組蛋白甲基轉移酶EZH2參與淋巴瘤發病機制的研究進展

甘璐 陳浩 孫建方

中國醫學科學院 北京協和醫學院 皮膚病醫院病理科，南京 210042

近年來表觀遺傳學已成為疾病研究尤其是腫瘤領域研究的熱點，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細胞淋巴瘤的發生與發展［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移酶EZH2在淋巴瘤發病機制的研究進展。

一、EZH2的生物學特點

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。EZH2包括4個高度保守的序列，包括羧基末端SET結構域及與其相鄰的半胱氨酸富含區（CXC），以及N-氨基末端伸展區的domainⅠ區和domainⅡ區［2］，其中前兩者在其組蛋白甲基轉移酶活性中起決定作用。N端的結合位點可與許多功能相關亞基結合，其中染色質區是結合染色質必需的位點。

EZH2是特異性H3K27甲基轉移酶，參與異染色質形成及基因轉錄調控，在細胞內需要形成多梳蛋白復合體（Polycomb-repressive complexes，PRC）而發揮作用。其中PRC2由EZH2、胚胎外胚層發育蛋白（EED）、胚胎干細胞抑制蛋白（SUZ12）、組蛋白結合蛋白（RbAp46、PHF1）構成，前三者是核心元件。EZH2是具有催化活性的重要亞基；SUZ12和EED能夠維持復合物的穩定性，是PRC2復合物發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、EZH2參與腫瘤發生的機制

EZH2構成的PRC2靶向作用H3K27，可對賴氨酸側鏈上的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，對染色質進行酶學修飾，靶向沉默一系列決定細胞分化和周期調節的基因。值得注意的是，盡管PRC2的變化與腫瘤的發生相關，但EZH2的突變可引起其H3K27me3功能的缺失，亦可導致其功能的獲得。EZH2可激活肝細胞特異基因及調控多種抑癌基因如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后相關，已在多種實體瘤中被證實，包括乳腺癌、前列腺癌和結直腸癌等［6-8］。研究發現，H3K27me3在前列腺癌的基因啟動子上富集，而H3K27me3的表達水平受EZH2調控。通過應用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對細胞基因轉錄的影響。同時研究發現，EZH2的表達受以下因素調控，共同參與腫瘤的發生發展。

1.轉錄調控：有研究報道了EZH2在多種腫瘤中表達上調的相關機制，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因子1α所介導的轉錄激活相關［10］，HOTAIR（長鏈非編碼RNA）通過下調DNA甲基轉移酶1和EZH2的表達影響前列腺癌、乳腺癌細胞的凋亡、侵襲及轉移等［6，11］。

2.微小RNA（miRNA）調控：在B細胞淋巴瘤中，miRNA-26a通過抑制EZH2的轉錄而參與調節腫瘤的發生［12］。miRNA-101亦是EZH2的負調控因子，其與EZH2的UTR區結合而抑制其表達，同時致使H3K27甲基轉移酶的miRNA-101啟動子區域發生改變，進一步抑制了miRNA-101的轉錄，從而使EZH2過度表達，進一步促進了結直腸癌的轉移［13］。

3.轉錄后修飾：EZH2還受細胞周期依賴性激酶（CDK）和蛋白激酶 B（AKT）的磷酸化修飾調節［14-15］。CDK1 和CDK2能使EZH2第350號蘇氨酸磷酸化而阻止EZH2與PRC2其他亞基結合從而抑制其功能；而CDK1還能使EZH2第487位蘇氨酸發生磷酸化，從而使得EZH2不能與SUZ12和EED結合，導致EZH2甲基轉移酶的功能受到抑制，進而導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，FL）均起源于生發中心的B細胞。一項320例DLBCL及251例FL的研究發現，21.7%的GCB型DLBCL和7.2%的FL中存在EZH2的SET區域內單酪氨酸（Tyr641）突變，導致EZH2失去甲基轉移酶活性，而在DLBCL的ABC亞型中未發現上述突變［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，發現此突變會導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，這種突變反而導致了其功能的獲得。將EZH2敲除可導致生發中心B細胞的細胞周期停滯，也可使受PRC2調節的抑癌基因表達上調，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］。近期研究發現的一種小分子EZH2抑制劑ZLD10A，通過抑制其甲基化，從而產生抗增殖作用，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）是起源于套區的成熟B細胞的非霍奇金淋巴瘤。研究發現，正常套區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］發現，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，提示二者在參與調控細胞增殖中處于動態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］發現，EZH2在大部分NK/T細胞淋巴瘤呈高表達，miRNA-26和miRNA-101是EZH2的負調控因子，它們的丟失導致了EZH2的上調，促使了腫瘤發生。在NK/T細胞系中敲除EZH2可導致腫瘤細胞的生長受到抑制。該研究同時發現，EZH2可直接促進細胞周期蛋白1的轉錄，而與EZH2自身的甲基轉移酶活性無關，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移酶活性的，這也說明EZH2作為一種轉錄調節激活劑，其作用是極其復雜的，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。目前對于其發病機制仍知之甚少，近期Yi等［23］在CD30+的原發性皮膚間變大細胞淋巴瘤和發生大細胞轉化的皮膚T細胞淋巴瘤中發現EZH2高表達，在體外實驗和移植瘤模型中發現通過沉默EZH2或抑制其組蛋白甲基轉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，TXNIP可產生活性氧自由基（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的結合，使效應性CD4+和CD8+T細胞被招募至腫瘤微環境。這些結果表明，在PC-ALCL中PRC2參與介導的表觀遺傳學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，也為發生大細胞轉化的皮膚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。近期研究發現［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復合體之間的相互作用關系。

另外，研究發現［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均呈現高表達狀態，且與增殖系數呈相關性。盡管有報道［1］發現，EZH2的表達上調受pSTAT3-MYC通路調控，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手段不斷出現與更新，關于組蛋白甲基轉移酶EZH2參與腫瘤發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，如目前的大多數研究結果均來自美洲及歐洲等地區，缺乏其他地區種族的研究數據，且現已發現的相關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、腫瘤微環境等因素參與了腫瘤的發生與發展？另外近期研究發現的小分子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EZH2參與腫瘤發病機制的認識。

四、小結

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在腫瘤發生及發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節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