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核糖核苷酸还原酶(Ribonucleotide reductase, RR)广泛存在于各种生物中,是生物体内唯一的催化四种核糖核苷酸还原生成相应的脱氧核糖核苷酸的酶。该酶为DNA的合成提供原料,是DNA合成与修复的限速酶,与细胞增殖密切相关。RR由大亚基RRM1和小亚基RRM2或RRM2B组成。RR大亚基是酶的催化亚基,包含酶活性中心和2个变构调节位点；小亚基是酶的调节亚基,包含一个双铁酪氨酰自由基中心。在很多恶性肿瘤如结肠癌、肺癌、胃癌、乳腺癌,前列腺癌,以及白血病细胞中都存在RR酶异常表达的情况,所以该酶是研究癌症发生发展机制和抗癌药物的重要靶点。尽管RR酶与多种肿瘤的关系已经有研究,但RR酶在甲状腺癌中的表达情况未有相关报道。本文中,(1)我们应用免疫组化染色的方法研究了RR酶的三种亚基(RRM1、RRM2和RRM2B)在乳头状甲状腺癌(PTC)和未分化甲状腺癌(UTC)的临床组织样本中的表达情况。结果表明,在146例分化良好的PTC临床组织样本中,95.2%的癌组织中RRM1的表达水平都高于癌旁组织,并且RRM1的表达与肿瘤T分期、淋巴结转移(LNM)、甲状腺癌外浸润(ETI)和TNM分期相关；而在12例UTC临床组织样本中,RRM1在6例样本中阴性表达。(2)我们选取了高分化甲状腺癌细胞(TPC-1)和低分化甲状腺癌细胞(SW579)以进一步研究RRM1在甲状腺癌中发挥的生物学功能。EdU实验和细胞增殖实验(CCK-8)结果显示,RRM1可以促进两种不同分化程度的甲状腺癌细胞TPC-1和SW579的DNA合成和增殖。但通过细胞侵袭和迁移实验,我们发现RRM1可以促进高分化甲状腺癌细胞(TPC-1)的侵袭和迁移,而在低分化甲状腺癌细胞(SW579)中RRM1抑制细胞的侵袭和迁移。(3)进一步的研究表明,在SW579细胞中RRM1可以上调PETN的蛋白水平从而抑制AKT的磷酸化,但在TPC-1细胞中未发现类似调控。相比较,RRM2在PTC和UTC临床样本癌组织中均呈现高表达,此与RRM2在其它肿瘤中的癌基因作用相似。综上所述,本文首次报道和揭示了RR与甲状腺癌的关系。RRM1促进甲状腺癌细胞DNA的合成和增殖,这可能与其作为RR酶的大亚基发挥的酶功能相关；而RRM1对分化程度不同的两种类型甲状腺癌细胞的侵袭和迁移能力的不同影响可能与其非酶作用途径有关。因此本研究揭示了RRM1与甲状腺癌细胞增殖和迁移的关系,为不同RR酶抑制剂应用于甲状腺癌的个体化治疗提供一定的研究基础。