研究背景:甲状腺癌（Thyroid Cancer,TC）是头颈部最常见的恶性肿瘤,是最常见的内分泌恶性肿瘤,也是近年来全球范围内发病率增长最高的肿瘤。中国甲状腺癌的发病率似乎以显著的比率上升,所有大小和阶段的甲状腺癌的数量都在增加。不同类型甲状腺癌发病率,以及患者的治疗和预后上都有很大差异。其中甲状腺未分化癌预后最差,患者中位生存时间只有数月。甲状腺滤泡状癌发病率因地域及流行病因素或诊断水平不同,各家报道不一,占总发病率的3-40%不等。因此,临床迫切需要特异性高的分子生物标志物,来提高不同分化类型甲状腺癌的鉴别诊断能力。目前国内外甲状腺指南均建议,可利用分子标志物检测提高诊断的准确性。高效、高通量的质谱分析技术,也为多种肿瘤筛选出潜在的分子标志物。因此我们希望通过质谱分析找到甲状腺癌分化相关的蛋白质,作为临床甲状腺癌精准分类的生物标志物。研究目的:本研究利用蛋白质组学分析的方法,对细胞全蛋白质组分进行蛋白质组分析。从整体的角度分析细胞的蛋白质组成成份和表达水平,筛选不同细胞系间的差异蛋白。旨在更全面、高效的找到甲状腺癌分化相关的生物标志物。技术与方法:1、选择THJ-16T、FTC133、Nthy-ori3-1三个细胞系进行细胞传代培养。2、从三个细胞系中,酶解收集蛋白,提取细胞总蛋白后分别用同位素标记溶液（2%CH2O,0.3 M Na BH3CN;2%CD2,0.3 M Na BH3CN;2%CD2O 0.3 M Na DH3CN）标记后备用。3、应用液相色谱（Liquid Chromatogram,LC）与质谱（Mass spectrum,MS）联用的分析方法,找出正常甲状腺细胞与中、低分化甲状腺癌细胞系间的差异蛋白。4、将所得质谱数据用MASCOT（版本2.3.02）及Mascot Distiller,针对IPI Mouse正反合库数据库（V.201110）进行搜索,并使用DAVID软件对差异蛋白进行分析。5、利用Western Blot方法检测三个细胞系THJ-16T、FTC133、Nthy-ori3-1中COL1A1、COL1A2、Cav1、FSCN1、TRX、HMGA1、SOD2、Rock-1、KRT7、KRT8的表达情况,进一步筛选出分化相关蛋白。6、利用免疫细胞化学检测方法再次验证COL1A、TRX和Rock-1表达情况与细胞分化能力的相关性。结果:1、通过质谱分析获得中分化的甲状腺癌细胞系与低分化的甲状腺癌细胞系差异表达蛋白质101个;获得正常甲状腺细胞与中分化甲状腺细胞系差异表达蛋白质103个;获得正常甲状腺细胞系与低分化甲状腺癌细胞系差异表达蛋白质106个。其中三个细胞系中有22个蛋白表达均存在差异。2、生物信息学研究表明:这些差异蛋白质主要参与了细胞内吞信号、T-淋巴细胞介导的细胞凋亡、维生素C运输等通路。3、通过Western Blot检测发现COL1A1、Cav1、TRX、Rock-1的表达与细胞的分化能力呈正相关。部分蛋白表达水平使用免疫细胞化学验证,与Western Blot结果相符。结论:综上所述,我们利用高通量的质谱分析技术,筛选出与甲状腺癌分化相关的288个差异蛋白。通过生物信息学分析,对差异蛋白质功能富集和所在的信息通路进行分析,了解其功能富集情况和可能影响的信息通路,以便我们推测其生物学功能。根据生物信息学分析及阅读相关文献,筛选部分蛋白进行验证。本实验首次证明了,COL1A1、Cav1、TRX、Rock-1可能是分化相关的标记物,有潜力成为鉴别中低分化甲状腺癌的生物标志物,进而为下一步大样本的临床检测提供线索;另一方面,根据目前人类探索蛋白质之间相互关系已经发表的文献,利用string方法勾勒出差异蛋白的相互作用网络图,呈现甲状腺癌分化相关蛋白质之间的相互关系,为后续蛋白质的功能研究提供基础数据和线索。