本研究由山东大学附属山东省立第三医院甲状腺乳腺外科的徐莹、李倩、李梦宇等人完成，发表于 Frontiers in Bioscience (Landmark Ed) 杂志2026年第31卷第3期。该研究利用全外显子组测序技术，对一例甲状腺碰撞瘤（thyroid collision tumor, TCT）进行了组织病理学、免疫组织化学及基因突变分析，以全面揭示TCT的异质性，并进一步通过体内外实验验证了关键突变基因OTUB2在甲状腺癌细胞增殖中的作用。
甲状腺碰撞瘤是一种罕见的甲状腺恶性肿瘤，其特征为同一甲状腺内同时存在两种不同组织学类型的肿瘤且互不混杂。由于病例稀少，目前对其诊断、治疗及分子机制的认知仍十分有限。本研究的主要目的是通过全外显子组测序探索TCT的基因突变谱，寻找驱动基因及潜在治疗靶点，并通过功能实验验证关键突变对肿瘤细胞生物学行为的影响，从而为理解TCT的发病机制和临床管理提供新的分子依据。
研究纳入了六例TCT患者的临床样本，其中重点分析了一例62岁中国女性患者的临床信息及其肿瘤组织。该患者因颈部不适就诊，超声检查发现双侧甲状腺多发结节，右叶最大结节为1.7×1.4 cm，分类为甲状腺影像报告和数据系统（TI-RADS）4b。术前细针穿刺细胞学诊断为甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma, PTC），随后行全甲状腺切除术及中央区淋巴结清扫。术后病理显示右叶肿瘤为甲状腺髓样癌（medullary thyroid carcinoma, MTC），峡部及左叶肿瘤为PTC，最终确诊为TCT。研究对PTC和MTC组织分别进行了苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, HE）染色、刚果红染色及免疫组织化学（immunohistochemistry, IHC）染色，检测了包括CK19、galectin-3、CD56、TTF1、降钙素（CT）、SSTR-2、PAX8、Ki-67等在内的多种标志物。结果显示PTC对CK19、galectin-3呈阳性，对CD56、TPO、CT、CGA、SYN等呈阴性；MTC则对TTF1、SYN、CT、SSTR-2、CK-19、CK-7、CK-1及CD56呈阳性，对TPO、TG、PAX-8及galectin-3呈阴性。MTC的Ki-67增殖指数为3%，提示其增殖活性较低。这些结果表明MTC较PTC具有更高的异质性。
为解析TCT的基因组特征，研究对肿瘤组织及癌旁正常组织进行了全外显子组测序，测序覆盖深度达100×，总数据量12 Gb。通过Mutect2、Control-FREEC、GISTIC等软件分别检测体细胞单核苷酸变异（single-nucleotide variants, SNVs）、插入缺失变异（indels）及拷贝数变异（copy-number variations, CNVs）。结果表明，在TCT中共鉴定出76个SNVs、12个indels及99个CNVs。进一步通过OncodriveClust软件筛选驱动基因，发现HRAS和STAG2在MTC和PTC组织中均为癌症驱动基因。其中，HRAS位于11号染色体上发生T>C错义突变，STAG2位于X染色体上发生A>T突变。生存分析显示STAG2高表达与患者不良总生存相关，而HRAS高表达则与较好预后相关。此外，研究发现OTUB2基因存在缺失突变，属于indel类型，且在MTC与PTC组织中均为共突变基因。功能富集分析提示OTUB2与蛋白质泛素化调控相关，低表达与甲状腺癌患者较差生存相关，且其受试者工作特征曲线下面积（AUC）高于其他indel基因，提示其可能在TCT中发挥保护性作用。
基于上述生物信息学结果，研究构建了OTUB2缺失突变质粒，并分别转染至甲状腺乳头状癌细胞系TPC-1和甲状腺髓样癌细胞系TT中，以正常甲状腺上皮细胞Nthy-ori-3.1作为对照。通过定量PCR和Western blot检测发现，与正常细胞相比，TPC-1和TT细胞中OTUB2基础表达水平较低；OTUB2缺失后，增殖标志物CDK4和Ki-67的表达显著升高。流式细胞术检测显示OTUB2缺失显著抑制细胞凋亡；克隆形成实验表明OTUB2缺失增强了甲状腺癌细胞的克隆形成能力；48小时伤口愈合实验显示OTUB2缺失细胞的迁移能力增强。在体内实验中，将野生型TPC-1、OTUB2缺失型TPC-1及OTUB2缺失型TT细胞分别接种至裸鼠皮下构建异种移植瘤模型，结果显示OTUB2缺失的TT细胞所形成肿瘤体积显著大于野生型TPC-1及OTUB2缺失型TPC-1细胞形成的肿瘤。这些结果表明OTUB2缺失在TCT中具有更强的促癌作用，尤其在MTC来源细胞中更为明显。
在讨论部分，作者指出TCT的罕见性导致其分子特征研究不足，而本研究首次对中国PTC与MTC并存患者进行了全外显子组测序，不仅确认了HRAS和STAG2作为驱动基因，还识别出OTUB2的缺失突变可能参与TCT的肿瘤增殖和不良预后。值得注意的是，OTUB2在多种肿瘤中通常作为癌蛋白通过去泛素化稳定c-Myc、AKT等底物促进肿瘤进展，但本研究在甲状腺癌模型中观察到OTUB2缺失反而增强增殖、迁移和成瘤能力，提示OTUB2在甲状腺组织中具有组织特异性的抑癌功能。这一发现与结直肠癌、乳腺癌、胶质母细胞瘤及肝细胞癌中的OTUB2促癌作用形成鲜明对比，说明OTUB2的功能受组织特异性互作蛋白、信号通路背景及突变谱影响。此外，研究还通过CNV分析构建了以miR-663a为核心的竞争性内源RNA（ceRNA）网络，并鉴定出CEP290等新的枢纽基因，为TCT的分子机制研究提供了新线索。
本研究的亮点在于：首次利用全外显子组测序全面描绘了TCT的基因突变谱，揭示了HRAS和STAG2作为驱动基因以及OTUB2缺失突变在TCT中的潜在作用；通过体内外功能实验证实OTUB2缺失可促进甲状腺癌细胞增殖、迁移及肿瘤生长，且该效应在MTC细胞中更为显著；此外，研究还构建了ceRNA网络，为理解TCT的分子调控机制提供了新的视角。
在局限性方面，作者指出由于TCT极为罕见，本研究为单中心、小样本研究，统计效能有限，可能遗漏低频共突变基因；体外和体内实验采用独立的PTC和MTC细胞系，未能充分模拟两种肿瘤在共同微环境中的相互作用；公共数据库如TCGA主要包含PTC数据，缺乏MTC及TCT的基因组信息，可能影响结论的外推性。因此，未来需开展多中心合作、建立共培养或患者来源异种移植模型，并扩充基因组资源以进一步验证和扩展本文结论。
总体而言，本研究为甲状腺碰撞瘤的分子病理学研究提供了新证据，确认了HRAS和STAG2的驱动基因地位，揭示了OTUB2缺失突变在TCT增殖中的组织特异性作用，并提出了可能的协同致癌网络。该工作不仅拓展了对TCT分子异质性的认识，也为未来针对甲状腺碰撞瘤的精准诊断和靶向治疗提供了潜在的分子靶点与研究方向。