Objective: The present study applied iTRAQ and LC-MS/MS techniques for proteome analysis and compared data between specimens of papillary thyroid microcarcinoma (PTMC) vs appropriate controls, in order to investigate the mechanisms underlying the invasion and metastasis process in PTMC development.

Materials and methods: Fresh-tissue specimens were collected from 40 patients with thyroid disease who underwent surgical treatment. Specimens were divided into four groups: normal histology (NH; n=8), benign thyroid tumor (BTT; n=10), classic PTMC with lymph node metastasis (PTC-LNM(+); n=11), and classic PTMC without lymph node metastasis (PTC-LNM(-); n=11). Proteomic studies were conducted on PTMC tissue samples without capsule invasion and with tumor diameter ranging from 0.5 cm to 1 cm, so as to focus the study on PTMC development excluding metastasis.

Results: A total of 8,036 proteins were identified in the four groups. Based on protein function analysis, proteins that might be associated with PTMC invasion and metastasis were screened: alpha-actinin-1, alpha-1-antitrypsin, hepatoma-derived growth factor (HDGF), high-mobility group protein HMGI-C, and carbonic anhydrase 4. In addition, proteins involved in the focal adhesion pathway were examined. Immunohistochemistry confirmed the reliability of the iTRAQ results and the universality of differentially expressed proteins. The data showed that HDGF and high-mobility group protein HMGI-C are up-regulated in PTMC and that the focal adhesion pathway that promotes PTMC LNM is activated.

Conclusions: These findings provide insight into the mechanisms underlying PTMC invasion and metastasis.

Contexte : Nous avons analysé le protéome d'échantillons de microcarcinome papillaire de la thyroïde (MCPT) grâce aux techniques iTRAQ (étiquette isobare pour la quantification relative et absolue) et LC-MS/MS (chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse) afin d’identifier les mécanismes de l’invasion et de la métastase du MCPT.

Objectifs : Des échantillons de tissu frais étaient pris sur 40 patients atteints d’une maladie de la thyroïde, qui ont subi un traitement initial et étaient ensuite divisés en 4 groupes : tissus histologiques normaux (HN ; n = 8), tissus présentant une tumeur de la thyroïde bénigne (TTB ; n = 10), tissus présentant un MCPT classique et des métastases ganglionnaires (CPT-MG(+) ; n = 11), tissus présentant un MCPT classique sans métastases ganglionnaires (CPT-MG (-) ; n = 11). Les études des différents protéomes ont été réalisées sur des tissus atteints de MCPT sans invasion capsulaire, prélevés dans des carcinomes uniques de diamètre 0,5-1 cm. Ceci exclut les facteurs anatomiques de métastase, fournissant ainsi des informations sur les changements biologiques au niveau moléculaire impliqués dans le MCPT.

Résultats : Au total, 8036 protéines ont été identifiées au sein des 4 groupes.

À partir de l’analyse de la fonction de ces protéines, celles pouvant être associées à l’invasion et la métastase du MCPT ont été identifies : alpha-actinine-1, alpha-1-antitrypsine, facteur de croissance dérivé de l’hépatome (HDGF), protéine du groupe de haute mobilité HMGI-C, et l’anhydrase carbonique-4.

De plus, la voie d’adhésion focale est peut-être impliquée dans l’invasion et la métastase du MCPT. Les techniques d’immunohistochimie ont confirmé la fiabilité des résultats obtenus par la technique iTRAQ ainsi que l’universalité des protéines à expression différentielle.

Conclusions : Cette étude démontre que la surexpression du facteur HDGF et de la protéine du groupe de haute mobilité HMGI-C ainsi que l’activation de la voie d’adhésion focale favorisent l’apparition de métastases ganglionnaires associées au MCPT. Ces résultats pourraient améliorer la compréhension des mécanismes de l’invasion et de la métastase du MCPT.