夏暉 于長海 張文 張寶石 趙英男

肺癌是最常見惡性腫瘤之一，嚴重威脅人類生命和健康，全世界每年新發(fā)肺癌病例達120萬，患者復發(fā)率高、易出現(xiàn)耐藥，存活率低，5年生存率僅為20%-30%。肺癌主要分為小細胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）和非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）兩個亞型，NSCLC約占80%[1,2]。手術(shù)治療聯(lián)合化療和放療是目前臨床肺癌治療的常規(guī)方法，但放療、化療副作用嚴重，患者生存質(zhì)量差，大多數(shù)晚期患者常伴有全身多器官轉(zhuǎn)移，無法進行手術(shù)治療[3,4]。研究肺癌發(fā)生、發(fā)展的分子機制，探尋新的治療靶點和策略，提高肺癌患者生存率、改善生存質(zhì)量，具有重要的臨床應用價值和深遠的社會意義。

1 EZH2與肺癌的進程密切相關

國內(nèi)外最新研究結(jié)果[5,6]表明：EZH2與肺癌發(fā)生、發(fā)展密切相關，并能預測患者預后水平。研究EZH2在肺癌發(fā)生、發(fā)展過程中的信號網(wǎng)絡和調(diào)控機制，是目前國內(nèi)外研究的熱點問題。

1.1 EZH2基本結(jié)構(gòu)和功能 人類EZH2基因（基因ID：2146），也稱ENX-1，定位于人類染色體7q35-7q36區(qū)間上。EZH2基因組結(jié)構(gòu)中共覆蓋76,939 bp，包括20個外顯子和19個內(nèi)含子。轉(zhuǎn)錄后有兩種剪接體：轉(zhuǎn)錄變異體1，mRNA長2,695 bp，編碼蛋白異構(gòu)體a含751個氨基酸；轉(zhuǎn)錄變異體2，mRNA長2,563 bp，編碼蛋白異構(gòu)體b含707個氨基酸，與前者相比較，缺少兩個結(jié)構(gòu)內(nèi)片段，編碼蛋白異構(gòu)體略小。EZH2與DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferases,DNMT）發(fā)生相互作用，參與組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase, HDAC）過程，可以影響組蛋白H3K27甲基轉(zhuǎn)移酶的活性[7,8]。

EZH2是果蠅zeste基因增強子的人類同源基因，是PcG（polycomb group）基因家族重要成員之一，在PcG基因家族中，起著核心作用。PcG蛋白作為轉(zhuǎn)錄抑制因子直接調(diào)控涉及分化、發(fā)育、細胞命運和干細胞自我更新的基因表達，參與X染色體失活，在腫瘤發(fā)生中起著關鍵調(diào)控作用。PcG基因是一進化高度保守基因，包括PRC1和PRC2兩種多聚復合物，在生物胚胎發(fā)育過程中，通過形成巨大的多蛋白復合物，作用于染色體不同位點，致使染色體變構(gòu)，從而調(diào)控基因表達，維持基因抑制和起始基因的沉默。EZH2分子是PRC2催化活性部分，存在于調(diào)節(jié)染色質(zhì)相關基因表達的修飾因子中，在進化過程中具有高度的保守性[9-12]。

EZH2的功能與PcG核小體甲基化和DNA甲基化關系密切。研究表明，EZH2可通過甲基化修飾核小體組蛋白H3的27位賴氨酸，絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶在第21位磷酸化EZH2，降低PRC2組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性，沉默下游相關抑癌基因，如E-cadherin、P16 INK4α、P57、PSP94等，促進了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展進程[13,14]。

1.2 EZH2表達水平與腫瘤的關系密切 研究發(fā)現(xiàn)，EZH2在多種腫瘤組織中高表達，具有促進細胞增殖、加速腫瘤細胞擴散的特點。EZH2基因在良性前列腺腫瘤、局限性前列腺癌無表達或弱表達，而在轉(zhuǎn)移性前列腺癌中高表達，與前列腺癌侵襲轉(zhuǎn)移密切相關。正常淋巴器官、淋巴組織的B細胞分化、增殖中，EZH2發(fā)揮著重要的作用，與急性髓性白血病、骨髓增生異常綜合癥、霍奇金淋巴瘤等造血系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生密切相關，在這些腫瘤中EZH2表達明顯增高。據(jù)報道，乳腺癌、膀胱癌和大腸癌等腫瘤組織中EZH2高表達，其表達水平與腫瘤直徑、分化程度、浸潤轉(zhuǎn)移及臨床分期等密切相關，與患者預后狀況也有關，EZH2高表達者臨床預后較差。胃癌腫瘤大小、浸潤深度、血管浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移及臨床分期等特征均與EZH2的表達水平高度一致，同時EZH2與ki-67、P53的表達也相關[11,12]。

2 EZH2信號通路研究進展

肝臟生理和病理進程中，Wnt/β-catein信號通路扮演著重要的角色，可以調(diào)控細胞分化、增殖等過程。據(jù)報道，EZH2功能異常影響肝臟腫瘤狀態(tài)，EZH2可以通過DACT3和DKK1通路，調(diào)控Wnt/β-catein表達，影響腫瘤細胞增殖、凋亡等生物過程[15]。細胞增殖、生長等生物學功能與PI3K/AKT信號通路密切相關，EZH2的21位色氨酸磷酸化受AKT的調(diào)節(jié)，影響組蛋白親和力，與Ras和核因子?B（nuclear factor ?B, NF-?B）等信號網(wǎng)絡的調(diào)控相關，EZH2影響DAB2IP表達，調(diào)控下游信號分子，改變細胞增殖與轉(zhuǎn)化粘附功能；EZH2可以影響ADRB2/β-adrenergic通路的功能，調(diào)節(jié)細胞轉(zhuǎn)化粘附作用。EZH2調(diào)控周期蛋白依賴性激酶的磷酸化水平，影響蘇氨酸磷酸化[16]。

ZH2與相關分子的甲基化水平密切相關。研究發(fā)現(xiàn)，EZH2可以影響p16甲基化水平，調(diào)節(jié)CDK4分子表達，改變細胞增殖的進程。RAD51、FOXC1和CDKN等基因啟動子區(qū)域H3K27甲基化與EZH2表達水平相關，EZH2通過調(diào)節(jié)p21表達，調(diào)控細胞周期，影響Raf/ERK信號通路，改變細胞生物學特性。此外，EZH2可以調(diào)控BMP和NOTCH-1信號分子的作用，影響細胞分化的生物學進程[16,17]。

3 EZH2調(diào)控肺癌生物學行為的信號通路研究

3.1 EZH2在臨床肺癌組織中高表達 臨床研究結(jié)果證實，360例臨床III期和IV期肺癌患者中，204例患者EZH2表達水平高于其他患者，患者術(shù)后肺癌臨床組織標本中EZH2分子高表達，但肺部正常組織中EZH2分子表達為陰性；Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果提示，這部分患者生存時間低于EZH2表達水平低的對照組患者，表明EZH2可作為肺癌臨床診斷和治療的靶分子之一。

此外，研究[18]還發(fā)現(xiàn)EZH2分子表達水平與肺癌患者對化療藥物的耐受性程度密切相關。對順鉑耐藥的肺癌患者中，EZH2分子高表達，但其作用機理仍不清楚。

3.2 EZH2對VEGF相關信號通路的影響 EZH2在NSCLC中高表達，但其具體作用的分子機制和針對臨床治療的反應特性，目前仍不清楚。據(jù)報道，血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）/血管內(nèi)皮細胞生長因子受體2（vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR2）信號通路可通過影響E2F、miR-101、缺氧誘導因子-1α等分子，調(diào)節(jié)EZH2表達。VEGF促進缺氧誘導因子-1α活性，可增加肺癌中EZH2表達水平，降低肺癌中VEGF水平，能夠抑制EZH2表達，影響肺癌的生物學進程。降低EZH2在肺癌中表達，能降低體外肺癌細胞的生長狀態(tài)，這一生物學行為與E2F/Rb信號通路的調(diào)控密切相關。Rb是E2F的轉(zhuǎn)錄抑制因子，E2F家族的不同亞型E2F1、E2F2、E2F3表達受抑制時，能降低EZH2水平，提示EZH2為E2F下游的信號靶分子。研究[19-21]發(fā)現(xiàn)，增加轉(zhuǎn)錄因子E2F水平可直接提高肺癌中EZH2表達，下調(diào)miR-101水平可增加EZH2在肺癌中的表達。

3.3 EZH2對細胞周期通路的影響 細胞凋亡標志分子半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3，腫瘤轉(zhuǎn)移抑制的標志分子DIAB2IP的功能，均與EZH2的過表達密切相關，應用基因沉默的方式降低EZH2表達，可增加半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3水平，影響腫瘤細胞凋亡，此外還能增加DIAB2IP水平，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移進程的發(fā)生與發(fā)展，而這一功能的變化與ras信號通路密切相關[21,22]。

EZH2參與調(diào)控細胞周期調(diào)控因子CDK4/6-cyclin D和CDK2-cyclin E的表達，下調(diào)EZH2表達可降低肺癌細胞的增殖程度[21,22]。

研究[23-25]發(fā)現(xiàn)，肺癌組織和肺癌細胞系中均高表達EZH2分子；抑制EZH2表達可增加肺癌放射治療敏感性，影響p53和p21信號通路，降低細胞周期蛋白Cdc2和Cyclin B1表達，調(diào)控細胞周期變化。選擇特異性藥理學抑制劑或基因沉默的方法，抑制或降低肺癌細胞中EZH2表達水平，能增加肺癌細胞系對順鉑和卡鉑的敏感性，誘導細胞凋亡，降低腫瘤細胞增殖程度。EZH2表達與PI3K/AKT信號通路的調(diào)控密切相關，可以影響肺癌細胞增殖狀態(tài)和細胞周期變化，降低動物腫瘤組織體積，延長荷瘤動物生存時間[19-21]。以上結(jié)果均表明EZH2在肺癌的生物學進程中發(fā)揮著關鍵的調(diào)控作用，是肺癌基因臨床治療的可靠靶點之一。

3.4 EZH2與miRNA分子的相互作用 研究證明，miR-138分子在SCLC中低表達，與EZH2表達水平密切相關，增加肺癌細胞中miR-138水平，可降低EZH2表達，影響肺癌生物學功能，誘導肺癌細胞凋亡，細胞周期阻滯。動物實驗[23]表明，增加miR-138，降低EZH2可顯著抑制腫瘤體積，提高動物存活率。體內(nèi)外研究結(jié)果均提示miR-138直接參與了EZH2分子調(diào)控肺癌發(fā)生、發(fā)展進程的信號網(wǎng)絡，EZH2分子是miR-138的下游直接作用靶點。

最新研究結(jié)果[26]表明，降低miR-21水平可顯著增加肺癌細胞對放射治療的敏感性，抑制腫瘤細胞增殖水平，增加細胞凋亡，這一過程與PI3K/Akt的抑制密切相關。以上結(jié)果提示，EZH2與miR-21之間存在一定聯(lián)系，可能參與了肺癌生物學進程的信號調(diào)控網(wǎng)絡，為進一步研究提供了實驗基礎和方向。

4 小結(jié)

4.1 肺癌的基因治療 肺癌的基因治療是一種針對腫瘤細胞相關基因進行特異治療的新方法、新手段。主要通過基因轉(zhuǎn)導技術(shù)應用適宜的載體如腺病毒、脂質(zhì)體或高分子納米材料等，將目的基因?qū)敕伟┌屑毎?，改變肺癌細胞中相關致癌或抑癌基因的表達，激活或抑制下游信號轉(zhuǎn)導通路，最終達到抑制肺癌細胞生長的目的。如何發(fā)現(xiàn)和選擇合適的靶基因是肺癌基因治療的首要因素，是目前國內(nèi)外研究的熱點。

4.2 EZH2在肺癌基因治療中的應用 研究EZH2與肺癌發(fā)生、發(fā)展的分子機制，闡明肺癌侵襲轉(zhuǎn)移的途徑，探尋新的治療靶點和策略，將為篩選臨床治療新靶點提供重要的理論支持和實驗依據(jù)，提高肺癌患者生存率、改善生存質(zhì)量，具有重要的臨床應用價值和深遠的社會意義。