SENP1上调BTK的分子机制及其在套细胞淋巴瘤发生中的作用研究

The association between SUMO-specific proteases 1 (SENP1) and the development of lymphoma is unclear. We found that SENP1 was highly expressed in human mantle cell lymphoma (MCL) tissues and MCL cell lines, and silencing of SENP1 expression in MCL cells dramatically inhibited the cell proliferation and colony formation. Based on the comparison of gene expression profile Using Micro-array, we found that silencing of SENP1 expression in MCL silencing of suppressed the expression of BTK, which is a key gene involved in the development of MCL. Moreover, SENP1 increased the activity of the promoter of BTK. Bioinformatics suggests that there is a binding site of transcription factor zinc finger protein 521 (ZNF521) during BTK promoter, and SENP1 regulated SUMOylation of and supported ZNF521 nuclear retention. Taken together, we hypothesize that SENP1 may induce BTK expression and eventually promote MCL development via regulating SUMOylation of ZNF521. In the present study, we will explore the mechanism by which SENP1 regulates BTK expression via ZNF521. Then, we will analyse the effects of SENP1-ZNF521-BTK axis on the biological characteristics of MCL cells from in vitro experiments. Furthermore, we will construct tumor-bearing mice to investigate the in vivo effects of this axis on MCL development. Through the above research, it is expected to reveal that the axis may be a novel mechanism to participate in the development of MCL, which may provide a novel target for the prevention and treatment of MCL.

SUMO特异性蛋白酶1(SENP1)与淋巴瘤发生的关系不清楚。我们前期发现SENP1在人套细胞淋巴瘤（MCL）中高表达，干扰SENP1显著抑制MCL细胞增殖和克隆形成能力。利用Micro-array发现干扰SENP1导致MCL发病相关重要基因BTK表达下调，并且SENP1可促进BTK启动子活性。生物信息学预测BTK启动子区有转录因子ZNF521的结合位点，而SENP1能去除ZNF521的SUMO1修饰、促进其入核。据此提出假设：SENP1通过去除ZNF521的SUMO1修饰促进ZNF521入核，上调BTK表达促进MCL发生。本研究将解析SENP1促进ZNF521入核上调BTK的分子机制；体外探讨SENP1-ZNF521-BTK轴对MCL细胞生物学特征的影响；荷瘤裸鼠模型探讨该轴对MCL成瘤的影响，以期揭示SENP1-ZNF521-BTK轴是参与MCL发生的新机制，为MCL防治提供新靶标。

套细胞淋巴瘤（MCL）是一种恶性程度高、侵袭性强的B细胞非霍奇金淋巴瘤，预后差，现有治疗下中位生存期仅3-5年。除t(11;14)染色体异位导致细胞周期蛋白Cyclin D1过表达之外，二次基因突变、DNA损伤应答障碍、细胞增殖和凋亡异常等都参与了MCL的发生。小泛素样修饰物（ small-ubiquitin-like modifier, SUMO）修饰是近年来发现的一种新的蛋白质翻译后修饰，调节靶蛋白的功能、细胞内定位、稳定性等。 SUMO 特异性蛋白 酶 1（ SUMO-specific proteases 1, SENP1）是体内调控 SUMO 化修饰活性最强的蛋白酶， 既能催化 SUMO 前体成熟完成 SUMO 化，又能催化底物实现去 SUMO 化，在 SUMO 化修饰这一动态可逆过程的平衡维系中发挥关键调控作用。SENP1的异常已被证实与多 种肿瘤的发生发展密切相关。SENP1 的特异性抑制剂也在多种肿瘤中显示出了良好的体外治 疗效应。但是，SENP1是否能够调控MCL的发生尚不清楚。我们基于前期对临床样本的检测和淋巴瘤细胞系的初步研究，认为SENP1通过调控ZNF521的SUMO修饰，继而影响BTK相关通路的活性，参与套细胞淋巴瘤的发病。经过3年的研究，我们完成的主要的发现包括：1）SENP1在套细胞淋巴瘤临床样本中高表达，敲低SENP1能够抑制MCL细胞增殖，增加其自发凋亡，同时也能够导致MCL细胞发生细胞周期阻滞于G1期；2）经RNA测序和实验验证，证实SENP1能够经过SOCS2调控JAK-STAT通路的活性；3）经动物实验证实SENP1能够调控MCL体内的肿瘤生长情况；4）我们也发现了ZNF521的SUMO修饰受到SENP1的调控，并发现了ZNF521的SUMO修饰能够调控应激情况下的红系造血调控。本研究的完成有助于阐明MCL新的发病机制，为MCL的靶向治疗提供了新的靶标。