王紅梅(綜述)，呼 群，蘇烏云(審校)

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，呼和浩特 010050)

近年來的研究表明，polycomb group(PcG)蛋白的異常表達與人類惡性腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，主要由polycomb repressive complex 1(PRC1)蛋白復(fù)合物和PRC2蛋白復(fù)合物。Zeste基因增強子同源物2(enhancer of zeste homolog 2，EZH2)是PCR2復(fù)合物的催化活性亞單位，與果蠅基因同源，是PcG基因家族的核心成員，定位于人染色體7q35位置上，是通過催化組蛋白H3第27位賴氨酸三甲基化(H3K27m3)從而抑制基因表達。多種惡性腫瘤中EZH2呈高表達，如淋巴瘤[1-2]、乳腺癌[3]、前列腺癌[4]、胃癌等。EZH2與腫瘤的轉(zhuǎn)移、不良預(yù)后有關(guān)[5-6]。這使其可能成為一個重要的早期診斷、評判預(yù)后的分子指標，更有可能成為腫瘤的靶向治療的新靶點。

1 EZH2基因的起源及其結(jié)構(gòu)

1996年Hobert等[7]研究與原癌基因Vav的蛋白產(chǎn)物相互作用的蛋白質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)了EZH2基因序列，當(dāng)時命名為ENX-1。之后又在美國基因序列數(shù)據(jù)庫(GenBank)中通過序列比對，發(fā)現(xiàn)位于染色體17q21上部分重疊序列、較短的與ENX-1高度同源但不完全相同的基因，將其命名為ENX-2。同年,Chen等[8]在研究21-三體綜合征致病基因位點的毗鄰基因時發(fā)現(xiàn)了一個與E(z)高度同源的序列(GenBank X 88270)，即EZH2，并將其定位于染色體21q22.2位置上。2000年Cardoso等[9]發(fā)現(xiàn)EZH2基因定位在人染色體7q35的位置上，2003年Hillier等[10]進一步證明了EZH2基因確實定位在人染色體7q35的位置上。

EZH2 基因含20個外顯子和19個內(nèi)含子，外顯子長度為41～323 bp，開放讀碼框分布在19個外顯子上；內(nèi)含子長度為0.15～17.7 kb，轉(zhuǎn)錄后有兩個剪接體：轉(zhuǎn)錄變異體 1和轉(zhuǎn)錄變異體 2[11]；cDNA 全長2.7 kb，編碼613個氨基酸的開放式閱讀框架[12-14]。EZH2基因的C端有1個由Su(var)3-9、Enhancer of zeste、trithorax三種蛋白共同結(jié)構(gòu)域而命名的高度保守的 SET結(jié)構(gòu)域，EZH2所介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄抑制需要依賴完整的SET區(qū)域，所以說該SET區(qū)域如果丟失了就不能產(chǎn)生抑制表型，并且在一些情況下可以使基因去抑制化[15-16]。其N端有3個與果蠅 E(z)基因高度同源的保守序列。

2 EZH2的生物學(xué)作用及與其他表觀遺傳修飾酶的關(guān)系

2.1催化組蛋白甲基化 EZH2屬于PcG基因家族的核心成員，PcG家族包括PRC1和PRC2兩種多聚復(fù)合物，分別起著維持基因抑制和起始基因沉默的作用。PRC1由10個亞體組成，PRC2復(fù)合物由包括EZH2在內(nèi)的幾個基因共同構(gòu)成，EZH2是PRC2的催化活性成分，其高度保守的SET結(jié)構(gòu)域?qū)诵◇w組蛋白H3的第9、27位賴氨酸進行甲基化修飾,從而抑制數(shù)百種基因,包括細胞生長、分化、腫瘤轉(zhuǎn)移等相關(guān)基因的表達[17]。

2.2EZH2與DNA甲基化 以往認為EZH2基因沉默與DNA甲基化是互不相關(guān)的兩個基因沉默系統(tǒng)，但是最近的研究指出，在人類細胞中EZH2和DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methyl-transferase,DNMT)在功能上相關(guān)。Viré等[18]研究表明，PRC2中的EZH2和EED兩個亞基與DNMT1、DNMT2、DNMT3之間可以發(fā)生免疫共沉淀，而且DNMTs和EZH2還一起參與了某些特定靶基因的沉默；骨肉瘤細胞的RNA干擾研究結(jié)果表明，EZH2對靶基因DNMTs的結(jié)合是必不可少的，但是，DNMTs對EZH2 染色質(zhì)結(jié)合卻不是必需的。這表明在DNMTs對沉默靶基因的甲基化中，EZH2是作為上游基因進行調(diào)控的。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，正常細胞中顯示組蛋白H3-K27的EZH2靶基因與在腫瘤細胞中高度異常甲基化的基因存在密切關(guān)系[19]。

2.3EZH2與組蛋白脫乙酰基 PRC2能夠直接與1型組蛋白去乙酰酶(histone deacetylases 1，HDAC1)反應(yīng)，屬于沉默機制的一部分。通過研究發(fā)現(xiàn)，PRC2具有組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶活性。在人類的細胞中，PRC2的結(jié)構(gòu)與HDAC1、HDAC2相關(guān)。HDACs抑制劑曲古抑菌素A可以抑制PRC2介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄沉默[15]。HDACs在體內(nèi)具有短暫的共同協(xié)調(diào)這些轉(zhuǎn)錄酶的作用。目前，這其中詳細的作用機制還不清楚?？傊?，目前產(chǎn)生一種新的觀點，腫瘤細胞中基因表達的異常由EZH2、HDACs和DNMTs 3種表觀遺傳沉默通路所調(diào)控。

3 EZH2基因和腫瘤的關(guān)系

3.1EZH2在腫瘤中的表達 近期有很多關(guān)于EZH2過表達和多種惡性腫瘤相關(guān)性的報道，如直腸癌、肺癌、胃癌、子宮內(nèi)膜癌、胰腺癌、食管癌等[20]。研究發(fā)現(xiàn)，在這些腫瘤中，EZH2表達水平的改變最顯著的是在前列腺癌和乳腺癌中,而且EZH2蛋白的表達水平是升高的[21]。很多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，與正常組織相比，EZH2在腫瘤組織中過表達，并且EZH2的表達水平越高，其腫瘤的惡性度越高，預(yù)后也就越差；統(tǒng)計學(xué)分析表明，EZH2的表達水平可以作為前列腺癌和乳腺癌患者預(yù)后的一個有價值的指標[21]。最近有關(guān)于內(nèi)皮性骨髓瘤(神經(jīng)外胚層腫瘤)中EZH2過表達的報道，并且介導(dǎo)神經(jīng)外胚層生長和轉(zhuǎn)移浸潤[22-23]。但是，有一個研究報道橫紋肌肉瘤中EZH2表達是下調(diào)的[24]。

3.2EZH2基因在腫瘤形成中的作用 EZH2基因在多種惡性腫瘤中呈高表達,EZH2基因的過度表達往往與惡性腫瘤的進展及不良預(yù)后直接相關(guān)[25]。當(dāng)在細胞發(fā)育過程中人為地促使EZH2過度表達，發(fā)現(xiàn)它具有很強的增殖和致癌能力。Li等[26]利用乳腺腫瘤病毒長末端重復(fù)序列在大鼠體內(nèi)制造的腫瘤模型中發(fā)現(xiàn)，過度表達的EZH2基因可以引起上皮細胞的異常增生；此外，發(fā)現(xiàn)22%的彌漫性大B細胞性淋巴瘤的生發(fā)中心、7%的濾泡性淋巴瘤以及12%～23%的脊髓發(fā)育不良和骨髓增生性疾病患者的體細胞EZH2基因異常突變和缺失。大量的研究結(jié)果表明，Y641等位基因一般都是在B細胞淋巴瘤的腫瘤細胞野生型等位基因位點進行雜合突變的，因此Y641突變雜合子可以結(jié)合野生型EZH2基因增強H3K27甲基化作用，這在功能上等同于EZH2基因過度表達[27]。類似的研究報道顯示[27]，在一些與EZH2基因的過度表達相關(guān)的外遺傳情況的突變,同樣與腫瘤的誘發(fā)有相關(guān)性。不論是EZH2基因過度表達,還是失活引起的基因突變都可能與某些類型癌癥的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)聯(lián)，而且這些EZH2基因突變可能對一些特定人群中的靶基因會產(chǎn)生差別調(diào)控，從而促進腫瘤的形成。

3.3在癌癥EZH2的監(jiān)管作用 研究表明，EZH2可以調(diào)節(jié)人類不同類型的癌癥轉(zhuǎn)錄、修飾水平,E2Fs轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合PRC2-EZH2，Eed互相促進其表達，這些需要E2F調(diào)節(jié)細胞擴增[28]。EZH2基因表達也可轉(zhuǎn)錄激活融合尤文肉瘤蛋白EWS-FLI1，同時誘導(dǎo)EZH2表達具有關(guān)鍵作用的內(nèi)皮細胞/神經(jīng)分化和腫瘤的生長[22]。相反，SNF5,是一個染色質(zhì)重塑亞基，被發(fā)現(xiàn)能直接抑制EZH2轉(zhuǎn)錄，在SNF5-缺失誘導(dǎo)的淋巴瘤中EZH2呈過表達，實體腫瘤微環(huán)境包含由于缺氧引起貧乏的氧合作用區(qū)域[29]。值得注意的是,組織缺氧/缺氧誘導(dǎo)因子1α激活與乳腺癌預(yù)后不良有聯(lián)系。最近的一項研究進一步表明，多人數(shù)因缺氧導(dǎo)致氯乙基三氮烯咪唑酰胺誘導(dǎo)因子1α介導(dǎo)反式激活，促使EZH2的表達顯著增強，反過來又促進氯乙基三氮烯咪唑酰胺的擴張和癌癥進展[30]。除了轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，EZH2轉(zhuǎn)錄物被認為由幾個微小RNA監(jiān)管。例如，在淋巴瘤中微RNA26a結(jié)合并抑制EZH2轉(zhuǎn)錄物表達[31]。EZH2也可以被多種轉(zhuǎn)錄后修飾，EZH2在第21位通過絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶被磷酸化，導(dǎo)致PRC2組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性減弱，促進腫瘤發(fā)展[32]。來自幾個組織的新研究發(fā)現(xiàn)，EZH2受細胞獨立循環(huán)信號控制是通過周期蛋白依賴性激酶1或周期蛋白依賴性激酶2在蘇氨酸350/487位的磷酸化[33-34]。EZH2在第487位蘇氨酸經(jīng)周期蛋白依賴性激酶1的磷酸化，中斷了EZH2與PRC2其他基因的交互作用，導(dǎo)致4-羥基-17-甲基睪丸酮活性降低[35]。然而另一報告顯示，EZH2在蘇氨酸345/487位的磷酸化促進了EZH2的泛素化和隨后的退化[36]。此外，接觸煙草煙霧冷凝物誘導(dǎo)EZH2募集反應(yīng)到Wnt信號通道拮抗分子Dkk1啟動子,導(dǎo)致Wnt信號的突變從而激活肺癌細胞[37]。然而，煙草煙霧冷凝物促進EZH2結(jié)合Dkk1啟動子的機制依然是不清楚的，同樣需要進一步調(diào)查。

4 展 望

人們對細胞記憶機制的認識不斷提高，擾亂細胞的轉(zhuǎn)錄記憶系統(tǒng)可導(dǎo)致個體發(fā)育缺陷，促使正常細胞發(fā)生癌變。EZH2通過基因沉默機制改變細胞的記憶系統(tǒng)并調(diào)控轉(zhuǎn)錄，促進前腫瘤的惡性形成，EZH2與多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。雖然目前EZH2在相關(guān)領(lǐng)域的研究中取得了一定的進展，但是腫瘤的早期診斷和判斷預(yù)后的分子標志物仍然很缺乏，另外EZH2在腫瘤中作用機制的下游基因仍不清楚。EZH2與其下游調(diào)控基因是如何相互調(diào)控而促進腫瘤的問題，還有待進一步研究和探討，以期明確其能否成為腫瘤的潛在分子標志物以及靶向治療的新靶點提供理論依據(jù)。

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