ARHGEF19通过BRAFV600E激活MEK/ERK信号通路在乳头状甲状腺癌侵袭转移中的作用及机制研究

Papillary thyroid cancer (PTC) is the most common endocrine malignancy, accounting for about 85-90% of all thyroid malignancies. Molecular-based risk stratification of thyroid cancer has shown promise in recent years. The prognostic marker BRAF V600E mutation which is the most robust oncogene in PTC has been included in the American Thyroid Association (ATA) guidelines as a new risk stratification factor. In our preliminary studies we demonstrated that ARHGEF19 level was higher in PTC compared with normal thyroid tissue, and was associated with lymph node metastasis, larger tumor size and higher rate of BRAF V600E mutation. Herein, we hypothesize that ARHGEF19 is an important genetic marker in the tumorigenesis of thyroid cancer and predict a unique prognosis value when coexist with BRAF V600E mutation. To test this hypothesis, we will investigate the prognostic and diagnostic values of ARHGEF19 alone or coexistinge with BRAF V600E mutation. In addition, we will further investigate the role of ARHGEF19 alone or in combination with BRAF V600E in the tumorigenesis of PTC by using cell lines and animal models in vitro and in vivo. This novel study will have a significant impact on development of diagnostic and therapeutic strategies for PTC patients.

乳头状甲状腺癌（PTC）是内分泌系统最常见的恶性肿瘤，在全世界范围内呈现出高发趋势。寻找新的分子标志物是实现甲状腺癌精准治疗的关键。本课题前期研究发现ARHGEF19在PTC中表达显著增高，并与PTC侵袭性和BRAFV600E基因突变相关。我们设想：ARHGEF19是一个重要的分子标志物，当与BRAFV600E基因突变共存时，提示患者预后极差，可能成为PTC判断预后的新靶点。本研究将从临床标本、细胞、实验动物解决下列关键问题：1) ARHGEF19的表达与PTC临床危险因素、预后的关系；2) 体内体外实验明确ARHGEF19对MEK/ERK信号通路的影响、对PTC侵袭和转移的作用；3) ARHGEF19如何协同BRAFV600E基因突变，并探索ARHGEF19作为判断PTC预后风险分层标志物的可能性，为诊断和治疗提供新的依据。

甲状腺癌是内分泌系统最常见的恶性肿瘤，其中乳头状甲状腺癌（PTC）占比约85-90%，目前临床上存在甲状腺癌过度治疗，主要是因为缺乏有效的手段或分子标志物将PTC进行风险分层。本研究探讨ARHGEF19作为分子靶点，与甲状腺癌临床侵袭性的相关性，对预后的判断。探讨ARHGEF19与BRAF V600E基因突变共存时，对MAPK信号通路的影响。主要研究内容：完成1720例乳头状甲状腺癌患者的数据收集，病理组织切片和石蜡组织的收集，完成免疫组化，统计分析ARHGEF19表达与临床甲状腺癌侵袭性的关系。 明确了ARHGEF19与乳头状甲状腺癌预后的关系，ARHGEF19表达阳性的患者甲状腺外浸润的比例显著增高，且与患者BMI密切相关，提示ARHGEF19可能成为PTC危险分层的一个靶点。ARHGEF19过表达可以显著增加细胞的凋亡，且激活MAPK信号通路。重要结果： 1) 在肥胖患者中，男性患者的比例显著增高（44.1% VS 19.9% p<0.001），肿瘤大于1cm的患者比例高于正常体重组，淋巴结转移和甲状腺浸润以及BRAF V600E突变的比例更高。2）进一步采用Logistic回归分析发现，将甲状腺外浸润，多病灶，肿瘤大于1cm作为风险事件，肥胖组在矫正了年龄和肿瘤大小之后，相较于正常对照组，其发生甲状腺外浸润的风险比（OR, 95%CI）为2.12 （1.26-3.57，P=0.005）,发生多病灶的风险比是1.56 （1.07-2.29，P=0.022）, 发生肿瘤大于1厘米的风险比是1.63（1.14-2.33， P＝0.008）3）ARHGEF19表达阳性组患者年龄更大，肿瘤大小更大，肿瘤大于1cm的患者比例更高，发生甲状腺外浸润的患者比例更高（25% vs 20%，P=0.014），发生多病灶的比例更高（51.2% vs 38.5%, P<0.001）, BRAF V600E突变比例更高。ARHGEF19表达阳性与临床侵袭因素密切相关。在细胞实验中，过表达ARHGEF19组，细胞凋亡的比例显著高于对照组。本研究证实ARHGEF19与PTC临床侵袭性密切相关，可能成为潜在的治疗PTC的作用靶点。