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Gadd45B表达恢复逆转BRAF V600E突变型分化型甲状腺癌放射性碘难治性的机制与前景

12月17日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

放射性碘（RAI）治疗是分化型甲状腺癌（DTC）术后主要辅助手段，但约10%-15%的患者会进展为放射性碘难治性分化型甲状腺癌（RAIR-DTC）。BRAF V600E突变通过过度激活MAPK信号通路抑制碘代谢基因表达，促进肿瘤去分化。现有BRAF或MEK抑制剂虽能诱导部分再分化，但难以实现持久缓解，且存在耐药性与副作用问题。因此，探索逆转RAI抵抗的新型分子靶点成为甲状腺癌研究的关键方向。本研究基于聚焦BRAF V600E突变型RAIR-DTC，系统探究Gadd45B缺失与肿瘤去分化及RAI抵抗的关联。【肿瘤资讯】特此对研究进行整理，以飨读者。

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研究背景

BRAF V600E突变通过激活MAPK通路（如MEK/ERK级联反应），显著下调钠/碘同向转运体（NIS）等关键碘代谢路径，是RAIR-DTC发生的重要分子基础。临床实践中，BRAF抑制剂单药或联合MEK抑制剂虽能短期提升碘摄取，但因通路反馈激活等问题，长期疗效有限。

作为应激反应基因家族成员，Gadd45B在细胞周期调控、DNA损伤修复及凋亡中发挥关键作用，其在多种实体瘤中的低表达与不良预后相关。但在甲状腺癌，尤其是BRAF V600E突变驱动的RAIR-DTC中，Gadd45B的具体功能及对碘代谢基因的调控机制尚未明确。因此，Gadd45B缺失可能是BRAF V600E突变型甲状腺癌去分化及RAI抵抗的关键驱动因素，存在显著的临床转化价值。

研究方法

临床样本分析

研究构建两个独立患者队列：队列1含16例样本，分为正常甲状腺组织、初治DTC组织及RAIR-DTC组织，通过转录组测序（RNA-seq）筛选差异表达基因；扩大队列（队列2）含176例甲状腺癌患者，其中121例携带BRAF V600E突变，采用免疫组化分析Gadd45B蛋白表达与临床病理特征的相关性。

细胞模型与体外实验

选取BRAF V600E突变型甲状腺乳头状癌细胞系（BCPAP、K1）为实验组，BRAF野生型RET/PTC重排细胞系（TPC-1）为对照。利用CRISPR/Cas9构建Gadd45B敲除（KO）株，慢病毒载体构建过表达（OE）株。通过CCK-8、EdU掺入实验检测细胞增殖；克隆形成实验评估克隆能力；AnnexinV/PI双染流式细胞术检测凋亡；Transwell实验分析侵袭迁移能力。采用¹²⁵I放射性同位素摄取实验评估摄碘功能，以高氯酸钠（NaClO4）作为NIS特异性抑制剂对照。通过免疫共沉淀（Co-IP）、质谱分析（IP-MS）、双荧光素酶报告基因实验探究Gadd45B与MAP3K4、MYCBP等蛋白的相互作用及对下游靶基因启动子的影响。

动物模型与体内实验

建立BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型（CDX），接种Gadd45B过表达或敲低的肿瘤细胞，监测肿瘤生长及体内摄碘率。构建患者来源异种移植瘤（PDX）模型，采用BRAF V600E突变型RAIR-DTC新鲜手术组织，保留原发肿瘤特征。治疗方案包括重组人Gadd45B蛋白腹腔注射、BRAF抑制剂（PLX4720）、TERT抑制剂（BIBR1532）的单药及联合应用。分析肿瘤体积抑制及放射性碘分布，结合免疫组化评估疗效及安全性。

研究结果

临床样本特征

RNA-seq显示，RAIR-DTC组织中Gadd45B表达较正常甲状腺及初治DTC组织显著下调，且其低表达与BRAF V600E突变呈显著负相关（P<0.001），伴随MAPK通路异常激活。扩大队列免疫组化分析表明，Gadd45B缺失与患者PFI、DFI缩短密切相关（P<0.05）。泛癌种分析证实，Gadd45B在多种恶性肿瘤中普遍下调，在甲状腺癌中其表达下降与肿瘤恶性程度及去分化状态高度相关。

细胞功能变化

在BRAF V600E突变型细胞中，Gadd45B过表达显著抑制增殖（EdU阳性细胞比例下降），凋亡率从14.5%升至24.3%；关键碘代谢基因（NIS、TPO、Tg）蛋白表达回升，¹²⁵I摄取量较基线提升近一倍（BCPAP细胞达12550cpm/10⁶细胞），且该效应可被NaClO4完全阻断。反之，Gadd45B敲除加剧恶性表型，摄碘能力丧失，侵袭迁移增强。而在BRAF野生型TPC-1细胞中，Gadd45B表达变化未引发同等表型改变，提示其功能具有突变特异性。

分子机制解析

Gadd45B通过双重机制调控肿瘤表型：一是与MAP3K4直接结合（经分子对接及Co-IP验证，关键位点为TYR141与GLU143），激活MAP3K4以抑制MEK/ERK磷酸化，阻断MAPK通路过度活化；二是与MYCBP相互作用并促进其泛素化降解，破坏MYCBP与c-Myc的复合物稳定性，降低c-Myc对TERT启动子（尤其C228T/C250T突变型）的转录激活。联合调控实验显示，Gadd45B与MAP3K4共表达或Gadd45B过表达联合MYCBP抑制，可协同增强NIS等分化标志物表达。

动物实验疗效

CDX模型中，Gadd45B过表达组肿瘤生长减缓，摄碘量显著增加。PDX模型中，三药联合（Gadd45B蛋白+PLX4720+BIBR1532）方案疗效最优：肿瘤体积抑制最显著，荷瘤小鼠生存期延长，SPECT成像显示最强肿瘤碘造影后浓聚；免疫组化证实NIS、Tg、TPO表达最高，Ki-67、c-Myc、TERT表达最低。治疗期间小鼠体重及主要脏器未见异常，安全性良好。

研究讨论

该研究为BRAF V600E突变型RAIR-DTC的治疗提供了新视角。传统MAPK通路抑制剂单药疗效有限，因未能纠正上游调控失衡，而Gadd45B作为关键上游调节因子，其缺失是连接BRAF V600E突变与下游去分化的核心环节。Gadd45B-MAP3K4-MAPK与Gadd45B-MYCBP-c-Myc-TERT通路的阐明，解释了单一通路抑制效果不佳的原因，强调了多通路协同干预的必要性。尤其对TERT启动子突变与BRAF V600E突变共存机制的揭示，为理解此类患者极差预后提供了分子依据。

与既往研究对比，该研究证实仅抑制MAPK通路难以彻底纠正肿瘤稳态失衡，而恢复Gadd45B功能可能实现更持久的疗效。PDX模型中重组Gadd45B蛋白的显著效果，提示蛋白替代或基因治疗的潜力，其优势在于规避激酶抑制剂的靶点突变耐药问题。此外，Gadd45B表达阈值（AUC=0.856）具备作为RAI治疗获益人群筛选标志物的潜质，助力精准医疗。

结论

研究证实Gadd45B缺失是BRAF V600E突变型DTC发展为RAIR-DTC的关键驱动因素，其通过与MAP3K4互作抑制MAPK通路、促进MYCBP降解以抑制c-Myc/TERT轴线，双重调控肿瘤去分化。临床前模型显示，恢复Gadd45B表达联合BRAF及TERT抑制剂，可显著逆转去分化、恢复摄碘能力并抑制肿瘤生长。不仅丰富了甲状腺癌分子机制理论，更确立Gadd45B作为潜在治疗靶点及预后标志物的价值，为RAIR-DTC的临床转化提供了新路径。

参考文献

Jiang S, Hong Z, Wu Q, et al. Gadd45B Deficiency Drives Radio-Resistance in BRAF V600E-Mutated Differentiated Thyroid Cancer by Disrupting Iodine Metabolic Genes. Cancers (Basel). 2025;17(19):3201. Published 2025 Sep 30.

审批码TAC0058194-119883，有效期为2025-12-15至2026-12-14，资料过期，视同作废

责任编辑：肿瘤资讯-Ethon
排版编辑：肿瘤资讯-Vickey