RAS突变是仅次于BRAF突变后的次常见突变基因，在FTC占40%～50%，滤泡性**状甲状腺癌（FollicularVariantofPapillaryThyroidcarcinoma，FVPTC）中约为10%（滤泡性变异型），滤泡性腺瘤（FollicularThyroidAdenoma, FTA）中占20%～40% [38]，而在典型的PTC中较少见，同时RAS突变也存在于良性滤泡性肿瘤中。RAS突变在甲状腺癌FNA标本中的阳性预测值为74%～87%。检测到RAS突变则提示恶性肿瘤的可能性为87%～100%。RAS阳性的甲状腺癌为FTC和FVPTC，提示其在FTC和FVPTC患者FNA样本中具有很高的诊断价值。对于RAS突变阳性的甲状腺结节患者，病变为恶性的可能性较大。RET基因编码酪氨酸激酶（TK）膜结合受体，于滤泡旁细胞高表达，在滤泡状细胞不表达[39]。染色体RET/PTC重排可激活RET基因，引起MAPK下游通路的持续激活，并增强信号转导[39]。这种重排在儿童PTC和因辐射所致PTC中较多见，但也存在于良性甲状腺结节、甲状腺炎以及家族性或散发的MTC中。RET基因在PTC的FNA标本中突变率为5%～35%，敏感性较低，不适于单独筛查甲状腺癌 [3]。PAX8 /PPARγ融合蛋白在FTC中出现的概率为23%～63%，它会引起细胞的过度增殖和分化，但它在甲状腺良性结节中的表达率为2%～13%[40]，因此不能单独应用于甲状腺良、恶性结节的鉴别。总的来说，与BRAF突变相比，这些标志物特异性较低，这些基因标志物的联合使用会显著提高不确定细胞类型的甲状腺结节的诊断敏感性。
研究显示40%～70%的甲状腺癌至少带有一种或几种已知的基因突变，而良性结节几乎检测不到突变。因此DNA突变检测具有很好的阳性预测值，检测阳性患者可直接行全甲状腺切除而省去先腺叶切除后补救切除的步骤。但基因突变检测的敏感性偏低，并非所有恶性肿瘤都能检测到突变，通过DNA检测只能识别不到33%的癌症患者。基因芯片联合检测已知的突变能提高恶性结节的检出率。体细胞突变芯片（**P）包括BRAF的点突变和RAS亚型H、N、K的检测及RET/PTC1和RET/PTC3、PAX8/PPARY易位检测。在479个病理诊断确定的患者提供的513份FNAB样品中，AUS/PLUS、FN/SFN以及疑似恶性型这3种FNA报告中恶性甲状腺结节的诊断敏感性分别为88%、87%和95%，假阴性率分别为6%、14%和28%。由此可得**P对诊断FNA不确定型甲状腺结节敏感性有所提高。最近，甲状腺癌中又发现新的基因标志物，如RASAL1突变、TERT启动子突变，这些可能会增加诊断的敏感性和特异性。
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