Ezrin和EZH2与肿瘤关系的研究进展

李宇实 李正民 郝 玢 王玉学哈尔滨医科大学第三临床医学院骨外科，黑龙江哈尔滨 150040

Ezrin和EZH2与肿瘤关系的研究进展

李宇实 李正民 郝 玢 王玉学▲
哈尔滨医科大学第三临床医学院骨外科，黑龙江哈尔滨 150040

近年来随着分子生物学的高速发展以及对于肿瘤方面的不断深入研究，越来越多的与肿瘤相关联的蛋白和基因被人们所发现，并受到广泛的重视，而且也将这些蛋白基因高度应用于医学研究中。在目前众多的研究结果中Ezrin和EZH2是两个被深入研究的基因，但是目前对于Ezrin和EZH2的研究结论并不十分全面和具体，还存在一些其他因素。因此对于Ezrin和EZH2更为深入的研究是十分必要的，本文就Ezrin和EZH2的结构、功能与肿瘤的相关性做一简要综述便于日后进一步研究。

肿瘤；Ezrin；EZH2；研究

近年来，随着医学分子生物学的不断研究与发展，人们逐渐认识到恶性肿瘤的发生是由于肿瘤细胞基因的一系列变化所致，是一个由多途径多基因的变化而引起的复杂过程，导致患者死亡的主要原因是肿瘤的侵袭和转移，在这个发展过程中了解肿瘤作用机制相关的基因信号传导通路，为抑制肿瘤的生长起到至关重要的作用。研究表明，肿瘤与Ezrin蛋白的发生、发展以及转移有关系［1］。EZH2基因（果蝇Zeste基因增强子人类同源物）是遗传调控因子PcG蛋白的核心成分，在多种恶性肿瘤中呈高表达状态，是肿瘤治疗的潜在靶点，并与肿瘤的进展和预后密切相关。因此，深入研究Ezrin、EZH2在肿瘤发生、发展中的作用机制，对于肿瘤的治疗有重要意义。本文对Ezrin、EZH2基因与肿瘤相关性研究进展进行如下综述：

1 Ezrin和EZH2的发现和结构特点

Ezrin即为近年在肿瘤侵袭和转移研究中的相关蛋白，大量的研究表明，该蛋白在很多肿瘤组织中都有异常表达，并且与促肿瘤转移有密切联系。早在1983年Bretsher［1］首先在鸡的小肠上皮细胞刷状缘中分离纯化出Ezrin蛋白。2004年，Cavallaro等［2］和Yu等［3］分别在研究中采用了基因芯片大通量筛查差异基因表达的方法，选用了间叶肿瘤的高低转移能力不相同的细胞做实验，证明了Ezrin与横纹肌肉瘤和骨肉瘤的转移有关，通过数据分析，共同发现了Ezrin这种与肿瘤转移高度相关的蛋白。Ezrin蛋白在间叶和上皮来源的多种恶性肿瘤的转移中密切相关，这些正越来越引起人们的重视。

Hobert等［4］通过原癌基因Vav蛋白产物与酵母双杂交相互作用的实验，发现了EZH2基因，并为EZH2命名为ENX-1。Carlos等［5］人在对EZH2的基因组结构研究中发现，EZH2基因存在于7号染色体的q35区域。同时Hillier等［6］也通过实验证实了EZH2基因的确切定位。

Ezrin又称膜细胞骨架连接蛋白，在人体染色体6q25中定位，全长有585个氨基酸，它的分子质量约为81 000，大致可包含3个主要结构：在N端的FERM结构，细胞的黏附分子如CD43、CD44等可在该区域结合；在羧基末端结构有一肌动蛋白-细胞骨架结合位点，这一位点可将苏氨酸磷酸化，让细胞膜与肌动蛋白丝相连；有一个伸长的A螺旋区在氨基端与羧基端中间；三个主要结构间相互作用形成一个三叶草样结构，在维持着细胞的形态、特性及细胞的生长、迁移、运动和信号转导及有丝分裂等生理方面发挥重要的作用［7］。Ezrin作为膜细胞骨架连接分子，不仅在结构上起着支撑的作用，并且参与细胞的形态、黏附、运动、血管生成、肿瘤细胞的侵袭和转移等细胞功能的调节。

EZH2是人类的同源基因，属于PcG家族成员之一，PcG蛋白在转录抑制中以多梳抑制复合物（PRC）的形式发挥作用。EZH2是PRC2定位于人体染色体7q35上包含20个外显子，在基因组结构中覆盖约40kb。开放读码框长度为41～323 bp，内含子长为0.15～17.7 kb。cDNA可以编码613个氨基酸的蛋白质。EZH2基因与果蝇的E（z）基因进行序列比对时发现，EZH2基因与果蝇的E（z）基因有60.5%的同源性［8］，EZH2基因中在N端含3个保守序列，为Ⅰ区、Ⅱ区、富含半胧氨酸区；在C端有一个SET［以su（Var）3-9、Enhancer of zeste、Trithorax 3种蛋白质为首字母命名］结构，EZH2介导的转录抑制由完整的SET区域产生。所以EZH2在肿瘤转移中起到非常重要的作用。

2 Ezrin和EZH2的功能

近年研究结果发现，Ezrin蛋白是与肿瘤转移密切相关的一种蛋白，这种密切相关不仅体现在结构上，而且在功能上也有所表现［9］。Ezrin蛋白的表达异常，可能参与了更多的肿瘤早期转移的机制，同时Ezrin蛋白参与肿瘤转移的细胞信号转导通路中主要有Rho途径和PI3-K/AKT途径。①Ezrin蛋白在磷酸化后发生构像改变，激活Rho信号通路，同时处于抑制状态的Rho因子被释放，Rho信号转导对于肿瘤转移的重要性已被证实。Yong等［9］研究发现，阴断Rho通路激酶介导的Ezrin蛋白的磷酸化可以降低肝脏肿瘤的转移。②Ezrin蛋白还可诱导细胞凋亡，在Ezrin蛋白第353位的酪氨酸磷酸化被苯丙氨酸代替［7］，以激活PI3-K/AKT信号通路，PI3K/AKT信号通路可调控如Bcl-2家族、IAPs（凋亡抑制蛋白）家族，从而抑制细胞的凋亡。研究显示，Ezrin蛋白与Fas细胞凋亡信号传导途径相连接，成为一个整体使细胞凋亡［10］。活化的Ezrin蛋白通过与膜整合蛋白的直接连接，其生物学作用是将信号分子由细胞膜外传递进细胞内，通过参与运动性变化来调控相关的信号转导通路。随着对Ezrin蛋白信号转导通路的深入研究，Ezrin蛋白参与信号转导通路与肿瘤侵袭转移的分子作用机制将被阐明，其在肿瘤转移中的重要作用，也必将引起越来越多研究者的关注。

EZH2具有组蛋白甲基转移酶，EZH2还可刺激癌细胞增殖和抑制靶基因，它位于pRB-E2F通路上，是因为pRB在去磷酸化的情况下能结合E2F，抑制了S期基因转录，在DNA的启动子停靠位点的pRB-E2F复合物抑制启动子的转录。EZH2蛋白是PRC2的核心组成部分，在PcG沉默机制中H3-K27三甲基化被认为起主要作用。最新研究发现，EZH2能使H3-K27三甲基化，三甲基化后的H3K27沉默与细胞分化抑制增殖在内的基因共同导致肿瘤的发生［10］。Tonini等［11］认为，EZH2作用在pRb2/p130蛋白C-端与组蛋白去乙酰化酶1（HDAC1）相联的区域，通过pRb2/p130-HDAC1复合物，恢复了介导细胞周期素A启动子的活性，所以EZH2在X染色体的灭活、肿瘤转移和促进细胞周期演进中起重要作用。

3 Ezrin和EZH2与恶性肿瘤关系

现今科学研究表明，恶性肿瘤的发生、发展、侵袭、转移等是在一个多因素的作用环境下发生的。Ezrin蛋白与恶性肿瘤的生物学特性关系密切。Ezrin负责传递细胞外的信号分子到与骨架蛋白相连接的重要联系分子上，并激活相应的信号通路进而发挥生物学作用。Ezrin蛋白成为研究的热点［12-14］并被认为是肿瘤转移的关键调节因子。Ezrin蛋白可以募集到E-钙黏蛋白，同时Ezrin蛋白的高表达阴止E-钙黏蛋白向细胞膜转运，使E-钙黏蛋白在细胞膜表面含量减少，导致了细胞之间的连接破坏，从而导致肿瘤细胞的脱落，使得恶性肿瘤细胞脱离原发灶更方便，更容易转移。Kim等［15］的研究结果表明，Ezrin蛋白在骨肉瘤中表达阳性率与临床外科病理分期有关，与患者的性别、年龄、部位、病理类型以及初治时肺转移情况均无关。研究提示，在骨肉瘤肺转移过程中Ezrin蛋白发挥很大的作用［15］。在恶性肿瘤中很多肿瘤存在吞噬细胞的能力。恶性程度越高的肿瘤，它的吞噬能力和转移能力越高。Lugini等［16］发现，Ezrin在黑色素瘤细胞吞噬泡内表达越高其肿瘤的吞噬能力越强，同时侵袭力也越强。

刘渊等［17］应用免疫组织化学方法检测62例膀胧癌组织中的Ezrin的表达，Ezrin高表达率为95.1%，在病理高分期胧癌胞质到胞膜Ezrin蛋白的表达为弥漫性染色，说明了Ezrin蛋白与膀胧癌的发生有关，且肿瘤的分级越高Ezrin蛋白表达越多。研究指出，Ezrin蛋白在结肠癌、乳腺癌、肝癌及胃癌中均较正常组织的表达增高，并与恶性肿瘤的分期、分级及转移成正比［18-22］。如降低Ezrin的表达能使恶性细胞的侵袭速度明显下降，则表明下调Ezrin肿瘤细胞的生长和侵袭可以被抑制，所以Ezrin蛋白在恶性肿瘤中的高表达更易于发生侵袭转移，生存期更短，预后更差。

Ezrin的异常表达存在于多种类型的肿瘤中，越来越多的研究显示，Ezrin蛋白的表达水平在肿瘤组织中显著高于正常组织。Akisawa等［23］对多种胰腺癌细胞株Ezrin蛋白的表达情况检测中发现，Sc-cp9和Sz-vp10的两种胰腺癌细胞株的侵袭转移能力与Ezrin蛋白的表达高低有关。Li等［24］研究发现，Ezrin的异常高表达与肺癌的浸润转移呈正相关，通过降低Ezrin的表达能够逆转肺癌细胞的转移表型。Wang等［25］的研究显示，Ezrin在骨肉瘤细胞中的高表达可以作为原位骨肉瘤的诊断标志物。Wan等［26］的研究表明，Ezrin通过与整合素蛋白beta 4的相互作用，从而促进肿瘤的转移。与此同时，Ezrin和CD44、MET/HGF所形成的蛋白复合物可以促进肿瘤的侵袭转移。反之，Ezrin蛋白的螯合可以阴断HGF诱导的肿瘤转移作用［27-28］。Ezrin蛋白通过阴断与整合素相关的信号传导通路，或Ezrin Thr567磷酸化调节肿瘤细胞的吞噬作用促进肿瘤细胞的侵袭转移［29-30］。上述研究结果表明，高表达的Ezrin蛋白更易于发生肿瘤的侵袭转移，其生存期更短，并且预后更差。

EZH2是一种可以导致肿瘤抑制基因高度失活的转录抑制因子，EZH2在肿瘤的形成、发展、转移中起重要作用。EZH2作为一种具有染色质修饰作用的酶，关于EZH2的表达水平及其与多种肿瘤的相关性的研究逐渐增多。EZH2与疾病的进展和不良预后有密切关联，在正常组织和癌组织比较中发现EZH2在正常组织中低表达，在癌组织中则呈现高表达，应用免疫组织化学方法发现EZH2在肝细胞癌中具有较高的灵敏性和特异性。目前有很多关于恶性肿瘤与EZH2过表达相关性的研究，如食管癌、肺癌、胃癌、胰腺癌、子宫内膜癌、直肠癌等［31］。Varambally等［32］发现，EZH2 mRNA在前列腺癌中有163个基因表达受限癌细胞增殖得到抑制，反之上调EZH2 mRNA基因，可促进细胞增殖。Raaphorst等［33］利用免疫组织化学法得到，在正常静息的乳腺细胞EZH2是不表达的，在侵袭性的乳腺癌中则出现高表达，有明显统计学差异。还有研究发现，EZH2 mRNA在胃癌、结肠癌及宫颈癌等基因中存在特异性，在乳腺癌和前列腺癌中，EZH2蛋白的表达改变最为显著，并且EZH2蛋白的表达水平明显升高［34］。与正常组织相比，EZH2在多种恶性肿瘤组织中呈高表达，即EZH2的表达水平越高，其肿瘤的恶性程度越高，其预后越差。研究结果同样显示，EZH2基因的高表达与恶性肿瘤的进展及不良预后有关［35］。类似的研究显示［36］，与EZH2基因的高表达相关的基因突变，也与肿瘤的诱发相关。而且这些EZH2基因的基因突变可能促使肿瘤的形成。目前人们对EZH2的结构及在某些肿瘤中的作用机制有了一定的了解，但是对于其分子标志物在肿瘤的早期诊断及预后判断方面的研究不多。此外，EZH2对于肿瘤作用机制的下游调控基因是怎样通过促进肿瘤发生的问题，有待进一步研究。

4 Ezrin和EZH2的展望

Ezrin作为一种将细胞骨架与细胞膜联系起来的特定蛋白，大量研究针对于Ezrin蛋白与肿瘤的发生增殖、浸润、转移等方面的关系。目前随着PcG蛋白和TrxG蛋白复合物深入研究，对于EZH2的分子生物学结构和性质以及其与恶性肿瘤的关系和作用机制也展开了相应的研究并取得了一定的了解。就Ezrin和EZH2而言，不难看出Ezrin和EZH2拥有功能基因产物复杂作用和网络模式，Ezrin和EZH2成为多种肿瘤分子标志物和判断预后的标志，未来进一步的研究需要从Ezrin和EZH2的信号传导通路上研究肿瘤细胞增殖、浸润、转移的分子机制，便于更好地分析Ezrin和EZH2与恶性肿瘤的种种关系，这些机制的探索将为人类更深入地了解肿瘤细胞的侵袭和转移的机制以及在临床上观察肿瘤患者恶性程度、预后、转移提供可能的参考指标。相信通过深入探讨将有利于更加全面地认识Ezrin和EZH2，使Ezrin和EZH2成为肿瘤生物治疗的新靶点，更有效地控制肿瘤的转移，为开发出新的药物和临床相关治疗找到另一途径，最终将利于为肿瘤患者预后提供更加准确的诊断指标。

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Research progress of Ezrin and EZH2 and its relationship with tumor

LI YushiLI Zhengmin HAO Bin WANG Yuxue▲
Department of Orthopedic Surgery,the Third Clinical School of Harbin Medical University,Heilongjiang Province, Harbin 150040,China

In recent years,with the rapid development of molecular biology and deepening of research for tumor,more and more protein and gene associated with cancer were found,and has been widely attention,but also the protein gene is highly used in medical research.In numerous results in the study of Ezrin and EZH2 is considered to be two indepth study of genes,but the conclusion on the study of Ezrin and EZH2 is not very comprehensive and specific,there are still some other factors.So the more in-depth research on Ezrin and EZH2 is necessary,in this paper,the structure of Ezrin and EZH2,function and correlation of tumor are reviewed to facilitate further research in the future.

Tumor;Ezrin;EZH2;Research

R730

A

1673-7210(2015)01(b)-0160-04

2014-10-15本文编辑：程 铭）

李宇实（1987.3-），男，哈尔滨医科大学2012级肿瘤学专业在读硕士研究生；研究方向：肿瘤学。

▲通讯作者