR2)，以及22q的拷贝号变更[26,17,26-31]。TCGA数据也证实了端粒酶逆转录酶基因启动子区存在体细胞点突变(叔)占PTC的9%。肿瘤与BRAF^V600E或拉和叔突变与高复发风险、甲状腺分化丧失及放射碘亲和性丧失以及较高的死亡风险相关。

由于TCGA数据还显示BRAF和RAS突变的PTC表现出互斥的表达模式，作者开发了BRAFV600E - RAS评分，称为BRS。其余所有样品均采用BRS分级，根据RAS (RAS -like)或BRAF生物学特征进行分类^V600E(BRAF^V600E式)。此外，利用16个甲状腺相关基因的表达，建立甲状腺分化评分(TDS)来衡量甲状腺特异性分化。融合PAX8和PPARG基因和拉突变在FTC中很常见。

目前甲状腺癌的治疗包括确定复发风险，以便制定治疗方案。到目前为止，还没有可靠的临床、病理或分子标记物可以区分哪些甲状腺癌患者需要积极监测，哪些患者会进展并发展为临床重大疾病，因此应该进行手术(肺叶切除术)vs甲状腺全切除术)，其次是放射性碘治疗和抑制治疗。

此外，尽管大多数病例对常规治疗有满意的反应，但有一部分DTC、PDTC和ATC对标准治疗是难治的[17]。此外，约10%的DTC进展为PDTC或ATC[32]，由于转移潜力，预后较差。

为了开发针对rai难治性甲状腺癌的新治疗策略，使用在信号转导通路水平(即RAS、BRAF/MEK/ERK、RET/PTC和VEGF受体)作用的酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)进行了临床前和临床研究。其中一些TKIs可能恢复碘摄取和对RAI的临床反应(请参阅最近的综述)，

尽管TKIs的使用取得了进展，它对特定的基因突变有效，但转移仍然是成功治疗的障碍，因为可能发生靶基因的二次突变和替代途径的激活。除了这些耐药机制外，大多数与转移过程相关的基因尚不清楚，表型转化(上皮-间充质转化)可能是耐药的另一机制。

事实上，一些研究表明，癌症转移和药物耐药都与一个被称为上皮-间充质转化(EMT)的复杂病理过程有关。这一过程涉及遗传学、生化和形态学上的失调，导致上皮标记物下调和间充质标记物上调，这是信号分子和转录因子[33]异常激活的结果。这些变化导致杂交表型(上皮-间充质)的获得，表现为细胞极性的丧失和肌酸纤维的解聚，导致成纤维细胞形态的获得。

EMT期间验证的基因重编程不仅导致癌细胞扩散，而且由于能量代谢失调[34]，有助于癌干细胞(CSC)表型的获得。

因此，识别转移过程中差异表达或突变的基因对于新的治疗策略至关重要。此外，它也可以帮助诊断循环癌细胞(液体活检)。

LIMD2:诊断和免疫治疗的生物技术靶点

在几个与甲状腺癌相关的基因中，LIMD2一旦在转移过程中有差异表达，就在不同肿瘤亚型(包括甲状腺)中占据显著位置，并调节细胞运动和肿瘤进展[35-37]。

基因LIMD2（轨迹17q23.3)编码了一个小的连接蛋白(LIMD2 - LIM结构域含2)，能够调节不同的生物过程，包括细胞运动[36]。的七种剪接变体LIMD2描述(表1)。

表1。LIMD2剪接变体。LIMD2变体的氨基酸序列，以粗体显示抗原序列(GFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT)。来源:Protein Atlas。

变体	UniProt	大小	重量	序列
limd2 - 001	Q9BT23	127 aa	14070 kDa	MFQAAGAAQATPSHDAKGGGSSTVQRSKSFSLRAQVKETCAACQKTVYPMERLVADKLIFHNSCFCCKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT一个
limd2 - 002	Q9BT23	127 aa	14070 kDa	MFQAAGAAQATPSHDAKGGGSSTVQRSKSFSLRAQVKETCAACQKTVYPMERLVADKLIFHNSCFCCKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT一个
limd2 - 003	J3QL69	78 aa	9028 kDa	MERLVADKLIFHNSCFCCKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT一个
limd2 - 006	J3QL69	78 aa	9028 kDa	MERLVADKLIFHNSCFCCKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT一个
limd2 - 007	J3QQM5	12013 kDa	MFQAAGAAQATPSHDAKGGGSSTVQRSKSFSLRAQVKETCAACQKTVYPMERLVADKLIFHNSCFCCKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRK
limd2 - 010	J3KRR0	87 aa	9518 kDa	MFQAAGAAQATPSHDAKGGGSSTVQRSKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT一个
limd2 - 011	Q9BT23	127 aa	14070 kDa	MFQAAGAAQATPSHDAKGGGSSTVQRSKSFSLRAQVKETCAACQKTVYPMERLVADKLIFHNSCFCCKHCHTKLSLGSYAALHGEFYCKPHFQQLFKSKGNYDEGFGRKQHKELWAHKEVDPGTKT一个

由于LIMD2能够结合无法自我结合的蛋白质(适配器)[35]，LIMD2是一种有用的候选靶点，用于对抗甲状腺癌的新疗法。

虽然Faooji已经破解了人类LIMD2蛋白的三维结构，等．利用核磁共振(NMR，可在https://www.ebi.ac.uk/pdbe/entry/pdb/2LZU)，关于其生物功能的信息很少。

根据剪接变体(表1)，LIMD2蛋白有127个氨基酸，分子量在9.028 - 14.040 kDa之间，属于LIM结构域超类[36,38,39]。

LIM结构域在大约30年前被发现，是一种进化上几乎保守的锌指基序，存在于植物、真菌、变形虫和动物，包括人类[38,40]。该结构域由50-65个氨基酸组成，特征是存在两个富含半胱氨酸-组氨酸残基的锌指，由疏汗结合(CX)分开₂残雪₁₇HX₂C) - x₂——(CX₂残雪₁₇残雪₂C/H/D)，如图1所示[38,41]。

图1所示。锌指的代表性方案，由两个富含半胱氨酸残基的区域组成，可与锌离子结合。这个结构由两个疏水氨基酸连接。

LIMD2蛋白的LIM结构域位于A或α链上，位于多肽的33-104残基之间，长度为72个氨基酸，分子量为8.32 kDa(图1B)[38]。LIMD2链A同时具有亲水和疏水区域，如图所示在网上分析(图2)，这与适配器功能相关。A链含有最多的抗原区，由氨基酸序列(GFGRKQHQELWAHKEVDPGTK)组成，见表1和图3。

图2。在网上分析表明LIMD2三级结构的氨基酸位置及其疏水性。LIMD2同时表现出亲水和疏水区域，允许它与几种蛋白质相互作用。通过蛋白质数据库工具进行分析。

图3。基于剪接变体LIMD2-001的LIMD2抗原性分析显示，基于10 (HsID10)和50 (HsID50)氨基酸滑动窗口，基于9个氨基酸滑动窗口(抗原性)和蛋白间区域，与来自其他人类基因的其他蛋白质的最大序列一致性，产生免疫应答的倾向。数据基于人类蛋白质图谱。

LIM家族成员的蛋白质是非常混杂的。因此，LIMD2蛋白能够调节不同的细胞功能也就不足为奇了，如黏附、黏附连接、细胞增殖、细胞结构和运动[38]。因此，包括LIMD2在内的LIM蛋白在不同恶性肿瘤中普遍上调，如图4所示。此外，由于LIMD2能够解除对细胞黏附复合物的调控并诱导细胞运动，因此它与上皮-间充质转化(epithelial -mesenchymal transition, EMT)以及癌症转移[42]有关也就不足为奇了。

图4。LIMD2RNA在不同人类恶性肿瘤中的表达。数据来自人类蛋白质图谱。

根据系统发育研究，科赫，et al。[38]分析了265个蛋白质中的623个LIM结构域，根据14个超类的motif签名模式对它们进行聚类:ABLIM、CRP、ENIGMA、EPLIN、LASP、LIMK、LHX、LMO、LMO7、MICAL、PXN、PINCH、TES和ZYN。在这些超类中，EPLIN通过肌动蛋白纤维的再聚合来调节细胞运动，影响cadherin-catenin复合物的完整性[38]。由于LIMD2能够与细胞骨架相互作用，促进肌动蛋白聚合中断，该蛋白被归类为EPLIN超类[38]成员。

这种复合物的破坏是EMT的一个标志，也与癌症蒸汽细胞表型获得有关。

在此基础上，我们研究了原发性PTC和转移的成对石蜡包埋组织样本，证实了LIMD2在淋巴结转移中的差异表达，与原发性PTC和正常甲状腺相比，LIMD2未显示免疫检测[35,36]。我们还证实了ptc的转移与BRAFV600E是PTC中最常见的突变，与未突变的PTC转移相比，它显示LIMD2过表达BRAF[35]。

考虑到细胞培养是研究EMT的有用模型，我们从PTC显示的肿瘤甲状腺细胞系中研究了LIMD2的表达水平BRAFV600E突变(B-CPAP)和基因融合RET/PTC (TPC1)，原发性滤泡性甲状腺癌(FTC133)和淋巴结转移相关的组织学肿瘤类型(FTC236)和正常人甲状腺(Nthy-ori 3-1)细胞系。这些分析结果表明LIMD2仅在B-CPAP和TPC1细胞系[43]中表达，进一步证实LIMD2的表达与PTC密切相关。彭也观察到了类似的数据，et al。[37]，报告了TPC1细胞中的蛋白表达。

此外，还证实了LIMD2在软琼脂实验[37]中，敲低抑制迁移和入侵能力，并抑制菌落形成。相反，是LIMD2膀胱细胞异位表达导致细胞迁移和侵袭性增加[37]。这些数据得到了弗格森的证实，et al。[44]的研究表明，与膀胱原发肿瘤相比，LIMD2 RNA在淋巴结转移中的表达高出4.7倍。总之，这些数据表明LIMD2在甲状腺癌和膀胱癌的转移过程中起核心作用。

结论

尽管DTC有良好的预后，但约30%的患者有复发病史[5,6,10,15,45]，10%的患者有最具侵袭性形式的疾病(PDTC和ATC)[32]的去分化。此外，甲状腺癌可以扩散到淋巴结和远处的器官。因此，研究调节甲状腺癌扩散的生物学机制是必须的，以确定原发肿瘤和转移之间差异表达的新基因。在这个意义上，LIMD2成为诊断和治疗的有用的生物技术靶点，因为该蛋白在PTC的转移中有差异表达，组织类型占所有甲状腺癌的90%。此外，基因表达与突变相关BRAFV600E，代表了这种恶性肿瘤中最常见的突变。因此，基于LIMD2的研究为甲状腺癌转移的研究开辟了新的领域。

确认

作者感谢Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP，资助号2014/06570-6和2017/14948-7)和Sociedade Brasileira de Endrocrinologia e metologia (SBEM，研究资助2018)。JMC是CNPq研究生产力奖学金的获得者。

参考文献

1. Wirth L, Fojo T(2015)，《哈里森肿瘤学手册》。Chabner B, Longo D(编)，第813-823页。
2. 邢敏(2005)甲状腺癌BRAF突变。Endocr Relat Cancer12: 245 - 262。(Crossref)
3. (2018)意大利1998-2012年甲状腺癌过度诊断对甲状腺癌流行的影响。欧元癌症94: 6 - 15。(Crossref)
4. 澳大利亚健康和福利研究所1(2018)澳大利亚癌症:1982年至2013年的实际发病率数据和1982年至2014年的死亡率数据，以及对2017年的预测。亚太J Clin Oncol14: 5 - 15。(Crossref)
5. Shi L, DeSantis C, Jemal A, Chen A(2017)美国甲状腺协会指南2009年后甲状腺癌发病率的变化。喉镜10: 2437 - 2441
6. Brito JP1, Hay ID2(2017)甲状腺癌:乳头状癌的过度诊断-谁受益?内分泌13: 131 - 132。(Crossref)
7. 韩玲，陈明，陈明，陈建民，陈建民(2017)惰性甲状腺癌:已知和未知因素。巨蟹座头颈部2: 1。
8. Zagzag J, Kenigsberg A, Patel KN, Heller KS, Ogilvie JB(2017)私人医院患者在影像学检查中更容易偶然发现甲状腺癌。外科医生215: 239 - 244。
9. Osorio M, Moubayaed S, Su H, Urken M(2017)成人身高与头颈部癌症:INHANCE联盟内的汇总分析。头颈36: 1391。
10. Poller D, Johnson S(2017)甲状腺癌病理的最新进展。Clin Oncol第1-5页。
11. Rahib L, Smith BD, Aizenberg R, Rosenzweig AB, Fleshman JM等(2014)预测2030年的癌症发病率和死亡率:美国甲状腺癌、肝癌和胰腺癌的意外负担。癌症Res74: 2913 - 2921。
12. Davies L, Morris L, Hankey B(2017)甲状腺癌发病率和死亡率的增加。《美国医学会杂志》318: 389 - 390。(Crossref)
13. Lim H, Devesa SS, Sosa JA, Check D, Kitahara CM(2017) 1974-2013年美国甲状腺癌发病率和死亡率趋势。《美国医学会杂志》317: 1338 - 1348。(Crossref)
14. Kitahara CM, Devesa SS, Sosa JA(2017)甲状腺癌发病率和死亡率的增加-回复。《美国医学会杂志》318: 390 - 391。(Crossref)
15. Davies L, Welch HG(2006) 1973-2002年美国甲状腺癌发病率的增加。《美国医学会杂志》295: 2164 - 2167。(Crossref)
16. 潘文杰，李志强，李志强(2010)甲状腺癌细胞治疗的研究进展。中华肿瘤防治杂志2010: 179491。(Crossref)
17. 王晓明，王晓明，周琪，王晓明，等。(2015)甲状腺癌细胞系在小鼠原位及心内转移模型中的表达。霍恩癌症6: 87 - 99。(Crossref)
18. 斯伦贝谢，帕西尼F(1999)甲状腺肿瘤。斯伦贝谢M, Pacini F (Eds)核子。
19. 李晓霞，李志强，李志强，等。(2011)切尔诺贝利核电站甲状腺癌的病理特征。Clin Oncol (R Coll Radiol)23日:261 - 267。(Crossref)
20. 萨延科V，伊万诺夫V, Tsyb A, Bogdanova T, Tronko M等(2011)切尔诺贝利事故及其后果。Clin Oncol (R Coll Radiol)23日:234 - 243。(Crossref)
21. Schlumberg M, Pacini F(1999)在甲状腺肿瘤Schlumberg M, Pacini F (Eds) Nucléon pp.13-30。
22. 肖世杰，叶晓明(2015)甲状腺癌的分子诊断方法。内分泌相关癌症21: 21。
23. Kelly LM, Baril G, Liu P,Evdokimova VN, Trivedi S等。(2014)转化STRN-ALK融合作为侵袭性甲状腺癌的潜在治疗靶点的鉴定。国家科学研究院111: 4233 - 4238。
24. 范可汉，潘upuspitasari NS, H春杰，Ao Z, Jamal M等。(2016)CRISPR/Cas9治疗方法:治疗癌症和其他遗传性疾病。Oncotarget7: 52541 - 52552。(Crossref)
25. 王志强，王志强，王志强(2007)mapk信号通路在肿瘤中的应用。致癌基因26日:3279 - 3290。(Crossref)
26. Blais E, duterte A(2016)间变性甲状腺癌的ALK重排:个性化治疗的发现?核医学放射科学杂志7: 1 - 2。
27. Mechanick JI, Carpi A(2008)甲状腺癌:新兴技术对临床实践指南的影响。生物医学Pharmacother62: 554 - 558。
28. Eszlinger M, Paschke R(2010)分子细针穿刺活检诊断甲状腺结节的肿瘤特异性突变和基因表达模式。Mol细胞内分泌322: 29-37。
29. Handkiewicz-Junak D, Czarniecka A, Jarzab B(2010)乳头状和滤泡性甲状腺癌的分子预后标志物:现状和未来发展方向。Mol细胞内分泌322: 8-28。
30. Leeman-Neill RJ, Kelly LM, Liu P, Brenner AV, Little MP，等(2014)ETV6-NTRK3是辐射相关甲状腺癌常见的染色体重排。癌症120: 799 - 807。
31. Ciampi R, Knauf JA, Kerler R, Gandhi M, Zhu Z等(2005)AKAP9-BRAF融合是甲状腺癌MAPK通路激活的一种新机制。J临床投资115: 94 - 101。(Crossref)
32. Pilli T, Prasad KV, Jayarama S, Pacini F, Prabhakar BS(2009)甲状腺癌细胞系作为研究甲状腺癌模型的潜在用途和局限性。甲状腺19日:1333 - 1342。(Crossref)
33. Araldi R, Módolo DG, de Sá Júnior PL, Consonni SR, de Carvalho RF等人(2016)癌症启动后的遗传学和代谢失调:一个有待探索的世界。生物医学Pharmacother82: 449 - 458。
34. Mittal V(2018)肿瘤转移中的上皮间充质转化。年度Rev Pathol13: 395 - 412。(Crossref)
35. Santos MJCP, Bastos AU, da Costa VR, Delcelo R, Lindsey SC等。(2018)LIMD2在BRAF v600e阳性甲状腺乳头状癌和匹配的淋巴结转移中的过表达。Endocr分册．
36. 匹配样本的分子分析识别甲状腺乳头状癌淋巴结转移的生物标志物。癌症Res67: 7885 - 7892。
37. Peng H, Farrooji MT, Osborne MJ, Prokop J, McDonald PC，等(2014)LIMD2是一种在转移性病变中过表达的小的lim-only蛋白，通过直接结合并激活整合素连接激酶调节细胞运动和肿瘤进展。癌症决议74: 1390 - 1403。
38. Koch BJ, Ryan JF, Baxevanis AD(2012)后生动物根部lim超类的多样化增加了亚细胞复杂性，促进了多细胞特化。《公共科学图书馆•综合》7: e33261。
39. Dawid IB, Breen JJ, Toyama R (1998) LIM结构域:在蛋白质相互作用中作为适配器和功能修饰剂的多重角色。趋势麝猫14: 156 - 162。
40. Bach I (2000) LIM域:关联调节。机械工程开发91: 5。(Crossref)
41. 王旭，宋东，李海波，王晓明，等(1994)蛋白质二聚化结构域的研究进展。美国国立自然科学研究院91: 10655 - 10659。(Crossref)
42. Kadrmas JL, Beckerle MC (2004) LIM结构域:从细胞骨架到细胞核。Nat Rev Mol细胞生物学5: 920 - 931。(Crossref)
43. Pinheiro Dos Santos MJC, Bastos AU, da Costa VR, Delcelo R, Lindsey SC，等(2018)LIMD2在BRAF v600e阳性甲状腺乳头状癌和匹配的淋巴结转移中过表达。Endocr分册．(Crossref)
44. Ferguson J (2017) LIMD2在膀胱癌淋巴结转移中表达上调，与侵袭性基础分子表型相关，并与膀胱癌转移有关。J Urol197: e1314。
45. 邢敏(2013)甲状腺癌的分子发病机制。Nat Rev癌症13: 184 - 199。(Crossref)