EZH2表达与昼夜节律基因在肝细胞癌中的调控机制及预后价值研究

《Scientific Reports》：EZH2 expression in hepatocellular carcinoma and its relationship with circadian rhythm-related genes

本研究针对肝细胞癌（HCC）高死亡率与治疗瓶颈问题，通过整合TCGA/GEO数据库分析、实验验证（Western blot、siRNA敲低、CCK-8等）及多组学方法，首次揭示EZH2通过调控CLOCK/CRY1等昼夜节律核心基因促进HCC进展的机制。研究证实EZH2高表达与肿瘤晚期阶段、不良预后及免疫细胞浸润显著相关，构建的预后列线图（AUC达0.760）和DNA甲基化位点（如cg18494018）为HCC精准诊疗提供新靶点。成果发表于《Scientific Reports》，为昼夜节律失调相关肿瘤治疗策略开辟新方向。

　　

肝细胞癌是全球第三大癌症致死原因，每年导致近83万人死亡。尽管手术切除、肝移植和系统性治疗等手段不断进步，但对晚期患者效果有限，迫切需要新的治疗靶点和预后标志物。近年来，科学家发现昼夜节律紊乱与肝癌的发生发展密切相关——就像人体内部有一个精密生物钟，一旦失调就会影响细胞周期、DNA修复等关键生理过程，为肿瘤生长提供可乘之机。与此同时，表观遗传调控因子EZH2作为PRC2复合物的核心组分，通过催化组蛋白H3K27三甲基化（H3K27me³）沉默抑癌基因，在多种癌症中高表达并预示不良预后。那么，EZH2与昼夜节律基因之间是否存在某种隐秘的“对话”，共同推动肝癌进展？南京医科大学等单位的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究，首次揭开了这对组合在肝癌中的共谋关系。

为解答这一科学问题，研究团队展开多维度探索。他们首先通过TCGA和GEO数据库筛选出2590个肝癌差异表达基因，与昼夜节律相关基因交集后锁定40个关键基因。利用蛋白互作网络和机器学习算法（LASSO回归）层层筛选，发现EZH2与CHEK1是影响患者生存的独立风险因素。实验验证阶段采用肝癌细胞系（Huh7、JHH7）和正常肝细胞MIHA进行对比，通过siRNA基因敲低、Western blot、CCK-8增殖实验、彗星电泳等技术多角度验证EZH2功能。生物信息学分析还涵盖基因富集分析（GO/KEGG）、免疫浸润评估（ssGSEA/CIBERSORT）和DNA甲基化分析（MethSurv数据库）。

筛选核心基因与昼夜节律基因的关联

研究团队通过差异表达分析发现2036个上调基因和554个下调基因，其中40个与昼夜节律调控相关。这些基因显著富集于节律性过程、组蛋白激酶活性等通路，提示表观遗传修饰在肝癌昼夜节律失调中起关键作用。网络分析筛选出8个枢纽基因，经LASSO回归和Cox回归最终确定EZH2为独立预后因子。

EZH2在肝癌中的高表达及预后价值

TCGA和GEO数据均显示EZH2在肝癌组织中显著高表达（AUC=0.977），且与晚期T分期、高病理分级和不良生存率密切相关。生存分析表明低EZH2表达组的总生存期（OS）、疾病特异性生存期（DSS）和无进展间隔期（PFI）均显著延长。来自HPA数据库的免疫组化结果直观显示肝癌组织中EZH2蛋白水平明显升高。

预后模型构建与验证

整合T分期、M分期、病理分期和EZH2表达构建的列线图模型，在1、3、5年生存率预测中表现出良好校准度（AUC分别为0.760、0.742、0.746）。决策曲线分析（DCA）证实该模型在临床阈值范围内具有实用价值。

EZH2功能富集与免疫浸润分析

共表达基因主要参与细胞周期、DNA复制等通路。免疫浸润分析显示EZH2高表达与Th2细胞正相关（r=0.662），与树突状细胞负相关（r=-0.404），提示其可能通过调节肿瘤微环境促进免疫逃逸。

基因突变与甲基化调控

EZH2突变频率仅2.9%，但启动子区甲基化水平显著升高。MethSurv数据库鉴定出cg18494018等6个CpG位点甲基化与预后相关，表明表观遗传而非遗传变异主导EZH2调控。

EZH2与昼夜节律基因的调控关系

实验证实EZH2与CLOCK（r=0.316）、CRY1（r=0.440）表达呈正相关。在肝癌细胞中敲低EZH2后，CLOCK和CRY1的mRNA和蛋白水平均下降，首次揭示EZH2通过调控核心生物钟基因影响肝癌进程。

EZH2敲低抑制增殖并诱导DNA损伤

功能实验表明敲低EZH2可显著抑制肝癌细胞增殖（CCK-8 assay），并引发DNA损伤（彗星实验尾长增加），证实其在维持基因组稳定性中的重要作用。

这项研究通过多组学整合分析结合实验验证，系统阐释了EZH2作为肝癌预后生物标志物的临床价值，并首次揭示其通过调控CLOCK/CRY1等昼夜节律基因影响肿瘤进展的新机制。尽管缺乏体内实验验证和大规模临床样本是该研究的局限，但构建的预后模型和鉴定的甲基化位点为肝癌精准诊疗提供了新思路。更重要的是，该研究将表观遗传调控与昼夜节律失调这两个前沿领域巧妙联结，为开发针对生物钟相关肿瘤的EZH2抑制剂开辟了全新路径，对实现肝癌个体化治疗具有重要转化意义。