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目的:甲状腺癌是发病率最高的内分泌系统肿瘤,近来发病率明显上升,约95%以上的甲状腺癌病理类型为高分化的分化型甲状腺癌（Differentiated thyroid carcinoma,DTC）,乳头状癌（Papillary thyroid carcinoma,PTC）为DTC中最常见。绝大多数PTC患者经过早期发现及规范手术,术后进行TSH抑制治疗,并视病情辅予放射性碘等治疗预后通常较好,但仍有部分患者出现肿瘤早期进展或者术后早期出现复发,甚至出现远处转移,降低无病生存率。环状RNA（circ RNA）是一种呈环形结构的RNA特殊剪切形式,近年来随着转录组测序以及翻译组高通量测序的普及,已有研究报道circ RNA并不完全是非编码RNA,circ RNA可能含有开放阅读框（Open reading frame,ORF）,通过内部核糖体进入位点（Internal ribosome entry site,IRES）结合核糖体,从而翻译多肽,并由多肽影响细胞的增殖、迁移、侵袭及上皮间质转化等生物学行为。Circ PTPRM源于PTPRM（Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type M,PTPR-μ）,由其第9-14外显子环形剪切而成。有研究证实circ PTPRM可影响肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭。通过软件预测及评估,circ PTPRM存在内部核糖体进入位点及开放阅读框,可编码187个氨基酸的多肽circ PTPRM-187aa。本文旨在研究circ PTPRM-187aa在PTC中的作用,寻找circ PTPRM-187aa与下游分子之间的关联,并试图分析下游信号通路变化,明确该多肽对PTC生物学行为产生影响的作用机制。方法:首先选取临床组织样品,利用转录组测序数据分析circ RNA在PTC组织及配对癌旁组织中的表达情况,随后利用翻译组测序数据从中筛选出存在高翻译潜能的circ RNA。利用跨环状接点的特性设计PCR引物及RNase R酶评估筛选到的circ PTPRM环形结构及耐稳定性。利用q RT-PCR实验分析中国医科大学附属第一医院甲状腺外科临床获得的100对PTC组织和配对癌旁组织,观察circ PTPRM在组织中的表达情况并分析与临床病理资料的关系。q RT-PCR及荧光原位杂交观察circ PTPRM在Nthy-ori3-1细胞系和四种PTC细胞系的表达情况及结构定位。利用si RNA技术下调circ PTPRM的表达,q RT-PCR实验确认干扰效率后通过CCK-8和平板克隆实验检测PTC细胞增殖能力的变化,利用划痕实验及Transwell实验检测下调circ PTPRM对PTC细胞迁移、侵袭能力的影响,最后采用Western blot实验检测下调circ PTPRM对PTC细胞EMT相关蛋白的影响。q RT-PCR实验检测各外源性过表达circ PTPRM构型的过表达效率,Western blot实验检测各组过表达构型翻译多肽的能力。随后CCK-8和平板克隆实验检测各外源性过表达circ PTPRM构型对PTC细胞增殖能力的影响,利用划痕实验及Transwell实验检测各组PTC细胞的迁移、侵袭能力的影响,Western blot实验检测PTC细胞EMT相关蛋白的变化。使用凝胶电泳及串联质谱检测circ PTPRM翻译多肽的特异性序列;并使用免疫荧光实验检测FLAG标签融合蛋白的细胞定位。免疫沉淀及质谱实验检测与circ PTPRM-187aa发生作用的蛋白,并用Western blot实验进一步确认,并对比临床病理资料。Western blot实验检测CHX处理及过表达circ PTPRM对IQGAP1的表达量变化;转染HA标记的泛素并行免疫沉淀及Western blot实验检测IQGAP1泛素化修饰的变化。GSEA分析IQGAP1及circ PTPRM源基因PTPRM可能调控的信号通路,并分析IQGAP1与相应信号通路中关键蛋白的表达关系。Western blot实验检测单纯下调IQGAP1及共转染上调circ PTPRM对RAC1、CDC42、以及EMT相关蛋白表达的影响。结果:转录组测序中发现720个circ RNA在PTC组织与癌旁组织中呈现差异表达,其中上调301个,下调419个。通过对circ RNA的ORF、IRES结构进行预测,翻译组接头读取数、转录组差异4项数据综合评估,得出7个具有高翻译潜能的circ RNA,其中circ PTPRM差异最显著。核酸凝胶电泳证实circ PTPRM不存在于基因组DNA中,而是RNA环形剪切的产物;q RT-PCR实验证实circ PTPRM相比m RNA更耐受线性RNA消化酶的消化及温度、时间的自然降解。组织q RT-PCR及数据库数据证实circ PTPRM在PTC组织中呈高表达,circ PTPRM高表达量与肿瘤直径＞2cm呈正相关。在常用的PTC细胞系中circ PTPRM表达量不同,TPC1细胞系相对表达量最高,BCPAP、K1、IHH4内的表达量均较低,circ PTPRM定位于TPC1的细胞质。下调circ PTPRM能减弱TPC1细胞的增殖、迁移、侵袭能力,并且Ecadherin表达上调,N-cadherin、Vimentin表达下调。过表达实验中,构建的circ PTPRM、circ PTPRM-IRESdel、circ PTPRM-ATGmut、Linear187aa四种外源性过表达载体均可达到稳定的过表达效率,Western blot实验证实,circ PTPRM组及Linear187aa组可表达FLAG标签融合多肽,circ PTPRM-IRESdel组、circ PTPRMATGmut组无FLAG标签融合多肽表达。Circ PTPRM组及Linear187aa组均可上调BCPAP、K1细胞系的增殖、迁移、侵袭能力,并且E-cadherin表达下调,N-cadherin、Vimentin表达上调;circ PTPRM-ATGmut组对细胞增殖、迁移、侵袭、EMT相关蛋白的表达无明显影响。凝胶电泳及串联质谱检测证实circ PTPRM组中的FLAG标签融合多肽源于circ PTPRM跨环状接头的翻译,免疫荧光实验证实该多肽定位于细胞质中。免疫沉淀及串联质谱检测证实IQGAP1可与circ PTPRM-187aa发生相互作用,IQGAP1高表达与肿瘤直径＞2cm、淋巴结转移呈正相关。Western blot实验证实IQGAP1与circ PTPRM-187aa发生相互作用后,IQGAP1的稳定性上升,通过HA标签标记泛素的转染及免疫沉淀并Western blot实验证实circ PTPRM过表达可下调IQGAP1的泛素化修饰水平。GSEA分析发现IQGAP1和PTPRM均与下游TGF-β信号通路高度富集,TCGA数据证实IQGAP1的表达与非Smad依赖TGF-β信号通路中RAC1、CDC42蛋白的表达呈正相关,免疫沉淀实验证实IQGAP1可与RAC1、CDC42结合。下调IQGAP1可抑制BCPAP、K1的增殖、迁移、侵袭能力,并抑制EMT的发生,并抑制非Smad依赖TGF-β信号通路中RAC1、CDC42蛋白的表达;共转染si IQGAP1可回复circ PTPRM过表达所增强的增殖、迁移、侵袭能力及EMT发生,非Smad依赖TGF-β信号通路中RAC1、CDC42蛋白的上调也得到回复。结论:Circ PTPRM在PTC中上调,circ PTPRM通过翻译功能性的circ PTPRM-187aa多肽影响甲状腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭。Circ PTPRM-187aa通过结合并抑制IQGAP1泛素化修饰调控IQGAP1蛋白的表达,并通过上调非Smad依赖TGF-β信号通路中RAC1、CDC42蛋白,增强PTC细胞的增殖、迁移、侵袭能力,并促进EMT的发生。