EZH2作為抗腫瘤免疫治療靶點研究進展

李倩 王艷林

（三峽大學醫學院 三峽大學分子生物學研究所，宜昌 443002）

EZH2作為抗腫瘤免疫治療靶點研究進展

李倩 王艷林

（三峽大學醫學院 三峽大學分子生物學研究所，宜昌 443002）

多梳蛋白復合體（PcG）的核心亞基zeste基因增強子同源物2（Enhancer of zeste homolog2，EZH2）是一種組蛋白甲基轉移酶，參與維持細胞密度、干細胞多能性、細胞周期調節等重要的生理作用。研究發現，EZH2在多種腫瘤組織中高表達，是促進腫瘤發生和發展的致癌因子。由于EZH2在正常組織中低表達或者不表達，使其新近被鑒定為一種腫瘤相關抗原。已經在EZH2蛋白分子中鑒定出多條特異性抗原肽，這些抗原肽能激發機體免疫細胞對EZH2表達異常增高腫瘤細胞的殺傷活性。上述研究提示，EZH2可能是一種新的抗腫瘤治療分子靶點，并在腫瘤免疫治療中具有潛在的應用價值。就該領域的最新研究進展作一簡要綜述。

EZH2；分子靶點；抗腫瘤免疫；腫瘤相關抗原

多梳蛋白復合體（Polycomb group protein，PcG）是參與染色質基因表觀遺傳負性調控重要蛋白因子，在哺乳動物中，PcG主要分為結構和功能不同的兩類，即多梳蛋白抑制性復合體2（Polycomb repressive complex 2，PRC2）和多梳蛋白抑制性復合體1（Polycomb repressive complex 1，PRC1）。復合體PRC2由4個亞基構成，即EZH2、EED、SUZ12和RbAp48，其中EZH2為PRC2的核心亞基［1］。研究發現，在多種高度增殖的腫瘤中EZH2的表達顯著性高于正常細胞，且其表達水平與癌癥病人的預后呈負相關，提示EZH2有可能成為腫瘤診斷及抗腫瘤治療的新靶點［2-4］。本文簡要綜述EZH2與腫瘤發生發展的關系，以及作為腫瘤相關抗原引起機體抗腫瘤免疫的研究進展。

1 EZH2的結構與功能

EZH2最早由Chen 等［5］于1996年在對Down綜合征（Down syndrome）的研究中發現，隨后Cardoso等［6］在對ATR-X綜合征致病位點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個外顯子和19個內含子構成，編碼由746個氨基酸殘基構成的EZH2蛋白分子。作為PRC2的核心亞基，EZH2具有組蛋白甲基轉移酶活性，主要參與H3K27的三甲基化修飾。而該活性的穩定發揮需要以下兩個必備條件：（1）EZH2與其他非催化亞基結合為穩定的復合物；（2）EZH2本身具有完整的SET結構域及相鄰的CXC結構域。

近來研究發現，EZH2在細胞密度維持、干細胞自我更新、細胞周期調節以及腫瘤的發生發展中起著重要的作用［7，8］。EZH2能與HDACs（組蛋白去乙?；福NMTs（DNA甲基轉移酶）共同作用而導致抑癌基因表觀遺傳性沉默，促進腫瘤的形成及遷移［9，10］。

2 EZH2高表達與腫瘤的發生及發展

Wan等［11］定量分析EZH2在不同肺癌組織中的表達水平發現，淋巴轉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在肺癌組織高表達與腫瘤惡性程度正相關。EZH2在腫瘤細胞中的高表達往往是細胞生長調控信號異常的結果。Coe等［12］報道，小細胞肺癌中EZH2高表達與E2F/Rb信號系統異常密切相關。E2F是一種促細胞周期相關基因表達的轉錄因子，EZH2也是受E2F激活的靶基因之一。而RB蛋白則通過與E2F相互結合而抑制后者的促轉錄活性。在小細胞性肺癌細胞株和肺癌組織中，Rb表達顯著性下降而E2F的表達顯著性升高，二者的綜合作用使得更多功能性E2F結合到EZH2啟動子上，由此上調EZH2基因的表達。Hwang-Verslues等［13］的研究發現，抑癌基因生物鐘基因2（period2，PER2）通過抑制上皮間質轉化（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）相關基因，如TWIST1、SLUG和SNAIL的表達而抑制細胞的侵襲和轉移，且這一過程需要EZH2的協助。作為一種輔助轉錄抑制因子，PER2能將EZH2、SUZ12和HDAC2等基因負性表達調控因子募集到TWIST1和SLUG基因啟動子的OCT-1元件上，并以復合體的形式抑制上述基因的轉錄。在實體瘤的低氧環境下，PER2大量降解，結合在OCT-1元件上的復合物解體，由此解除對TWIST1和SLUG基因表達的抑制，進而促進EMT發生。此外，在缺氧環境中，腫瘤細胞內轉錄因子缺氧誘導因子（Hypoxia-induced factor，HIF）表達顯著性增加，它也可以誘導EZH2的表達而促進腫瘤細胞惡化［13，14］。

EZH2高表達與前列腺癌的關系已被廣泛研究，有研究發現，在用手術去勢治療無效的前列腺癌中，EZH2的致癌活性與其表觀遺傳轉錄抑制功能無關，但與其另一種功能，即作為雄性激素受體的輔助活化轉錄因子的功能相關。這種從轉錄抑制到轉錄活化功能的轉換，需要EZH2的磷酸化修飾［15］。

Hajósi-Kalcakosz等［16］發現，EZH2是鑒別肝臟惡性腫瘤與良性腫瘤的一個非?？煽慷置舾械拿庖呓M化指標。在大多數的惡性肝細胞腫瘤中EZH2表達陽性，而在腺瘤、肝硬化結節和膽管錯構瘤等良性腫瘤中，EZH2表達陰性。

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］的研究首次發現，鼻咽癌細胞中EZH2過度表達與GSK3β自身磷酸化失活密切相關。用GSK3β的抑制劑也能上調EZH2的表達水平，而用siRNA沉默Gsk3β的表達抑制瘤細胞的侵襲能力。

3 EZH2介導的抗腫瘤免疫效應

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

Steele等［19］在對原發性肝細胞癌（Hepatic cell cancer，HCC）的研究中，進一步證實了EZH2的腫瘤相關抗原特征。他們發現HCC患者血清存在EZH2特異性的T細胞效應。將含EZH2編碼序列的重組腺病毒載體轉入外周血單核細胞（Peripheral blood mononuclear cell，PBMC）的細胞核中，能大幅提高該細胞群IFN-γ的合成與分泌水平。他們還鑒定了幾種源于EZH2的CD8+T細胞表型發現，源于EZH2的多肽YMSCSFLFNL（Aa666-674）能更顯著性地刺激這些T細胞釋放IFN-γ。該抗原肽還能刺激外周血淋巴細胞中特異性CTL增殖，除去外周血淋巴細胞中的CD25+T細胞（Treg細胞）后，上述抗原肽對CTL的增殖活化效應更加明顯。

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

T細胞介導的抗腫瘤免疫存在兩大障礙，一是腫瘤相關抗原免疫原性低下；二是腫瘤組織中存在免疫抑制性微環境。為克服上述障礙，有學者開始探索通過移植腫瘤抗原特異性的異體CTL來進行抗腫瘤免疫治療的新途徑［23］。Thiel等［24］在對尤氏瘤（Ewing tumor）的研究中發現，EZH2在該類腫瘤中的表達顯著性上調。隨后他們從健康人體的血液PBMC中分離樹突狀細胞（Dendritic cells，DC），并在體外用細胞因子刺激這些DC使其成熟，并用源于EZH2的抗原肽（Aa666-674）處理成熟的DC細胞，然后將這些經過處理的成熟DC與健康人的PBMC共孵育，由此獲得EZH2特異性的異源CTL細胞。這種異源CTL能夠識別膜上表達EZH2抗原肽的尤氏瘤細胞并對其產生殺傷活性，同時也能顯著性抑制小鼠移植尤氏瘤的生長。

上述關于EZH2作為抗原誘發抗腫瘤免疫效應的研究中均強調了CD8+T細胞的重要性，而Hayashi等［25］在對肺癌的研究中指出，CD4+T細胞也在這一過程中發揮重要作用。他們發現，肺癌患者癌組織中EZH2高表達，用源于EZH2的抗原肽EZH2（95-109）能有效誘導HLA-DR限制性的CD4+T細胞效應，提示上述肽段具有多重抗原表位特征。重要的是，EZH2（95-109）誘導的效應T細胞能直接識別表達EZH2的肺癌細胞，由此導致免疫殺傷。

4 結語

綜上所述，EZH2作為一種表觀遺傳酶參與腫瘤的發生與發展，有望成為腫瘤治療新的分子靶點。EZH2新近被鑒定為一種腫瘤相關抗原，這也為抗腫瘤免疫治療提供了新的手段和途徑。由于EZH2誘發腫瘤的相關分子機制尚未完全闡明，目前基于EZH2的抗腫瘤免疫治療還停留在細胞和動物實驗階段，對此進一步深入研究，將有助于新型抗腫瘤藥物的研發和腫瘤特異性疫苗的研制，有重要的臨床意義和應用前景。

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（責任編輯 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

國家自然科學基金資助項目（81372265），湖北省高等學校優秀中青年創新團隊計劃項目（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