Proteomische und Phosphoproteomische Analyse des papillären Schilddrüsenkarzinoms: Identifizierung potenzieller Biomarker für Metastasen

Schilddrüsenkrebs hat sich als der am schnellsten proliferierende solide Neoplasma herausgestellt. In dieser Studie haben wir eine Kohorte von Patienten einbezogen, die von Januar 2019 bis Juni 2020 einer sonografischen Bewertung und chirurgischen Intervention im Sir Run Run Shaw Hospital, verbunden mit der Medizinischen Fakultät der Zhejiang-Universität, unterzogen wurden. Die Stratifikation der Fälle basierte auf einer Kombination aus präoperativen ultrasonografischen Bewertungen und postoperativen histopathologischen Diagnosen, was zu drei distincten Gruppen führte: hochriskantes papilläres Schilddrüsenkarzinom (PTC), bezeichnet als C1, niedrigriskantes PTC, bezeichnet als C2, und eine Kontrollgruppe (N), die aus benigem Schilddrüsengewebe, das dem Karzinom benachbart ist, besteht. Proteomische und phosphoproteomische Analysen wurden an PTC-Proben durchgeführt. Die vergleichende Bewertung ergab, dass in den Gruppen C1/N und C2/N hochregulierte Proteine überwiegend an Funktionen wie Aminosäurebindung, Bindung phosphorylierter Verbindungen und Serin-Protease-Aktivität beteiligt waren. Besonders bemerkenswert war, dass Proteine wie NADH-Dehydrogenase, ATP-Synthase, Oxidoreduktasen und Eisenionenkanäle im Vergleich zwischen C1 und C2 signifikant erhöht waren. Durch sorgfältige Analyse der differentiellen Expressionsmultiples, statistischer Signifikanz und Beteiligung an Stoffwechselwegen hat diese Studie acht potenzielle Biomarker identifiziert, die für die Diagnostik von PTC-Metastasen relevant sind, darunter phosphoryliertes Myosin 10, phosphorylierte prolingerichtete Proteinkinase, Leucin-tRNA-Synthetase, 2-Oxo-Isovaleriat-Dehydrogenase, succinische Semialdehyd-Dehydrogenase, ADP/ATP-Translokase, Pyruvat-Carboxylase und Fibrinogen. Therapeutische Assays mit Metformin, einem Aktivator der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK), sowie dem spezifischen Phosphorylierungsinhibitor ML-7, der Myosin10 angreift, zeigten eine verringert Proliferation, Migration und Invasionsfähigkeit in Schilddrüsenkrebszellen, begleitet von einer Reduktion der Aminosäurepools. Studien zur Zellkolokalisation und Interaktion verdeutlichten, dass die AMPK-Aktivierung einen hemmenden Einfluss auf die Myosin10-Spiegel ausübt. Die Ergebnisse dieser Forschung bestätigen den Nutzen von proteomischen und phosphoproteomischen Plattformen zur Identifizierung metastatischer Marker für PTC und deuten darauf hin, dass die Modulation der AMPK-Aktivität, gepaart mit der Hemmung der Myosin10-Phosphorylierung, neuartige therapeutische Ansätze im Management des Schilddrüsenkarzinoms eröffnen kann. SIGNIFIKANZ: Die Bedeutung unserer Forschung liegt in ihrem Potenzial, das derzeitige Verständnis und Management des papillären Schilddrüsenkarzinoms (PTC), insbesondere in seiner metastatischen Form, zu transformieren. Durch die Integration sowohl proteomischer als auch phosphoproteomischer Analysen bietet unsere Studie nicht nur Einblicke in die molekularen Veränderungen, die mit PTC verbunden sind, sondern identifiziert auch acht neuartige Biomarker, die als Indikatoren des metastatischen Potenzials dienen könnten.