综述:分化型甲状腺癌中的甲状腺球蛋白与甲状腺球蛋白抗体:解读、挑战与未来展望

时间:2026年5月18日
来源:Journal of Molecular Endocrinology

编辑推荐:

甲状腺球蛋白(Thyroglobulin, Tg)是一种甲状腺特异性蛋白,在甲状腺激素合成中起关键作用。对于分化型甲状腺癌(Differentiated Thyroid Carcinoma, DTC)患者,Tg是随访期间评估治疗反应和疾病复发风险的主要生物标志

广告
   X   

甲状腺球蛋白(Thyroglobulin, Tg)是一种甲状腺特异性蛋白,在甲状腺激素合成中起关键作用。对于分化型甲状腺癌(Differentiated Thyroid Carcinoma, DTC)患者,Tg是随访期间评估治疗反应和疾病复发风险的主要生物标志物。准确的Tg测量受到检测方法特异性表现和干扰(尤其是甲状腺球蛋白自身抗体)的影响。高灵敏度Tg检测(high-sensitivity Tg assays)可以检测到极低的Tg水平,消除了对促甲状腺激素(TSH)刺激下Tg测量的需求。由于甲状腺球蛋白自身抗体(TgAbs)在Tg检测中可能存在干扰,因此Tg分析必须始终伴随TgAb检测。TgAbs存在于少数健康个体中,但在高达三分之一的DTC患者中存在。虽然低水平TgAbs通常与临床无关,但较高滴度会干扰Tg免疫检测,可能导致Tg结果假阴性。重要的是,TgAb的动态变化本身可提供预后信息:浓度下降支持缓解,而滴度上升可能表明复发,在Tg结果不可靠时可作为一个有用的替代标志物。替代性和补充性的实验室策略正在涌现。新的蛋白质组学方法可能允许Tg亚型特异性检测,从而有可能区分肿瘤来源的Tg与正常Tg。同时,液体活检技术,特别是游离DNA、循环肿瘤DNA和微小RNA检测,正被探索用于微小残留病的无创检测,尽管它们在DTC中的作用仍有待明确。总之,Tg和TgAbs仍然是DTC实验室监测的基石。解读它们需要了解检测方法的局限性、适当的临界值以及临床背景。未来先进蛋白质组学和基因组学生物标志物的整合有望为甲状腺癌提供更特异、个性化的监测策略。
论文主体部分内容总结
1. 甲状腺癌:一般背景
甲状腺癌是一种相对少见的恶性肿瘤,但其全球发病率在1990年至2019年间持续增长,女性发病率高于男性。甲状腺癌可分为分化型甲状腺癌(DTC,包括乳头状癌、滤泡状癌和嗜酸细胞癌,约占病例的80-90%)和相对少见的髓样癌、间变性癌。预后主要由组织学亚型和诊断时的分期决定。DTC患者通常预后良好。美国甲状腺协会(ATA)和欧洲肿瘤内科学会(ESMO)等发布的指南采用风险分层框架来指导治疗和随访,强调基于患者风险的个体化方法。对于DTC,血清甲状腺球蛋白和甲状腺球蛋白抗体是其诊断和随访的关键生物标志物。
2. 甲状腺球蛋白:生物学、亚型与临床相关性
Tg是一种由甲状腺滤泡细胞产生的大分子二聚体糖蛋白,是碘储存和甲状腺激素合成的支架与基质。人类Tg基因位于8号染色体。Tg单体在内质网形成,经过包括N-糖基化、二硫键形成、碘化等多种翻译后修饰,这些修饰对Tg的功能、折叠、稳定性和抗原性有重要影响。成熟的Tg二聚体储存在滤泡腔的胶体中,在甲状腺过氧化物酶作用下,碘与Tg上的酪氨酸残基结合,形成单碘酪氨酸和双碘酪氨酸,进而在特定的激素生成位点偶合生成三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素。在促甲状腺激素刺激下,Tg被内吞并降解,释放甲状腺激素入血,未被利用的碘被回收。
Tg存在多种亚型,主要由翻译后修饰差异、蛋白水解加工、以及较少见的剪接变异或单核苷酸多态性引起。翻译后修饰的改变,特别是碘化程度的变化,可能导致新表位的产生,这可能在自身免疫性甲状腺病的发病机制中起作用。某些Tg基因突变或剪接变异与先天性甲状腺功能减退症或自身免疫性甲状腺疾病易感性相关。在甲状腺癌中,肿瘤细胞可能产生低碘化或糖基化模式改变的Tg亚型。未来对Tg结构异质性的分析可能有助于区分肿瘤来源的Tg。
3. Tg在分化型甲状腺癌中的临床价值
在DTC患者中,Tg是评估治疗反应和复发风险的关键随访生物标志物。初始复发风险根据肿瘤类型、TNM分期和组织学特征进行评估。治疗后监测Tg水平可评估治疗反应,动态调整风险分层。
3.1 刺激与非刺激Tg测量
过去推荐使用停用甲状腺素或重组人促甲状腺激素刺激下的Tg测量。但随着高灵敏度Tg检测的出现,非刺激Tg测量已可替代刺激Tg,因其与刺激Tg高度相关,并能以高阴性预测值排除复发。
3.2 Tg值与复发风险
根据Tg水平,治疗反应可分为疗效优异、反应不确定和生化反应不全。临界值取决于初始治疗方式(全甲状腺切除联合或不联合放射性碘治疗)。对于接受全甲状腺切除和放射性碘治疗的患者,高灵敏度Tg检测下,非刺激Tg < 0.2 ng/mL通常视为疗效优异。对于仅接受全甲状腺切除的患者,临界值较高(如ATA指南为<2.5 ng/mL,ESMO指南为<0.2 ng/mL)。Tg水平处于“灰区”时视为反应不确定。Tg水平持续高于特定阈值(如全切联合RAI后>1 ng/mL,或全切不联合RAI后>5 ng/mL)则视为生化反应不全,提示复发风险增高。对于仅接受甲状腺腺叶切除的患者,由于残留正常甲状腺组织的干扰,Tg在监测复发方面价值有限。
3.3 TgAb对复发风险的临床意义
TgAbs是Tg检测的主要干扰因素,可导致Tg值假性降低。因此,每次检测Tg时必须同时检测TgAb。但TgAb动态变化本身具有预后价值:术后TgAb滴度下降与缓解相关,而滴度升高则与复发风险增加相关。因此,在Tg检测不可靠时,TgAb趋势可作为有用的替代标志物。
3.4 淋巴结细针穿刺洗脱液中的Tg测量
在颈部淋巴结细针穿刺洗脱液中测量Tg是诊断淋巴结转移的高度敏感和特异的方法,即使细胞学结果不确定。但需注意甲状腺组织残留可能导致假阳性。
3.5 其他甲状腺肿瘤中的Tg
在低分化或未分化甲状腺癌中,由于肿瘤去分化,Tg表达常降低或检测不到,因此不作为肿瘤标志物。
4. 甲状腺球蛋白检测方法
Tg检测技术从20世纪70年代的竞争性放射免疫分析法发展到如今的免疫计量法和液相色谱-串联质谱法。
4.1 放射免疫分析法
早期的竞争性放射免疫分析法使用多克隆抗体,功能灵敏度较低,且存在交叉反应风险。
4.2 免疫计量法
基于单克隆抗体的非竞争性“夹心”式免疫计量法,包括免疫放射分析法、免疫发光分析法、免疫化学发光分析法和电化学发光免疫分析法,大幅提高了灵敏度。高灵敏度Tg检测的出现,使得在促甲状腺激素抑制治疗期间进行可靠的Tg监测成为可能,无需常规促甲状腺激素刺激。尽管使用国际标准品校准,但不同厂家的检测方法因使用的抗体和识别的Tg表位不同,结果存在显著差异,因此随访期间使用同一检测方法至关重要。
4.3 液相色谱-串联质谱法
LC-MS/MS通过量化蛋白酶消化后的Tg特异性肽段来检测Tg,基本不受TgAbs和异嗜性抗体干扰,可作为疑似干扰时的确认方法。但需要注意的是,TgAb阳性患者体内形成的Tg-TgAb免疫复合物可能在体内被清除,导致循环中总Tg水平真实降低,这会影响所有检测方法的结果。
4.4 分析前影响因素与分析干扰
多种因素可影响Tg检测。分析前因素包括年龄、性别、碘状态、吸烟和促甲状腺激素水平。新生儿期Tg水平较高。从实验室角度看,常规处理下Tg和TgAbs相对稳定。分析干扰主要包括:TgAbs(最主要的干扰)、高剂量钩状效应(极高Tg浓度导致假阴性)、异嗜性抗体/人抗鼠抗体(导致假性升高或降低)以及生物素(对基于生物素-链霉亲和素的检测产生干扰)。当实验室结果与临床不符时,临床医生应警惕干扰可能。
5. 抗甲状腺球蛋白抗体
TgAbs在健康人群、自身免疫性甲状腺病和DTC患者中均有出现,但发生率不同。在DTC患者中,TgAbs阳性率高于健康人群,可能与自身免疫疾病共存或肿瘤相关免疫反应有关。Tg的结构异质性可能导致新表位产生,打破免疫耐受。
5.1 TgAb检测
TgAb检测方法多样,校准和报告单位不统一,导致结果可比性差。世界卫生组织已推出首个TgAb国际校准标准以期减少变异。传统的Tg回收实验因操作繁琐、标准化差且不敏感/不特异,已被直接TgAb免疫检测所取代。现代TgAb检测主要为自动化免疫计量法,但不同检测方法使用的抗原(完整Tg、片段等)不同,导致结果差异巨大。
5.2 TgAb阳性的定义与临床意义
如何界定TgAb阳性是争议点。制造商设定的临界值通常基于自身免疫甲状腺病人群,可能过高,无法可靠提示对Tg检测的干扰。而使用检测限或功能灵敏度作为临界值则会导致几乎所有患者被视为阳性。建议实验室基于自身技术和人群建立机构临界值。研究表明,低滴度TgAb(例如低于机构临界值)虽有分析学意义,但临床相关性有限,不影响患者预后;而高滴度TgAb(≥机构临界值)则与显著的Tg检测干扰相关。因此,使用临床相关的机构临界值比使用检测限或制造商临界值更有意义。对于难以确定或处于临界值的情况,纵向监测Tg和TgAb趋势是关键,任一指标的升高都需警惕疾病复发。
6. Tg在DTC之外的应用
6.1 Tg在先天性甲状腺功能减退症中的应用
在新生儿先天性甲状腺功能减退症筛查异常后的诊断中,测量Tg有助于鉴别病因。血清Tg极低或检测不到提示甲状腺发育不全,而Tg正常或升高则提示存在甲状腺组织(如异位或甲状腺激素合成障碍)。Tg基因双等位基因功能缺失突变也可导致先天性甲状腺功能减退症,其特征是Tg极低但甲状腺超声正常或增大。
6.2 Tg在碘状态评估中的应用
血清Tg水平反映了甲状腺受刺激状态和碘的可用性,是评估碘营养状况的敏感生物标志物。碘缺乏时,甲状腺球蛋白碘化不足,同时促甲状腺激素驱动导致甲状腺增生肥大,血清Tg升高。世界卫生组织推荐使用人群血清Tg中位数来监测碘缺乏病,因其在碘补充后恢复正常的速度快于甲状腺体积等指标。干血片Tg检测使其在资源有限地区应用成为可能。
7. DTC的未来实验室展望:Tg亚型分析、液体活检与多组学
下一代蛋白质组学技术,特别是LC-MS/MS,有望区分良性组织与肿瘤组织来源的Tg亚型,这对于腺叶切除术后患者尤为重要。识别肿瘤特异性Tg亚型也有助于开发更具表位特异性的TgAb检测方法。液体活检技术,如循环肿瘤细胞、游离DNA、循环肿瘤DNA和外泌体微小RNA检测,在肿瘤学中迅速发展。早期研究显示其在检测DTC存在和进展方面有潜力,但需进一步技术优化和标准化。对cfDNA片段模式、甲基化特征等高级分析也在探索中。多种微小RNA组合检测甲状腺癌显示出高敏感性和特异性。这些液体活检技术有望改善微小残留病、克隆演变或早期复发的无创检测。新兴技术允许对蛋白质组学、免疫学和基因组学生物标志物进行整合分析,结合机器学习,可能为DTC产生高度特异和动态的监测工具。未来的DTC随访可能由这些多组学策略塑造,结合高灵敏度Tg和TgAb趋势,创建个体化监测算法。
8. 讨论
Tg和TgAbs是DTC随访的基石。检测技术的发展提升了其临床效用。关键要点包括:准确解读Tg结果需了解检测方法性能并坚持纵向使用同一方法;必须同步检测TgAb;低滴度TgAb临床意义有限,应使用有临床意义的机构临界值;TgAb动态变化可作为疾病活动的有用替代标志物。挑战仍然存在,包括检测方法的异质性、LC-MS/MS的普及度、以及对腺叶切除或低分化癌患者Tg解读的困难。未来,该领域正朝着提高特异性和个体化的方向发展。高分辨蛋白质组学、TgAb检测的精细化、以及液体活检等多组学策略的整合,有望最终为甲状腺癌提供更强大的个体化随访模式。有效的临床医生与实验室专家协作对于准确解读结果和制定随访决策至关重要。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有