探讨SUMO特异性蛋白酶1(SENP1)调控内质网应激转录调节因子X-盒结合蛋白1(XBP1)参与肝癌细胞增殖的分子机制。
方法收集2012年1月至2020年1月内蒙古自治区人民医院肝胆外科收治的180例原发性肝癌患者的病理样本，检测肝癌、癌旁组织及不同肝癌细胞株中SENP1及XBP1的表达情况；分析肝癌组织中SENP1阳性表达与患者临床病理特征的相关性。免疫荧光与流式细胞技术检测SENP1 siRNA对XBP1及凋亡的影响。免疫沉淀检测肝癌细胞株中XBP1表面SUMO1表达情况及SENP1 siRNA对XBP1的SUMO化的影响。
结果SENP1在肝癌及癌旁组织中的表达水平分别为16.332±4.371、6.840±2.238，差异具有统计学意义(t＝－5.073，P＝0.017)。XBP1在肝癌及癌旁组织中的表达水平分别为6.641±2.482、16.051±4.452，差异具有统计学意义(t＝3.592，P＝0.032)。肝癌组织中SENP1的表达与分期(χ2＝6.724，P＝0.010)和是否转移(χ2＝6.265，P＝0.012)相关。免疫荧光染色结果发现，XBP1表达水平在L02(0.509±0.219)、MHCC97-L(0.092±0.022)和HCCLM3(0.086±0.014)细胞间的表达差异有统计学意义(F＝6.378，P＝0.004)，其中MHCC97-L和HCCLM3细胞显著低于在L02细胞的表达(P＝0.023；P＝0.021)；SENP1在L02、MHCC97-L、HCCLM3细胞中的表达水平分别为0.109±0.079、0.802±0.392、0.921±0.352，差异具有统计学意义(F＝7.783，P＝0.004)，其中MHCC97-L及HCCLM3细胞的表达均显著高于L02细胞(P＝0.039；P＝0.016)；SENP1 siRNA转染MHCC97-L、HCCLM3细胞后，XBP1的表达水平均升高(0.462±0.192，t＝3.664，P＝0.022；0.524±0.203，t＝3.383，P＝0.028)；SENP1的表达水平均下降(0.153±0.093，t＝2.790，P＝0.049；0.165±0.104，t＝3.568，P＝0.023)。流式细胞术结果显示，L02、MHCC97-L、HCCLM3、MHCC97-L＋SENP1 siRNA及HCCLM3＋SENP1 siRNA细胞的凋亡率分别为(20.80±3.11)%、(2.02±1.20)%、(0.12±0.01)%、(7.01±1.80)%、(6.20±2.01)%，差异具有统计学意义(F＝1.025，P＝0.030)；MHCC97-L、HCCLM3细胞的凋亡率明显低于L02细胞(P＝0.040；P＝0.010)；MHCC97-L＋SENP1 siRNA、HCCLM3＋SENP1 siRNA细胞凋亡率分别较MHCC97-L、HCCLM3细胞明显升高(均P＝0.009)。免疫沉淀结果发现，XBP1在L02、MHCC97-L、HCCLM3、MHCC97-L＋SENP1 siRNA及HCCLM3＋SENP1 siRNA的表达水平分别为11.943±5.043、7.467±1.903、2.051±0.913、9.532±3.012、8.731±3.102，SUMO1表达水平分别为10.158±4.005、5.871±3.075、1.941±0.907、8.658±4.878、7.169±4.677，差异均有统计学意义(F＝11.730，P＝0.010；F＝8.548，P＝0.001)；XBP1及SUMO1在MHCC97-L(P＝0.028；P＝0.038)、HCCLM3(P<0.001；P<0.001)细胞中的表达均较L02细胞下调，XBP1在HCCLM3＋SENP1 siRNA细胞中的表达较HCCLM3上调(P＝0.001)，SUMO1在MHCC97-L＋SENP1 siRNA、HCCLM3＋SENP1 siRNA细胞中的表达分别较MHCC97-L(P＝0.045)、HCCLM3(P＝0.039)上调。
结论SENP1 siRNA可通过上调XBP1的SUMO化修饰促进肝癌细胞的凋亡。