組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2參與淋巴瘤發(fā)病機制的研究進展

甘璐 陳浩 孫建方

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 皮膚病醫(yī)院病理科，南京 210042

近年來表觀遺傳學(xué)已成為疾病研究尤其是腫瘤領(lǐng)域研究的熱點，這其中包括DNA甲基化修飾、組蛋白修飾、磷酸化修飾等的研究。果蠅zeste基因增強子的人類同源物2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）可對組蛋白H3第27位賴氨酸（H3K27）進行三甲基化，從而參與調(diào)控細胞周期、細胞衰老和細胞分化等，進而影響多種實體瘤及B細胞淋巴瘤的發(fā)生與發(fā)展［1］。然而其在部分T細胞淋巴瘤中的表達情況和作用機制尚不完全明確，且在不同腫瘤發(fā)生中的作用機制不完全一致，仍有待進一步深入研究。本文綜述組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2在淋巴瘤發(fā)病機制的研究進展。

一、EZH2的生物學(xué)特點

EZH2是PcG基因家族（polycomb group，PcG）的重要成員之一，約40 kb，共包含20個外顯子，外顯子41～323 bp，內(nèi)含子0.15～17.7 kb；cDNA全長2.7 kb，含有一個開放閱讀框，編碼613個氨基酸的蛋白質(zhì)。EZH2包括4個高度保守的序列，包括羧基末端SET結(jié)構(gòu)域及與其相鄰的半胱氨酸富含區(qū)（CXC），以及N-氨基末端伸展區(qū)的domainⅠ區(qū)和domainⅡ區(qū)［2］，其中前兩者在其組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性中起決定作用。N端的結(jié)合位點可與許多功能相關(guān)亞基結(jié)合，其中染色質(zhì)區(qū)是結(jié)合染色質(zhì)必需的位點。

EZH2是特異性H3K27甲基轉(zhuǎn)移酶，參與異染色質(zhì)形成及基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控，在細胞內(nèi)需要形成多梳蛋白復(fù)合體（Polycomb-repressive complexes，PRC）而發(fā)揮作用。其中PRC2由EZH2、胚胎外胚層發(fā)育蛋白（EED）、胚胎干細胞抑制蛋白（SUZ12）、組蛋白結(jié)合蛋白（RbAp46、PHF1）構(gòu)成，前三者是核心元件。EZH2是具有催化活性的重要亞基；SUZ12和EED能夠維持復(fù)合物的穩(wěn)定性，是PRC2復(fù)合物發(fā)揮催化作用的必要成分；PHF影響PRC2的酶活性以及識別靶基因。

二、EZH2參與腫瘤發(fā)生的機制

EZH2構(gòu)成的PRC2靶向作用H3K27，可對賴氨酸側(cè)鏈上的ε氨基三甲基化（H3K27me3）。在正常組織中，PRC2通過對組蛋白的甲基化作用，對染色質(zhì)進行酶學(xué)修飾，靶向沉默一系列決定細胞分化和周期調(diào)節(jié)的基因。值得注意的是，盡管PRC2的變化與腫瘤的發(fā)生相關(guān)，但EZH2的突變可引起其H3K27me3功能的缺失，亦可導(dǎo)致其功能的獲得。EZH2可激活肝細胞特異基因及調(diào)控多種抑癌基因如p16、p21和p27等［3-5］。EZH2過表達時又與細胞增殖、移入、血管生成、抑制細胞凋亡以及不良預(yù)后相關(guān)，已在多種實體瘤中被證實，包括乳腺癌、前列腺癌和結(jié)直腸癌等［6-8］。研究發(fā)現(xiàn)，H3K27me3在前列腺癌的基因啟動子上富集，而H3K27me3的表達水平受EZH2調(diào)控。通過應(yīng)用EZH2抑制劑去氮腺嘌呤（3-deazaneplanocin A，DZNeP），可 致H3K27me3表達下降，從而使抑癌基因PTEN功能獲得，阻斷PI3K/AKT信號通路，導(dǎo)致細胞凋亡，腫瘤侵襲能力降低，因此證明了EZH2對細胞基因轉(zhuǎn)錄的影響。同時研究發(fā)現(xiàn)，EZH2的表達受以下因素調(diào)控，共同參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

1.轉(zhuǎn)錄調(diào)控：有研究報道了EZH2在多種腫瘤中表達上調(diào)的相關(guān)機制，尤文肉瘤中EWS-FLI1癌基因的融合可引起EZH2的活化表達［9］，而乳腺癌中EZH2的過表達與缺氧條件下缺氧誘導(dǎo)因子1α所介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活相關(guān)［10］，HOTAIR（長鏈非編碼RNA）通過下調(diào)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1和EZH2的表達影響前列腺癌、乳腺癌細胞的凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等［6，11］。

2.微小RNA（miRNA）調(diào)控：在B細胞淋巴瘤中，miRNA-26a通過抑制EZH2的轉(zhuǎn)錄而參與調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生［12］。miRNA-101亦是EZH2的負調(diào)控因子，其與EZH2的UTR區(qū)結(jié)合而抑制其表達，同時致使H3K27甲基轉(zhuǎn)移酶的miRNA-101啟動子區(qū)域發(fā)生改變，進一步抑制了miRNA-101的轉(zhuǎn)錄，從而使EZH2過度表達，進一步促進了結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移［13］。

3.轉(zhuǎn)錄后修飾：EZH2還受細胞周期依賴性激酶（CDK）和蛋白激酶 B（AKT）的磷酸化修飾調(diào)節(jié)［14-15］。CDK1 和CDK2能使EZH2第350號蘇氨酸磷酸化而阻止EZH2與PRC2其他亞基結(jié)合從而抑制其功能；而CDK1還能使EZH2第487位蘇氨酸發(fā)生磷酸化，從而使得EZH2不能與SUZ12和EED結(jié)合，導(dǎo)致EZH2甲基轉(zhuǎn)移酶的功能受到抑制，進而導(dǎo)致瘤細胞的侵襲受到抑制［16］。

三、EZH2與淋巴瘤

1.B細胞淋巴瘤：彌漫性大B細胞淋巴瘤（diffuse large B cell lymphoma，DLBCL）的GCB亞型和濾泡淋巴瘤（follicular lymphoma，F(xiàn)L）均起源于生發(fā)中心的B細胞。一項320例DLBCL及251例FL的研究發(fā)現(xiàn)，21.7%的GCB型DLBCL和7.2%的FL中存在EZH2的SET區(qū)域內(nèi)單酪氨酸（Tyr641）突變，導(dǎo)致EZH2失去甲基轉(zhuǎn)移酶活性，而在DLBCL的ABC亞型中未發(fā)現(xiàn)上述突變［17］。但另一項研究中，在EZH2（Y641）突變的細胞株和組織中，H3K27me3的水平反而是升高的。該研究通過體外實驗，發(fā)現(xiàn)此突變會導(dǎo)致其對于未甲基化及單甲基化的H3K27親和性降低，而對于三甲基化的基團親和力增強，從而使單甲基化作用減低，三甲基化作用增強，這種突變反而導(dǎo)致了其功能的獲得。將EZH2敲除可導(dǎo)致生發(fā)中心B細胞的細胞周期停滯，也可使受PRC2調(diào)節(jié)的抑癌基因表達上調(diào)，因此針對EZH2特定等位基因的抑制劑或許可成為治療疾病的新靶點［18］。近期研究發(fā)現(xiàn)的一種小分子EZH2抑制劑ZLD10A，通過抑制其甲基化，從而產(chǎn)生抗增殖作用，有望成為治療EZH2突變型淋巴瘤的潛在藥物［19］。

套細胞淋巴瘤（mantle cell lymphoma，MCL）是起源于套區(qū)的成熟B細胞的非霍奇金淋巴瘤。研究發(fā)現(xiàn)，正常套區(qū)細胞及休止期細胞不表達EZH2，而增殖的MCL細胞EZH2表達明顯增強，進一步加速了細胞的增殖［20］。

一項針對多種B細胞淋巴瘤的研究［21］發(fā)現(xiàn)，在侵襲性強的B細胞淋巴瘤中，包括伯基特淋巴瘤、DLBCL、高級別FL及MCL中，EZH2、EED和SUZ12表達顯著，而相對惰性的B細胞淋巴瘤中，包括低級別FL、漿細胞骨髓瘤、漿細胞瘤、慢性淋巴細胞性白血病/小淋巴細胞性淋巴瘤及黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤則呈低表達。與EZH2不同的是，EZH1在淋巴瘤尤其是在相對侵襲性強的腫瘤中呈低表達，提示二者在參與調(diào)控細胞增殖中處于動態(tài)平衡及起相互制約作用，其具體機制有待進一步探究。

2.T細胞淋巴瘤：NK/T細胞淋巴瘤是一種侵襲性腫瘤。最近有研究［22］發(fā)現(xiàn)，EZH2在大部分NK/T細胞淋巴瘤呈高表達，miRNA-26和miRNA-101是EZH2的負調(diào)控因子，它們的丟失導(dǎo)致了EZH2的上調(diào)，促使了腫瘤發(fā)生。在NK/T細胞系中敲除EZH2可導(dǎo)致腫瘤細胞的生長受到抑制。該研究同時發(fā)現(xiàn)，EZH2可直接促進細胞周期蛋白1的轉(zhuǎn)錄，而與EZH2自身的甲基轉(zhuǎn)移酶活性無關(guān)，從而揭示了EZH2在NK/T細胞淋巴瘤的致癌作用中是獨立于其甲基轉(zhuǎn)移酶活性的，這也說明EZH2作為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)激活劑，其作用是極其復(fù)雜的，但針對EZH2靶點的藥物在NK/T細胞淋巴瘤的治療中仍具有一定療效。

原發(fā)皮膚CD30陽性T細胞淋巴增殖性疾病也是常見的皮膚T細胞淋巴瘤，包括原發(fā)性皮膚間變大細胞淋巴瘤（primary cutaneous anaplastic large cell lymphoma，PC-ALCL）、淋巴瘤樣丘疹病和交界性病變。目前對于其發(fā)病機制仍知之甚少，近期Yi等［23］在CD30+的原發(fā)性皮膚間變大細胞淋巴瘤和發(fā)生大細胞轉(zhuǎn)化的皮膚T細胞淋巴瘤中發(fā)現(xiàn)EZH2高表達，在體外實驗和移植瘤模型中發(fā)現(xiàn)通過沉默EZH2或抑制其組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶的活性均可引起細胞凋亡，并使細胞周期停滯在G1期。這一過程是由硫氧化還原蛋白（thioredoxin-interacting protein，TXNIP）介導(dǎo)，TXNIP可產(chǎn)生活性氧自由基（ROS），沉默TXNIP可致ROS的積累終止，進而限制了EZH2的過表達。除此之外，EZH2表達的受限也解除了其對趨化因子配體CXCL10的抑制作用，從而加速CXCL10與CXCR3的結(jié)合，使效應(yīng)性CD4+和CD8+T細胞被招募至腫瘤微環(huán)境。這些結(jié)果表明，在PC-ALCL中PRC2參與介導(dǎo)的表觀遺傳學(xué)基因沉默在腫瘤的進展和抗腫瘤免疫功能中具有雙重作用，也為發(fā)生大細胞轉(zhuǎn)化的皮膚T細胞淋巴瘤的治療提供了方向。

T淋巴母細胞性淋巴瘤/白血病（lymphoblastic lymphoma/leukemia，LBL）是非霍奇金淋巴瘤中少見的類型，已知其存在Notch1信號通路激活。近期研究發(fā)現(xiàn)［24］，在部分急性T淋巴母細胞白血病患者中存在EZH2和SUZ12基因失活，是Notch1信號通路的激活限制了PRC2的功能，從而導(dǎo)致H3K27me3失活。該研究首次闡明了在細胞分化及基因表達中Notch1信號通路和PRC2復(fù)合體之間的相互作用關(guān)系。

另外，研究發(fā)現(xiàn)［1］，在其他類型T細胞淋巴瘤中，包括ALK+間變大細胞淋巴瘤、ALK-間變大細胞淋巴瘤、外周T細胞淋巴瘤、成人T細胞白血病/淋巴瘤及非特殊性、血管免疫母細胞性T細胞淋巴瘤，EZH2均呈現(xiàn)高表達狀態(tài)，且與增殖系數(shù)呈相關(guān)性。盡管有報道［1］發(fā)現(xiàn)，EZH2的表達上調(diào)受pSTAT3-MYC通路調(diào)控，但僅限于小部分T細胞淋巴瘤中，EZH2在多種T細胞淋巴瘤中的高表達仍有其他機制參與，需進一步研究。

雖然近年來多種實驗技術(shù)手段不斷出現(xiàn)與更新，關(guān)于組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2參與腫瘤發(fā)病機制的研究亦不斷深入，但由于研究時間尚短、手段有限，目前還有許多問題亟待解決，如目前的大多數(shù)研究結(jié)果均來自美洲及歐洲等地區(qū)，缺乏其他地區(qū)種族的研究數(shù)據(jù)，且現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的相關(guān)突變基因及分子通路遠不能解釋所有病例，是否還有其他因素包括免疫機制、腫瘤微環(huán)境等因素參與了腫瘤的發(fā)生與發(fā)展？另外近期研究發(fā)現(xiàn)的小分子EZH2抑制劑，是否可最終成為治療EZH2突變型淋巴瘤的潛在藥物，又是如何發(fā)揮其作用？以上種種問題仍需要進一步深入研究，從而完善對EZH2參與腫瘤發(fā)病機制的認識。

四、小結(jié)

EZH2在多種B系及T系淋巴瘤中高表達，尤其在侵襲性強的腫瘤中呈高表達，提示其可能成為一種新的腫瘤標志物及腫瘤基因治療的新靶點。但EZH2在腫瘤發(fā)生及發(fā)展的各個階段中所起作用的分子機制尚不完全清楚，其上下游通路參與調(diào)節(jié)的具體過程仍有待進一步研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突