CHIP在甲状腺癌发生发展过程中的作用和调控机制的研究

Some low malignant papillary thyroid carcinoma (PTC) can be converted to high malignant poorly differentiated thyroid cancer and anaplastic thyroid cancer (PDTC/ATC), which are associated with the excessive activation of MAPK signaling pathway. Our previous study revealed that CHIP protein gradually down-regulated in normal thyroid tissue, PTC and PDTC cancer tissues. The expression of CHIP were negatively correlated with tumor differentiation and activation of MAPK signaling pathway, suggesting that CHIP may play a key regulatory role through modulating MAPK signaling pathway. The project intends to investigate the correlation between CHIP and thyroid cancer progression in mouse model, to search the transcriptional regulator of CHIP gene, to find the CHIP-ubiquitinated substrate in MAPK pathway, and to map the molecular regulatory networks of CHIP in PTC/PDTC/ATC. These results may provide the novel solution to improve the survival rate of PDTC/ATC patients. Furthermore, we will study the association of CHIP expression in tumor tissue/serum with patients’ prognosis. We are expecting to develop a new biomarker for monitoring PTC/PDTC/ATC progression.

一些恶性程度较低的甲状腺乳头状癌（PTC）可转化为恶性程度高的甲状腺低分化癌/未分化癌（PDTC/ATC），这一发生发展过程与MAPK信号通路的过度激活相关。本课题组前期研究发现CHIP蛋白在正常甲状腺组织，PTC和PDTC癌组织中表达逐渐下调，其表达与肿瘤分化程度及MAPK信号通路激活均呈负相关，提示CHIP可能通过影响MAPK信号通路进而在甲状腺癌的发展过程中起到关键的调控作用。本项目拟通过小鼠甲状腺癌诱导模型探索CHIP与甲状腺癌发生发展的相互关系，寻找甲状腺癌中引起CHIP低表达的原因，探索CHIP在MAPK信号通路中的作用靶点，最终揭示CHIP在甲状腺癌发生发展过程中的作用和分子调控网络，以期找到提高PDTC/ATC患者治愈率的新方法。同时明确甲状腺癌患者血清及组织中CHIP表达与预后的相关性，为监测甲状腺癌的发生发展提供新的肿瘤学标志物。

一些恶性程度较低的甲状腺乳头状癌（PTC）可转化为恶性程度高的甲状腺低分化癌/未分化癌（PDTC/ATC），这一发生发展过程与MAPK信号通路的过度激活相关。本课题组前期研究发现CHIP蛋白在正常甲状腺组织，PTC和PDTC癌组织中表达逐渐下调，其表达与肿瘤分化程度及MAPK信号通路激活均呈负相关，提示CHIP可能通过影响MAPK信号通路进而在甲状腺癌的发展过程中起到关键的调控作用。目前通过BRAFV600E突变诱导小鼠由PTC到PDTC及ATC的方法和技术已经成熟。为了在BRAFV600E突变小鼠甲状腺癌模型中观察CHIP表达对肿瘤不同发展阶段影响，我们已成功获取仅在甲状腺组织表达BRAFV600E突变的小鼠模型。在BRAFV600E突变小鼠中，通过Western blot和q-PCR检测CHIP蛋白和mRNA在PTC到PDTC/ATC发生发展过程中的表达情况，发现在BRAFV600E突变小鼠甲状腺组织中，随着PTC到PDTC/ATC的发展，CHIP表达逐渐降低。我们进一步在BRAFV600E突变小鼠甲状腺组织内注射CHIP过表达慢病毒或慢病毒对照，观察甲状腺滤泡上皮细胞到PTC再到PDTC/ATC的恶性进展时间差异，发现CHIP可明显抑制PTC进展到PDTC/ATC。免疫组化发现CHIP可明显抑制MAPK信号通路中RAS，BRAF和p-Erk1/2表达水平。我们前期通过生物信息学和文献阅读，最终选择p53、NF-κB和c-Ets-2 进行下一步分子机制研究，发现NF-κB是调控CHIP蛋白表达降低的转录因子之一。我们在BCPAP细胞株中，利用Co-IP和质谱实验，筛选出5个CHIP可能的直接作用底物（BRAF，c-Src，EGFR，insulin Rα和IGF-IR），并进行Co-IP验证，未获得阳性结果。为此我们更换策略，在已经构建的稳定敲低或过表达CHIP的BCPAP细胞株，通过蛋白质组学和Western blot实验发现Transgelin可能是CHIP直接泛素化降解的底物蛋白。目前正在进一步研究CHIP泛素化降解Transgelin的位点，泛素连接方式，参与泛素化过程中的E2结合酶，以及Transgelin与MAPK信号通路的相关性，从而明确CHIP是如何泛素化降解Transgelin影响MAPK信号通路，进而影响甲状腺癌发生发展的分子机制。