宮 顥，劉紅雨，陳 軍，

（1天津醫(yī)科大學總醫(yī)院肺部腫瘤外科，2天津市肺癌研究所，天津市肺癌轉移與腫瘤微環(huán)境實驗室，天津300052）

0 引言

肺癌是最常見的惡性腫瘤之一，其死亡率占全球男性腫瘤患者死亡人數的28%，女性腫瘤患者死亡人數的26%，是世界性腫瘤相關性死亡的首要病因［1］。在我國，肺癌已成為75歲以上男性患者和60歲以上女性患者的主要死因［2］。其中以鱗癌和腺癌為主的非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）占肺癌總數的80%以上。盡管外科手術及放化療等治療手段較之前有了明顯提高，但患者預后仍較差，5年生存率僅為15%［3］。大約70%的肺癌患者在肺癌切除術后會出現不同程度的轉移及局部腫瘤復發(fā)。對患者進行基因檢測、篩查與預后相關的腫瘤分子標記物能夠更好地指導臨床用藥，從而延長患者的生存時間［4］。

隨著分子生物學的發(fā)展，研究人員［5-6］發(fā)現腫瘤組織中除會出現特定基因位點改變及異常信號通路激活外，還會出現一些特殊的表觀遺傳性狀的改變。表觀遺傳調控是一類重要的調控機制，通過改變所合成蛋白質的構象影響蛋白結構穩(wěn)定性從而發(fā)揮作用。表觀遺傳調控在細胞的增殖、分化、凋亡，基因的表達調控及疾病的進展中均扮演重要的角色。常見的表觀遺傳學修飾包括基因的甲基化、乙?；傲姿峄?，組蛋白是其重要的修飾位點［5］。Zeste增強子同源物 2（enhancer of zeste homolog 2， EZH2）是一個重要的表觀遺傳調控基因，具有組蛋白甲基轉移酶（histone methyltransferase， HMT）活性，能夠對組蛋白H3第27位賴氨酸三甲基（H3K27me3）催化從而抑制靶基因的表達［6］。EZH2基因最早發(fā)現于果蠅的體內，是果蠅發(fā)育基因關鍵抑制性調節(jié)因子［7］。隨著研究的不斷深入，科研人員發(fā)現在人體內同樣也存在EZH2基因，且EZH2的表達異常與實體瘤（包括前列腺癌、乳腺癌、腎癌和肺癌）的不良預后相關［8］。EZH2基因在NSCLC中高表達，且表達水平與患者的預后密切相關。許多研究［9-13］也同時證實應用EZH2抑制劑能夠有效降低NSCLC的侵襲和遷移能力，并能誘導腫瘤細胞凋亡，可見EZH2抑制劑具有良好的應用前景和臨床價值。本文就近年來有關EZH2在NSCLC腫瘤防治研究中的最新進展及EZH2抑制劑的應用作一綜述。

1 EZH2基因簡介

EZH2基因位于人類染色體7q35上，屬于PcG（Polycomb group）家族，是多梳蛋白抑制復合體2（polycomb repressive complex 2， PRC2）的重要催化活性亞單位，EZH2基因組共覆蓋76 939 bp，包括20個外顯子和19個內含子［14］。PcG蛋白是一種轉錄抑制因子，可以對染色體進行相應修飾，并參與基因的表達調控，在正常細胞和腫瘤細胞的生長、分化、衰老及凋亡等過程中發(fā)揮至關重要的作用，PcG蛋白包括PRC1和PRC2，其中PRC2核心成分包含EZH2、SUZ12（suppresso of zeste 12）和 EED（embryonic ectoderm development），EZH2只有與EED及SUZ12結合才能發(fā)揮其表觀遺傳修飾作用［15-17］。EZH2基因的N端有3個高度保守序列（Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)，富含半胱氨酸區(qū)）， C 端有一個由 Su（var）3-9、Enhancer of zeste、Trithorax組成的高度保守的 SET結構域（圖1A）。EZH2的SET結構域具有S-腺苷-L-甲硫氨酸（S-Adenosyl-L-methionine，SAM）及H3組蛋白N端的賴氨酸結合位點［6］。帶正電荷的SAM以及帶正電荷賴氨酸尾端的組蛋白與SET結合后，通過水介導的去質子化反應促使H3K27 ε-氨基活化，活化的 H3K27 ε-氨基可以進一步與甲基供體SAM反應從而生成S-腺苷-L-高半胱氨酸（S-Adenosyl-L-homocysteine，SAH）及H3K27me3（圖1B）。EZH2基因在多種腫瘤包括小細胞肺癌（small cell lung cancer， SCLC）、NSCLC、前列腺癌、乳腺癌、淋巴瘤等中高表達，且其表達水平與腫瘤患者的預后相關［8］。Xu等［18］臨床研究發(fā)現，在360例臨床Ⅲ期和Ⅳ期肺癌患者中，有204例患者的癌組織EZH2表達為陽性；Kaplan-Meier生存分析曲線結果顯示，這部分患者的生存時間要明顯低于EZH2表達量低的患者，這表明EZH2有望成為評價和預測腫瘤患者預后的新型腫瘤分子標志物。

圖1 EZH2主要區(qū)域和EZH2介導H3K27三甲基化示意圖

2 EZH2在NSCLC發(fā)生發(fā)展和轉移中的作用

2.1 調節(jié)腫瘤血管生成過程血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factors， VEGF）能夠促使血管內皮細胞增殖，改變血管的通透性，是腫瘤生長中的關鍵調節(jié)因子［19］。EZH2能夠調節(jié) VEGF-A／AKT信號通路從而促進NSCLC的生長。Geng等［20］發(fā)現在NSCLC中，EZH2主要通過磷脂酰肌醇3激酶／蛋白激酶B（PI3K／AKT）通路來調節(jié)VEGF的生物學活性；在過表達EZH2的NSCLC細胞中，VEGF、磷酸化絲氨酸蛋白激酶 B（phosphorylated Ser473-AKT）會出現明顯升高；而應用EZH2抑制劑或沉默EZH2時，VEGF及phosphorylated Ser473-AKT均會受抑制。與此同時，VEGF也能通過抑制血管生成負性調節(jié)因子的表達反向上調EZH2，從而增強血管的生成能力，促進腫瘤細胞的生長［21］。

2.2 抑制抑癌基因促進腫瘤生長及促進上皮細胞-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，

EMT）EZH2能與組蛋白去乙酰轉移酶直接相互作用導致組蛋白去乙酰化，抑制腫瘤細胞相關抑制基因的表達。組織金屬蛋白酶抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinases，TIMPs）是一種特異性的抑制性基質金屬蛋白酶，能抑制基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）的蛋白水解活性。 TIMP-3是TIMP家族中唯一能與細胞外基質緊密結合的成員，能抑制腫瘤血管生成、腫瘤細胞侵襲和轉移。Xu等［13］研究發(fā)現在肺癌細胞中EZH2參與抑制轉移抑制基因TIMP-3的轉錄，抑制EZH2的表達能夠顯著提高TIMP-3水平，抑制腫瘤細胞侵襲和轉移。

EMT是指上皮細胞通過特定程序轉化為間質表型細胞的生物學過程，其在腫瘤轉移中發(fā)揮重要作用。EMT主要的表現形式包括：E-鈣黏蛋白（E-cadherin）表達減少；細胞骨架由角蛋白向波形蛋白轉化；細胞出現間充質細胞的特征等。Jiang等［22］發(fā)現在NSCLC中敲低 EZH2、EED、SUZ12、EMT相關轉錄因子（Snail和Slug）和間充質標記物（波形蛋白、N-鈣粘蛋白、纖連蛋白和PAI-1）的表達會出現明顯降低，而E-鈣粘蛋白量明顯增加，即EZH2同樣也參與了NSCLC的EMT轉化過程。

2.3 在肺癌中EZH2與miRNA之間的相互調控關系抑制EZH2能夠通過其對應的miRNA發(fā)揮生物學功能。MiRNA是一種內源性小分子非編碼RNA，由19～22個核苷酸組成，在細胞的增殖、生長和凋亡中起著十分重要的作用，其主要通過直接與靶基因3′端相對應mRNA配對，從而導致mRNA降解及蛋白翻譯抑制，miRNA也同時參與腫瘤發(fā)生發(fā)展過程［23］。 Jiang 等［22］發(fā)現在 NSCLC 中，EZH2 是 mir-26a下游的靶點，且EZH2的表達與mir-26a呈現負相關，同時，mir-26a的下調能導致肺癌細胞對于鉑類化合物的耐藥，抑制EZH2可以通過上調mir-26a逆轉鉑類耐藥；Sun等［24］研究結果顯示 miR-4465在NSCLC細胞中下調，且miR-4465能夠抑制癌細胞的增殖、遷移和侵襲，miR-4465是通過抑制EZH2進而發(fā)揮其腫瘤抑制的作用。

2.4 抑制NSCLC細胞凋亡PUMA基因又稱為p53上調凋亡調制物（p53 upregulated modulator of apoptosis），能被p53迅速誘導從而產生強大的促細胞凋亡作用。PUMA蛋白屬于Bcl-2蛋白家族中的BH3-only家族，由193個氨基酸殘基組成，主要結構包括BH3結構域C末端跨膜結構域及N末端絲氨酸10號位磷酸化修飾位點三個部分［25］。PUMA可以通過BH3結構域與Bax的第一個α螺旋發(fā)生相互作用從而與凋亡效應蛋白Bax結合，直接活化Bax／Bak，產生細胞凋亡的作用。當各種病理因素積累時，PUMA基因會通過p53依賴通路或非依賴通路發(fā)揮促凋亡作用。Liu等［15］研究發(fā)現EZH2基因可以抑制Bax／Bak的信號通路從而進一步抑制腫瘤的凋亡。Follis等［25］的研究發(fā)現，在NSCLC中抑制EZH2基因表達能夠明顯上調PUMA，從而促進腫瘤細胞凋亡。

3 EZH2抑制劑的功能及應用

基于EZH2在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要作用，研究人員已經研制出多種EZH2抑制劑并對其進行相應的體外實驗及臨床研究。圖2總結了較為常用的EZH2抑制劑及其化學結構式。

圖2 不同EZH2抑制劑的化學結構式

3.1 EZH2抑制劑的作用原理圖3總結了兩種常見EZH2抑制劑的作用原理。常用的EZH2抑制劑包括兩類。一類為SAH水解酶抑制劑，其能阻斷SAH水解為同型半胱氨酸及腺苷過程，達到間接抑制甲硫氨酸循環(huán)的目的，從而抑制SAM再生，最終通過旁路途徑消耗EZH2及相關H3K27-me3，具有代表性的是DZNep（圖2A）。DZNep是最早研制的EZH2抑制劑，能夠導致SAH升高，間接抑制H3K27三甲基化的發(fā)生，誘導 EZH2、SUZ12、EED和 H3K27me3的降解［26］。另一類抑制劑則是通過競爭性抑制SAM發(fā)揮作用，抑制劑與SAM共同競爭在H3K27上的結合位點，導致SAM數量減少，SAM依賴的甲基轉移酶受抑制，正常H3K27不能發(fā)生三甲基化反應，具有代表性的是 GSK126（圖2B）、GSK343（圖 2C）及EPZ005687（圖2D）。隨著藥物研究的進一步發(fā)展，新型的 EZH2抑制劑——Tazemetostat（圖 2E）和CPI169（圖2F）也相繼被研發(fā)出來。

圖3 EZH2抑制劑作用示意圖

3.2 EZH2抑制劑能夠提升腫瘤細胞對抗腫瘤藥物的敏感性EZH2抑制劑能夠提升腫瘤細胞對抗腫瘤藥物的敏感性，增強藥物的療效。在SCLC中，EZH2在腫瘤細胞對化療藥物的獲得性耐藥過程中發(fā)揮著重要的作用。Gardner等［27］發(fā)現，化療藥物能夠通過EZH2的轉甲基作用導致H3K27me3在SLFN11基因上聚集，從而導致該基因部分染色質凝聚，抑制其表達。而在NSCLC中，應用EZH2抑制劑能夠有效地提升具有BRG1和EGFR突變的NSCLC細胞對依托泊苷的敏感性［28］；抑制EZH2的表達能夠有效逆轉NSCLC對于鉑類化療藥物的耐藥性［15］；聯(lián)合應用DZNep與組蛋白去乙酰酶抑制劑諾夫立他能夠顯著抑制NSCLC的增殖，誘導腫瘤細胞凋亡［26］。而在肝癌細胞中，應用EZH2抑制劑能夠提升癌細胞對索拉西尼的敏感性［25］。

4 EZH2抑制劑最新相關臨床試驗

在動物體內應用EZH2抑制劑或應用EZH2與其他藥物配伍，能夠有效地減少腫瘤細胞的體積，而較對照組小鼠，體質量變化并不十分明顯，且沒有出現明顯其他組織器官轉移，可見在動物體內應用EZH2抑制劑 GSK2816126安全性相對較高［15，18，25-26］。 在復發(fā) ／難治性彌漫性大 B 細胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma， DLBCL）、其他非霍奇金淋巴瘤（non-hodgkin's lyrnphoma，NHL）、轉化性濾泡性淋巴瘤（transformed follicular lymphoma，TFL），實體瘤和多發(fā)性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）中已經完成了1期的臨床試驗，共有30例患者接受了EZH2抑制劑治療，其中10例為DLBCL，2例為TFL，2例為其他類型NHL（濾泡性淋巴瘤和邊緣區(qū)淋巴瘤）和16例實體瘤，初步結果表明GSK2816126耐受性良好，沒有觀察到劑量限制性毒性（dose-limiting toxicity，DLT），最終在22名可評估的患者中，晚期生發(fā)中心來源的淋巴瘤（germinal center B-cell-like，GCB）及DLBCL的患者中觀察到1位患者出現PR，7例患者病情穩(wěn)定［29］。基于EZH2抑制劑的體內外實驗結果，研究者已經將EZH2抑制劑應用于臨床試驗階段，表1總結了近5年來EZH2抑制劑的相關臨床試驗。目前為止絕大多數的臨床試驗都是將EZH2抑制劑應用于血液系統(tǒng)腫瘤中，但值得關注的是，在2018年 3月 Pfizer公司將新一代 EZH2抑制劑PF-06821497應用于SCLC的Ⅰ期實驗中。SCLC與NSCLC具有一定的相同點，腫瘤細胞的EZH2表達量明顯高于正常肺組織，且應用EZH2抑制劑均能促使兩種腫瘤細胞凋亡，抑制細胞周期，并能提升腫瘤細胞對于鉑類藥物的敏感性。但不同的是，SCLC對放化療更敏感，應用EZH2抑制劑對于腫瘤細胞的殺傷能力會更強；且對于miRNA的互調作用方面，兩種細胞對應的miRNA并不相同。但截至目前絕大多數臨床試驗處于志愿者招募或數據匯總階段，還沒有最新的臨床試驗結果匯報，但其結果拭目可待。

5 展望

NSCLC目前仍在威脅人類健康，盡管對其的治療手段與種類較之前有了明顯的豐富和提高，但患者預后并未得到顯著的改善，5年生存率仍相對較低。最新研究發(fā)現在腫瘤細胞中除了會出現特定基因的改變外，還存在特殊的表觀遺傳學的改變。作為表觀遺傳學調控的核心分子，EZH2在NSCLC的發(fā)生、發(fā)展、轉移及耐藥中發(fā)揮著重要作用。EZH2抑制劑能夠顯著抑制腫瘤細胞的生長，抑制細胞周期，促進腫瘤細胞對藥物治療的敏感性，并誘導細胞凋亡，有望給NSCLC帶來新的突破口。截至目前，EZH2抑制劑仍處在臨床試驗的階段，但就其在體外及動物體內的研究結果來看，其未來在肺癌中的治療前景十分廣闊。

表1 不同EZH2抑制劑的臨床試驗總結