组蛋白甲基转移酶Zeste同源蛋白2增强子在卵巢癌中的研究进展

江妹，岳文涛

作者单位：100026北京，首都医科大学附属北京妇产医院中心实验室

卵巢癌是一种严重威胁女性生殖系统的恶性肿瘤，已成为全球范围内女性癌症相关死亡的主要原因之一[1]。其具有恶性程度高、侵袭性强、病情进展快、早期出现远处转移等特点。尽管近年在手术治疗、化疗及靶向治疗方面取得了显著的进展，但由于大部分患者确诊时处于卵巢癌晚期，治疗效果不佳，患者的5年生存率仅为40%左右[2]。表观遗传修饰在不改变DNA序列的前提下，通过调节DNA甲基化、DNA去甲基化、组蛋白修饰及染色质重塑等调控重要基因的表达水平。现有研究表明，表观遗传修饰在卵巢癌的发展中发挥重要的作用[3]。组蛋白甲基转移酶Zeste同源蛋白2增强子（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）是多梳基因（polycomb group genes，PcG）蛋白家族的重要成员之一，在PcG基因家族中发挥着核心作用。研究者围绕EZH2这一表观遗传修饰关键因子开展大量研究，发现其在卵巢癌发生、发展及转移中发挥重要作用，其可能成为肿瘤临床诊疗的新靶点。本文对EZH2在卵巢癌相关研究中的进展进行综述。

1 EZH2的结构与功能

作为转录抑制因子，PcG蛋白家族直接参与细胞增殖、分化、发育及干细胞自我更新过程的基因表达调控，在肿瘤发生、发展中起着关键的调控作用。PcG蛋白构成不同的多梳抑制复合体（polycomb repressive complex，PRC）蛋白质复合物发挥功能，主要包括PRC1和PRC2。EZH2是PcG蛋白家族重要的成员之一[4]，是组成PRC2蛋白复合物的一个催化亚基，具有组蛋白甲基转移酶活性。EZH2与DNA甲基转移酶发生相互作用，参与组蛋白去乙酰化酶过程，可以影响组蛋白H3的27位赖氨酸（H3K27）甲基转移酶活性。因此，PRC2复合物通过EZH2基因的SET结构域对核小体H3K27进行甲基化修饰，进而导致PCR1复合物在特定基因位点聚集从而使下游靶基因沉默，在细胞凋亡、细胞周期及细胞分化等重要生物学过程中发挥重要的作用[5-6]。研究表明，相对于正常组织，EZH2在乳腺癌、肺癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、胃癌等多种肿瘤组织中高表达，并可以明显促进肿瘤细胞增殖并参与肿瘤的转移。EZH2的高表达与患者的不良预后密切相关[7-8]。此外，有研究发现EZH2蛋白的表达水平与肿瘤化疗耐药及放疗的敏感性有关[9-10]。

2 EZH2在卵巢癌中的表达及功能研究

2.1 EZH2在卵巢上皮性癌中的表达及相关机制研究 卵巢上皮性癌（epithelial ovarian cancer，EOC）是卵巢肿瘤中最多的一种类型，其中恶性上皮性肿瘤约占卵巢恶性肿瘤的90%。Lu等[11]检测了180例EOC组织中EZH2蛋白的表达，其中在66%的病例组织中EZH2蛋白高表达，其表达水平与肿瘤的分期及分化程度密切相关，EZH2蛋白表达水平越高的患者预后越差。Li等[12]采用免疫组织化学（免疫组化）的方法检测了134例EOC组织中EZH2蛋白的表达，发现相对于46例正常卵巢组织，EZH2在EOC组织中显著高表达。Yi等[13]检测了组织芯片中82例EOC组织中EZH2的表达，同样证实在EOC患者中EZH2蛋白显著高表达，生存分析显示相对于EZH2低表达的患者，EZH2高表达的患者总生存率及无病进展生存率更低。因此，现有的研究显示EZH2在EOC组织中高表达，EZH2蛋白表达水平越高的患者预后越差，提示EZH2在EOC的发生、发展中发挥重要的作用。Lu等[14]以EOC细胞为模型，体外实验研究表明抑制EZH2的表达可上调细胞周期凋亡基因p16的表达，进而抑制卵巢癌细胞的增殖及迁移能力；体内实验研究亦证实EZH2的表达下调显著抑制了卵巢肿瘤的形成。Öze¸s等[15]研究发现，在EOC细胞中蛋白激酶A将EZH2基因T372位磷酸化，进而在体外抑制EOC细胞的增殖和迁移能力，同时降低了卵巢癌移植瘤的体内生长。另有研究证实，在卵巢透明细胞癌中EZH2调控另一种组蛋白甲基转移酶WHSC1的表达，进而影响卵巢癌细胞的增殖及侵袭能力[16]。

2.2 EZH2在卵巢非上皮性癌中的表达及相关机制研究 尽管绝大多数关于EZH2的作用研究已经在EOC中进行，但最近的一些研究开始探讨其在卵巢非上皮性癌中的作用，包括颗粒细胞癌（granulosa cell tumor，GCT）和高钙型卵巢小细胞癌（small cell carcinoma of the ovary-hypercalcemic type，SCCOHT）。Xu等[17]检测了30例GCT组织样本及30例滤泡囊肿组织作为对照样本，发现在GCT患者样本中EZH2高表达以及下游相关基因启动子高甲基化；在30例GCT样本中有11例样本EZH2蛋白高表达，而在对照样本中EZH2蛋白不表达。SCCOHT是一种罕见但恶性程度极高的肿瘤，主要影响年轻女性，90%以上SCCOHT病例中发现SMARCA4基因突变。Wang等[18]研究发现EZH2是SCCOHT的一个潜在治疗靶点，SMARCA4的缺失可能通过表观遗传重排造成SCCOHT对EZH2的依赖性；该研究证实EZH2在SCCOHT肿瘤样本及SCCOHT细胞系中过表达，体内外研究显示EZH2抑制剂EPZ-6438显著抑制肿瘤细胞的增殖，并诱导SCCOHT细胞的细胞周期阻滞及细胞凋亡。Chan-Penebre等[19]研究同样证实SMARCA4缺陷的SCCOHT表现出对PRC2的依赖性。在EZH2抑制剂Tazemetostat的Ⅰ期临床试验中，2例SCCOHT患者接受了8周的治疗后1例患者病情稳定，另1例患者部分缓解[20]。这些研究结果突出了在SCCOHT患者中使用EZH2抑制剂的显著临床益处。综上，EZH2在卵巢癌中高表达并通过表观遗传调控促进卵巢癌的发生与发展，因此EZH2可能作为卵巢癌诊断、预后及治疗的新靶点。

3 EZH2与长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）在卵巢癌中的作用

近年研究证实在卵巢癌发生、发展中lncRNA与EZH2密切相关。lncRNA参与了许多重要的生物学过程，在细胞分化、发育及疾病发生、发展中发挥重要的调节作用[21]。lncRNA的异常表达已在多种类型的肿瘤中发现。Liu等[22]采用荧光定量聚合酶链反应（PCR）检测58例EOC和30例正常卵巢组织中lncRNACACS15的表达水平，结果显示在卵巢癌组织中CACS15表达显著上调，其表达水平高的卵巢癌患者总生存率低于CACS15水平低的患者。该研究亦证实CACS15与EZH2之间相互作用，在卵巢癌细胞中通过基因敲除降低CACS15水平后，EZH2及H3K27me3的表达水平明显下降。Wang等[23]发现LINC00702在卵巢癌组织和细胞中表达上调，LINC00702表达水平越高患者的预后越差；同时研究证实LINC00702通过与EZH2相互作用抑制了肿瘤抑制基因Kruppel样转录因子2（KLF2）的表达，进而促进卵巢癌的进展。因此，EZH2可能与多种lncRNA相互作用，调控卵巢癌的增殖与转移，进而影响卵巢癌患者的预后。

4 EZH2与染色质重塑分子富含AT结合域1A(AT-rich interaction domain 1A，ARID1A)在卵巢癌中的作用

ARID1A是染色质重塑复合物SWI/SNF的非催化亚基之一，在多种类型的恶性肿瘤中发现ARID1A的突变，其中在卵巢透明细胞癌（ovarian clear cell carcinoma，OCCC）和子宫内膜癌中的突变频率最高[24]。Wiegand等[25]在46%的OCCC和30%的卵巢子宫内膜癌中发现ARID1A突变。近年研究发现，EZH2和ARID1A在靶基因调控中的相互拮抗作用使靶向EZH2的治疗成为潜在的治疗策略，在ARID1A突变型肿瘤细胞中抑制EZH2的表达可显著促进肿瘤细胞的死亡[26-28]。Fukumoto等[29]研究发现在ARID1A缺失的OCCC细胞中组蛋白脱乙酰基酶2（histone deacetylases 2，HDAC2）和 EZH2相互作用。HDAC2可作为EZH2的共阻遏物，以抑制EZH2/ARID1A目标肿瘤抑制基因（如PIK3IP1）的表达，从而抑制细胞增殖并促进细胞凋亡。在ARID1A突变的卵巢癌细胞中，HDAC2抑制剂与EZH2抑制剂均可显著抑制肿瘤细胞的增殖。因此，同时抑制HDAC2和EZH2活性有利于防止对单独HDAC2或EZH2的抑制产生耐药性。

5 EZH2在卵巢癌耐药中的作用

近年虽然在手术治疗、化疗及靶向治疗方面取得了显著的进展，但卵巢癌仍是妇科肿瘤中死亡率最高的癌症。目前，卵巢癌的一线化疗方案为铂类药物联合紫杉醇。虽然患者在初次治疗后效果比较明显，但是约80%的患者在2年内复发。术后复发和多药耐药性的产生仍是卵巢癌治疗失败的主要原因[30]。因此，探讨卵巢癌耐药发生的机制并开发新的药物克服多药耐药以提高卵巢癌患者的预后至关重要。研究表明，EZH2蛋白的表达水平与肿瘤的化疗耐药及对放疗的敏感性密切相关[31]。Öze¸s等[32]研究发现lncRNA HOX转录本反义RNA（HOX transcript antisense RNA，HOTAIR）在顺铂耐药的EOC细胞株中高表达，并证实HOTAIR与EZH2相互作用；利用多肽核酸阻断它们之间的相互作用可增强耐药细胞株对顺铂的药物敏感性，并降低肿瘤细胞的侵袭能力。Sun等[33]利用免疫组化的方法检测了84例卵巢癌患者EZH2蛋白的表达水平，结果表明EZH2水平较高的患者对顺铂的反应较差；同时在顺铂耐药细胞模型构建的过程中发现EZH2蛋白表达水平逐渐增加；抑制EZH2的表达水平显著提高了耐药细胞对顺铂的摄取量，进而增强了耐药细胞株对顺铂的药物敏感性。因此，抑制EZH2的表达在预防卵巢癌患者耐药促进临床疗效上具有重要的作用。

6 结语

综上所述，EZH2作为表观遗传修饰因子与肿瘤的发生、发展密切相关。现有的研究已表明EZH2在卵巢癌中高表达，其表达水平与患者的预后及对化疗的敏感性有关。因此，EZH2可能是卵巢癌临床诊疗的新靶点。虽然研究显示基于EZH2的治疗可能成为临床治疗的潜在靶点，但目前尚无临床可用的靶向药。靶向EZH2的药物仍处在临床前或临床试验研究阶段，需开发特异性强、毒副作用小的抑制剂作用于EZH2蛋白高表达的卵巢癌，这对卵巢癌的诊疗具有很好的应用前景。