基于Hashimoto甲状腺炎相关关键基因的甲状腺癌分子机制解析与实验验证

甲状腺癌作为内分泌系统最常见的恶性肿瘤，其发病机制与Hashimoto甲状腺炎(HT)存在密切关联。本研究通过整合生物信息学分析和体外实验，系统揭示了BRAF、EIF1AX等8个HT相关基因在甲状腺癌中的表观遗传调控机制。研究发现这些基因的启动子高甲基化导致表达抑制，其中BRAF和PIK3CA表达水平与患者预后显著相关，同时鉴定出hsa-mir-628-5p作为核心调控miRNA。该研究为甲状腺癌的分子诊断和靶向治疗提供了新思路，成果发表于《Hereditas》。

　　

甲状腺癌近年来呈现全球发病率持续攀升的趋势，尤其女性患者数量是男性的三倍。尽管诊断技术进步使得早期检出率提高，但Hashimoto甲状腺炎(HT)与甲状腺癌的分子关联机制仍是未解之谜。这种自身免疫性疾病以淋巴细胞浸润和甲状腺组织进行性破坏为特征，显著增加乳头状甲状腺癌(PTC)风险。现有研究多聚焦于单个基因的作用，而HT相关基因群的协同调控网络及其在癌变中的表观遗传机制尚待阐明。

沙特国王大学的研究团队通过多组学整合分析，首次系统研究了BRAF、EIF1AX、FOXE1、KRAS、PDGFRA、PIK3CA、PTEN和TERT这8个HT相关基因在甲状腺癌中的调控机制。研究发现这些基因不仅构成甲状腺癌发生的分子网络，其表观遗传修饰更可能成为连接慢性炎症与恶性转化的关键桥梁。

研究采用12种甲状腺癌细胞系和TCGA数据库样本，运用RT-qPCR、亚硫酸盐测序(Bisulfite sequencing)、UALCAN和cBioPortal等生物信息学工具，结合免疫组化验证和功能实验。关键技术创新点在于将表观遗传学分析与单细胞免疫微环境解析相结合，并通过体外过表达实验验证BRAF的生物学功能。

表达和诊断性能分析
RT-qPCR显示8个基因在癌组织中显著下调(p<0.05)，ROC曲线证实其诊断效能(AUC 0.93-0.99)。PDGFRA表现最优(AUC=0.99)，BRAF次之(AUC=0.98)，提示这些基因可作为高灵敏度诊断标志物。

表观遗传调控机制
亚硫酸盐测序揭示所有基因启动子甲基化水平显著升高(p<0.05)，甲基化β值与mRNA表达呈负相关。GSCA数据库分析显示高甲基化组患者生存期更短，证实表观遗传沉默是基因下调的主要机制。

遗传变异图谱
cBioPortal分析492例样本发现BRAF突变率高达58%，主要为V600E变异，但突变状态与生存无显著关联。其他基因突变率均低于2%，表明表观遗传而非遗传变异是主要调控方式。

免疫微环境互作
TISCH2单细胞数据显示BRAF、PIK3CA在肿瘤浸润免疫细胞中异常表达。TISIDB分析发现基因表达与C1/C2免疫亚型显著相关，提示其可能通过调节Treg细胞功能影响免疫逃逸。

miRNA调控网络
miRNET预测hsa-mir-628-5p可同时靶向所有8个基因。实验验证该miRNA在癌组织中显著下调(p<0.05)，可能通过解除对致癌通路的抑制促进肿瘤发生。

BRAF功能验证
SW579细胞过表达实验显示：BRAF过表达抑制细胞增殖(p<0.001)、减少克隆形成(p<0.001)，但意外促进伤口愈合(p<0.001)，暗示其在迁移调控中具有背景依赖性功能。

这项研究首次阐明HT相关基因群通过表观遗传沉默共同驱动甲状腺癌发生的分子机制。临床转化价值体现在三方面：甲基化标记物可提高早期诊断准确性；BRAF/PIK3CA表达水平可作为预后指标；hsa-mir-628-5p的发现为开发表观遗传疗法提供新靶点。特别值得注意的是，研究揭示了炎症微环境通过表观遗传重编程促进癌变的精确机制，为理解慢性炎症与癌症的关联提供了范式转变。未来研究可探索去甲基化药物与免疫治疗的协同效应，以及基于甲基化特征的分子分型对治疗选择的指导作用。