EZH2作為抗腫瘤免疫治療靶點(diǎn)研究進(jìn)展

李倩 王艷林

（三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院 三峽大學(xué)分子生物學(xué)研究所，宜昌 443002）

EZH2作為抗腫瘤免疫治療靶點(diǎn)研究進(jìn)展

李倩 王艷林

（三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院 三峽大學(xué)分子生物學(xué)研究所，宜昌 443002）

多梳蛋白復(fù)合體（PcG）的核心亞基zeste基因增強(qiáng)子同源物2（Enhancer of zeste homolog2，EZH2）是一種組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶，參與維持細(xì)胞密度、干細(xì)胞多能性、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)等重要的生理作用。研究發(fā)現(xiàn)，EZH2在多種腫瘤組織中高表達(dá)，是促進(jìn)腫瘤發(fā)生和發(fā)展的致癌因子。由于EZH2在正常組織中低表達(dá)或者不表達(dá)，使其新近被鑒定為一種腫瘤相關(guān)抗原。已經(jīng)在EZH2蛋白分子中鑒定出多條特異性抗原肽，這些抗原肽能激發(fā)機(jī)體免疫細(xì)胞對(duì)EZH2表達(dá)異常增高腫瘤細(xì)胞的殺傷活性。上述研究提示，EZH2可能是一種新的抗腫瘤治療分子靶點(diǎn)，并在腫瘤免疫治療中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。就該領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展作一簡(jiǎn)要綜述。

EZH2；分子靶點(diǎn)；抗腫瘤免疫；腫瘤相關(guān)抗原

多梳蛋白復(fù)合體（Polycomb group protein，PcG）是參與染色質(zhì)基因表觀(guān)遺傳負(fù)性調(diào)控重要蛋白因子，在哺乳動(dòng)物中，PcG主要分為結(jié)構(gòu)和功能不同的兩類(lèi)，即多梳蛋白抑制性復(fù)合體2（Polycomb repressive complex 2，PRC2）和多梳蛋白抑制性復(fù)合體1（Polycomb repressive complex 1，PRC1）。復(fù)合體PRC2由4個(gè)亞基構(gòu)成，即EZH2、EED、SUZ12和RbAp48，其中EZH2為PRC2的核心亞基［1］。研究發(fā)現(xiàn)，在多種高度增殖的腫瘤中EZH2的表達(dá)顯著性高于正常細(xì)胞，且其表達(dá)水平與癌癥病人的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，提示EZH2有可能成為腫瘤診斷及抗腫瘤治療的新靶點(diǎn)［2-4］。本文簡(jiǎn)要綜述EZH2與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，以及作為腫瘤相關(guān)抗原引起機(jī)體抗腫瘤免疫的研究進(jìn)展。

1 EZH2的結(jié)構(gòu)與功能

EZH2最早由Chen 等［5］于1996年在對(duì)Down綜合征（Down syndrome）的研究中發(fā)現(xiàn)，隨后Cardoso等［6］在對(duì)ATR-X綜合征致病位點(diǎn)附近基因的研究中將該基因定位于人染色體7q35上。人EZH2基因由20個(gè)外顯子和19個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成，編碼由746個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的EZH2蛋白分子。作為PRC2的核心亞基，EZH2具有組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性，主要參與H3K27的三甲基化修飾。而該活性的穩(wěn)定發(fā)揮需要以下兩個(gè)必備條件：（1）EZH2與其他非催化亞基結(jié)合為穩(wěn)定的復(fù)合物；（2）EZH2本身具有完整的SET結(jié)構(gòu)域及相鄰的CXC結(jié)構(gòu)域。

近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，EZH2在細(xì)胞密度維持、干細(xì)胞自我更新、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用［7，8］。EZH2能與HDACs（組蛋白去乙?；福?、DNMTs（DNA甲基轉(zhuǎn)移酶）共同作用而導(dǎo)致抑癌基因表觀(guān)遺傳性沉默，促進(jìn)腫瘤的形成及遷移［9，10］。

2 EZH2高表達(dá)與腫瘤的發(fā)生及發(fā)展

Wan等［11］定量分析EZH2在不同肺癌組織中的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，淋巴轉(zhuǎn)移癌顯著高于原位癌，低分化癌高于高分化癌，TNM Ⅲ-Ⅳ期癌高于TNMⅠ-Ⅱ期癌，提示EZH2在肺癌組織高表達(dá)與腫瘤惡性程度正相關(guān)。EZH2在腫瘤細(xì)胞中的高表達(dá)往往是細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控信號(hào)異常的結(jié)果。Coe等［12］報(bào)道，小細(xì)胞肺癌中EZH2高表達(dá)與E2F/Rb信號(hào)系統(tǒng)異常密切相關(guān)。E2F是一種促細(xì)胞周期相關(guān)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，EZH2也是受E2F激活的靶基因之一。而RB蛋白則通過(guò)與E2F相互結(jié)合而抑制后者的促轉(zhuǎn)錄活性。在小細(xì)胞性肺癌細(xì)胞株和肺癌組織中，Rb表達(dá)顯著性下降而E2F的表達(dá)顯著性升高，二者的綜合作用使得更多功能性E2F結(jié)合到EZH2啟動(dòng)子上，由此上調(diào)EZH2基因的表達(dá)。Hwang-Verslues等［13］的研究發(fā)現(xiàn)，抑癌基因生物鐘基因2（period2，PER2）通過(guò)抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）相關(guān)基因，如TWIST1、SLUG和SNAIL的表達(dá)而抑制細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，且這一過(guò)程需要EZH2的協(xié)助。作為一種輔助轉(zhuǎn)錄抑制因子，PER2能將EZH2、SUZ12和HDAC2等基因負(fù)性表達(dá)調(diào)控因子募集到TWIST1和SLUG基因啟動(dòng)子的OCT-1元件上，并以復(fù)合體的形式抑制上述基因的轉(zhuǎn)錄。在實(shí)體瘤的低氧環(huán)境下，PER2大量降解，結(jié)合在OCT-1元件上的復(fù)合物解體，由此解除對(duì)TWIST1和SLUG基因表達(dá)的抑制，進(jìn)而促進(jìn)EMT發(fā)生。此外，在缺氧環(huán)境中，腫瘤細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子（Hypoxia-induced factor，HIF）表達(dá)顯著性增加，它也可以誘導(dǎo)EZH2的表達(dá)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞惡化［13，14］。

EZH2高表達(dá)與前列腺癌的關(guān)系已被廣泛研究，有研究發(fā)現(xiàn)，在用手術(shù)去勢(shì)治療無(wú)效的前列腺癌中，EZH2的致癌活性與其表觀(guān)遺傳轉(zhuǎn)錄抑制功能無(wú)關(guān)，但與其另一種功能，即作為雄性激素受體的輔助活化轉(zhuǎn)錄因子的功能相關(guān)。這種從轉(zhuǎn)錄抑制到轉(zhuǎn)錄活化功能的轉(zhuǎn)換，需要EZH2的磷酸化修飾［15］。

Hajósi-Kalcakosz等［16］發(fā)現(xiàn)，EZH2是鑒別肝臟惡性腫瘤與良性腫瘤的一個(gè)非?？煽慷置舾械拿庖呓M化指標(biāo)。在大多數(shù)的惡性肝細(xì)胞腫瘤中EZH2表達(dá)陽(yáng)性，而在腺瘤、肝硬化結(jié)節(jié)和膽管錯(cuò)構(gòu)瘤等良性腫瘤中，EZH2表達(dá)陰性。

由于在EZH2分子中含有糖原合成酶激酶3β（Glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）的作用基序，因而GSK3β可催化EZH2的磷酸化修飾并使之失活。Ma等［17］的研究首次發(fā)現(xiàn)，鼻咽癌細(xì)胞中EZH2過(guò)度表達(dá)與GSK3β自身磷酸化失活密切相關(guān)。用GSK3β的抑制劑也能上調(diào)EZH2的表達(dá)水平，而用siRNA沉默Gsk3β的表達(dá)抑制瘤細(xì)胞的侵襲能力。

3 EZH2介導(dǎo)的抗腫瘤免疫效應(yīng)

Ogata等［18］在對(duì)前列腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，EZH2可能是一種腫瘤相關(guān)抗原。他們基于人類(lèi)白細(xì)胞抗原（Human leukocyte antigen，HLA）的抗原結(jié)合基序，從EZH2蛋白分子中選擇了11條肽段作為潛在的抗原肽，然后分析來(lái)源于前列腺癌患者血清的IgG識(shí)別和結(jié)合這些多肽的能力。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中3條多肽（Aa243-245、Aa291-299和Aa735-742）能被IgG有效識(shí)別與結(jié)合。這3條多肽中的2條（Aa291-299和Aa735-742）能誘導(dǎo)HLA-A24-A24限制性的、前列腺癌細(xì)胞特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（Cytotoxic T lymphocyte，CTL）增殖。

Steele等［19］在對(duì)原發(fā)性肝細(xì)胞癌（Hepatic cell cancer，HCC）的研究中，進(jìn)一步證實(shí)了EZH2的腫瘤相關(guān)抗原特征。他們發(fā)現(xiàn)HCC患者血清存在EZH2特異性的T細(xì)胞效應(yīng)。將含EZH2編碼序列的重組腺病毒載體轉(zhuǎn)入外周血單核細(xì)胞（Peripheral blood mononuclear cell，PBMC）的細(xì)胞核中，能大幅提高該細(xì)胞群IFN-γ的合成與分泌水平。他們還鑒定了幾種源于EZH2的CD8+T細(xì)胞表型發(fā)現(xiàn)，源于EZH2的多肽YMSCSFLFNL（Aa666-674）能更顯著性地刺激這些T細(xì)胞釋放IFN-γ。該抗原肽還能刺激外周血淋巴細(xì)胞中特異性CTL增殖，除去外周血淋巴細(xì)胞中的CD25+T細(xì)胞（Treg細(xì)胞）后，上述抗原肽對(duì)CTL的增殖活化效應(yīng)更加明顯。

Komohara等［20］的研究也發(fā)現(xiàn)，在膀胱癌細(xì)胞中EZH2（734-742）抗原肽高表達(dá)。這種抗原多肽能夠誘導(dǎo)HLA-A24表型的膀胱癌患者PBMC產(chǎn)生特異性殺傷膀胱癌的CTL，且這種細(xì)胞毒性反應(yīng)受HLA-A24的限定并主要依賴(lài)于CD8+T細(xì)胞。但患者血清來(lái)源的IgG與上述EZH2抗原多肽之間無(wú)直接相互作用，提示在膀胱癌患者中，EZH2作為腫瘤相關(guān)抗原并不能引起體液免疫反應(yīng)。利用類(lèi)似的研究策略，該研究組隨后發(fā)現(xiàn)，EZH2（291-299）和EZH2（735-743）這兩段抗原多肽能夠誘導(dǎo)HLA-A24表型的腎癌患者PBMC產(chǎn)生特異性殺傷腎癌細(xì)胞的CTL，且這種細(xì)胞毒性反應(yīng)是HLA-I類(lèi)分子限制性的并主要依賴(lài)于抗原肽特異性的CD8+T細(xì)胞［21］。此外，該研究組還分析了EZH2作為HLA-A2表型的前列腺癌腫瘤相關(guān)抗原的能力。他們依據(jù)HLA-A2分子的抗原結(jié)合基序，從EZH2選擇了12 條潛在的腫瘤抗原肽，然后分析它們結(jié)合患者血清IgG的能力，以及誘導(dǎo)特異性腫瘤殺傷CTL的能力。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在12條候選肽中有5條（Aa120-128、Aa165-174、Aa669-577、Aa665-674和 Aa699-708）出現(xiàn)在患者血清中，并能被患者血清IgG有效識(shí)別和結(jié)合。 在這5條肽中，有2條（Aa120-128、Aa165-174）能夠誘導(dǎo)HLA-A2表型的前列腺癌患者PBMC產(chǎn)生特異性殺傷前列腺癌細(xì)胞的CTL，且這種細(xì)胞毒性反應(yīng)主要依賴(lài)于抗原肽特異性的和HLA-A2限制性的CD8+T細(xì)胞［22］。

T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫存在兩大障礙，一是腫瘤相關(guān)抗原免疫原性低下；二是腫瘤組織中存在免疫抑制性微環(huán)境。為克服上述障礙，有學(xué)者開(kāi)始探索通過(guò)移植腫瘤抗原特異性的異體CTL來(lái)進(jìn)行抗腫瘤免疫治療的新途徑［23］。Thiel等［24］在對(duì)尤氏瘤（Ewing tumor）的研究中發(fā)現(xiàn)，EZH2在該類(lèi)腫瘤中的表達(dá)顯著性上調(diào)。隨后他們從健康人體的血液PBMC中分離樹(shù)突狀細(xì)胞（Dendritic cells，DC），并在體外用細(xì)胞因子刺激這些DC使其成熟，并用源于EZH2的抗原肽（Aa666-674）處理成熟的DC細(xì)胞，然后將這些經(jīng)過(guò)處理的成熟DC與健康人的PBMC共孵育，由此獲得EZH2特異性的異源CTL細(xì)胞。這種異源CTL能夠識(shí)別膜上表達(dá)EZH2抗原肽的尤氏瘤細(xì)胞并對(duì)其產(chǎn)生殺傷活性，同時(shí)也能顯著性抑制小鼠移植尤氏瘤的生長(zhǎng)。

上述關(guān)于EZH2作為抗原誘發(fā)抗腫瘤免疫效應(yīng)的研究中均強(qiáng)調(diào)了CD8+T細(xì)胞的重要性，而Hayashi等［25］在對(duì)肺癌的研究中指出，CD4+T細(xì)胞也在這一過(guò)程中發(fā)揮重要作用。他們發(fā)現(xiàn)，肺癌患者癌組織中EZH2高表達(dá)，用源于EZH2的抗原肽EZH2（95-109）能有效誘導(dǎo)HLA-DR限制性的CD4+T細(xì)胞效應(yīng)，提示上述肽段具有多重抗原表位特征。重要的是，EZH2（95-109）誘導(dǎo)的效應(yīng)T細(xì)胞能直接識(shí)別表達(dá)EZH2的肺癌細(xì)胞，由此導(dǎo)致免疫殺傷。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，EZH2作為一種表觀(guān)遺傳酶參與腫瘤的發(fā)生與發(fā)展，有望成為腫瘤治療新的分子靶點(diǎn)。EZH2新近被鑒定為一種腫瘤相關(guān)抗原，這也為抗腫瘤免疫治療提供了新的手段和途徑。由于EZH2誘發(fā)腫瘤的相關(guān)分子機(jī)制尚未完全闡明，目前基于EZH2的抗腫瘤免疫治療還停留在細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，對(duì)此進(jìn)一步深入研究，將有助于新型抗腫瘤藥物的研發(fā)和腫瘤特異性疫苗的研制，有重要的臨床意義和應(yīng)用前景。

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（責(zé)任編輯 狄艷紅）

Research Progress in EZH2 as a Target for Anti-tumor Immunotherapy

Li Qian Wang Yanlin
（Medical College，Institute of Molecular Biology，Three Gorges University，Yichang 443002）

EZH2（enhancer of Zeste homolog2）， the core subunit of polycomb group protein complex（PcG）， is a histone methyltransferase which involves in cell density maintenance， stem cell pluripotent， cell cycle regulation and other important physiological roles. The study has found that EZH2 is over-expressed in many tumor tissues and can be used as a carcinogen to promote tumorigenesis. Since EZH2 has been proved to be non- or low-expressed in normal tissues， it has recently been identified as a tumor-associated antigen. Multiple antigen peptides derived from the EZH2 protein have been identified and their ability in stimulating the killing activity of immune cells against the tumor cells with over-expressed EZH2 has been proved. These studies indicate that EZH2 could be a new molecular target for anti-tumor therapy and has potential value in tumor immunotherapy. This paper gives a brief review on the research progress in these study fields.

EZH2；molecular target；anti-tumor immunology；tumor-associated antigen

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.01.004

2014-05-07

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81372265），湖北省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目（T201203）

李倩，女，碩士研究生，研究方向：腫瘤免疫；E-mail：m15672484851@163.com

王艷林，博士，教授，研究方向：腫瘤免疫；E-mail：fzswangyl@ctgu.edu.cn