目前我国大于5cm的甲状腺结节发病率已高达18.6%，这意味着每5人中就有1人患有甲状腺结节。那么，甲状腺结节与罹患甲状腺癌的相关性如何？最新的基因组学研究给出了答案。
年6月5日NatureCommunication医院内分泌科宁光院士和王卫庆教授的研究论文《Thegeneticlandscapeofbenignthyroidnodulesrevealedbywholeexomeandtranscriptomesequencing》，通过比较分析甲状腺腺瘤样结节样本和甲状腺乳头状癌（PTC）样本的全基因外显子组和转录组差异，确定了PTC与良性结节具有不同的独特分子特征，并为“PTC和良性结节具有独立起源”的理论提供了基因组学证据。
王卫庆教授表示，由于甲状腺结节患者过度担心良性结节发展为甲状腺癌，因此甲状腺结节手术量逐年增长，引发过度医疗。然而，传统的形态学诊疗手段已经不能满足临床需求，因此，亟待借助基因测序和基因组学分析等现代遗传学技术细化甲状腺癌诊断分级，并针对不同患者基因表征差异建立个体化精准医疗方案。
研究背景：甲状腺乳头状癌基因表征早在年来自TheCancerGenomeAtlas（TCGA）的一项研究工作发表在权威期刊Cell上。该研究通过多组学分析探究了PTC的发病相关基因表征的改变，包括基因突变、基因融合和基因拷贝数变异，已在96.5%的PTC中发现癌变相关遗传事件。
①大部分驱动PTC的基因突变（BRAF、NRAS、HRAS、KRAS和EIF1AX）的癌细胞分数（cancercellfraction）接近1.0，表明这些突变几乎存在于所有的癌细胞中。见图1。
图1PTC驱动基因突变癌细胞分数（cancercellfraction）分布
②PTC中存在广泛的BRAF融合诱导的基因活化。这些不同的融合以及BRAF点突变说明，PTC发生过程中具有多种活化BRAF的潜在分子机制，也从侧面突出其在PTC发生中的重要性。见图2。
图2PTC中BRAF基因融合模式图
但是，针对PTC的遗传特征研究不能反映其发病起源。另外，针对良性甲状腺结节基因组特征的研究极少，PTC与良性结节之间的遗传进化关系缺少基因组学的证据。
研究结果：良性甲状腺结节存在独立的基因突变特征为深入了解良性甲状腺结节和PTC发生的遗传机制，针对最常见的甲状腺良性结节，腺瘤样结节，宁光院士和王卫庆教授研究团队利用全外显子组和转录组测序分析了29例患者的个DNA样本和40个RNA样本，其中21例患者确诊为良性结节伴PTC（TB组），8例患者确诊为单纯良性结节（SB组）。见图3。
图3患者取样部位示意图
一、全外显子组和转录组测序分析
①相对于其他肿瘤类型而言，PTC恶性程度较低，PTC样本中基因突变频率也较低，PTC驱动基因BRAF高频突变，80%（16/20例）的PTC携带BRAFVE突变。这一点与TCGA项目的发现一致。然而，研究也发现另有20%PTC患者中不存在该点突变。
②良性结节独有的基因突变图谱。与PTC相比，良性结节样本中存在特异的基因突变特征，且突变之间具有排他性：ZNF(21.4%)，SPOPP94R(14.3%)，EZH1QR(10.7%)。扩大样本至例良性结节，发现总的突变频率为ZNF突变(5.4%),SPOPP94R突变(11.2%)，EZH1QR突变(9.3%)。见图4。将SPOP、ZNF和EZH1作为良性结节相关基因并入，通过提供“排除”信息，有可能提高基于DNA突变检测的恶性甲状腺结节，即甲状腺癌的诊断效能。
③体外实验未发现SPOP、ZNF和EZH1基因突变具有明显的促癌作用。研究组采用正常人甲状腺细胞系（Nthy细胞）验证了上述基因突变的功能发现，未发现明显的促进甲状腺细胞增殖与侵袭的作用。
图4良性甲状腺结节特有的基因突变：SPOPP94R，EZH1QR，ZNF
④通过比较，发现PTC病灶和良性结节样本间的基因突变和差异表达基因存在非常小的重叠。正常甲状腺组织、良性结节与PTC三者之间，PTC和良性结节的重叠突变频率最低（0?21.4%，中位数为7.7%）。转录组分析确定了与正常甲状腺组织相比，PTC差异表达基因（个上调和32个下调，包括以前报道的FN1，SERPINA1，CDH3，TFF3）和良性结节差异表达基因（个上调和个下调）。仅有8%的上调基因和3.1%的下调基因在PTC和良性结节之间重叠。
⑤同一个体PTC病灶和良性结节具有不同的遗传进化途径。遗传进化树分析显示，绝大多数患者（15/20例）在早期即发生良性结节与PTC的分化。见图5。
图5良性甲状腺结节与PTC形成各自独立的发生过程
二、甲状腺良性结节与甲状腺癌从形态学诊断推进到分子诊断
宁光院士指出“目前甲状腺癌的临床诊断以细胞病理学诊断为主，未来需要从形态学诊断推进到分子诊断”。良性结节与甲状腺癌的鉴别，首选方法推荐采用高分辨率超声影像检查，同时为进一步明确诊断，可采取超声引导下细针穿刺（FNAC）。辅助分子标志物（BRAFvs.SPOPP94R，EZH1QR与ZNF）的检测，可使甲状腺癌术前诊断的准确率得到进一步的提高，并对疾病预后的判断有一定的临床价值。
小结
除环境因素之外，甲状腺腺瘤样结节存在特异的基因突变，SPOPP94R，EZH1QR与ZNF为最常见的突变基因与位点。
绝大多数良性甲状腺结节不会演化为PTC，因此患者不应该因为担心癌变而手术治疗，避免过度医疗。
自年我国启动精准医疗计划以来，结合我国高发或特有的疾病类型的分子诊断指标相关研究方兴未艾，甲状腺癌也应由形态学诊断进入分子诊断时代。
建立分子诊断指标，并采用这一指标体系对疾病进行细化分级，需要从临床应用做起，形成全国范围内多病种、多样本点、多时段的数据汇总模式，加速我国精准医学发展。
特别致谢：医院内分泌科葉蕾
[1] YeL,ZhouX,HuangF,etal.Thegeneticlandscapeofbenignthyroidnodulesrevealedbywholeexomeandtranscriptomesequencing.NatCommun..8:.
[2] Integratedgenomiccharacterizationofpapillarythyroidcarcinoma.Cell..(3):-90.
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