甲状腺癌是近20多年发病率增长最快的实体恶性肿瘤,年均增长6.2%。甲状腺癌的病理分类为乳头状癌、滤泡样癌、髓样癌及未分化癌。乳头状癌和滤泡样癌亦称分化性甲状腺癌,约占所有甲状腺癌的90%。临床上最常见的是乳头状癌,其次为滤泡样癌、髓样癌,未分化癌很少见,大多发生在老年患者。临床表现：分化型甲状腺癌发展缓慢,病人可发现颈部有逐渐增大的无痛性肿块,被自己或体检无意中发现,或在B超等检查时发现。诊断甲状腺癌的特殊检查主要依靠超声检查。超声检查是甲状腺癌原发病灶诊断最有价值的方法之一。美国甲状腺学会(ATA)推举对所有甲状腺结节行超声检查。目前使用的高频探头其灵敏度高,可探测到直径2mm肿瘤,超声检查可以了解肿瘤的部位、数目、大小、形态、肿瘤有无包膜、实质性或囊性、血流情况及有无钙化,区域淋巴结有无异常。对超声检查出现以下表现时要考虑甲状腺癌可能：肿瘤形态不规则、无包膜、无轮晕,尤其是肿瘤实质内血流丰富伴有细小钙化,中央区或颈侧区出现异常肿大淋巴结。当然超声检查亦有一定的误诊率,尤其在合并其他疾病如结节性甲状腺肿、淋巴细胞性甲状腺炎及亚急性甲状腺炎时,同时临床医师要了解特殊类型甲状腺癌的超声表现,如囊性甲状腺乳头状癌、弥漫性甲状腺乳头状癌,临床极易与甲状腺囊肿或淋巴细胞性甲状腺炎相混淆。细针针吸细胞学活检(FNA)是评估甲状腺结节比较精确且性价比高的方法。在超声引导下的FNA其准确性可高达95%,在欧美等国家,许多医疗机构已将FNA代替甲状腺术中快速病理诊断,但是也有不同观点,回顾文献,甲状腺FNA的准确率数据有较大的差异。Gharib等曾总结灵敏度、特异性、阳性预测值、假阴性率和假阳性率等指标分别为65%-98%,72%-100%,50%-96%,1%-11%及0-7%。有研究者认为甲状腺FNA的灵敏度及阴性预测值指标存在较大波动难以准确计算。在分析FNA的漏诊原因时将其归纳为：①穿刺针太细,细胞学检查的标本量不足。②与甲状腺肿瘤大小及内部组织情况有关,甲状腺肿瘤体积越小,定位越困难,穿刺细胞学检查诊断率越低,特别对于内部有液化的甲状腺肿瘤,穿刺针穿入囊内后只抽出液体,无组织细胞,对诊断无意义。③细胞学诊断对于细胞形态改变突出的疾病最能发挥作用,但对以组织结构改变为主的病变则有困难。因此,即使FNA结果阴性的病例也不能完全排除恶性肿瘤的可能,尤其对于病灶隐匿的微小癌,更需要仔细排查,尽量减少漏诊的概率除了上述检查方法还有没有其他方法可以帮助诊断甲状腺癌呢?近年来肿瘤领域中的研究热点基质金属蛋白以及组织基质金属蛋白抑制剂为我们提供了新思路。基质金属蛋白酶(MMP)是一组由结缔组织分泌,参与细胞外基质降解的Zn2+依赖性蛋白酶家族。MMP结构由信号肽区、前肽区、催化区、铰链区、血红素结合蛋白样区组成,后者可能介导MMP与细胞外基质成分或TlMP结合,并决定底物特异性。MMPs家族中已经被发现的成员有五大类,20种之多.第一类为胶原酶,他们的主要水解底物是纤维类胶原,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原.前三种酶分别作用于a1(Ⅰ)链上的Gly775-Ile776和a2(Ⅰ)链上的Gly775～Leu776之间的肽键,将Ⅰ型胶原水解成1/4和3/4片段.第二类为明胶酶,他们的主要水解底物是变性胶原、及BM的主要成分Ⅳ型胶原和V型胶原等,他们都可以作用α1(Ⅳ)链的Gly446-Ile447位点和α2(Ⅳ)链的Gly464～Leu465位点使Ⅳ型胶原降解成为1/4和3/4的片段.MMP-2可以分解糖蛋白成分FN和LN,而MMP-9则不能.第三类为基质水解酶类,MMP-3和-10的水解底物比较广泛,如Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型胶原、明胶、蛋白聚糖以及糖蛋白等.第四类为膜型-MMPs,他们是MMP家族中的新成员,MMP-14,-15,-16,-17cDNA分别含有3.4,3.53,3.1和1.55kh,可分别编码582,699,604和518个氨基酸,分子质量分别为63,72,6,4和70ku.目前已发现MMP-14和MMP-16可以激活MMP-2.第五类为其他MMPs,其中MMP-7的水解底物也较广泛,如：蛋白聚糖、明胶、Ⅳ型胶原、FN、LN及entaetin等。其中MMP-2,MMP-9能够特异的降解细胞外基质和基底膜的主要成分Ⅳ型胶原,被认为是肿瘤侵袭转移过程中最直接、最重要的基质金属蛋白酶。MMP几乎能降解除多糖以外的全部细胞外基质,一种MMP可以直接降解某一种或几种细胞外基质,也可通过激活其它类型的MMP而发挥作用,从而形成瀑布效应。除此之外,MMP在胚胎发育、细胞迁移、血管生成、伤口愈合、动脉粥样硬化、恶性肿瘤的浸润与转移等生理病理过程中发挥重要的作用。基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)是一个分泌性蛋白家族,是一种内源性的分布广泛的MMP的天然抑制剂,在肿瘤和间质组织中均有表达。TIMP分为两个功能区,其N端功能区的半胱氨酸残基与MMP的Zn2+活性中心结合,其C端功能区与MMP的其它部位结合,以1：1的比例形成MMP-TIMP复合体,从而阻断MMP与底物结合。按作用靶点不同可分为4种,即TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3、TIMP-4。 TIMP可以抑制MMP的蛋白水解作用,但对肿瘤的发展如细胞生长、增殖、凋亡、血管形成等作用具有多样性。TIMP调节MMP的机制主要体现在酶原活化阶段和活化的MMP阶段。例如,TIMP-2通过与MMP-1前体形成稳定的复合物,使得MMP-1酶原自我激活无法实现,抑制其功能；TIMP-1或TIMP-2与活化的MMP结合使MMP的催化活性下降。Waveren等认为,TIMP-2与MMP-2之间的动态平衡影响肿瘤的侵袭和转移,二者比例的失衡较单一因素的异常意义更为显著。在肿瘤组织中,MMP、TIMP较正常组织中均过度表达,TIMP的增高考虑为机体对MMP的显著增高而反馈调节引起,但其增高水平低于MMP。机体中MMP与TIMP二者平衡被打破,TIMP相对MMP数量减少,导致了TIMP抑制MMP能力减弱,而MMP活性增强,加速了细胞外基质的降解,促进瘤细胞突破基底膜向外扩散,甚至造成血行或淋巴转移。细胞外基质(ECM)是肿瘤转移的主要屏障。突破周围的基底膜,进人ECM是甲状腺癌发生转移和侵袭的第一步。MMP-9是MMP中分子量最大的酶,以酶原形式分泌,激活后形成Ⅳ型胶原酶,降解、破坏肿瘤表面的ECM和基底膜,使癌细胞沿缺失的基底膜向周围组织浸润。MMP-2还能降解Ⅰ型胶原,激活MMP-9,MMP-13,共同作用降解其他ECM成分。TIMP作为MMP的天然抑制物.使MMP活性下降,减轻对ECM降解。正常组织中的MMPs与TIMPs之间保持相对平衡状态,共同维持着ECM的降解或聚集。但MMP、TIMP在肿瘤组织中均过度表达,且MMP表达高于TIMP,由于二者之间平衡被打破,导致了ECM和基底膜的降解。MMP对肿瘤组织中新生血管形成的作用具有双重性。一方面,MMP激活无活性的转化生长因子β(TGF-β),通过降解基质成分释放出与基质成分结合的碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和血管内皮生长因子(VEGF),通过降解血管基底膜而释放出膜结合的肿瘤坏死因子-α(TNF-α),上述均为促进血管生成的细胞因子。MMP-9能促进内皮细胞或肿瘤细胞VEGF表达上调,并能促进VEGF更有效地作用于其受体,二者协同促进血管内皮细胞自基底膜的释放和迁移,参与血管生成。另一方面,促进释放血管形成抑制因子：血管他汀裂解纤溶酶原、内因子(MMP裂解产生的Ⅲ、V、X型胶原基底膜的羧基端片断),抑制血管生成。前者在肿瘤的发生发展中起主导作用。TIMP通过减少VEGF的生成,抑制bFGF诱导的内皮细胞增殖,抑制内皮细胞的迁移及其在基质凝胶上的管状化,从而抑制血管生成。肿瘤细胞通过凋亡逃避得以过度生长和繁殖。MMP-3、MMP-7、MMP-11均参与肿瘤细胞生长的调节。MMP-3通过降解层黏连蛋白促进细胞凋亡。MMP-7降解细胞膜上的Fas配体,使其在细胞膜上脱落,从而抑制Fas介导的凋亡机制,促进肿瘤生长。MMP-11(间质溶素3)通过分解胰岛素样生长因子结合蛋白,促进胰岛素样生长因子I(IGFI)的释放而减少肿瘤细胞的自发性凋亡。分裂周期中,特别是S期,TIMP在胞核内大量聚集,参与细胞生长的调节。TIMP-1和TIMP-2可促进细胞的有丝分裂；TIMP-2通过抑制成纤维细胞生长因子,减少上皮细胞生长。甲状腺癌的发生发展和转移与癌细胞周围的细胞外基质和基底膜的降解密切相关。研究表明,在正常甲状腺组织和甲状腺腺瘤组织中MMP-2、MMP-9多呈阴性表达,而在高度恶化或侵袭性甲状腺癌组织中二者表达多位强阳性。与正常组织相比,在甲状腺癌中TIMP的阳性表达也同时增强。目前多认为,一方面,为了抑制表达增多的MMP,维持二者间的平衡,TIMP相应的表达增多,以抑制MMP对细胞外基质和基底膜的降解,抑制肿瘤的侵袭和转移；另一方面,TIMP的增多对肿瘤细胞的生长、增殖、凋亡和血管形成的调节具有多样性。Pasieka等发现,外周血中MMP-2和TIMP-2的浓度与甲状腺癌的表达也具有相关性。MMP与TIMP二者的相互作用共同促进了甲状腺癌的发生和转移。外周血中MMP及TIMP与甲状腺癌是否有关系,是否可以作为诊断甲状腺癌的方法成为我们关心的重点,在随后的研究中我们要探索他们之间的关系。本课题通过酶联免疫吸附法(ELISA)和反转录聚合酶链反应法(RT-PCR)检测乳头状甲状腺癌患者外周血中MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2的水平。结果发现,MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2在乳头状甲状腺癌组中的表达均明显高于良性甲状腺病变组和健康组,而在良性甲状腺病变组和健康组中的表达无明显差异。通过检测外周血中MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2,可以帮助诊断乳头状甲状腺癌,对手术前判断甲状腺结节的良恶性具有重要参考价值。