EZH2與腫瘤相關(guān)性研究進展

范晨宇 綜述，趙建農(nóng)，朱蔚林 審校

(1.南華大學，湖南 衡陽 421001；2.海南省人民醫(yī)院神經(jīng)外科，海南 ?？?570311)

EZH2與腫瘤相關(guān)性研究進展

范晨宇1，2綜述，趙建農(nóng)2，朱蔚林2審校

(1.南華大學，湖南 衡陽 421001；2.海南省人民醫(yī)院神經(jīng)外科，海南 ?？?570311)

Zeste基因增強子人類同源物2(EZH2)基因作為多梳基因(PcG)家族中的核心成員，其在多種實體腫瘤中過度表達并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移等生物學行為及預(yù)后有著密切的關(guān)系，但其具體機制仍知之甚少。筆者對EZH2作用機制的最新研究進展進行綜述，其對揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展過程，預(yù)測腫瘤的進展及預(yù)后，進而開發(fā)新的腫瘤靶向治療藥物具有較大的潛在臨床價值。

Zeste基因增強子人類同源物2；侵襲性；轉(zhuǎn)移

Zeste基因增強子人類同源物2(Ebgabcer of zeste homolog 2，EZH2)屬于多梳基因家族(PcG)，是一種重要的組蛋白，具有甲基轉(zhuǎn)移酶活性，能夠抑制其下游靶基因轉(zhuǎn)錄，并調(diào)節(jié)干細胞自我更新。在胚胎發(fā)育、腫瘤進展及干細胞維持中發(fā)揮重要作用。并通過H3K27側(cè)鏈上的ε氨基產(chǎn)生三甲基化沉默數(shù)百種與細胞的分化、抑制、增殖在內(nèi)的基因從而導致腫瘤的發(fā)生。文獻資料報道EZH2在正常組織中低表達或不表達，而在大部分腫瘤組織中呈高表達，且與腫瘤大小、侵襲性、臨床分期等因素呈正相關(guān)，并可作為一個新的評判腫瘤預(yù)后的指標。

1 EZH2的發(fā)現(xiàn)

1996年Hobert等[1]研究與原癌基因Vav蛋白產(chǎn)物相互作用時意外發(fā)現(xiàn)了與果蠅zeste基因增強子E(z)高度同源的一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白，命名為ENX-1。進一步研究發(fā)現(xiàn)其位于染色體17p21中，盡管部分較短及重疊基因序列與ENX-1高度同源，但并不完全相同，命名為ENX-2。Chen等[2]研究Down綜合征(Down syndrome)致病基因時，利用人21號染色體特異性柯絲質(zhì)粒DNA文庫(LL21NCO2-Q)進行捕獲外顯子的實驗時，探測到與E(z)高度同源的序列(Gen-Bank X88270)，命名為EZH2。并通過原位雜交技術(shù)探測到EZH2定位于染色體21q22.2。Hillier等[3]證實人EZH2基因位于7號染色體的q35區(qū)域，在小鼠6號染色體定位并確證了上述結(jié)論。

2 EZH2的生物學功能

EZH2基因是PcG基因核心家族中的成員。PcG蛋白作為轉(zhuǎn)錄抑制因子，參與胚胎的發(fā)育、X染色體失活、干細胞的自我更新和腫瘤發(fā)生進展，作用重大。PcG蛋白由兩個核心蛋白復合體組成，其一是Polycomb repressive complex1(PRC1)，其作用維持染色質(zhì)阻抑狀態(tài)的穩(wěn)定性；其二是Polycomb repres-sive complex2(PRC2)，其作用在轉(zhuǎn)錄抑制起始階段發(fā)揮作用[4]。在果蠅中PRC2為Extra Sex Combs(ESC)與Enhancer of Zeste[E(z)]組成的一個核心復合體，約600 kDa，包括Rpd3組蛋白去乙?；?(Histone deacetylases，HDAC)、PcG抑制子Su(z)12和組蛋白結(jié)合蛋白p55/RbAp48[5]。有研究證明EZH2在胚胎發(fā)育、細胞的增殖以及X染色體失活等生長調(diào)節(jié)活動中起著重要的作用[6-7]。

3 EZH2在多種實體腫瘤中的表達

3.1 EZH2與肝癌 車愛文等[8]應(yīng)用免疫組化S-P法檢測50例原發(fā)性肝細胞性肝癌(HCC)、30例肝硬化、10例正常肝細胞組織中的EZH2、FHIT表達水平，得出EZH2的陽性表達率分別為88.00%、46.67%、30.00%，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。且EZH2在HCC組織中的表達明顯高于肝硬化和正常肝組織中的表達(P均＜0.05)，他們認為FHIT的表達缺失和EZH2的異常高表達可能促使正常肝細胞向腫瘤細胞轉(zhuǎn)化。Zhao等[9]對裸鼠模型進行皮下接種將其分為HepG2、HepG2-V、HepG2-EZH2(-)三組。每周測量腫瘤直徑、計算腫瘤體積，到最后腫塊剝離行體重對照、PCR實驗等研究，通過降低EZH2表達抑制腫瘤生長，其體外腫瘤抑制率為36.3%，體內(nèi)腫瘤抑制率為52.5%。且測定HepG2-EZH2(-)組的遷移率明顯低于HeoG2組和HepG2-V組(P＜0.05)。表明抑制EZH2表達能顯著控制肝癌HepG2細胞的增殖，降低肝癌細胞的活性，抑制癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移。有學者[10]認為EZH2可作為肝細胞癌中的一個敏感指標，并可通過免疫組化檢測EZH2在肝癌組織中的表達程度，區(qū)分膽管細胞癌從良性腫瘤的發(fā)展變化，是判斷肝癌患者的預(yù)后的一個參考指標。

3.2 EZH2與乳腺癌 2008年國際癌癥研究中心報告，新發(fā)乳腺癌占女性腫瘤的22.9%，死亡率占女性腫瘤的13.7%。因環(huán)境污染、社會壓力等因素，乳腺癌發(fā)病率逐年升高，發(fā)病趨勢越發(fā)年輕化。部分患者需行全乳切除，給其造成了嚴重的心理障礙，嚴重影響其的正常生活。姚凡等[11]對105例乳腺癌使用免疫組化檢測EZH2的表達，得出69.5%的乳腺癌組織中EZH2呈陽性表達，且表達水平與有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤惡性程度呈正相關(guān)，與ER表達及乳腺癌預(yù)后呈負相關(guān)，證明EZH2與乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移、侵襲關(guān)系密切。國外學者[12]通過敲除EZH2誘使乳腺癌中的間葉細胞向上皮細胞轉(zhuǎn)變并抑制乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移。同時還意外發(fā)現(xiàn)一個未知的分子機制：EZH2綁定p-p38參與調(diào)節(jié)p38信號通路，可能能夠發(fā)現(xiàn)并靶向阻止乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移。EZH2在炎性乳腺癌中同樣起著重要的作用。Mu等[13]利用SUM149和新鮮炎性乳腺癌FC-IBC-02細胞株為實驗，將細胞株移植到有免疫缺陷的裸鼠模型，建立體內(nèi)、體外實驗，證明可通過敲除EZH2抑制體外炎性乳腺癌細胞的生長及腫塊的形成；同時敲除EZH2可阻礙體內(nèi)炎性乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲，并能夠阻礙腫瘤血管的生成及腫瘤的生長。

3.3 EZH2與子宮內(nèi)膜癌 子宮內(nèi)膜癌在我國，其發(fā)病率僅次于子宮頸癌，在女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中排第二位。冷靈芝等[14]通過熒光定量PCR檢測EZH2在子宮內(nèi)膜癌與癌旁組織中表達，認為該實驗雖沒有顯著的統(tǒng)計學意義(P=0.084)，但仍證明EZH2與子宮內(nèi)膜癌的惡性程度呈正相關(guān)。通過Westem blotting探測子宮內(nèi)膜癌細胞中的EZH2基因干擾前后表達水平，其達到了90%的干擾率。通過Boyden小室體外侵襲實驗，得出抑制EZH2表達后，細胞通過Matrigel的數(shù)目明顯減低，從而證明EZH2與子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖和侵襲速度具有密切關(guān)系。

3.4 EZH2與前列腺癌 前列腺癌作為近年來作為男性最常見的泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤之一[15]，越來越受到眾學者的重視。Xu等[16]以前列腺癌細胞株(LNCaP)的CRPC亞系LNCaP-abl雄激素非依賴性衍生物為研究對象，研究EZH2在CRPC中的作用。發(fā)現(xiàn)LNCaP-abl細胞中EZH2的表達明顯高于LNCaP，他們認為EZH2在雄激素抵抗性前列腺癌(CRPC)是一個獨立存在的轉(zhuǎn)錄抑制子，其與CRPC關(guān)系密切但作用機制尚不明確。鄭杰等[17]通過免疫組化檢測30例前列腺癌及17例前列腺增生組織中的EZH2和P27蛋白的表達，發(fā)現(xiàn)EZH2在被檢組織中的表達陽性率分別為86.7%(26/30)，41.2%(7/17)，推測EZH2作為細胞周期調(diào)節(jié)性抑癌因子，在前列腺增生和前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展中可能起著重要作用。因此可檢測EZH2表達水平來判定前列腺癌的存在、轉(zhuǎn)移與否。EZH2異常表達亦促進抑癌基因的轉(zhuǎn)錄下降，使得前列腺癌細胞增殖及惡性進展。

3.5 EZH2與胃癌 胃癌是多基因、多因素、多階段的綜合病變過程，是最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)生率和死亡率均較高[18]。Chen等[19]研究得出胃癌組織中的EZH2陽性表達率56.6%，且與腫瘤體積、浸潤層次、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移及臨床惡性程度呈正相關(guān)。趙淑芳等[20]應(yīng)用免疫組化和革蘭氏染色法檢測80例胃癌組織及30例癌旁組織EZH2的表達，通過RT-PCR檢測30例新鮮胃癌組織及正常胃黏膜組織中EZH2的情況，發(fā)現(xiàn)EZH2在胃癌組的陽性表達率遠高于正常對照組，且EZH2的表達水平與腫瘤的大小、是否轉(zhuǎn)移、TNM分期有關(guān)，他們認為EZH2可能參與了胃癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移，或可通過檢測EZH2的表達水平選擇后續(xù)的治療方法，對胃癌的預(yù)后有一定的評估作用。

3.6 EZH2與結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌起源于結(jié)直腸黏膜上皮細胞，大部分在被確診時已處于進展期。楊衛(wèi)東等[21]采用免疫組化SP法檢測20例正常結(jié)腸黏膜、25例腺瘤組織及64例結(jié)腸癌組織中的EZH2表達，證明EZH2在正常腸黏膜中無陽性表達，在12%的腺瘤組織中呈陽性表達，在70.3%的腸癌組織中呈陽性表達。證實EZH2的陽性表達程度與結(jié)腸癌的Dukes分期以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。認為EZH2異常高表達的腸癌具有較強的侵襲性、轉(zhuǎn)移力，其預(yù)后不佳。

3.7 EZH2與腦腫瘤 Ott等[22]采用免疫組織化學、RT-PCR、熒光免疫蛋白測定等方法檢測EZH2在人腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤中的表達情況，得出EZH2在腦膠質(zhì)瘤中的染色情況明顯高于正常腦組織，且與染色細胞核數(shù)目及染色強度呈正相關(guān)。同時，星形膠質(zhì)瘤細胞中的EZH2 mRNA表達高于神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞。并可以通過細胞侵襲實驗證明可通過抑制EZH2表達達到減少膠質(zhì)細胞瘤的增殖和轉(zhuǎn)移的目的。呂佳等[23]通過構(gòu)建靶向EZH2基因的shRNA質(zhì)粒并轉(zhuǎn)染至U251細胞中，使用蛋白印跡法和RT-PCR檢測EZH2的蛋白和mRNA的表達，并用Annexin V-FITC/PI流式細胞術(shù)實驗以及四甲基偶氮唑鹽(MTT)實驗觀察轉(zhuǎn)染后U251細胞的增殖和凋亡情況。實驗證明靶向EZH2基因的shRNA質(zhì)粒使得U251細胞EZH2 mRNA抑制率為56%，蛋白抑制率為88.73%。且通過轉(zhuǎn)染shRNA-EZH2后，U251細胞的生長受到明顯的抑制。認為可通過對EZH2基因的沉默從而達到抑制膠質(zhì)瘤U251細胞的增殖、促進其凋亡的目的，提示EZH2可能成為新的膠質(zhì)瘤基因靶點。對于其他腦內(nèi)常見腫瘤如垂體腺瘤、腦膜瘤等的EZH2表達情況文獻尚未見報道，值得進一步研究。

4 展 望

癌癥的發(fā)生包括了多種基因突變及表觀遺傳修飾異常。EZH2基因作為PcG基因家族中的核心成員，其在多種實體腫瘤中過度表達并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移等生物學行為及預(yù)后有著密切的關(guān)系，可見進一步探討EZH2與腫瘤的關(guān)系，明確其作用機制，對腫瘤的治療與預(yù)后判斷有著潛在價值。目前，對EZH2基因在腫瘤中的研究仍處于初級階段，EZH2基因的作用機制仍需進一步探索。需進行更廣泛、更深入的多學科、跨專業(yè)與臨床各期實踐相結(jié)合的科學研究。

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Research progress in correlation between EZH2 genes and tumors.

FAN Chen-yu1,2,ZHAO Jian-nong2,ZHU Wei-lin2.1.University of South China,Hengyang 421001,Hunan,CHINA;2.Department of Neurosurgery,People's Hospital of Hainan Province,Haikou 570311,Hainan,CHINA

As a core member of polycomb group genes family,Ebgabcer of zeste homolog 2(EZH2)is overexpressed in many solid tumors and is closely related to carcinogenesis and deterioration,metastasis and prognosis of tumor.However,how EZH2 promotes tumor is still poorly understood.This review presents the concrete mechanisms and the correlation between EZH2 and tumor,which has great potential clinical value in predicting the development and the prognosis of tumor,and developing new molecular therapeutic target for cancer.

Ebgabcer of zeste homolog 2(EZH2);Invasion;Metastasis

R73-3

A

1003—6350（2015）10—1469—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.10.0523

2015-02-20)

海南省自然科學基金（編號：309096）

趙建農(nóng)。E-mail：zjn@vip.163.com