The first experience in Russia of applying a tumor differentiation protocol in a patient with progressive, radioiodine-refractory BRAF-positive papillary thyroid cancer. Case report

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Differentiated thyroid cancer (DTC) has a fairly favorable prognosis and a high overall survival (OS). However, approximately 10-15% of patients develop distant metastases, primarily to the lungs. No uptake of radioactive iodine 131I during the first course of radioactive iodine therapy (RAI-T) or the absence of a significant response to RAI-T can be noted in 20-50% of patients with advanced forms of the disease, which enables them to be classified as RAI-T-resistant (RAIR). The prognosis for RAIR patients is less favorable, with a 5-year OS of 50%, compared to 10-year OS of up to 98% in nonaggressive forms of DTC. Currently, multikinase inhibitors, mainly targeting vascular endothelial growth factor receptors, are the standard treatment for these patients. However, recent studies suggest that tumor cells can restore the ability to uptake 131I in the presence of a mutation in the BRAF V600E gene following prior treatment with BRAF-/MEK inhibitors (tumor redifferentiation). The article presents a case of a 56-year-old patient diagnosed with papillary thyroid cancer. During the observation, the disease progression was noted due to the growth of distant metastases to the lungs after two courses of RAI-T with a total activity of 131I 9.3 GBq, confirming RAIR. Molecular genetic study of the primary tumor tissue block revealed a mutation of the BRAF V600E gene. An oncological team board was held at the National Medical Research Center for Endocrinology, and the patient was offered therapy with targeted BRAF-/MEK inhibitors. After 6 weeks of therapy, the diagnostic whole-body scintigraphy with 131I showed increased uptake in the lungs, prompting a repeated course of high-dose RAI-T with an activity of 7.5 GBq. Six months following treatment, radiological improvement was observed: partial response with a reduction in the size of metastatic lung lesions by 40% at the time of data publication. The patient continued targeted therapy due to the absence of severe adverse events. Thus, BRAF-/MEK inhibitors combined with RIT can be considered as an option in patients with RAIR DTC. This strategy can potentially significantly improve both prognosis and and quality of life in patients with aggressive forms of DTC.

About the authors

Konstantin Yu. Slashchuk

Endocrinology Research Centre

Email: mreinberg911@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3220-2438
SPIN-code: 3079-8033

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Marie V. Reinberg

Endocrinology Research Centre

Author for correspondence.
Email: mreinberg911@gmail.com
SPIN-code: 7959-9623

endocrinologist

Russian Federation, Moscow

Sergei S. Serzhenko

Endocrinology Research Centre

Email: mreinberg911@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2326-1396

radiologist

Russian Federation, Moscow

Marina S. Sheremeta

Endocrinology Research Centre

Email: mreinberg911@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3785-0335

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Petr A. Nikiforovich

Endocrinology Research Centre

Email: mreinberg911@gmail.com

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

References

  1. Cavalheiro BG, de Matos LL, Leite AKN, et al. Survival in differentiated thyroid carcinoma: Comparison between the 7th and 8th editions of the AJCC/UICC TNM staging system and the ATA initial risk stratification system. Head Neck. 2021;43(10):2913-22. doi: 10.1002/hed.26773
  2. Kunjumohamed FP, Al Rawahi A, Al Busaidi NB, Al Musalhi HN. Disease-free survival of patients with differentiated thyroid cancer: A study from a Tertiary Center in Oman. Oman Med J. 2021;36(2):e246. doi: 10.5001/omj.2021.54
  3. Cao YM, Zhang TT, Li BY, et al. Prognostic evaluation model for papillary thyroid cancer: A retrospective study of 660 cases. Gland Surg. 2021;10(7):2170-9. doi: 10.21037/gs-21-100
  4. Giovanella L, Deandreis D, Vrachimis A, et al. Molecular imaging and theragnostics of thyroid cancers. Cancers (Basel). 2022;14(5):1272. doi: 10.3390/cancers14051272
  5. Liu J, Liu Y, Lin Y, Liang J. Radioactive iodine-refractory differentiated thyroid cancer and redifferentiation therapy. Endocrinol Metab (Seoul). 2019;34(3):215-25. doi: 10.3803/EnM.2019.34.3.215
  6. Haugen BR, Alexander EK, Bible KC, et al. 2015 American Thyroid Association Management Guidelines for adult patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer: The American Thyroid Association Guidelines task force on thyroid nodules and differentiated thyroid cancer. Thyroid. 2016;26(1):1-133. doi: 10.1089/thy.2015.0020
  7. Румянцев П.О., Фомин Д.К., Румянцева У.В. Критерии резистентности высокодифференцированного рака щитовидной железы к терапии радиоактивным йодом. Опухоли головы и шеи. 2014;(3):4-9 [Rumyantsev PO, Fomin DK, Rumyantseva UV. Criteria of well-differentiated thyroid carcinoma resistance to radioiodine therapy. Head and Neck Tumors (HNT). 2014;(3):4-9 (in Russian)]. doi: 10.17650/2222-1468-2014-0-3-4-9
  8. Durante C, Haddy N, Baudin E, et al. Long-term outcome of 444 patients with distant metastases from papillary and follicular thyroid carcinoma: Benefits and limits of radioiodine therapy. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91(8):2892-9. doi: 10.1210/jc.2005-2838
  9. Houten PV, Netea-Maier RT, Smit JW. Differentiated thyroid carcinoma: An update. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2023;37(1):101687. doi: 10.1016/j.beem.2022.101687
  10. Marotta V, Rocco D, Crocco A, et al. Survival predictors of radioiodine-refractory differentiated thyroid cancer treated with lenvatinib in the real-life. J Clin Endocrinol Metab. 2024;109(10):2541-52. doi: 10.1210/clinem/dgae181
  11. Schmidt A, Iglesias L, Klain M, et al. Radioactive iodine-refractory differentiated thyroid cancer: an uncommon but challenging situation. Arch Endocrinol Metab. 2017;61(1):81-9. doi: 10.1590/2359-3997000000245
  12. Lorusso L, Pieruzzi L, Biagini A, et al. Lenvatinib and other tyrosine kinase inhibitors for the treatment of radioiodine refractory, advanced, and progressive thyroid cancer. Onco Targets Ther. 2016;9:6467-77. doi: 10.2147/OTT.S84625
  13. Amin MB, Edge SB, Greene FL, et al. AJCC cancer staging manual. 8th ed. NewYork: Springer International Publishing, 2017.
  14. Shen H, Zhu R, Liu Y, et al. Radioiodine-refractory differentiated thyroid cancer: Molecular mechanisms and therapeutic strategies for radioiodine resistance. Drug Resist Updat. 2024;72:101013. doi: 10.1016/j.drup.2023.101013
  15. Scheffel RS, Dora JM, Maia AL. BRAF mutations in thyroid cancer. Curr Opin Oncol. 2022;34(1):9-18. doi: 10.1097/CCO.0000000000000797
  16. Abdullah MI, Junit SM, Ng KL, et al. Papillary thyroid cancer: Genetic alterations and molecular biomarker investigations. Int J Med Sci. 2019;16(3):450-60. doi: 10.7150/ijms.29935
  17. Ancker OV, Krüger M, Wehland M, et al. Multikinase inhibitor treatment in thyroid cancer. Int J Mol Sci. 2019;21(1):10. doi: 10.3390/ijms21010010
  18. Schlumberger M, Tahara M, Wirth LJ, et al. Lenvatinib versus placebo in radioiodine-refractory thyroid cancer. N Engl J Med. 2015;372(7):621-30. doi: 10.1056/NEJMoa1406470
  19. Tahara M, Brose MS, Wirth LJ, et al. Impact of dose interruption on the efficacy of lenvatinib in a phase 3 study in patients with radioiodine-refractory differentiated thyroid cancer. Eur J Cancer. 2019;106:61-8. doi: 10.1016/j.ejca.2018.10.002
  20. Brose MS, Panaseykin Y, Konda B, et al. A randomized study of lenvatinib 18 mg vs 24 mg in patients with radioiodine-refractory differentiated thyroid cancer. J Clin Endocrinol Metab. 2022;107(3):776-87. doi: 10.1210/clinem/dgab731
  21. Tang P, Sheng J, Peng X, et al. Targeting NOX4 disrupts the resistance of papillary thyroid carcinoma to chemotherapeutic drugs and lenvatinib. Cell Death Discov. 2022;8(1):177. doi: 10.1038/s41420-022-00994-7
  22. Leboulleux S, Cao CD, Zerdoud S, et al. MERAIODE: A redifferentiation phase ii trial with trametinib and dabrafenib followed by radioactive iodine administration for metastatic radioactive iodine refractory differentiated thyroid cancer patients with a BRAFV600E mutation (NCT 03244956). J Endocr Soc. 2021;5(Suppl. 1):A876. doi: 10.1210/jendso/bvab048.1789
  23. Busaidy NL, Konda B, Wei L, et al. Dabrafenib versus dabrafenib + trametinib in BRAF-mutated radioactive iodine refractory differentiated thyroid cancer: Results of a randomized, phase 2, open-label multicenter trial. Thyroid. 2022;32(10):1184-92. doi: 10.1089/thy.2022.0115
  24. Ullmann TM, Liang H, Moore MD, et al. Dual inhibition of BRAF and MEK increases expression of sodium iodide symporter in patient-derived papillary thyroid cancer cells in vitro. Surgery. 2020;167(1):56-63. doi: 10.1016/j.surg.2019.04.076
  25. Bernocchi O, Sirico M, Corona SP, et al. Tumor type agnostic therapy carrying BRAF mutation: Case reports and review of literature. Pharmaceuticals (Basel). 2021;14(2):159. doi: 10.3390/ph14020159
  26. Rothenberg SM, McFadden DG, Palmer EL, et al. Redifferentiation of iodine-refractory BRAF V600E-mutant metastatic papillary thyroid cancer with dabrafenib. Clin Cancer Res. 2015;21(5):1028-35. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-14-2915
  27. Weber M, Kersting D, Riemann B, et al. Enhancing radioiodine incorporation into radioiodine-refractory thyroid cancer with MAPK inhibition (ERRITI): A singlecenter prospective two-arm study. Clin Cancer Res. 2022;28(19):4194-202. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-22-0437
  28. Jaber T, Waguespack SG, Cabanillas ME, et al. Targeted therapy in advanced thyroid cancer to resensitize tumors to radioactive iodine. J Clin Endocrinol Metab. 2018;103(10):3698-705. doi: 10.1210/jc.2018-00612
  29. Dunn LA, Sherman EJ, Baxi SS, et al. Vemurafenib redifferentiation of BRAF mutant, RAI-refractory thyroid cancers. J Clin Endocrinol Metab. 2019;104(5):1417-28. doi: 10.1210/jc.2018-01478
  30. Iravani A, Solomon B, Pattison DA, et al. Mitogen-activated protein kinase pathway inhibition for redifferentiation of radioiodine refractory differentiated thyroid cancer: An evolving protocol. Thyroid. 2019;29(11):1634-45. doi: 10.1089/thy.2019.0143
  31. Ho AL, Grewal RK, Leboeuf R, et al. Selumetinib-enhanced radioiodine uptake in advanced thyroid cancer. N Engl J Med. 2013;368(7):623-32. doi: 10.1056/NEJMoa1209288
  32. Huillard O, Tenenbaum F, Clerc J, et al. Restoring radioiodine uptake in BRAF V600E-mutated papillary thyroid cancer. J Endocr Soc. 2017;1(4):285-7. doi: 10.1210/js.2016-1114
  33. Montes de Jesus FM, Espeli V, Paone G, Giovanella L. Add-on radioiodine during long-term BRAF/MEK inhibition in patients with RAI-refractory thyroid cancers: A reasonable option? Endocrine. 2023;81(3):450-4. doi: 10.1007/s12020-023-03388-6

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Non-enhanced chest computed tomography: a – axial section before targeted therapy (September 2023); b – axial section 3 months after tumor redifferentiation and a course of radioactive iodine therapy (March 2024); c – coronal section before targeted therapy (September 2023); d – coronal section 3 months after tumor redifferentiation and a course of radioactive iodine therapy (March 2024).

Download (243KB)
3. Fig. 2. Post-treatment whole-body scintigraphy: a – after the 2nd course of radioactive iodine therapy (before redifferentiation, September 2023); b – after the 3rd course of radioactive iodine therapy (after redifferentiation, December 2023).

Download (252KB)

Copyright (c) 2025 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».