甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌腫瘤，約占所有惡性腫瘤的1%，在我國甲狀腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢，在世界范圍內(nèi)亦是如此[1,2,3]。甲狀腺癌的發(fā)病率持續(xù)快速增長使其成為發(fā)病率上升最快的腫瘤之一，并受到越來越多的關(guān)注。但是由于甲狀腺癌的病因尚未明確，因此甲狀腺癌的防治十分困難。

　　維生素D一直被學(xué)者們認(rèn)為具有抗腫瘤的作用，因此在甲狀腺癌領(lǐng)域也展開了許多研究。研究者們不僅發(fā)現(xiàn)維生素D缺乏可能增加罹患分化型甲狀腺癌(DTC)的風(fēng)險，而且證明維生素D可能通過作用于甲狀腺癌細(xì)胞的增殖、分化、黏附性等抑制甲狀腺癌的惡化進(jìn)展[4,5,6,7,8,9]。此外，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)有維生素D受體(VDR)以及合成、降解1，25-二羥維生素D3[1，25-(OH)2D3]的酶的表達(dá)，VDR的水平在正常甲狀腺組織與不同分化程度的甲狀腺癌組織中存在一定的差異，分化好的甲狀腺癌組織中VDR水平明顯高于正常甲狀腺組織，但是隨著分化程度的降低VDR的水平發(fā)生了下降[10]，這提示VDR可能同樣抑制甲狀腺癌的惡化進(jìn)展。因此探討維生素D對甲狀腺癌的作用與分子機(jī)制將為尋找甲狀腺癌的新的防治措施提供更多的依據(jù)，具有十分重要的臨床意義。

　　一、維生素D與腫瘤

　　1．維生素D代謝與功能：

　　維生素D3由皮膚內(nèi)的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射后產(chǎn)生，并由維生素D結(jié)合蛋白(DBP)運(yùn)送到肝臟，在線粒體維生素D25-羥化酶(CYP27A1)或微粒體維生素D25-羥化酶(CYP2R1)的作用下轉(zhuǎn)化為25-羥維生素D[25-(OH)D]，這是血液循環(huán)中維生素D的主要存在形式，常常用來評估體內(nèi)維生素D的營養(yǎng)狀態(tài)[11,12]。隨后，25-(OH)D在腎臟的1α-羥化酶(CYP27B1)的作用下轉(zhuǎn)化為1，25-二羥維生素D[1，25-(OH)2D]，一旦轉(zhuǎn)化完成即分泌入血作用于腸道、骨骼、腎臟，從而調(diào)節(jié)人體鈣磷平衡。然而，經(jīng)過幾十年的研究發(fā)現(xiàn)，除了上述經(jīng)典作用外，維生素D還通過自分泌和旁分泌途徑調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的增殖、分化和凋亡。

　　2．維生素D、VDR與腫瘤：

　　流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，低水平的25-(OH)D與高風(fēng)險的腫瘤發(fā)生率有關(guān)，如結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌等[13,14,15]。同樣，維生素D的活性產(chǎn)物1，25-(OH)2D可以降低動物體內(nèi)腫瘤的發(fā)生率、縮小腫瘤的體積[8,16]。因此，越來越多的實驗數(shù)據(jù)支持維生素D有腫瘤抑制作用這一觀點(diǎn)，但其機(jī)制仍在進(jìn)一步探索。

　　VDR是類固醇激素受體超家族中的一員，1，25-(OH)2D通過VDR激活或抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的生理效應(yīng)。VDR廣泛存在于人體各組織細(xì)胞內(nèi)，作用的DNA結(jié)合位點(diǎn)至少有2776個，調(diào)節(jié)的基因至少有229個[17,18]。這些基因具有多種生理作用，包括抑制增殖、促進(jìn)分化和凋亡、調(diào)節(jié)免疫以及一些其他組織、細(xì)胞特異性的調(diào)節(jié)功能等[19,20,21]。維生素D及其類似物能夠抑制多種腫瘤細(xì)胞的增殖，而其中VDR的表達(dá)水平卻能直接影響1，25-(OH)2D對前列腺癌、乳腺癌細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用[22,23]。在結(jié)腸癌中VDR的表達(dá)水平與腫瘤惡性程度呈負(fù)相關(guān)，在上皮性卵巢癌中，VDR抑制癌細(xì)胞的侵襲，這種抑制作用不依賴于其配體1，25-(OH)2D[24,25]。這些說明VDR不僅介導(dǎo)維生素D的抑癌作用，而且還有獨(dú)立的抑癌作用。

　　維生素D與甲狀腺癌的相關(guān)研究顯示，1，25-(OH)2D3能抑制癌細(xì)胞的增殖，增加癌細(xì)胞的黏附能力，并可能促進(jìn)癌細(xì)胞的分化[5,6,8,9]。同樣，甲狀腺癌細(xì)胞中也存在VDR的表達(dá)。類似于結(jié)腸癌，VDR在分化好的甲狀腺癌細(xì)胞中表達(dá)高，而在分化差的癌細(xì)胞中表達(dá)降低，甚至在未分化癌(ATC)中不表達(dá)[10]。除此之外，VDR在甲狀腺乳頭狀癌(PTC)組織中的表達(dá)量高于其癌旁正常組織，且伴有細(xì)胞外基質(zhì)蛋白1(EMC-1)和Ⅱ型跨膜絲氨酸蛋白酶(TMPRSS4)的高表達(dá)[26]。這些資料提示，維生素D和VDR可能在甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，如能闡明其中的作用機(jī)制將有助于尋找新的防治措施。

　　二、維生素D與甲狀腺癌

　　1．甲狀腺癌：

　　濾泡上皮細(xì)胞來源的甲狀腺癌主要包括DTC，DTC又分為PTC和甲狀腺濾泡狀癌(FTC)，約占所有甲狀腺癌的90%以上。ATC則相對罕見，約占1%，可由正常的甲狀腺直接癌變而來，或由已經(jīng)存在的PTC與FTC進(jìn)一步去分化而形成[27]。

　　甲狀腺癌的病因及發(fā)病機(jī)制仍不清楚。正常甲狀腺細(xì)胞在增殖、分化誘發(fā)因素與基因突變因素的共同刺激下可轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細(xì)胞。放射線是導(dǎo)致甲狀腺癌風(fēng)險增加的重要危險因素，有研究顯示，長期頭頸放射線照射易于誘發(fā)甲狀腺癌[28]。此外，過量的碘攝入與PTC的發(fā)病率升高也存在一定的關(guān)系[29]，其他方面包括飲食如硒、致甲狀腺腫物質(zhì)和致癌物也可能起一定作用。因此，甲狀腺癌可能是在眾多因素的共同作用下而產(chǎn)生。

　　高分化甲狀腺癌的傳統(tǒng)治療方式主要是手術(shù)切除腫瘤，即使腫瘤出現(xiàn)轉(zhuǎn)移后，使用放射碘治療仍可獲得滿意效果，但對于碘抵抗、低分化的腫瘤和ATC，放射碘的效果就不盡如人意了，此時化療就成為術(shù)后復(fù)發(fā)或不能手術(shù)的甲狀腺癌的重要治療手段。不同類型的腫瘤細(xì)胞都普遍存有組蛋白乙酰化酶和去乙?；傅墓δ芪蓙y[30,31]。辛二酰苯胺異羥肟酸(SAHA)是組蛋白去乙?；敢种苿┑囊环N，具有抗腫瘤效應(yīng)，對甲狀腺腫瘤細(xì)胞的生長有抑制作用[32]。并且有研究發(fā)現(xiàn)，1，25-(OH)2D3能夠協(xié)同SAHA或紫杉醇抑制ATC的腫瘤細(xì)胞增殖，并且，1，25-(OH)2D3及其類似物MART-10能有效抑制ATC腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移[6,33]。這意味著1，25-(OH)2D3可能對ATC有治療作用，尤其是與SAHA和紫杉醇聯(lián)合應(yīng)用時，能降低抗腫瘤藥物的用量并減輕毒副作用。

　　2．維生素D缺乏與甲狀腺癌的流行病學(xué)研究：

　　隨著研究范圍和深度的增加，人們普遍認(rèn)為，低維生素D狀態(tài)可以增加腫瘤風(fēng)險，再加上維生素D缺乏又普遍存在，故每一個腫瘤患者體內(nèi)維生素D的水平都需要得到重視。一項研究發(fā)現(xiàn)，紫外線的強(qiáng)度、體內(nèi)血清25-(OH)D的水平與18種腫瘤的發(fā)生風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)[34]。盡管這類研究結(jié)論不足以使人們信服，但對大量人群的研究再次證實了維生素D可以預(yù)防腫瘤的觀點(diǎn)[13,14,15,35]。因此，保證體內(nèi)充足的維生素D對腫瘤的預(yù)防是有益的。

　　甲狀腺癌作為人體最常見的內(nèi)分泌腫瘤，維生素D的缺乏是否增加其風(fēng)險引發(fā)了研究者們的關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)，甲狀腺癌患者外周血中1，25-(OH)2D3的濃度是偏低的，并且，腫瘤的惡性程度越高，1，25-(OH)2D3的濃度越低[36]。一項回顧性隊列研究收集了212例DTC患者在甲狀腺腫瘤切除術(shù)前的25-(OH)D檢測數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，維生素D缺乏(<37.5nmol/L)可能增加患DTC的風(fēng)險[4]。另有一項回顧性研究針對548例已診斷為PTC并將進(jìn)行甲狀腺全切手術(shù)的女性患者，在術(shù)前2周采血測得25-(OH)D水平，并校正年齡、體重指數(shù)、季節(jié)、促甲狀腺激素(TSH)等影響因素后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，維生素D水平偏低(<18.57ng/ml)的患者的甲狀腺腫瘤體積更大、更容易轉(zhuǎn)移[37]。曾經(jīng)還有報道使用活性維生素D衍生物(阿法骨化醇)治療后甲狀腺癌的瘤體縮小的個案[38]。但最新的一項研究又顯示，維生素D缺乏與PTC的惡化與復(fù)發(fā)似乎并無明顯關(guān)系[39]。這些研究結(jié)果的不一致可能與研究對象的選擇、檢測時間的差異、VDR多態(tài)性有關(guān)。因此，維生素D缺乏與甲狀腺癌的關(guān)系還需要更多大樣本的前瞻性隨機(jī)臨床研究進(jìn)行證明。

　　3．維生素D信號通路與甲狀腺癌：

　　1，25-(OH)2D主要通過結(jié)合VDR發(fā)揮基因調(diào)節(jié)作用，結(jié)合配體的VDR進(jìn)入細(xì)胞核引發(fā)構(gòu)象改變與維甲酸X受體(RXR)形成異二聚體，VDR-RXR復(fù)合體結(jié)合目標(biāo)基因啟動子區(qū)域的維生素D反應(yīng)元件(VDRE)，激活或抑制基因的表達(dá)從而影響基因的轉(zhuǎn)錄，因此，VDR的表達(dá)異常將直接影響維生素D的生物學(xué)效應(yīng)。VDR基因的多態(tài)性與結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌的發(fā)生風(fēng)險有關(guān)[40,41,42]。甲狀腺癌中的FTC也與VDR基因的多態(tài)性有聯(lián)系，其中包括ApaI、TaqI、BsmI和FokI等4個單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)，ApaI、TaqI、BsmI的多態(tài)性影響VDR基因的表達(dá)與mRNA的穩(wěn)定性，ApaI的AA與FokI的FF等位基因與單倍體tABF是FTC的保護(hù)因素[43,44]。此外，有研究報道，CYP27B1的罕見單體型rs10877012A/rs4646536T與24-羥化酶(CYP24A1)單體型rs2248137C/rs2296241A可能是PTC的保護(hù)因素，而CYP24A1單體型rs927650C/rs2296241G和rs927650C/rs2248137C/rs2296241G則與DTC發(fā)生風(fēng)險增高相關(guān)[45]。其中單倍體型rs927650C/rs2248137C/rs2296241G與DTC患者體內(nèi)低1，25-(OH)2D3濃度相關(guān)[46]。以上研究結(jié)果說明，維生素D途徑的基因多態(tài)性與DTC的發(fā)生風(fēng)險存在相關(guān)關(guān)系。

　　甲狀腺癌中除了存在VDR基因多態(tài)性，研究者們還發(fā)現(xiàn)，對比正常甲狀腺組織，DTC組織中的VDR表達(dá)量顯著增高，當(dāng)DTC發(fā)生局部浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移時VDR的表達(dá)量又出現(xiàn)下降，ATC組織則基本為陰性表達(dá)[10]。VDR的這種差異性表達(dá)可能是腫瘤發(fā)生的一種代償性改變，有助于增加甲狀腺癌細(xì)胞對1，25-(OH)2D的反應(yīng)性，也有可能是腫瘤進(jìn)展過程中VDR產(chǎn)生獨(dú)立于配體的自我保護(hù)作用，即阻止DTC惡化為增殖水平更高、分化水平更低的腫瘤。本研究組也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，當(dāng)敲除FTC細(xì)胞的VDR時，腫瘤細(xì)胞的分化水平下降、增殖水平升高(未發(fā)表資料)。1，25-(OH)2D3代謝酶主要包括活化酶CYP27B1和滅活酶CYP24A1，CYP27B1和CYP24A1在DTC組織中的表達(dá)與VDR一致，也是明顯高于正常甲狀腺組織，因此，相比于正常甲狀腺細(xì)胞，DTC細(xì)胞內(nèi)1，25-(OH)2D3的代謝活性是增強(qiáng)的。并且，高分化的甲狀腺癌與甲狀腺腺瘤相比VDR表達(dá)增加，CYP24A1表達(dá)降低，CYP27B1則沒有明顯差別，DTC中高水平的VDR與低水平的CYP24A1能夠增強(qiáng)1，25-(OH)2D3的抗腫瘤作用。而當(dāng)PTC出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時，CYP24A1的表達(dá)水平下降，CYP27B1表達(dá)則增加，其結(jié)果將可能提高細(xì)胞內(nèi)1，25-(OH)2D3的整體水平。ATC組織中CYP24A1與CYP27B1表達(dá)水平與DTC無明顯差異，但在有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移合并Ki67高表達(dá)的ATC則大多數(shù)缺失這兩種酶[10]。總之，當(dāng)腫瘤惡性程度進(jìn)一步升高時，癌細(xì)胞內(nèi)的1，25-(OH)2D3信號通路活性將會減弱。

　　4．維生素D作用于甲狀腺癌的機(jī)制研究：

　　維生素D在甲狀腺癌細(xì)胞中的抑癌機(jī)制仍不完全清楚。以往的研究結(jié)果顯示，維生素D抑制甲狀腺癌細(xì)胞的增殖、增加癌細(xì)胞的黏附性、促進(jìn)癌細(xì)胞的分化，但是對癌細(xì)胞的凋亡的調(diào)節(jié)作用尚無實驗依據(jù)[5,6,8,9]。

　　借助細(xì)胞體外實驗，Liu等[5]在2002年發(fā)現(xiàn)，1，25-(OH)2D3及其類似物EB1089對甲狀腺癌細(xì)胞的分化和凋亡均無作用，然而可以通過增加腫瘤抑制因子P27蛋白的表達(dá)抑制甲狀腺癌細(xì)胞的增殖。3年后該研究小組又證明，1，25-(OH)2D3及其類似物EB1089作用于PTEN途徑增加纖連蛋白的表達(dá)，纖連蛋白是一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，在細(xì)胞黏附、遷移、腫瘤侵襲性和轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮重要作用，因此纖連蛋白表達(dá)增加最終抑制癌細(xì)胞遷移[9]。另有一項研究顯示，1，25-(OH)2D3及其類似物CD578通過減少轉(zhuǎn)錄因子E2F1的表達(dá)使ATC細(xì)胞系的細(xì)胞周期停滯在G0-G1期，此外1，25-(OH)2D3單獨(dú)培養(yǎng)或者與紫杉醇/SAHA聯(lián)合培養(yǎng)癌細(xì)胞，分化指標(biāo)鈉/碘同向轉(zhuǎn)運(yùn)體(NIS)與甲狀腺球蛋白(TG)的mRNA有輕度增加，但促甲狀腺激素受體(TSHR)與甲狀腺過氧化物酶(TPO)的mRNA表達(dá)無變化[6]。近期的一項研究顯示，1，25-(OH)2D3通過作用于ATC類腫瘤干細(xì)胞的G2/M期從而抑制細(xì)胞增殖[47]。本研究組最近發(fā)現(xiàn)，1，25-(OH)2D3能夠抑制DTC細(xì)胞的增殖，但對其分化指標(biāo)NIS、TPO、TSHR等無論是mRNA還是蛋白表達(dá)均無明顯作用(未發(fā)表資料)。

　　利用免疫缺陷小鼠，研究者將FTC細(xì)胞系WRO細(xì)胞注射于小鼠頸部，成功建立了原位的FTC小鼠模型[8]。在FTC小鼠的腹腔內(nèi)注射1，25-(OH)2D3后，腫瘤的體積明顯小于對照組，肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生率也顯著降低，P27蛋白水平則增加，這與細(xì)胞實驗結(jié)果相吻合，而且1，25-(OH)2D3干預(yù)組的TG水平是高于對照組的，這些結(jié)果說明1，25-(OH)2D3可以抑制FTC細(xì)胞在免疫缺陷小鼠體內(nèi)的增殖、轉(zhuǎn)移，并促進(jìn)FTC細(xì)胞分化。

　　三、總結(jié)

　　甲狀腺癌由于組織類型不同，臨床病程和治療方式也有所不同。在多數(shù)情況下，DTC可以成功手術(shù)治療，然而，復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、分化程度差的甲狀腺癌則因去分化和快速增長等導(dǎo)致預(yù)后不良，故研究新的防治措施十分必要。

　　基于大量的研究資料表明，維生素D對DTC的增殖有抑制作用，VDR與維生素D代謝相關(guān)的酶(CYP24A1和CYP27B1)在甲狀腺癌的形成與發(fā)展中也同樣存在不可忽視的作用。因此，探索維生素D及其受體在甲狀腺癌細(xì)胞中的作用機(jī)制，將有助于尋找甲狀腺癌的新的治療靶點(diǎn)并改進(jìn)其防治策略。