羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1b在肝细胞性肝癌中的作用及分子机制

【摘要】羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1b是一种重要的催化类固醇硫酸化反应的酶,高选择性的催化3β-羟基类固醇。近年研究发现,氧化固醇代谢与癌症的发生有着密切联系。目前,SULT2B1与子宫内膜癌、乳腺癌、前列腺癌及食管癌的关系已有个别报道,但SULT2B1b和肝细胞性肝癌的关系尚无相关研究。关于SULT2B1b在肝脏中的生物学功能研究表明,SULT2B1b主要通过调控肝X受体(LiverXreceptor,LXR)参与了肝脏的氧化固醇硫酸化、脂质代谢、肝部分切除后的肝再生过程,并可促进肝细胞的增殖。据此我们推测,SULT2B1b可能与肝癌的发生密切相关,通过调控SULT2B1b的表达水平可影响肝癌的进程。因此,本研究将从肝癌细胞增殖与上皮-间质转化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)的角度,通过体内外实验,阐明SULT2B1b表达水平的改变与肝癌细胞恶性生物学特征的关系及具体的分子机制。因此,本研究包含两部分内容：一方面,研究SULT2B1b对肝癌细胞体内外增殖和血管新生的调节作用；另一方面,利用转录因子活性芯片研究SULT2B1b对下游基因的表达调控,并根据转录因子芯片结果,对SULT2B1b与肝细胞肝癌EMT间的关系及表达调控机制做初步探讨。第一部分：羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1b对肝细胞肝癌体内外增殖和血管新生的调节作用及机制。Westernblot结果表明,SULT2B1b在小鼠肝癌细胞Hepa1-6中的表达较正常小鼠肝组织及小鼠原代肝细胞显著增高。CCK8增殖实验结果显示,腺病毒介导的SULT2B1b过表达显著促进Hepa1-6细胞的体外增殖,反之,慢病毒介导的SULT2B1b干扰对此有明显的抑制作用。体内外实验结果均显示,干扰SULT2B1b通过上调FAS和p-JNK,下调cyclinB1、BCL2和MYC的基因与蛋白表达水平,引起Hepa1-6细胞G2/M期阻滞,并诱导细胞的凋亡。裸鼠皮下成瘤实验结果显示,干扰SULT2B1b可明显抑制Hepa1-6细胞移植瘤在裸鼠体内的生长。进一步研究表明,SULT2B1b在人肝癌组织中高表达,并且SULT2B1b的表达水平和人肝癌细胞株(Huh-7,Hep3B,SMMC-7721,BEL-7402)的增殖能力密切相关。干扰SULT2B1b可抑制SMMC-7721和BEL-7402细胞的增殖能力,同时降低cyclinB1的表达水平,并抑制BEL-7402细胞瘤在裸鼠体内的生长。此外,在Hepa1-6细胞中,干扰SULT2B1b的肿瘤条件培养基可明显抑制bEnd.3细胞的体外增殖,抑制SULT2B1b的表达可降低Hepal-6细胞裸鼠移植瘤组织中的微血管密度。上述研究结果表明,SULT2B1b能促进肝癌细胞的体内外增殖和血管新生。第二部分：羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1b在肝细胞肝癌上皮-间质转化过程中的作用及调控机制。我们利用转录因子活性芯片,研究345种转录因子在SULT2B1b调控肝癌细胞恶性生物学行为中的作用。结果显示,在BEL-7402细胞中,干扰SULT2B1b表达,共有168个点的转录因子表达具有差异(2倍增强或减弱被判断为有意义)。其中32个点的转录因子表达上调,136个点的转录因子表达下调,包括与肿瘤EMT发生相关的ZEB1和Snail的转录活性也显著降低。同时我们分别在高表达SULT2B1b的人肝癌细胞株BEL-7402和低表达SULT2B1b的小鼠原代肝细胞中,研究了SULT2B1b与肝细胞肝癌EMT间的关系及其在肝细胞EMT进程中的作用。Westernblot结果进一步表明,干扰SULT2B1b通过降低ZEB1的表达,上调ZO-1的蛋白水平,抑制BEL-7402细胞EMT的发生。此外,在小鼠原代肝细胞中,SULT2B1b过表达通过调控ZEB1和Snail1的表达水平,引起E-cadherin下调、Vimentin上调,促进TGF-β诱导小鼠原代肝细胞EMT的进程。结果提示,SULT2B1b可能通过调控与EMT发生相关的转录因子活性,影响上皮与间质标志分子的表达,进而参与肝细胞肝癌EMT的发生与进展。综上所述,羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1b在肝癌组织中高表达,并且与肝癌细胞的恶性生物学行为密切相关。干扰SULT2B1b的表达显著抑制肝癌细胞株的增殖,诱导细胞的凋亡,使肝癌细胞促血管新生能力受阻。其机制主要与上调FAS、p-JNK,抑制BCL2、MYC、降低cyclinB1的表达水平及蛋白稳定性,引起细胞周期G2/M期阻滞有关。此外,SULT2B1b通过调控与EMT发生相关等多种转录因子的活性,影响上皮与间质标志分子等下游基因的表达,从而实现对肝癌细胞恶性生物学行为的调节作用。研究结果可为以SULT2B1b为分子靶标的肝癌治疗提供新的实验依据。
【作者】杨晓明；
【导师】殷莲华；李晓波；
【作者基本信息】复旦大学，病理学与病理生理学，2013，博士
【关键词】羟基类固醇硫酸基转移酶SULT2B1b；肝细胞肝癌；增殖；凋亡；细胞周期；转录因子；上皮-间质转化；

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