hTERT基因沉默对低分化乳头状甲状腺癌摄碘功能的影响及机制

Papillary thyroid cancer (PTC) loses the ability of uptake iodine-131 by dedifferentiation, creating a major obstacle for radioiodine treatment. In our preliminary work, we found that human telomerase reverse transcriptase (hTERT) expression was significantly increased and it might be related to the dedifferentiation process and the loss of iodine-131 uptake capacity of PTC. To further explore the effect and mechanism of hTERT on the dedifferentiation and iodine-131 uptake of PTC, in this research, the interference gene of hTERT is transfected to poorly differentiated papillary thyroid carcinoma cells BCPAP to silence hTERT expression using lentiviral vector as carrier. After transfection, the following changes were investigated: 1. the changes of iodine-handling protein(NIS,TSHR, Tg ,TPO) are analyzed both by real-time RT-PCR at mRNA level and by western-blot at protein level; 2. the changes of the expression of MAPK signal pathway related-proteins (ERK1/2，p38, JNK1/2/3，ERK5) are analyzed by western-blot; 3.the change of iodine-131 uptake is analyzed at cellular level(in vitro). This original research is expected to clarify the role of hTERT on iodine uptake of PTC and discovery of new therapeutic targets to enhance iodine-131 uptake for radioiodine treatment. Therefore, this research has significant scientific value, great practical significance and potential application.

低分化乳头状甲状腺癌（PTC）转移灶部分或完全丧失碘-131摄取功能，是影响碘-131治疗疗效的临床难题。我们通过前期研究发现，与有碘-131摄取功能的高分化PTC转移淋巴结相比，人端粒酶逆转录酶（hTERT）在无碘-131摄取功能的低分化PTC转移淋巴结组织中显著高表达，预示下调hTERT的高表达可能逆转或恢复碘-131摄取功能。据此，本研究以人低分化乳头状甲状腺癌BCPAP细胞系作为研究对象，首先采用RNA干扰技术，沉默BCPAP细胞hTERT基因表达，以抑制其端粒酶活性；然后在基因和蛋白水平分别检测hTERT、NIS、TSHR、Tg、TPO的表达变化，并检测MAPK信号通路相关蛋白表达变化；最后采用摄取实验验证BCPAP细胞碘-131摄取功能的变化，以阐明hTERT对低分化PTC细胞摄碘功能的影响及机制，该研究将为以hTERT为治疗靶点介导碘-131治疗低分化PTC转移灶探索新思路。

乳头状甲状腺癌（PTC）是内分泌系统最常见的恶性肿瘤，且其发病率在全球范围内逐渐升高。PTC转移灶部分或完全丧失碘-131摄取功能，是影响放射性碘-131疗效的临床难题。研究表明，人端粒酶逆转录酶（hTERT）与分化型甲状腺癌的临床预后密切相关，且细胞在乏氧的状态下能够诱导TERT的表达增加，但其在细胞及分子水平的功能尚未被阐明。因此，本研究首先通过免疫组织化学的方法，对PTC患者的原发癌组织及癌旁组织进行分析，结果表明，TERT与乏氧因子HIF1α在两组之间存在显著性差异，且TERT与HIF1α表达水平呈正相关（r=0.78，p<0.05）；进一步分析发现，TERT与患者的TNM分期密切相关，即分期越高，TERT表达水平越高。以上结果表明，在PTC中，TERT与HIF1α之间存在一定的相关性，且TERT与PTC的临床预后相关。为了进一步探索甲状腺癌中TERT与HIF1α之间相关作用机制，我们采用高分化人乳头状甲状腺癌细胞株TPC-1以及低分化人乳头状甲状腺癌细胞株BCPAP作为研究对象，分别采用缺氧及过表达TERT基因的处理，与正常对照组相比，TPC-1与BCPAP组细胞的增殖、迁移、侵袭、克隆形成能力显著性增强（p<0.05），细胞凋亡显著性减少（p<0.05）。进一步对两组实验细胞进行转染TERT的启动子荧光质粒及对照质粒，采用荧光素酶活性方法检测TERT启动子活性，结果表明，与正常对照组相比，TPC-1与BCPAP组细胞TERT启动子活性明显增强；我们进一步采用CHIP实验手段验证TERT启动子可能结合的片段，与对照组相比，实验组中HIF1α与TERT启动子区域2富集最明显。本研究首次在细胞及分子水平研究了TERT对甲状腺癌的影响，研究结果可为分化型甲状腺癌的诊治提供了新的思路；同时本研究结果首次报道TERT与乏氧因子HIF1α的作用机制，阐明了该基因在肿瘤中可能的功能，为将来后续的研究提供了新的思路。