EZH2在肝细胞癌发生发展及治疗中的作用研究进展_李伟.pdf
《EZH2在肝细胞癌发生发展及治疗中的作用研究进展_李伟.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《EZH2在肝细胞癌发生发展及治疗中的作用研究进展_李伟.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、山东医药2023 年第 63 卷第 19 期EZH2在肝细胞癌发生发展及治疗中的作用研究进展李伟,章明放天津市第一中心医院病理科,天津300192摘要:人Zeste同源物增强子2(EZH2)是多亚基多梳抑制复合物2(PRC2)的核心酶性催化分子,主要依赖PRC2发挥组蛋白甲基化转移酶(HMT)的功能,还可作为转录激活分子直接进入细胞核调节靶基因的表达。在肝细胞癌中,EZH2与乙肝病毒基因编码的X病毒蛋白形成复合物,诱导肿瘤干细胞形成,促进肿瘤的发生;可激活Wnt/-catenin信号通路,参与肝细胞癌的发生及进展。以S-腺苷甲硫氨酸竞争性抑制剂为代表的EZH2特异性小分子抑制剂能够显著抑制HM
2、T活性,降低EZH2在肝细胞癌中发挥的免疫抑制作用,有效遏制肝细胞癌的发生及进展;联合应用EZH2特异性小分子抑制剂与多靶点激酶抑制剂索拉菲尼或DNA甲基转移酶抑制剂地西他滨,均能显著抑制肿瘤细胞增殖,提示联合用药可能成为治疗肝细胞癌的有效方案。关键词:肝细胞癌;人Zeste同源物增强子2;小分子抑制剂;靶向治疗doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2023.19.021 中图分类号:R735.7 文献标志码:A 文章编号:1002-266X(2023)19-0082-04肝细胞癌是肝脏常见的恶性肿瘤,多数患者需进行手术切除或肝移植,但术后会出现复发、转移或移植排异反应,复
3、发患者的5年生存率约30%,现有治疗方法效果有限1。近年来,通过多组学研究发现,肝细胞癌的发生及进展过程极其复杂,涉及多种遗传学及表观遗传学改变。人Zeste同源物增强子2(EZH2)是表观遗传学类基因沉默复合物多亚基多梳抑制复合物2(PRC2)的核心酶性催化分子,对基因转录具有关键调控作用。2020年1月,EZH2小分子抑制剂他泽司他被美国食品药品监督管理局批准上市,用于治疗成人和16岁及以上儿科患者的不适合完全切除的转移性或局部晚期上皮样肉瘤2。本文就EZH2在肝细胞癌发生发展及治疗中的作用进行综述,进一步阐明肝细胞癌的发病机制并完善其诊疗方案。1 EZH2概述 EZH2是果蝇zeste基
4、因增强子的同源物2,编码基因位于7号染色体长臂3区5带,含有20个外显子和 19 个内含子,能够编码 746 个氨基酸残基3。EZH2蛋白具有5个独立稳定的结构域,分别为胚胎外胚层发育蛋白(EED)结合域、结构域、结构域、半胱氨酸富集域和SET结构域。依据是否依赖PRC2及组蛋白甲基化转移酶(HMT)活性,将EZH2的功能模式分为传统型与非传统型。在传统型模式中,EZH2与组蛋白为伙伴分子,发挥HMT的催化功能,依靠SET结构域将S-腺苷甲硫氨酸(SAM)中的活化甲基基团转移至靶基因启动子区的组蛋白H3第27位氨基酸赖氨酸的尾巴上,形成甲基化修饰,并逐步实现单甲基化、二甲基化直至三甲基化,抑制
5、靶基因表达4。在此过程中,EZH2 需与 EED 的色氨酸天冬氨酸 40 重复序列及Zeste12同源物抑制因子(SUZ12)等分子形成PRC2,并保持复合物的稳定5。此外,EZH2还可与转录因子等非组蛋白为伙伴分子,通过HMT功能对靶基因的转录启动子区进行甲基化修饰,从而抑制其转录活性6。在非传统型模式中,EZH2以转录激活分子的形式,直接结合于雄激素受体基因的启动子区,调节其转录7。此外,EZH2还能够与核仁纤维蛋白在细胞核中直接相互作用,进而促进核糖体核糖核酸(rRNA)的转录后修饰,使rRNA处于稳态8。EZH2通过基因突变或蛋白质过表达等方式,参与多种肿瘤的发生及进展,包括肝细胞癌。
6、2 EZH2在肝细胞癌发生发展中的作用 在肝细胞癌组织中,EZH2的mRNA及蛋白表达均升高,并且同肿瘤的转移及患者的预后较差有显著相关性,提示EZH2的异常表达可能参与肝细胞癌的发生及进展9-10。肝细胞癌发生的高危因素主要包括致瘤性病毒(乙肝、丙肝病毒等)感染、肝毒性 综述 通信作者:章明放(E-mail:)82山东医药2023 年第 63 卷第 19 期化学物质(黄曲霉毒素等)暴露、肝硬化及酗酒等,由于患者的乙肝病毒感染率极高,可将肝细胞癌分为乙肝病毒相关性和非相关性两大类11。乙肝病毒相关性肝细胞癌中,病毒基因组编码的 X 病毒蛋白(HBx)是肿瘤发生及进展的关键分子12。研究发现,E
7、ZH2可与 HBx等非组蛋白伙伴分子形成复合物。HBx诱导 EZH2被磷酸化修饰,从而明显增强其HMT的特异性,并催化复合物中其余的伙伴分子,使该复合物具有 DNA 去甲基化功能,降低上皮细胞黏附分子(EpCAM)基因启动子区的DNA甲基化水平,促进后者表达,诱导肿瘤干细胞形成,在肝细胞癌的发生过程中发挥关键作用13。此外,与HBx形成复合物后的EZH2,其蛋白质的半衰期明显延长,表达水平相对升高,能够辅助HBx共同抑制黑素瘤缺乏因子2(AIM2)的表达,加速AIM2泛素化的降解过程,从而诱导上皮-间质转化,促进肝细胞癌转移14。非乙肝病毒相关性肝细胞癌中,EZH2发挥致癌基因的驱动功能,主要
8、依靠Wnt/胞内-连环蛋白(Wnt/-catenin)及肿瘤抑制基因 53/21(p53/p21)等信号通路参与肿瘤发生及进展。首先,EZH2通过传统型模式发挥HMT功能,沉默编码轴蛋白2及裸角质膜同源蛋白等基因。这些Wnt/-catenin信号通路的抑制分子被沉默后,使该通路激活,-catenin的表达水平升高,促进细胞的增殖及肝细胞癌的发生15。此外,在肝细胞癌患者中,超过 70%的肿瘤组织同时过表达 EZH2和-catenin,且二者的表达水平呈正相关,进一步提示二者可能共同参与了肝细胞癌的发生及进展16。其次,EZH2通过非传统型模式发挥功能并促进肝细胞癌的进展。研究显示,EZH2与组
9、蛋白去乙酰化酶8相互作用并形成复合物,降低野生型p53基因的表达,从而降低其蛋白质表达水平,抑制p53/p21信号通路介导的细胞凋亡及细胞周期阻滞,利于肝细胞癌增殖17。3 EZH2在肝细胞癌治疗中的作用 作为PRC2的核心分子,EZH2参与肝细胞癌的发生及进展,并具有特异的表观遗传学可逆性特征,这不同于发生在DNA序列上的不可逆的遗传学改变,使其具有关键的临床转化意义。EZH2特异性小分子抑制剂的研发及应用能够逆转肿瘤内异常的表观遗传学状态,从而实现靶向治疗。依据不同的药物作用机制,可将EZH2小分子抑制剂分为三类。HMT活性抑制剂:主要包括S-腺苷-L-高半胱氨酸(SAH)水解酶抑制剂和
10、SAM 竞争性抑制剂两种。前者以 3-脱氮胸腺素 A(DZNep)为代表,通过间接抑制SAH水解酶而使细胞内SAH大量积聚,从而依靠SAH竞争性抑制EZH2的HMT活性,因而其作用的特异性并不强18。后者针对HMT活性具有高度特异性。这些抑制剂能够竞争性地结合至EZH2蛋白质SET结构域中的SAM结合区,即“SAM口袋”,不与其他肽类底物发生竞争性结合,从而直接抑制EZH2的HMT活性且不破坏其蛋白质构象,也不破坏复合物中各亚基间的相互作用,能够更有效地降低组蛋白标记物H3K27me3水平。如前所述,除传统型模式外,EZH2可通过非传统型模式发挥功能,这使第二类及第三类抑制剂的研发及应用有据可
11、依。蛋白质相互作用抑制剂:蛋白质相互作用抑制剂主要作用机制是破坏PRC2的结构完整性或稳定性,从而使EZH2难以依靠PRC2来发挥作用,其主要优势在于能够很好地解决当下临床试验中遇到的过量应用HMT活性抑制剂所致的相关性药效抵抗问题。含有 EZH2 蛋白中稳定的-螺旋结构(SAH-EZH2)的订合肽、抗组胺药物阿司咪唑及香豆素类衍生物韦德洛内酯等均能够破坏 EZH2 与EED亚基之间的相互连接19-20。双硫醚订合肽含两个半胱氨酸,可形成稳定性高及亲和性强的环状结构,模拟SUZ12的VEFS结构域中的-螺旋,能够特异性破坏 EZH2与 SUZ12亚基之间的相互连接21。此 外,腺 苷 酸 依
12、赖 的 蛋 白 激 酶(AMPK)激 活 剂A-769662通过提高 AMPK 活性,增强其对 EZH2蛋白 T311 位点的磷酸化作用,也能够破坏 EZH2 与SUZ12亚基之间的相互连接,但这种作用的特异性并不强22。蛋白质降解诱导剂:蛋白质降解诱导剂主要作用机制是通过诱导泛素蛋白酶体途径将EZH2蛋白泛素化并降解。新藤黄酸(GNA)是药用化合物,来自于藤黄树分泌的藤黄胶脂,是传统中药藤黄的有效成分之一。研究显示,GNA 能够与EZH2蛋白SET结构域668位点的半胱氨酸形成特异性共价结合,并依靠一种泛素E3连接酶介导的泛素化诱导EZH2迅速降解。无论EZH2以传统型或非传统型模式发挥其致
13、癌功能,GNA均能够在荷瘤小鼠模型中显著抑制肿瘤细胞的生长。与顺铂等传统化疗药物相比,GNA的不良反应明显减轻,荷瘤小鼠的体质量并未明显下降。如果EZH2基因突变致 SET 结构域 668 位点由半胱氨酸转变为丝氨酸(C668S),GNA将失去药效23。上述三类EZH2小分子抑制剂的药效、毒性及特异性不尽相同,其中,HMT活性抑制剂在肝细胞癌中的研究较为深入。近年来,应用药物治疗肝细胞癌的研究进展不大,多靶点激酶抑制剂索拉菲尼的疗效有限,不良反83山东医药2023 年第 63 卷第 19 期应较明显24。因此,治疗肝细胞癌的新药物研发亟待解决。3-脱氮胸腺素A(DZNep)作为首个被推荐用于抑
14、制EZH2功能的小分子抑制剂,在肝细胞癌的研究中应用最广。DZNep逆转EZH2诱导的上皮间质转化过程,从而抑制肝细胞癌的增殖,降低肿瘤细胞集落形成,限制肿瘤细胞的体外迁移和侵袭能力,并促进肝细胞癌的凋亡25-26。在肝细胞癌荷瘤小鼠模型中应用DZNep,能够显著缩小肿瘤体积,使受 EZH2调控的 EpCAM 标记阳性的肿瘤干细胞数量减少,并降低其自我更新的能力,从而阻止肿瘤形成27。但是,DZNep对多种甲基化转移酶均有抑制效果,能降低多种组蛋白残基上的甲基化水平,并非特异性靶向 EZH2。因此,如何解释 DZNep处理后的细胞学生物学改变就显得相对复杂,这便凸显了SAM竞争性抑制剂的优势。
15、在SAM竞争性抑制剂中,GSK343应用最多,其为一种选择性与SAM竞争性的组蛋白赖氨酸甲基转移酶EZH2抑制剂。首先,GSK343能够抑制HMT活性,降低EZH2在肝细胞癌中所发挥的免疫抑制功能,并限制其介导的DNA甲基化转移酶3A的招募功能,逆转肿瘤细胞中呈转录沉默状态的自然杀伤细胞受体2D配体基因ULBP1,上调其表达,有助于肿瘤细胞被自然杀伤细胞识别并清除,使免疫防御功能得到提升,从而抑制肿瘤的发生及进展28。GSK343 的这种作用与另一种 SAM 竞争性抑制剂UNC1999 相类似29。其次,GSK343 还能与抑制自噬的SAM进行竞争性结合,进而诱导肝细胞癌自噬并促进肿瘤细胞死亡
16、。这一过程还提高了索拉菲尼对肿瘤细胞的杀伤能力,提示联合应用EZH2小分子抑制剂与多靶点激酶抑制剂可能是一种更有效的治疗肝细胞癌的方法30。近期研究发现,联合应用GSK126与DNA甲基转移酶抑制剂地西他滨处理肝细胞癌细胞系,能够显著抑制肿瘤细胞增殖,并重新激活处于沉默状态的基因,这些基因大多数都具有对抗肿瘤细胞增殖的作用,为联合用药治疗肝细胞癌提供了依据31。肝细胞癌的发生需要经历持续性慢性炎症性刺激,使其成为典型的炎症诱导形成的肿瘤之一,因此免疫逃逸很可能是其发生及进展过程中的关键促成因素。EZH2作为重要的表观遗传学调节分子,能够沉默免疫反应,从而为肝细胞癌的免疫逃逸创造有利的微环境32
17、。免疫检查点抑制剂(ICI)能避免T淋巴细胞耗竭,重新唤起体内的免疫系统对抗肿瘤,在肝细胞癌患者的治疗过程中发挥很好的疗效,包括程序性死亡受体1抑制剂纳武单抗及程序性死亡受体-配体1(PD-L1)抑制剂阿替利珠单抗33-34。研究显示,联合DZNep及地西他滨能够显著提高肝细胞癌细胞中辅助性T细胞因子CXCL9和CXCL10的水平,有助于增加肿瘤微环境中细胞毒性T细胞的数量,且在此基础上再联合应用小鼠特异性PD-L1抑制剂BE0101,能够有效抑制荷瘤小鼠模型中肝细胞癌的肿瘤体积35。这提示,联合 ICI和表观遗传学抑制剂很可能成为治疗肝细胞癌的一种有效方式,关于这方面的临床试验亟待展开。此外
18、,有些小分子抑制剂并非仅仅依靠抑制EZH2的HMT功能来发挥药效。阿司咪唑能通过渗透作用顺利通过细胞膜的脂质双层,在细胞内部开启离子通道,抑制KCHN2基因编码的钾离子通道亚基蛋白ERG1发挥功能,从而阻止肝细胞癌的发生36。成熟的肝细胞具有药物代谢功能,这些EZH2小分子抑制剂在肝细胞中经过药物代谢过程而被降解或被转化为具有活性的产物,这主要依靠芳烃受体对于细胞色素P450 的转录活化,前者在鼠源性肝细胞癌中受EZH2的表观沉默而被抑制,使肝细胞癌的药物代谢能力减弱37。因此,上述两类EZH2小分子抑制剂在肝细胞癌中发挥的药效机制是否涉及抑制EZH2的功能,仍有待于进一步探索。综上所述,EZ
19、H2通过多种途径参与肝细胞癌的发生及进展,EZH2小分子抑制剂能够有效地逆转肝细胞癌的异常表观遗传学状态。对于EZH2及其小分子抑制剂的深入研究,有助于进一步阐明肝细胞癌的发病机制并完善其诊疗方案。参考文献:1TABRIZIAN P,HOLZNER M L,MEHTA N,et al.Ten-year outcomes of liver transplant and downstaging for hepatocellular carcinoma J.Jama Surg,2022,157(9):779-788.2HOY S M.Tazemetostat:first approvalJ.Drug
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- EZH2 肝细胞 发生 发展 治疗 中的 作用 研究进展 李伟
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。