不同剂量碘-131对甲状腺癌术后患者抑癌基因表达、甲状腺激素及染色体畸变的影响

杨志森; 耿丽; 田贵金; 郝娜娜; 柳树凯; 张秀梅

doi:10.7619/jcmp.20211901

不同剂量碘-131对甲状腺癌术后患者抑癌基因表达、甲状腺激素及染色体畸变的影响

1.
河北省邯郸市第一医院综合外科, 河北邯郸, 056000
2.
华北医疗健康集团邯矿总院内科, 河北邯郸, 056000
3.
河北省邯郸市中心医院神经内一科, 河北邯郸, 056000
4.
河北省邯郸市临漳县医院普外科, 河北邯郸, 056000
5.
河北省邯郸市第一医院耳鼻喉科, 河北邯郸, 056000

基金项目:

河北省邯郸市科学技术研究与发展计划项目 19422083010-4

详细信息

中图分类号: R736.1;R730.55
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出版历程
- 收稿日期: 2021-05-07
- 网络出版日期: 2021-10-12
- 发布日期: 2021-09-14

Effects of different doses of iodine-131 on tumor suppressor gene expression, thyroid hormone and chromosomal aberrations in patients after thyroid cancer surgery

1.
Department of General Surgery, the First Hospital of Handan City in Hebei Province, Handan, Hebei, 056000
2.
Department of Internal Medicine, General Hospital of Handan Mining Group of North China Medical and Health Group, Handan, Hebei, 056000
3.
First Department of Neurology, Handan City Central Hospital in Hebei Province, Handan, Hebei, 056000
4.
Department of General Surgery, Linzhang County Hospital of Handan City in Hebei Province, Handan, Hebei, 056000
5.
Department of Otorhinolaryngology, the First Hospital of Handan City in Hebei Province, Handan, Hebei, 056000

摘要

摘要:
目的探讨不同剂量碘-131(¹³¹I)治疗对甲状腺癌(TC)术后患者抑癌基因表达、甲状腺激素及染色体畸变的影响。
方法回顾性分析120例TC术后首次行¹³¹I治疗患者的临床资料，根据¹³¹I治疗剂量分为低剂量组48例、中剂量组40例、高剂量组32例。比较3组患者¹³¹I治疗后抑癌基因表达、甲状腺激素及染色体畸变的差异。
结果与低剂量组患者比较，中剂量组、高剂量组患者CCNG2、PTEN基因的mRNA、蛋白表达量均升高，差异有统计学意义(P < 0.05)。治疗后, 3组患者的促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲腺原氨酸(FT₃)、游离甲状腺素(FT₄)水平均较治疗前降低，且高剂量组最低，低剂量组最高，差异有统计学意义(P < 0.05)。治疗后7 d, 3组患者的染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率均高于治疗前，差异有统计学意义(P < 0.05)。
结论高剂量¹³¹I可促进TC术后患者抑癌基因表达，降低甲状腺激素水平，不会增高染色体畸变率，在患者耐受情况下可作为¹³¹I治疗的理想剂量。
- 碘-131 /
- 甲状腺癌 /
- 抑癌基因 /
- 甲状腺激素 /
- 染色体畸变
Abstract:
Objective To explore the effects of different doses of iodine-131 (¹³¹I) on tumor suppressor gene expression, thyroid hormone and chromosomal aberrations in patients after thyroid cancer (TC) surgeries.
Methods Clinical materials of 120 patients with the first time ¹³¹I treatment after TC operation were analyzed retrospectively, and they were divided into low dose group (n=48), medium dose group (n=40) and high dose group (n=32) according to the dose of ¹³¹I treatment. The differences of tumor suppressor gene expression, thyroid hormone and chromosomal aberrations after ¹³¹I treatment were compared among the three groups.
Results Compared with the low dose group, the mRNA and protein expressions of CCNG2 and PTEN genes in the medium dose group and high dose group were significantly higher (P < 0.05). After treatment, the levels of thyroid stimulating hormone (TSH), free triiodothyronine (FT₃) and free thyroxine (FT₄) in the three groups were significantly lower than those before treatment, and the high-dose group was the lowest and the low-dose group was the highest (P < 0.05). At 7 days after treatment, the total chromosome aberration rate as well as bicentromeric body and centromeric ring rate of the three groups were significantly higher than those before treatment (P < 0.05).
Conclusion High dose ¹³¹I treatment for patients with TC after surgery can promote the expression of tumor suppressor genes and reduce the level of thyroid hormone without increasing the rate of chromosomal aberrations, which can be used as the ideal dose of ¹³¹I treatment under the patient's tolerance.
- iodine-131 /
- thyroid cancer /
- tumor suppressor gene /
- thyroid hormone /
- chromosomal aberration

HTML全文

甲状腺癌(TC)是最常见的甲状腺恶性肿瘤，约占全身恶性肿瘤的1%^[1]。目前, TC多采用以手术治疗为主，辅以术后内分泌治疗、碘-131(¹³¹I)治疗的综合治疗^[2]。研究^[3]证实, ¹³¹I所发射的β粒子及γ射线具有强电离辐射作用，可有效清除残余甲状腺组织。然而, ¹³¹I治疗作为一种放射疗法，会对患者机体造成较大影响，¹³¹I剂量选择仍存在较大争议。研究^[4]显示，TC术后行¹³¹I治疗会对患者机体造成放射性损伤，且会干扰基因表达。目前，关于不同剂量¹³¹I治疗对TC术后患者放射性损伤及基因表达情况影响的报道较少。本研究回顾性分析不同剂量¹³¹I治疗对TC患者术后抑癌基因表达、甲状腺激素及染色体畸变的影响，现将结果报告如下。

1. 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018年1月—2020年5月120例TC术后首次行¹³¹I治疗患者的临床资料。纳入标准: ①经术后病理活检确诊者; ②无颈部淋巴结转移或远处转移者; ③术后首次行¹³¹I治疗者; ④临床资料完整者; ⑤患者及其家属知情。排除标准: ①合并严重心、肝、肾功能障碍者; ② ¹³¹I治疗不耐受者; ③合并其他恶性肿瘤者; ④术后接受其他治疗者; ⑤临床资料不完整者; ⑥妊娠、哺乳期及1年内有生育计划者; ⑦不愿参与本研究者; ⑧预计生存期 < 12个月者。根据¹³¹I治疗剂量不同分为低剂量组48例、中剂量组40例、高剂量组32例。3组患者一般资料比较，差异无统计学意义(P > 0.05), 见表 1。

表 1 3组患者一般资料比较(x±s)[n(%)]

一般资料		低剂量组(n=48)	中剂量组(n=40)	高剂量组(n=32)
性别	男	18(37.50)	14(35.00)	10(31.25)
	女	30(62.50)	26(65.00)	22(68.75)
年龄/岁		44.68±11.25	45.17±10.82	44.86±11.43
肿瘤直径/cm		0.83±0.23	0.92±0.17	0.93±0.25
治疗至手术时间/月		2.20±0.58	2.29±0.46	2.21±0.51
肿瘤类型	乳头状癌	34(70.83)	28(70.00)	22(68.75)
	滤泡癌	14(29.17)	12(30.00)	10(31.25)
TNM分期	Ⅰ期	12(25.00)	14(35.00)	8(25.00)
	Ⅱ期	26(54.17)	24(60.00)	20(62.50)
	Ⅲ期	10(20.83)	2(5.00)	4(12.50)
手术方式	单侧腺叶联合峡叶切除	38(79.17)	34(85.00)	24(75.00)
	甲状腺全切	10(20.83)	6(15.00)	8(25.00)

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1.2 方法

所有患者术后均接受X线、胸部CT、甲状腺超声扫描以及血常规、肝肾功能、甲状腺激素及甲状腺吸碘率测定等检查。¹³¹I治疗前3~4周停用左甲状腺素，并严格执行禁碘饮食，确保血清促甲状腺激素≥30 mU/L。服用¹³¹I前3 d, 连续口服泼尼松(天津天药药业股份有限公司，国药准字H12020689)10 mg/次, 3次/d, 连用10 d; 5 d后递减为10 mg/次, 2次/d, 预防放射性炎症所致水肿。

低剂量组空腹一次性口服¹³¹I(成都中核高通同位素股份有限公司，国药准字H10983120, 规格3 700 MBq) 1.85~2.22 GBq; 中剂量组空腹一次性口服¹³¹I 2.59~2.96 GBq; 高剂量组空腹一次性口服¹³¹I 3.33~3.70 GBq。¹³¹I治疗后2 h口服维生素C片(湖南九典制药股份有限公司，国药准字H43021720, 规格50 mg) 200 mg/次, 5~6次/d, 连用7 d。嘱患者每天多喝水，并坚持清水漱口。清除术后残留的甲状腺组织(清甲)后3~5 d口服左甲状腺素(Merck KGaA Darmstadt, 批准文号H20140052, 规格50 μg/片×100片)，初始剂量为25 μg/d, 逐渐调整为2.1 μg/kg, 直至血清促甲状腺激素维持在参考范围下限值水平，并继续保持低碘饮食。

1.3 观察指标

抑癌基因表达: 采集所有患者术中切除的TC组织标本，先行病理学检查确定组织性质，然后用生理盐水冲洗，晾干后于液氮中冷冻保存。取待检组织标本，参照RNA提取试剂盒说明书提取总RNA, 并反转录为cDNA, 以cDNA为模板行PCR扩增，扩增基因包括抑癌基因CCNG2、PTEN, 根据扩增曲线对CCNG2、PTEN基因的mRNA水平行半定量分析。取待检组织标本，滴加RI-PA裂解液后混匀，获得蛋白样本，根据免疫印迹法行Western-blot检测，抗体孵育后显影获取目的蛋白条带图，根据蛋白灰度值对CCNG2、PTEN基因的蛋白水平行半定量分析。

甲状腺激素: 分别于¹³¹I治疗前、治疗后6个月抽取5 mL空腹外周血, 3 000转/min离心处理10 min, 分离血清, -80 ℃冷存待检。采用电化学发光法检测待测血清样本中的促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲腺原氨酸(FT₃)、游离甲状腺素(FT₄)水平，检测采用罗氏Cobas e601型全自动电化学发光免疫分析仪及配套试剂盒。

染色体畸变: 分别于¹³¹I治疗前、治疗后7 d、治疗后3个月、治疗后6个月采集空腹外周血淋巴细胞，肝素抗凝并置入培养基中, 37 ℃下培养48 h, 细胞收集前6 h滴加秋水仙素，制片，低倍镜下观察到每个视野中分布2~5个分裂相，高倍镜下观察到染色体分布均匀即可。每份标本观察1 000个中期分裂相，记录总畸变率和双着丝粒体及着丝粒环率。

1.4 统计学方法

数据采用SPSS 22.0软件处理。计数资料以[n(%)]表示，组间比较行交叉表χ²检验，两两成对比较行连续校正χ²检验; 正态分布的计量资料以(x±s)表示，组间比较行单因素方差分析，重复测量数据采用重复测量方差分析，两两成对比较行LSD-t检验，组内治疗前后比较行配对样本t检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

2. 结果

2.1 3组患者抑癌基因表达比较

与低剂量组比较，中剂量组、高剂量组CCNG2、PTEN基因的mRNA、蛋白表达量均升高，差异有统计学意义(P < 0.05), 但中剂量组与高剂量组差异无统计学意义(P > 0.05), 见表 2。

表 2 3组患者抑癌基因表达比较(x±s)

组别	n	CCNG2基因		PTEN基因
组别	n	mRNA水平	蛋白水平	mRNA水平	蛋白水平
低剂量组	48	197.01±17.91	179.54±17.37	169.65±23.35	206.63±29.24
中剂量组	40	278.60±29.57^*	301.16±21.24^*	315.18±33.46^*	345.03±46.78^*
高剂量组	32	280.93±31.13^*	297.30±28.96^*	318.29±46.69^*	350.88±39.96^*
与低剂量组比较, *P < 0.05。

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2.2 3组患者甲状腺激素水平变化比较

治疗前, 3组TSH、FT₃、FT₄水平比较，差异均无统计学意义(P > 0.05); 治疗后, 3组TSH、FT₃、FT₄水平均较治疗前降低，且高剂量组最低，低剂量组最高，差异均有统计学意义(P < 0.05), 见表 3。

表 3 3组患者甲状腺激素水平变化比较(x±s)

指标	组别	治疗前	治疗后6个月
TSH/(mU/L)	低剂量组(n=48)	66.41±18.34	56.81±15.57^*
	中剂量组(n=40)	67.25±18.25	50.28±12.29^*#
	高剂量组(n=32)	66.84±18.59	44.00±9.72^*#△
FT3/(pmol/L)	低剂量组(n=48)	20.62±3.68	12.11±3.56^*
	中剂量组(n=40)	21.31±3.26	9.32±2.23^*#
	高剂量组(n=32)	20.88±3.52	6.66±1.73^*#△
FT4/(pmol/L)	低剂量组(n=48)	82.69±17.74	57.14±8.59^*
	中剂量组(n=40)	84.25±16.28	52.22±6.24^*#
	高剂量组(n=32)	83.13±18.57	47.65±4.71^*#△
TSH: 促甲状腺激素; FT₃: 游离三碘甲腺原氨酸; FT₄: 游离甲状腺素。与治疗前比较, *P < 0.05; 与低剂量组比较, #P < 0.05; 与中剂量组比较, △P < 0.05

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2.3 3组患者染色体畸变情况比较

治疗前, 3组染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率差异无统计学意义(P > 0.05); 治疗后7 d, 3组染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率均高于治疗前，差异有统计学意义(P < 0.05); 治疗后3、6个月, 3组染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率与治疗前比较，差异无统计学意义(P > 0.05); 3组间比较差异亦无统计学意义(P > 0.05)。见表 4。

表 4 3组患者染色体畸变情况比较(x±s) %

指标	组别	治疗前	治疗后7 d	治疗后3个月	治疗后6个月
染色体总畸变率	低剂量组(n=48)	1.10±0.35	2.63±0.71^*	1.13±0.35	1.10±0.30
	中剂量组(n=40)	1.11±0.34	2.79±0.65^*	1.15±0.32	1.12±0.33
	高剂量组(n=32)	1.09±0.33	2.98±0.44^*	1.18±0.37	1.10±0.34
双着丝粒体及着丝粒环率	低剂量组(n=48)	0.03±0.01	1.00±0.24^*	0.04±0.01	0.02±0.01
	中剂量组(n=40)	0.03±0.01	1.10±0.23^*	0.04±0.01	0.02±0.01
	高剂量组(n=32)	0.03±0.01	0.98±0.30^*	0.04±0.01	0.02±0.01
与治疗前比较, *P < 0.05。

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3. 讨论

TC是一类常见的内分泌系统恶性肿瘤，其中分化型TC(甲状腺乳头状癌和甲状腺滤泡癌)约占90%^[5]。分化型TC具有分化程度高、隐匿灶多、转移灶摄碘能力强等特点，临床中多采用手术联合¹³¹I和甲状腺激素的方案治疗。手术切除原发病灶后, ¹³¹I治疗可清除残留甲状腺组织，降低术后复发风险^[6-7]。

胡永全等^[8]研究表明, ¹³¹I进入人体后可被正常甲状腺组织和TC组织摄取，从而使¹³¹I中的β粒子及γ射线发挥杀伤TC细胞的作用。既往研究^[9]表明, TC患者术后行¹³¹I治疗的有效率可达90%以上，且¹³¹I剂量越大，杀伤癌细胞效果越明显。但¹³¹I剂量过大将导致周围腺体不同程度的损伤。因此, TC患者术后行¹³¹I治疗的剂量选择是临床讨论的热点^[10]。

TC发生、进展过程中，癌细胞中的多种基因表达出现异常^[11]。¹³¹I杀伤癌细胞主要依靠抑制促癌基因表达及促进抑癌基因表达实现。CCNG2、PTEN基因均与TC发生有关，二者所编码蛋白是调节细胞周期的重要因子。CCNG2可与透明带抗原(PPZA)结合成复合物抑制细胞周期进程，而PTEN可激活P13K/Akt信号通路，促使细胞周期停滞于G₁期^[12-13]。本研究应用3种不同剂量¹³¹I治疗TC术后患者，结果表明，中剂量组、高剂量组患者CCNG2、PTEN基因的mRNA及蛋白表达水平均高于低剂量组患者，提示不同剂量¹³¹I均可促进TC术后患者CCNG2、PTEN基因表达，中、高剂量¹³¹I效果相当且均较低剂量¹³¹I强。此外，经¹³¹I治疗6个月后, 3组患者的TSH、FT₃、FT₄水平均较治疗前降低，且¹³¹I剂量越高, TSH、FT₃、FT₄水平越低，说明不同剂量¹³¹I均具备清甲作用，且高剂量¹³¹I作用更为显著。

外周血淋巴细胞的染色体畸变率是评估机体放射性损伤的指标之一，其中又以双着丝粒体及着丝粒环率最为敏感^[14]。本研究结果显示, 3组患者治疗前的染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率均处在正常范围内; ¹³¹I治疗后7 d, 3组患者的染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率均升高，表明短期内(7 d)¹³¹I治疗会对机体造成点放射损伤，但¹³¹I治疗后3、6个月, 3组患者染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率均恢复至正常范围，表明碘放射损伤致使染色体总畸变率、双着丝粒体及着丝粒环率升高是可逆的，且增大¹³¹I剂量并不会使患者染色体畸变率升高，分析原因可能是机体受¹³¹I治疗产生的染色体损伤有阈值以及本研究纳入样本较少。本研究认为，虽然TC患者术后接受不同剂量¹³¹I治疗未见染色体畸变率明显升高，但仍有必要定期检测染色体畸变情况，以对机体受辐射损伤程度进行评估。

综上所述，高剂量¹³¹I治疗TC术后患者可促进其抑癌基因表达，降低甲状腺激素水平，不会增高染色体畸变率，在患者耐受情况下可作为¹³¹I治疗的理想剂量。本研究局限在于样本量较少，仅比较了短期内抑癌基因表达、甲状腺激素水平及染色体畸变率变化，同时未评估不同剂量下的治疗反应，仍需大样本、长时间随访研究予以验证。

表 1 3组患者一般资料比较(x±s)[n(%)]

一般资料		低剂量组(n=48)	中剂量组(n=40)	高剂量组(n=32)
性别	男	18(37.50)	14(35.00)	10(31.25)
	女	30(62.50)	26(65.00)	22(68.75)
年龄/岁		44.68±11.25	45.17±10.82	44.86±11.43
肿瘤直径/cm		0.83±0.23	0.92±0.17	0.93±0.25
治疗至手术时间/月		2.20±0.58	2.29±0.46	2.21±0.51
肿瘤类型	乳头状癌	34(70.83)	28(70.00)	22(68.75)
	滤泡癌	14(29.17)	12(30.00)	10(31.25)
TNM分期	Ⅰ期	12(25.00)	14(35.00)	8(25.00)
	Ⅱ期	26(54.17)	24(60.00)	20(62.50)
	Ⅲ期	10(20.83)	2(5.00)	4(12.50)
手术方式	单侧腺叶联合峡叶切除	38(79.17)	34(85.00)	24(75.00)
	甲状腺全切	10(20.83)	6(15.00)	8(25.00)

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表 2 3组患者抑癌基因表达比较(x±s)

组别	n	CCNG2基因		PTEN基因
组别	n	mRNA水平	蛋白水平	mRNA水平	蛋白水平
低剂量组	48	197.01±17.91	179.54±17.37	169.65±23.35	206.63±29.24
中剂量组	40	278.60±29.57^*	301.16±21.24^*	315.18±33.46^*	345.03±46.78^*
高剂量组	32	280.93±31.13^*	297.30±28.96^*	318.29±46.69^*	350.88±39.96^*
与低剂量组比较, *P < 0.05。

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表 3 3组患者甲状腺激素水平变化比较(x±s)

指标	组别	治疗前	治疗后6个月
TSH/(mU/L)	低剂量组(n=48)	66.41±18.34	56.81±15.57^*
	中剂量组(n=40)	67.25±18.25	50.28±12.29^*#
	高剂量组(n=32)	66.84±18.59	44.00±9.72^*#△
FT3/(pmol/L)	低剂量组(n=48)	20.62±3.68	12.11±3.56^*
	中剂量组(n=40)	21.31±3.26	9.32±2.23^*#
	高剂量组(n=32)	20.88±3.52	6.66±1.73^*#△
FT4/(pmol/L)	低剂量组(n=48)	82.69±17.74	57.14±8.59^*
	中剂量组(n=40)	84.25±16.28	52.22±6.24^*#
	高剂量组(n=32)	83.13±18.57	47.65±4.71^*#△
TSH: 促甲状腺激素; FT₃: 游离三碘甲腺原氨酸; FT₄: 游离甲状腺素。与治疗前比较, *P < 0.05; 与低剂量组比较, #P < 0.05; 与中剂量组比较, △P < 0.05

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表 4 3组患者染色体畸变情况比较(x±s) %

指标	组别	治疗前	治疗后7 d	治疗后3个月	治疗后6个月
染色体总畸变率	低剂量组(n=48)	1.10±0.35	2.63±0.71^*	1.13±0.35	1.10±0.30
	中剂量组(n=40)	1.11±0.34	2.79±0.65^*	1.15±0.32	1.12±0.33
	高剂量组(n=32)	1.09±0.33	2.98±0.44^*	1.18±0.37	1.10±0.34
双着丝粒体及着丝粒环率	低剂量组(n=48)	0.03±0.01	1.00±0.24^*	0.04±0.01	0.02±0.01
	中剂量组(n=40)	0.03±0.01	1.10±0.23^*	0.04±0.01	0.02±0.01
	高剂量组(n=32)	0.03±0.01	0.98±0.30^*	0.04±0.01	0.02±0.01
与治疗前比较, *P < 0.05。

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参考文献(14)

[1]	程远, 向森, 路慧彬. 干扰PTX3表达对甲状腺癌细胞TPC-1增殖、侵袭及TLR4/NF-κB通路蛋白表达的影响[J]. 郑州大学学报: 医学版, 2020, 55(3): 355-359. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNYK202003015.htm
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施引文献(6)

期刊类型引用(5)

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1. 资料与方法
1.1 一般资料
1.2 方法
1.3 观察指标
1.4 统计学方法
2. 结果
2.1 3组患者抑癌基因表达比较
2.2 3组患者甲状腺激素水平变化比较
2.3 3组患者染色体畸变情况比较
3. 讨论

不同剂量碘-131对甲状腺癌术后患者抑癌基因表达、甲状腺激素及染色体畸变的影响

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出版历程