EZH2调控非小细胞肺癌侵袭和预后的分子机制研究

EZH2是PcG（Polycomb complex group）基因家族的核心成员，通过催化PcG介导的基因沉默效应，在胚胎发育和细胞分化过程中发挥重要作用。近年研究发现EZH2在多种肿瘤组织中呈高表达，与肿瘤侵袭和预后相关。我们前期研究证明EZH2可作为非小细胞肺癌（NSCLC）侵袭和预后评估的分子标志物，但其在肿瘤进展中的作用机制尚未明确，特别是其转录调控的靶基因仍然未知。本研究将通过染色质免疫共沉淀-芯片及表达谱芯片筛选在EZH2差异表达组织和细胞中EZH2调控的靶基因。并利用NSCLC细胞株和人肺癌裸鼠模型，分析EZH2-靶基因调控对细胞侵袭能力及裸鼠的肿瘤增殖、肿瘤转移、生存期的影响。从而确定EZH2结合调控的靶基因，明确EZH2-靶基因调控在NSCLC肿瘤侵袭和预后中的作用，为阐明EZH2在恶性肿瘤中的作用通路和调控机制提供新线索，并为NSCLC治疗策略制订提供新的理论依据。

EZH2 是PcG（Polycomb complex group）基因家族的核心成员，通过催化PcG介导的基因沉默效应，在胚胎发育和细胞分化过程中发挥重要作用。近年研究发现EZH2 在多种肿瘤组织中呈高表达，与肿瘤侵袭和预后及耐药机制相关。文献报道非小细胞肺癌（NSCLC）中EZH2 参与细胞周期蛋白的表达调控，EZH2 可作为NSCLC侵袭和预后评估的分子标志物，但其在肿瘤进展中的作用机制尚未明确，特别是其转录调控的靶基因仍然未知。本研究主要利用染色质免疫共沉淀-芯片技术（CHIP-on-chip）及基因表达谱芯片分析，筛选非小细胞肺癌细胞中EZH2 结合调控的靶基因，探索研究非小细胞肺癌中EZH2调控分子机制。结果：染色质免疫共沉淀-启动子基因芯片分析了4种NSCLC细胞株H1299，A549，H460，H226中EZH2结合的基因，提示EZH2高表达的NCI-H1299和A549细胞中结合的基因位点有1657个，其中EGFR， BMP7， WNT1， TGFBR1等基因有文献报道。我们筛选5个候选基因，利用real-time PCR检测细胞中的表达情况，结果提示 H1299和A549中EGFR，IGF2表达明显高于EZH2低表达的H226细胞。siRNA抑制A549细胞EZH2后，表达谱芯片检测差异表达，获得上调基因257个，下调基因306个。用Western Blot方法验证肿瘤发生进展相关基因与EZH2的关联性，结果提示抑制EZH2可以使IGF2R，BMP6蛋白表达显著上调，相反MKI67，BIRC5，BRCA1，FGF2，IGF2蛋白表达下调。免疫组织化学染色法检测92例NSCLC组织标本中EZH2，EGFR，IGF2，IGF2R蛋白表达，提示EZH2阳性表达与 EGFR 的阳性表达呈显著正相关（p<0.01），与IGF2, IGF2R的阳性表达无相关性。EZH2与NSCLC耐药机制研究结果提示，EZH2高表达的肺癌细胞具有显著抗药性，抑制EZH2表达可使其对顺铂的耐药性下降，可使顺铂耐药株A549/DDP中凋亡相关基因Puma、Bad，胞周期相关基因P21表达上调。结论：在NSCLC细胞中EZH2可能通过EGFR基因调控通路参与肿瘤进展。芯片分析结果为EZH2 在恶性肿瘤中的作用通路和调控机制提供新的研究线索。