EZH2及其相關(guān)miRNA在乳腺癌中的研究進(jìn)展

羅揚(yáng)勇 萬宇 劉晉廷 黃建軍

[摘要]癌癥是目前危害人類健康和生命最嚴(yán)重的一類疾病，其中乳腺癌是近年來發(fā)病率和死亡率增長速度僅次于肺癌的一類惡性腫瘤，且發(fā)病年齡趨于年輕化。尋找一種可靠的乳腺癌診斷指標(biāo)成為臨床研究的熱點(diǎn)。由于乳腺癌是由少數(shù)自我更新的腫瘤干細(xì)胞引起的，這些干細(xì)胞也可能在腫瘤復(fù)發(fā)中發(fā)揮作用。因此，調(diào)控癌癥干細(xì)胞的基因在控制癌癥方面具有重要意義。Zeste增強(qiáng)子同源物2（EZH2）基因在乳腺癌發(fā)展過程中表達(dá)升高，并在乳腺干細(xì)胞數(shù)量增加中發(fā)揮作用。本文分析了EZH2的具體作用及其相關(guān)miRNA與乳腺癌之間的關(guān)系。

[關(guān)鍵詞]Zeste增強(qiáng)子同源物2;乳腺癌;miRNA;進(jìn)展

[中圖分類號] R737.9? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2020）7（b）-0019-04

Research progress of EZH2 and its related miRNAs in breast cancer

LUO Yang-yong1，2? ?WAN Yu2? ?LIU Jin-ting1? ?HUANG Jian-jun2▲

1. Graduate School， Guizhou Medical University， Guizhou Province， Guiyang? ?550004， China; 2. Department of Breast Surgery， Affiliated Hospital of Guizhou Medical University， Guizhou Province， Guiyang? ?550004， China

[Abstract] Cancer is the most serious disease that endangers human health and life at present， among which breast cancer is a kind of malignant tumor with the increasing rate of morbidity and mortality only second to lung cancer in recent years， and the age of onset tends to be younger. Finding a reliable diagnostic index for breast cancer has become a hot spot in clinical research. Because breast cancer is caused by a small number of self-renewing tumor stem cells， these stem cells may also play a role in tumor recurrence. Thus， genes that regulate cancer stem cells have important implications for cancer control. The Zeste enhancer homologue 2 （EZH2） gene is expressed in increased breast cancer development and plays a role in the increase in the number of breast stem cells. The specific role of EZH2 and the relationship between its miRNA and breast cancer were analyzed

[Key words] Zeste enhancer homolog 2; Breast cancer; miRNA; Progression

乳腺癌作為臨床上十分常見的惡性腫瘤，在女性死亡原因中占首位，近年來隨著人們工作壓力逐漸增大，乳腺癌發(fā)病率直線升高，對女性的身心健康均造成嚴(yán)重影響[1]。因該病早期無特異性表現(xiàn)，加上診斷措施匱乏，導(dǎo)致多數(shù)乳腺癌在病情發(fā)展至晚期才予以確診。因此，提高乳腺癌的診斷準(zhǔn)確率，不僅需要了解乳腺癌的發(fā)病機(jī)制，最重要是尋找可靠的診斷方法與標(biāo)志物[2]。有組織學(xué)研究顯示[3]，隨著腫瘤的進(jìn)展，其病理狀態(tài)發(fā)生了變化，細(xì)胞核增大，細(xì)胞增殖增加，浸潤細(xì)胞增多。Zeste增強(qiáng)子同源物2（EZH2）沉默小鼠的組織病理學(xué)也顯示細(xì)胞核增大、損傷形成和細(xì)胞聚集。EZH2和miRNA的免疫組化和Western Blotting分析顯示[4]，隨著腫瘤進(jìn)展到下一個(gè)水平，表達(dá)水平升高，且EZH2主要通過miRNA在惡性腫瘤中實(shí)現(xiàn)基因調(diào)控功能。這使其可能成為一個(gè)重要的早期診斷、評判預(yù)后的分子指標(biāo)，甚至有望成為一個(gè)可行的干預(yù)靶點(diǎn)。本文就EZH2與miRNA在乳腺癌中相互作用的機(jī)制作一簡要綜述，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 EZH2分子及生物學(xué)功能

EZH2在體內(nèi)具有核轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能，負(fù)責(zé)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶。同時(shí)其也屬于PCG（poly comb group）基因家族的重要組成部分，PCG蛋白家族主要存在于胚胎發(fā)育中，同時(shí)在干細(xì)胞自我更新、X染色體失活以及腫瘤發(fā)生中發(fā)揮調(diào)控作用，臨床根據(jù)其功能差異進(jìn)行分類，主要分為PRC1、PRC2和PRC4等[5]。其中PRC2是一個(gè)作用于組蛋白H3賴氨酸位點(diǎn)k27、高度保守的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶，主要由EZH2、EED、SUZl2和RbAp46/48等4種核心蛋白組成，其中以EZH2為首的，是PRC2蛋白復(fù)合物的一個(gè)重要催化亞基，通常附著在人類染色體7q35～7q36上，該基因組織結(jié)構(gòu)中包含了20個(gè)外顯子和19個(gè)內(nèi)含子。每個(gè)EZH2的SET區(qū)域，都能為其甲基轉(zhuǎn)移酶提供活性。而PRC2復(fù)合物主要借助EZH2基因的SET區(qū)域來修飾組蛋白，催化組蛋白甲基化，在染色體水平調(diào)節(jié)基因活性，抑制轉(zhuǎn)錄，同時(shí)EZH2還通過增強(qiáng)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的活性，參與DNA的甲基化，并且阻滯同源重組干擾DNA的修復(fù)過程。有學(xué)者對乳腺癌的組織學(xué)研究顯示，隨著腫瘤的進(jìn)展，病理狀態(tài)發(fā)生了變化，細(xì)胞核增大，細(xì)胞增殖增加，浸潤細(xì)胞增多[3，6]。EZH2沉默小鼠的組織病理學(xué)也顯示細(xì)胞核增大、損傷形成和細(xì)胞聚集。EZH2的免疫組化和Western Blotting分析顯示，隨著腫瘤進(jìn)展到下一個(gè)水平，表達(dá)水平升高[4]。而在三陰性乳腺癌（tnbc）患者中，因tnbc患者不能像非tnbc患者那樣從激素受體靶向治療中獲益，只能作為全身治療接受化療，總體療效較差。為了提高治療效果，迫切需要更有效的治療靶點(diǎn)和聯(lián)合治療策略。因此Jansen等[7]分析了EZH2和TET1在TCGA乳腺癌患者隊(duì)列中的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，在TNBC細(xì)胞中，EZH2通過H3K27ME3表觀遺傳調(diào)控減少TET1的表達(dá)，進(jìn)而抑制抗腫瘤p53信號通路。高EZH2和低tet1患者的生存率最差。實(shí)驗(yàn)中，用特異性抑制劑gsk343或shrna基因轉(zhuǎn)染tnbc細(xì)胞EZH2，可通過提高tet1的表達(dá)和p53途徑的激活，誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和衰老。因此，可以認(rèn)為調(diào)控良好的動(dòng)態(tài)通路EZH2-h3k27me3-tet1是一個(gè)新的表觀遺傳共調(diào)節(jié)模塊，并為如何通過其在衰老和凋亡控制中的關(guān)鍵作用開發(fā)新的治療靶點(diǎn)提供了證據(jù)。EZH2-H3K27ME3-TET1通路為靶點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)表觀遺傳景觀，為三陰性乳腺癌的治療開辟了一條新的途徑。

2 miRNA的基本生物學(xué)功能

miRNA是一類廣泛存在于真核生物中的非編碼小分子RNA，其具有調(diào)控功能，長度為18～24個(gè)核苷酸，借助自身的種子序列與靶基因mRNA的堿基完全或不完全配對，在轉(zhuǎn)錄后水平實(shí)現(xiàn)其基因調(diào)控功能，同時(shí)誘導(dǎo)mRNA降解或翻譯抑制，并且miRNA也因其腫瘤組織特異性和存在的穩(wěn)定性成為了一種潛在的分子標(biāo)志物[8-9]。有研究顯示[10]，目前人類基因組中包含了1000多種miRNA，能夠調(diào)控細(xì)胞內(nèi)30%的編碼蛋白的基因表達(dá)。曾有學(xué)者經(jīng)過Meta分析發(fā)現(xiàn)[11]，miRNA診斷胰腺癌的敏感度高達(dá)89%，特異度高達(dá)93%，血清和組織中存在異常表達(dá)的miRNA，并對血清中的miRNA進(jìn)行了驗(yàn)證，miRNA-203可以作為胰腺癌潛在的血清分子診斷標(biāo)志物。近年來也不斷有學(xué)者證實(shí)miRNA在乳腺癌中的表達(dá)出現(xiàn)明顯異常，并在乳腺正常上皮細(xì)胞生長、分化及凋亡過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，提示其參與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移，而主要基因序列包含了miRNA210、miRNA26a、miRNA134和miRNA101，分別在乳腺癌細(xì)胞表達(dá)水平中上調(diào)或下調(diào)狀態(tài)，以癌基因或抑癌基因?yàn)樽饔肹12-13]。

3 EZH2與miRNA在乳腺癌中的相互調(diào)控作用

目前公認(rèn)的說法是表觀遺傳調(diào)控參與miRNA的失調(diào)過程，Lerebours等[14]最先證明組蛋白去乙酰化酶抑制劑LAQ824能夠抑制乳腺癌SKBr3細(xì)胞系二十多個(gè)miRNA的表達(dá)水平，由此表明了表觀遺傳調(diào)控在miRNA失調(diào)中發(fā)揮重要作用。以下分析不同編碼miRNA9的功能及其在乳腺癌中作用。

3.1 miRNA210的功能

此前已經(jīng)有研究證實(shí)miRNA210調(diào)控EZH2的作用途徑主要為骨骼肌和胚胎干細(xì)胞，miRNA210的表達(dá)水平受EZH2影響，當(dāng)EZH2水平升高，miRNA210則呈現(xiàn)下降趨勢，一旦miRNA210降低，意味著癌細(xì)胞的擴(kuò)散與深層侵襲。舒耀等[15]在研究中收集了乳腺癌患者與健康體檢者的血清，采用相關(guān)方法檢測不同人群miRNA-21、miRNA-210、miRNA-1246的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)將上述指標(biāo)聯(lián)合檢測效能并不優(yōu)于miRNA-210單獨(dú)檢測，miRNA-210單獨(dú)診斷效能較好，血清miR-210可能是一種理想的BC診斷標(biāo)志物。陳婷婷等[16]收集了20例乳腺癌患者的組織標(biāo)本，并調(diào)查了乳腺癌組織、癌旁組織和正常乳腺細(xì)胞，miR-210 inhibitor的轉(zhuǎn)染效率為（88.29±2.98）%，轉(zhuǎn)染miR-210 inhibitor后，MDA-MB-231細(xì)胞的增殖和克隆形成能力較轉(zhuǎn)染前明顯減弱，被阻滯于G0/G1期的細(xì)胞數(shù)、凋亡細(xì)胞比例以及細(xì)胞的遷移均明顯增加，表示miR-210在乳腺癌組織和細(xì)胞中過表達(dá)，且乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的增殖、遷移和侵襲能力受miR-210 inhibitor是否轉(zhuǎn)染所影響。

3.2 miRNA26a的功能

一般情況下，miRNA26a在乳腺癌組織中呈低表達(dá)，當(dāng)外源性miRNA26a轉(zhuǎn)染至MCF7乳腺癌細(xì)胞系后，EZH2基因也明顯減少，并加快細(xì)胞凋亡的速度。另有研究認(rèn)為，miRNA26a可同時(shí)調(diào)控與抑制EZH2基因和MTDH基因表達(dá)，影響乳腺癌細(xì)胞的擴(kuò)散與侵襲，Jansen等[7]就乳腺癌的相關(guān)基因表達(dá)展開調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在他莫昔芬耐藥乳腺癌細(xì)胞中，EZH2在上游受到miRNA26a的調(diào)節(jié)，考慮原因可能為miRNA26a通過抑制EZH2的表達(dá)，引發(fā)乳腺癌他莫昔芬耐藥性[17]。

3.3 miRNA 134的功能

miRNA 134是人14號染色體印記基因DIKI/Dio3區(qū)域上位點(diǎn)中的一個(gè)miRNA，有研究將98例初診乳腺癌患者根據(jù)化療情況分為兩組，即敏感組與耐受組，檢測其外周血miRNA-134表達(dá)，結(jié)果顯示，miRNA-134可能通過促進(jìn)Bax、Caspase-3的表達(dá)，增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞對化療的敏感性[18]。

3.4 miRNA101的功能

miRNA101通常在惡性腫瘤中呈下調(diào)狀態(tài)，主要由于miRNA1011和miRNA1012位點(diǎn)在1號染色體和9號染色體位點(diǎn)的丟失，miRNA101在多種惡性腫瘤中通過下調(diào)EZH2的表達(dá)，防止腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲[19]。尤其在乳腺癌中miRNA101發(fā)揮相同的作用，來抑制降低細(xì)胞增殖或侵襲能力。另有研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，EZH2在乳腺癌的細(xì)胞中與Raf激酶呈因果關(guān)系，并以此來控制蛋白（RKIP）的轉(zhuǎn)錄，從而促使癌細(xì)胞的增殖與擴(kuò)散，甚至向深層侵襲，miR101從上游調(diào)節(jié)整個(gè)過程[20]。

4展望

隨著我國人口比例上升，乳腺癌現(xiàn)已成為全球高發(fā)的惡性腫瘤之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)[21]，每年乳腺癌患者約有161萬人，其中>65歲的乳腺癌患者約占總數(shù)的65%，已成為全球關(guān)注的主要問題之一。盡管近年來隨著手術(shù)改進(jìn)和麻醉技術(shù)的不斷發(fā)展與更新，加上各種新型化療藥物的橫空出世，乳腺癌的治療進(jìn)展有了質(zhì)的飛躍，但在過去的50年里，乳腺癌的五年生存率尚未見明顯提高，其死亡率仍高達(dá)85%。研究認(rèn)為[22]，若能有效預(yù)測乳腺癌的發(fā)生發(fā)展，即可避免患者高腫瘤臨床負(fù)荷的出現(xiàn)，又延長了患者無瘤生存時(shí)間和無進(jìn)展生存期，改善其治療和預(yù)后效果?，F(xiàn)階段，隨著乳腺癌的診療手段日益豐富，開展綜合診療模式成為一種明顯趨勢，而在這種模式中大多以組織病理學(xué)檢查為金標(biāo)準(zhǔn)，輔以結(jié)構(gòu)圖像、影像學(xué)檢查、內(nèi)鏡檢查以及癥狀體征檢查等手段，有效提高乳腺癌的診斷效率與準(zhǔn)確率以及整體的診治水平[23]。但目前臨床上仍然缺乏乳腺癌化療用藥期間可靠性血清學(xué)腫瘤指標(biāo)，在過去一些開創(chuàng)性的工作中已經(jīng)證實(shí)，除了基因改變，表觀遺傳修飾在腫瘤進(jìn)展中有重要作用。EZH2在癌癥中的顯著作用強(qiáng)調(diào)了確定其靶點(diǎn)的重要性。盡管近年來在設(shè)計(jì)靶向EZH2的藥物和抑制劑方面得到了很大程度的重視，但探索其現(xiàn)有靶點(diǎn)方面的研究較少，這些靶點(diǎn)將有助于進(jìn)一步了解EZH2的致癌作用，從而提供一種更為嚴(yán)格的靶向EZH2的方法[24]。也有研究表明EZH2有望成為潛在的表觀基因治療策略的一個(gè)關(guān)鍵靶標(biāo)，劉棣等[25]研究認(rèn)為，EZH2作為一種talnec2結(jié)合蛋白，在乳腺癌組織和細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，對p57-kip2有負(fù)調(diào)控作用。p57-kip2基因敲除可逆轉(zhuǎn)talnec2基因敲除對mcf-7細(xì)胞惡性行為的影響。talnec2或EZH2基因敲除后mcf-7細(xì)胞p-p38、rela和relb表達(dá)降低，p57-kip2基因同時(shí)敲除可逆轉(zhuǎn)其表達(dá)。EZH2可能通過結(jié)合到靶點(diǎn)p57-kip2而在乳腺癌中發(fā)揮致癌作用。活化p-p38 mapk和nf-κb通路可能是介導(dǎo)talnec2在乳腺癌中致癌作用的關(guān)鍵機(jī)制。EZH2可作為乳腺癌治療的靶點(diǎn)。

5小結(jié)

miRNA與EZH2具有相同的價(jià)值，有望成為乳腺癌治療的新靶點(diǎn)，往后如果可以將miRNA結(jié)合病毒或脂質(zhì)體，導(dǎo)入癌細(xì)胞中，發(fā)揮抑癌作用，將有助于控制癌細(xì)胞擴(kuò)散，甚至達(dá)到腫瘤縮小的目的，反之，將有致癌作用的miRNA導(dǎo)入乳腺癌細(xì)胞同樣有助于延緩癌癥進(jìn)展?？偠灾珽ZH2和miRNA的發(fā)現(xiàn)及其相關(guān)靶基因的確定，證實(shí)其在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，但目前尚未明確其具體的分子作用與調(diào)控機(jī)制，EZH2和miRNA作為乳腺癌診斷的潛在分子標(biāo)志物，更多的應(yīng)用價(jià)值有望開展大樣本數(shù)據(jù)做進(jìn)一步研究。

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