引用本文
李小妹, 王利利, 李想, 杜丽艳, 宋爱林. 碘摄入与甲状腺乳头状癌 BRAF V600E突变的相关性研究 . 循证医学, 2022,22(3): 159-162.
LI Xiao-mei, WANG Li-li, LI Xiang, DU Li-yan, SONG Ai-lin. Correlation Between Iodine Intake and BRAFV600E Mutation in Thyroid Papillary Carcinoma . Journal of Evidence-Based Medicine,2022,22(3): 159-162.  
DOI:10.12019/j.issn.1671-5144.2022.03.005
Permissions
Copyright©2022, 《循证医学》编辑部
《循证医学》杂志 版权所有
碘摄入与甲状腺乳头状癌 BRAF V600E突变的相关性研究
李小妹a, 王利利b, 李想c, 杜丽艳a, 宋爱林a
a.邢台医学高等专科学校第一附属医院 头颈乳腺科, 河北邢台 054001
b.邢台医学高等专科学校第一附属医院 B超室, 河北邢台 054001
c.邢台医学高等专科学校第一附属医院 手术麻醉科, 河北邢台 054001
通讯作者: 宋爱林, Tel：0319-3133582, E-mail：toujing0995@126.com。
作者简介:

李小妹（1984-）,女,河北邢台人,主治医师,医学硕士,研究方向为头颈乳腺肿瘤。

基金项目:河北省邢台市科技局科技计划项目（2019ZC326）
摘要

目的 探究碘摄入量与 BRAF V600E基因突变以及甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma,PTC）发生发展的相关性,为合理碘摄入量提供科学依据。方法 选取2016年1月至2019年1月间,邢台医学高等专科学校第一附属医院内分泌科收治的邢台地区共124例PTC患者为观察对象,设为观察组,留取住院前尿液10 mL,监测尿碘水平并计算其中位数,并行 BRAFV600E突变基因检测,同时选取同期同地区的120例甲状腺正常人群设为对照组,以相同办法进行对比研究。结果 观察组PTC患者中位尿碘值（median urinary iodin,MUI）水平为343 μg/L,明显高于对照组甲状腺功能正常者192 μg/L（ P<0.05）;观察组124例PTC患者中发生 BRAF V600E基因突变80例（64.5%）,明显高于对照组0%（ P<0.05）;突变基因型在尿碘值分组间比较,碘缺乏组、碘足量组、碘超足量组及碘过量组中 BRAFV600E基因突变率分别为16.7%、50.0%、64.9%及74.6%, BRAFV600E基因突变率伴随着尿碘值增加而增加,组间比较差异显著（ P=0.004）。结论 PTC组织中存在高机率 BRAF V600E基因突变,同时高碘摄入作为 BRAF V600E基因突变的重要危险因素,与PTC发病率存在一定的相关性。

关键词: 碘摄入; 甲状腺乳头状癌; BRAF V600E基因
中图分类号:R736.1 文献标识码:A 收稿日期: 2021-02-24
Correlation Between Iodine Intake and BRAFV600E Mutation in Thyroid Papillary Carcinoma
LI Xiao-meia, WANG Li-lib, LI Xiangc, DU Li-yana, SONG Ai-lina
a. Department of Head and Neck Mammary Gland, The First Affiliated Hospital of Xingtai Medical College, Hebei Xingtai 054001, China
b. Department of Ultrasound, The First Affiliated Hospital of Xingtai Medical College, Hebei Xingtai 054001, China
c. Department of Surgical Anesthesia, The First Affiliated Hospital of Xingtai Medical College, Hebei Xingtai 054001, China
Abstract

Objective To explore the correlation between iodine intake and BRAF V600E gene mutation and the development of thyroid papillary carcinoma （PTC）, to provide a scientific basis for reasonable iodine intake. Methods From January 2016 to January 2019, a total of 124 patients with PTC admitted to the Department of Endocrinology, The First Affiliated Hospital of Xingtai Medical College were selected as the observation group. Meanwhile, the BRAF V600E mutation gene was detected. At the same time, 120 normal thyroid function subjects in the same area were selected as the control group, and a comparative study was conducted in the same way. Results The urinary iodine value （MUI） level of the observation group PTC was （342.8±27.5） μg/L, significantly higher than that in the control group （187.9±17.7） μg/L（ P<0.05）. Among the 124 PTC patients, 80 cases of BRAFV600E gene mutation were found （64.5%）, significantly higher than that in the control group （ n=0） （ P<0.05）. Mutation genotype in urine iodine value comparison between groups, iodine deficiency group, iodine enough, iodine adequate, and iodine excess group of BRAF V600E mutation rate were 16.7%, 50.0%, 64.9%, and 16.7% respectively, BRAF V600E mutation rate associated with urinary iodine value increases, the more significant difference between groups （ P=0.004）. Conclusions There was a high probability of genetic mutation of BRAF V600E in PTC patients, while high iodine intake was a significant risk factor for BRAF V600E gene mutation, and there might be a correlation with PTC incidence.

Key words: iodine intake; thyroid papillary carcinoma; BRAF V600E gene

甲状腺癌是最常见的甲状腺恶性肿瘤, 按照病理分型可分为乳头状癌（papillary thyroid carcinoma, PTC）、滤泡状腺癌（follicular thyroid carcinoma, FTC）、未分化癌和髓样癌, 其中以乳头状癌发病率最高, 约占80%的成人甲状腺癌和全部的儿童甲状腺癌。目前认为引起PTC的因素众多, 主要包括自身免疫性疾病、电离辐射、激素异常及基因突变等, 其中突变以BRAF V600E最为常见, 近期有很多研究表明, BRAF V600E基因突变与PTC高危的临床病理特征、肿瘤复发及131I治疗敏感性下降关系密切[1], 而最新研究发现, 高碘摄入同样是诱发PTC的独立危险因素, 高碘地区PTC发病率约为19.37/10万, 明显高于低碘地区[2]。基于此背景, 本文将进一步探究碘摄入量与BRAFV600E基因突变以及PTC发生发展的相关性, 为合理碘摄入量提供科学依据。

1 资料和方法
1.1 一般资料

选取2016年1月~2019年1月间, 邢台医学高等专科学校第一附属医院内分泌科收治入院的邢台地区共124例PTC患者为观察对象, 设为观察组, 其中男性患者46例, 女性患者78例, 年龄区间24~70岁, 平均年龄（43.8± 3.9）岁, 同时选取同期同地区的120例甲状腺正常人群设为对照组, 其中男性患者38例, 女性患者82例, 年龄区间23~69岁, 平均年龄（42.7± 3.3）岁, 组间一般情况比较无明显差异（P> 0.05）, 具有可比性。

1.2 纳入标准

包括观察组及对照组在内的全部观察对象均来自同一地区, 在本地区居住时间超过10年, 无长期（> 1年）外地居住史; 对照组患者排除甲状腺功能异常, 无甲状腺肿瘤; 全部观察对象半年内无碘剂造影史, 未服用胺碘酮等药物, 无其他系统严重疾病; 女性观察对象非妊娠期或产褥期; 全部观察对象一个月内饮食正常。

1.3 主要仪器和试剂

1.3.1 主要仪器

OM7000A型降解仪（由托摩根生物科技有限公司提供）; 紫外可见分光光度仪（由上海欣茂仪器公司提供）; 低温大容量离心机（由济南赫威生物科技有限公司提供）; 恒温水浴箱（由上海沪粤明科学仪器有限公司提供）; 深低温冰箱（由济南鑫贝西生物科技有限公司提供）; Eppendorf管; 消化管; 超净工作台; 恒温加热器（由威海诚大环境科技有限公司提供）。

1.3.2 主要试剂

过硫酸铵[（NH4）2S2O8]; 浓硫酸（H2SO4）; 三氧化二砷（AS2O3）; 氯化钠（NaCl）; 氢氧化钠（NaOH）; 硫酸铈铵[Ce（NH4）4（SO4）4H2O]; 去离子水（H2O）; 无水乙醇; 中性甲醛。

2 方法
2.1 BRAF V600E基因突变检测

全部病理标本用石蜡处理后经10%中性甲醛固定。复查H& E切片, 并选择合适的石蜡标本进行试验研究, 5 μ m厚度连续切片, 5片/每例样本, 置于1.5 mL Eppendorf管中, 寄送上海生工生物工程有限公司, 采用Sanger测序技术对组织样本进行测序（Sanger测序仪ABI3730, 德国Qiagen公司）。

2.2 尿碘检测

选取观察对象同一日不同时间点3次尿液标本, -70℃冰箱冻存。按照过硫酸铵-砷铈催化分光光度法进行尿液标本碘值（median urinary iodin, MUI）检测, 即将取碘标准应用溶液0.25 mL置入尿液标本试管中, 摇匀后使沉淀物混悬, 滴入H2SO4溶液4 mL, 置于加热箱中1 h后冷却至室温, 在标准管和样品管中分别加入AS2O3溶液3.5 mL, 与[Ce（NH4）4（SO4）4· H2O]溶液一起, 水浴箱中温浴15 min, 标准管和样品管15 min一次滴入[Ce（NH4）4（SO4）4· H2O]溶液, 摇匀后继续温浴, 等待第1管加入[Ce（NH4）4（SO4）4· H2O]溶液后, 反应时长30 min后, 将每管检测标本与水做参比进行吸光度测定, 计算出碘浓度。

2.3 统计学方法

本实验研究的所有资料完整录入Microsoft Excel 2017, 全部数据均经过SPSS 19.0软件进行统计学分析, BRAF V600E突变基因型在MUI分组间比较采用秩和检验, 组间MUI水平表示用中位数表示, 比较利用两独立样本的非参数检验（Mann-Whitney U 秩和检验）, MUI频数分布比较利用χ 2检验, 认为P< 0.05为差异具有统计学意义。

3 结果
3.1 组间MUI水平比较

全部观察对象MUI检查结果提示, 观察组PTC患者MUI水平为343 μ g/L, 而对照组甲状腺功能正常者MUI水平为192 μ g/L, 组间MUI比较差异显著（P< 0.05）, 差异具有统计学意义。另外频数分布比较, 观察组PTC患者中共67例患者MUI≥ 300 μ g/L, 处于碘过量状态, 分布率为54.0%, 而对照组甲状腺功能正常者中只有17例, 分布率为14.2%, 组间比较差异显著（P< 0.05）, 差异具有统计学意义, 见表1。

表1 组间尿碘值水平比较 Tab.1 Comparison of urine iodine levels between groups
3.2 BRAFV600E基因突变情况分析

本研究中, 观察组共列入124例PTC患者为观察对象, BRAF V600E基因突变检测标本共124例, 结果表明, BRAF V600E基因突变型共80例, 突变率为64.5%, 野生型44例, 突变率为35.5%, 同样对照组120例甲状腺功能正常者同时进行BRAF V600E基因突变检测, 结果提示全部观察对象均为野生型。组间突变率比较差异明显（P< 0.05）, 具有统计学意义, 见表2。

表2 BRAF V600E基因突变情况分析 Tab.2 Analysis of BRAF V600E gene mutation
3.3 BRAF V600E突变基因型在尿碘值分组间比较

观察组共124例PTC患者中碘缺乏组例, 其中BRAF V600E突变基因型为1例, 野生型为5例, 突变率为16.7%, 碘足量组例, BRAF V600E突变基因型为7例, 野生型为7例, 突变率为50.0%, 碘超足量组例, BRAFV600E突变基因型为24例, 野生型为13例, 突变率为64.9%, 碘过量组例, BRAFV600E突变基因型为50例, 野生型为17例, 突变率为74.6%, 各尿碘值分组中BRAF V600E基因突变率存在明显差异（P=0.004）, 具有统计学意义, 见表3。

表3 BRAF V600E突变基因型在尿碘值分组间比较 Tab.3 Comparison of BRAFV600E mutant genotypes in urine iodine value between groups
4 讨论

近年来, 伴随PTC发病率的逐年增高, 对于阐明PTC发病的分子学机制成为众多学者的研究方向, 而遗传因素在PTC的发展中作用逐渐显现出来, 如：RET/PTC癌基因阳性表达的患者一般发病年龄较小, 肿瘤恶性程度不高, 预后相对较好; 长链非编码RNA ENST00000423539与PTC的淋巴结转移相关; SOX4基因是PTC的促癌基因, 并可能在PTC的诊断方面具有潜在的实用价值[3, 4, 5, 6]。近三年来越来越多的学者们在PTC患者中检测到高频率的BRAF基因突变, 尤其以BRAF V600E基因为主, 且已被证实为在PTC中发生率最高的癌基因事件, 与PTC发生发展同样关系密切, 故BRAFV600E基因可作为PTC高效的风险预测分子标志物, 提高PTC的整体诊疗水平[6]。

BRAF基因由783个氨基酸组成, 是RAF家族的成员之一, 研究表明, 在丝裂原蛋白活化激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）通路中, BRAF基因突变直接影响肿瘤细胞的增值和分化, 而且BRAFV600E基因突变最具代表性, 其在PTC患者中的高突变率, 不仅参与PTC肿瘤细胞血管形成, 同时对于肿瘤发展与转移都发挥着重要作用[7]。本研究结果显示观察组124例PTC患者中发生BRAFV600E基因突变80例（64.5%）, 明显高于对照组, 这个突变率结果与目前国内外研究中所提出的28%~80%基本一致, 进一步验证了BRAFV600E基因突变与PTC之间相关性的结论。

碘是人体必需的微量元素, 是合成甲状腺激素的必需主要成分, 在维持人体的正常生长、发育中起着极其重要的作用。宏观流行病学调查结果提示, 长期高碘摄入会导致甲状腺疾病的发生, 增加PTC的发生风险, 但具体机制未知[8], 本研究中笔者发现PTC患者的尿碘值水平明显高于对照组正常人群, 且尿碘值分布中PTC患者主要以碘过量为主, 比率达到54.0%, 与2015年胡传祥[9]的研究结论相符, 综合相关文献结论推测其原因认为, 高碘状态通过竞争性作用抑制过氧化物酶活性, 干扰甲状腺激素合成, 形成Wolff-Chaikoff效应, 同时甲状腺适应高碘环境, 负反馈失调出现“ 脱逸” 现象, 这两种机制共同作用发生甲状腺肿, 诱发免疫反应和细胞凋亡。另外一方面, 高碘可导致钠碘同向转运体（sodium iodide symporter, NIS）表达下降, 降低甲状腺滤泡摄碘功能, 引起滤泡增生, 最终形成甲状腺癌[10]。但高碘却使FTC发生率下降, 基于上述高碘在不同类型甲状腺癌中的相左结论, 笔者从分子学角度出发, 通过探讨高碘摄入与BRAF V600E基因突变发生的相关性进行初步解释, 研究发现, BRAF V600E突变型PTC细胞的摄碘功能较野生型差, NIS mRNA表达明显低于野生型, 此外BRAF V600E基因突变可通过诱导TGF-β 分泌, 从而抑制NIS表达[11, 12, 13]。而本研究中, 我们在BRAF V600E突变基因型在尿碘值分组间比较的结果中也同样发现, 按照摄碘量的分层梯度变化, BRAF V600E基因突变率分别为16.7%、50.0%、64.9%及74.6%, BRAF V600E基因突变率伴随着尿碘值增加而显著增加, 初步说明了长期高碘摄入刺激甲状腺滤泡上皮细胞BRAF V600E基因发生突变, 进一步降低NIS的表达, 同时BRAF V600E基因突变通过某种机制诱导滤泡上皮细胞向乳头状癌转化, 最终导致PTC发生。

综上所述, PTC组织中存在高机率的BRAF V600E基因突变, 同时高碘摄入作为BRAF V600E基因突变的重要危险因素, 与PTC发病率存在一定的相关性。因此, 卫生部门应根据当地居民实际碘摄入水平进行“ 个性化” 的补碘, 并鼓励居民进行MUI监测, 以保持适宜的碘营养水平, 从而降低PTC的发病率。

参考文献
[1] HUANG L P, YU L Y, XUE E S, et al. An analysis of factors predicting cervical lymph node metastasis and distribution in papillary thyroid carcinoma[J]. Chinese Journal of Ultrasound Medicine, 2015, 31(3): 207-210.
[黄丽平, 俞丽云, 薛恩生, 等. 甲状腺乳头状癌颈部淋巴结转移及转移区域相关因素分析[J]. 中国超声医学杂志, 2015, 31(3): 207-210. ] [本文引用:1]
[2] YI W J, ZHONG D W, ZHOU Q Y. BRAF mutation and papillary thyroid cancer[J]. Journal of Central South University (Medical Science), 2012, 37(4): 370-373.
[易文君, 钟德玝, 邹琼燕. BRAF基因突变与甲状腺乳头状癌的相关性[J]. 中南大学学报(医学版), 2012, 37(4): 370-373. ] [本文引用:1]
[3] ZHOU X M, ZHANG G C, LI F, et al. Expression of ret oncogene activation and its significance in thyroid carcinoma[J]. Journal of Guangdong College of Pharmacy, 2005, 21(3): 323-326.
[周晓明, 张国昌, 李锋, 等. 甲状腺癌中ret/ptc癌基因表达的研究[J]. 广东药学院学报, 2005, 21(3): 323-326. ] [本文引用:1]
[4] YANG M L. Expression and function analysis of LncRNA in papillary thyroid carcinoma[D]. Hebei Medical University, 2016.
[杨梅柳. LncRNA在甲状腺乳头状癌中的表达及功能分析[D]. 河北医科大学, 2016]. [本文引用:1]
[5] WANG D. Expression of SOX4 gene in papillary thyroid carcinoma and its clinical significance[D]. Zhengzhou University, 2014.
[王栋. SOX4基因在甲状腺乳头状癌中的表达及其临床意义[D]. 郑州大学, 2014. ] [本文引用:1]
[6] GUERRA A, ZEPPA P, BIFULCO M, et al. Concomitant BRAF(V600E) mutation and RET/PTC rearrangement is a frequent occurrence in papillary thyroid carcinoma[J]. Thyroid, 2014, 24(2): 254-259. [本文引用:2]
[7] LIU X, YAN K, LIN X, et al. The association between BRAF (V600E) mutation and pathological features in papillary thyroid carcinoma[J]. Eur Archives of Oto-Rhino-Laryngology, 2014, 271(11): 3041-3052. [本文引用:1]
[8] DU Q L, HUANG T. Effect of BRAFV600E mutation on the expression of iodine uptake-related proteins in papillary thyroid carcinoma and related molecular targeted therapy[J]. Chinese Journal of Endocrinology and Metabolism, 2013, 29(7): 624-626.
[杜秋丽, 黄韬. BRAFV600E突变对甲状腺乳头状癌摄碘相关蛋白表达影响及相关分子靶向治疗[J]. 中华内分泌代谢杂志, 2013, 29(7): 624-626. ] [本文引用:1]
[9] HU C X, ZHAO J, YU Y, et al. Study on the correlation between iodine intake in papillary thyroid carcinoma and BRAFV600E mutation[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2015, 30(9): 687-691.
[胡传祥, 赵静, 于洋等. 甲状腺乳头状癌碘摄入与BRAFV600E突变的相关性研究[J]. 中华普通外科杂志, 2015, 30(9): 687-691. ] [本文引用:1]
[10] ZHOU Z, ZHANG J, JIANG F, et al. Higher urinary BPA concentration and excessive iodine intake are associated with NG and papillary thyroid carcinoma[J]. Biosci Rep, 2017, 37(4): BSR20170678. [本文引用:1]
[11] GIANLUCA O, SUSI B, DANIELA R, et al. A constitutive active MAPK/ERK pathway due to BRAF V600E positively regulates AHR pathway in papillary thyroid carcinoma[J]. Oncotarget, 2015, 6(31): 32104-32114. [本文引用:1]
[12] MENON D R, WELS C, BONYADI R E, et al. TGF-1 and TNF-2 differentially regulate Twist1 mediated resistance towards BRAF/MEK inhibition in melanoma[J]. Pigment Cell Melanoma Res, 2013, 26(6): 912-916. [本文引用:1]
[13] XIA T T. Correlation between sodium iodide symporter expression and BRAF V600E mutation in papillary thyroid carcinoma[D]. Tianjin Medical University, 2012.
[夏婷婷. 甲状腺乳头状癌钠碘转运体表达与BRAF V600E突变的相关性研究[D]. 天津医科大学, 2012. ] [本文引用:1]