甲状腺球蛋白的临床应用

背景及概述^[1]

甲状腺球蛋白是由甲状腺滤泡细胞合成与分泌的，储存在滤泡腔的胶质中，它是合成、储存和水解甲状腺激素的主要场所。甲状腺球蛋白含有5496个氨基酸，分子量为660KD，沉降系数为19S，由两个相同的亚基组成，每个亚基分子量为330000，沉降系数12S。人的甲状腺球蛋白基因位于第8染色体的长臂，与c-myc肿瘤基因很靠近。甲状腺球蛋白染色体DNA基因已被克隆出来(260kb以上)，其RNA的长度为8～8.5kb。TSH刺激甲状腺球蛋白基因的转录和翻译。甲状腺球蛋白和乙酰胆碱酶的分子在结构上有很大的同源性，这提示它们在进化上有很密切的关系。甲状腺球蛋白分子含有140个酪氨酸，其中只有1/4的酪氨酸能发生碘化。甲状腺球蛋白含26个碘原子，碘重量只占整个分子重量的0.5%。每个甲状腺球蛋白上约有5个分子的一碘酪氨酸(MIT)，4.5个分子的二碘酪氨酸(DIT)，2.5个分子的T4和0.7个分子的T3。在TSH刺激下，甲状腺蛋白水解酶水解甲状腺球蛋白，释放出T4和T3，通过扩散释放入血，同时也有少量的甲状腺球蛋白被释放入血。血浆中甲状腺球蛋白的浓度是很低的，正常值<40ng/ml，甲状腺全切除者<5ng/ml，内源性甲状腺球蛋白抗体存在会干扰其测定。血甲状腺球蛋白值明显升高见于以下3种情况：(1)甲状腺肿和甲亢；(2)甲状腺炎和甲状腺损伤；(3)甲状腺分化性癌。由于一些非肿瘤性甲状腺疾病也可有甲状腺球蛋白的升高，所以不能用它来鉴别甲状腺癌和其他甲状腺疾病。甲状腺分化性癌经甲状腺全切除和同位素内照射后，若血清甲状腺球蛋白>10ng/ml，高度提示体内有肿瘤残余灶或转移灶的存在，数值越高，预后越差。

结构^[2]

甲状腺球蛋白是一种球状同源二聚体蛋白质，分子量为660KD；位于8号染色体长臂，有300Kb，42个外显子，编码2767个氨基酸残基，即甲状腺球蛋白单体。甲状腺球蛋白是由甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌到滤泡腔的甲状腺主要蛋白，约占哺乳类动物甲状腺总蛋白的75%～80%。有研究表明在非脊椎动物体内未发现甲状腺球蛋白，因此推测甲状腺球蛋白是脊椎动物特有的蛋白。每个甲状腺球蛋白约含2个甲状腺素(T4)和0．5个甲状腺素原氨酸(T3)，这2种激素是由甲状腺球蛋白分子内一些酪氨酸的碘化和耦合作用而产生。甲状腺球蛋白不仅是TH的大分子前体，参与TH的生物合成、储存和释放，也是体内碘在甲状腺腺体的贮存形式。

临床应用^[3]

受检测技术的限制，目前仍无法分辨生理性甲状腺球蛋白和DTC细胞中甲状腺球蛋白的实际差异，尤其是在血液中的成分和表达水平方面的差异。血清甲状腺球蛋白的浓度与甲状腺组织的大小、甲状腺组织的损伤程度（机械性损伤和炎症等）以及体内相关激素水平（TSH和人绒毛膜促性腺激素等）密切相关，良性结节性甲状腺肿以及甲状腺癌等甲状腺疾病均可引起血清甲状腺球蛋白浓度的升高，因此甲状腺球蛋白在判断甲状腺疾病良恶性方面的价值有限。DTC的治疗方法主要包括手术治疗、术后131I治疗和TSH抑制治疗[13-14]。当DTC患者接受甲状腺切除术及131I清除残留甲状腺组织（简称清甲）以后，血清甲状腺球蛋白唯一的合理来源为DTC细胞活动释放（除了极少含有甲状腺组织的病变，如卵巢甲状腺肿）。经过40多年来检测方法学改进和大量临床研究验证，血清甲状腺球蛋白已明确成为DTC的主要肿瘤标志物，近年来的一系列DTC临床诊治指南都明确将血清甲状腺球蛋白值作为DTC临床管理的关键性参考指标，用于DTC的分层危险评估、疗效评判、长期随访及预后。131I治疗前（TSH刺激状态下）的甲状腺球蛋白值可用来预测DTC患者碘治疗的疗效及判断癌灶是否继续存在，不过具体界值尚未确定。对已接受清甲治疗后的DTC患者，随访血清甲状腺球蛋白变化是判别患者是否存在肿瘤残留或复发转移的重要手段，然而在临床具体应用中仍存在一系列实际问题需要关注。

1）干扰血清甲状腺球蛋白检测因素

测量血液中甲状腺球蛋白含量的方法有多种，目前临床常用的检测方法是标记免疫方法，其中以化学发光免疫分析法最常用，因该类方法检测最方便，且检测灵敏度在不断提高。化学发光法和酶联免疫检测法都以已知浓度甲状腺球蛋白标准品为参照（已有国际参考标准品CRM457），采用两种异源甲状腺球蛋白Ab单克隆抗体分别作为测量标记物和结合反应体。传统的放射免疫检测方法是标记抗原甲状腺球蛋白，检测所用抗体为多克隆甲状腺球蛋白Ab，因检测灵敏度差等因素现只为少数实验室采用。临床实验室常用的商用甲状腺球蛋白测量试剂中，甲状腺球蛋白Ab成分种类繁多，目前尚无统一标准。因不同商用测量试剂的方法学和组分各异，方法间血清甲状腺球蛋白检测值可相差2倍甚至更高，血清甲状腺球蛋白检测的功能灵敏度和检测范围的差异也相当显著]。以甲状腺球蛋白-甲状腺球蛋白Abs免疫反应为测量基础，患者血液中的甲状腺球蛋白Ab含量显然会直接影响血清甲状腺球蛋白检测值，事实上这种干扰临床最常见。放射免疫检测中可部分避免甲状腺球蛋白Ab的干扰，但也会导致甲状腺球蛋白检测值的假性升高。多年来，有大量研究致力于消除甲状腺球蛋白Ab对检测甲状腺球蛋白的干扰，其中较可靠的方法可能是液相色谱串联质谱法，但该方法工艺复杂，且功能灵敏度也偏低，不易在临床推广应用。曾有许多研究探讨测量血液中的甲状腺球蛋白mRNA含量或利用等电聚焦电泳方法测量甲状腺球蛋白Ab阳性患者的血清甲状腺球蛋白，但这些方法的可靠性仍需验证。总之，目前临床上尚无可靠实用的检测方法能完全消除甲状腺球蛋白Ab对甲状腺球蛋白测量结果的干扰，因此现行的相关诊治指南中均提出，血清甲状腺球蛋白的检测和动态监测应采用同种检测试剂与方法，每次测定血清甲状腺球蛋白时均应同时检测甲状腺球蛋白Ab。

2）血清甲状腺球蛋白的切点值改变

目前临床用于甲状腺球蛋白测量的检测方法大多为代，即其功能灵敏度（functionalsensitivity，FS）大都在0.5~1.0μg/L之间，为了使甲状腺球蛋白检测更好地应用于临床，F不断改善，现在第二代检测方法（又称高敏或超敏检测）也逐渐被用于临床，其FS≤0.1μg/L。检测技术的进步使得甲状腺球蛋白第二代检测方法能够检测到甲状腺球蛋白代检测方法检测不到的更低浓度的甲状腺球蛋白，使原来检测不到的血清甲状腺球蛋白有具体数值，这使得第二代甲状腺球蛋白检测值对DTC患者治疗后的随访有显著优势，尤其可以早期检测到预示着疾病复发的血清甲状腺球蛋白的增加趋势。对于已接受过131I清甲治疗的DTC患者，判断患者是否处于无病生存状态，血清甲状腺球蛋白切点值是一个主要参考指标，而且要将血清甲状腺球蛋白的变化与TSH浓度相关联。以往指南求，TSH抑制条件下的甲状腺球蛋白切点值拟为<1.0μg/L；TSH刺激后（TSH>30mIU/L），血清甲状腺球蛋白<2.0μg/L。随着甲状腺球蛋白检测FS的提高，新版指南将TSH抑制条件下的甲状腺球蛋白切点值设定为<0.2μg/L。有研究证实，对185例131I清甲治疗后且TSH抑制状态下甲状腺球蛋白<0.2μg/LDTC低危患者进行随访，结果5年的疾病复发率仅为1.6%。

3）细针抽吸洗脱液甲状腺球蛋白评估颈部淋巴结转移

对颈部可疑淋巴结，可进行穿刺活检。近年来有大量研究探讨了高频超声引导下细针抽吸细胞学结合细针抽吸洗脱液甲状腺球蛋白（FNA-甲状腺球蛋白）检测对甲状腺乳头状癌术后颈部淋巴结转移的诊断价值：研究表明FNA-甲状腺球蛋白检测可作为诊断DTC淋巴结转移的辅助方法，当细胞学诊断为阳性时，FNA-甲状腺球蛋白临界值取>5μg/L，可用于提示组织来源（即转移灶为DTC来源）；当细胞学诊断为阴性时，FNA-甲状腺球蛋白临界值取>50μg/L，可用于明确诊断，提示病灶为DTC转移性淋巴结；而当FNA-甲状腺球蛋白为1.0μg/L便可能存在微小转移病灶。然而目前FNA-甲状腺球蛋白测定的具体操作准则及临界值设定尚无定论，因此仍需大量研究探讨FNA-甲状腺球蛋白测定的统一标准及预测淋巴结转移的FNA-甲状腺球蛋白界值。

4）血清甲状腺球蛋白值评估DTC的治疗反应

对于DTC术后的患者（无论是否接受过131I清甲治疗），血清甲状腺球蛋白值可作为重要血清学指标对DTC的分层危险及治疗反应性进行评估。采用甲状腺球蛋白、甲状腺球蛋白Ab和影像学将治疗反应分为良好反应、生化不完全反应、结构不完全反应和不确定反应4类，而原来仅依靠术后单纯病理诊断的分期的危、中危和高危患者，治疗后良好反应率分别达到86%~91%、57%~63%、14%~16%。

对于接受131I清甲治疗的DTC术后患者，其达到良好反应的甲状腺球蛋白界值为在TSH抑制状态下<0.2μg/L，TSH刺激状态下<1μg/L；对于未经131I清甲治疗的DTC术后患者，其良好反应及其他反应的甲状腺球蛋白及甲状腺球蛋白Ab切点值确定以及后续诊疗措施选择和评估等仍需要大量研究验证。

5）DTC治疗后首次测量甲状腺球蛋白的合适时间及动态监测

手术过程和131I治疗可不同程度破坏甲状腺组织和DTC病灶，导致血液中甲状腺球蛋白会在治疗后短期内升高。随后的TSH抑制治疗是个循序渐进的过程，残留甲状腺组织或残留病灶分泌和释放甲状腺球蛋白会在治疗后逐步下降。另外，进入血液的甲状腺球蛋白降解过程也比较缓慢，有研究显示甲状腺球蛋白的血液半衰期约为28~65h，由此推算甲状腺球蛋白体内的清除率最快为25d。相关指南也提出大多数患者术后3~4周血清甲状腺球蛋白值可达到最低点。因血清甲状腺球蛋白检测值在鉴别甲状腺结节良恶性方面价值有限，所以许多DTC患者术前常缺少基础血清甲状腺球蛋白值，这对于DTC术后选择首次测量甲状腺球蛋白时间的影响就无法准确判断。有研究表明，DTC术后的患者分别在术后3、6、12和24个月进行动态血清甲状腺球蛋白的测量，发现术后6个月血清甲状腺球蛋白值下降更明显，术后1年达到稳定基值。131I治疗（尤其清甲治疗）后血清甲状腺球蛋白浓度会有一过性升高，随后逐步下降。Stevic等[38]的研究结果发现，一些低危患者131I治疗后要等6个月才会检测不到血清甲状腺球蛋白值或血清甲状腺球蛋白降到切点值。经手术和/或131I治疗后，DTC患者血清的甲状腺球蛋白的稳定下降应与血清TSH变化密切关联，不过个体化差异显著，仍有待仔细研究。

6）血清甲状腺球蛋白与影像学表现不一致的现象

血清甲状腺球蛋白检测联合颈部超声是DTC清甲治疗后长期随访的常规检查（必要时加做其他影像学检查，如胸部CT、全身骨扫描等），目前临床研究资料显示，多数经过治疗的DTC患者血清甲状腺球蛋白检测值（尤其动态变化值）与影像学检查结果的结构性病灶的存在和变化趋于一致，但是不一致的现象也常见。对于临床血清甲状腺球蛋白浓度持续升高或高甲状腺球蛋白血症（>10μg/L）但放射性碘扫描阴性的DTC患者，由于放射性碘扫描分辨率较低以及DTC碘摄取能力的丧失可导致放射性碘扫描图像呈假阴性，因此宜行头、颈、胸、腹部的CT或MRI及全身18F-FDGPET/CT检测是否有癌灶存在。对于高甲状腺球蛋白血症，临床宜加强随访的频度，密切观察血清甲状腺球蛋白的变化，及时发现潜在的DTC转移灶并给予及时处理。

另外，血清甲状腺球蛋白Ab可导致甲状腺球蛋白检测结果假性偏高，改变甲状腺球蛋白检测方法和消除检测干扰或可以排除部分高甲状腺球蛋白血症的诊断。尽管血清甲状腺球蛋白值越低，其阴性预测率越高，但临床仍遇到血清甲状腺球蛋白低于切点值时，影像学检查却发现有病灶存在。导致这种现象的因素可能包括甲状腺球蛋白检测灵敏度低、血液中甲状腺球蛋白Ab的干扰或钩状效应干扰、TSH抑制状态下病灶几乎不释放甲状腺球蛋白或癌细胞已经去分化、所使用的检测抗体未能识别此类肿瘤甲状腺球蛋白的抗原表位、血液中的甲状腺球蛋白分子缺乏常有的抗原表位，或者血液中有足够的甲状腺球蛋白Ab与甲状腺球蛋白结合，与甲状腺球蛋白Ab结合的甲状腺球蛋白被较快的清除；另一方面则是影响学检查（尤其诊断性全身扫描）出现假阳性表现，或其他疾病的病灶类似于DTC的复发和转移，后者需临床采取进一步检查以明确诊断和鉴别诊断。临床中很多患者除患有DTC外，还患有肺部原发肿瘤和胃癌等多种癌，因此提醒临床工作者遇到甲状腺球蛋白浓度检测不到而影像学却发现远处病灶存在的DTC患者时，应同时需要考虑患者是否有可能患有其他恶性肿瘤，不要局限在DTC转移上，不然会延误患者的进一步治疗。

主要参考资料

[1] 内科学·第二卷

[2] 甲状腺球蛋白及其抗体研究进展

[3] 甲状腺球蛋白实验研究进展与临床应用