新型組蛋白去乙酰化酶抑制劑的篩選和活性研究.pdf

1、腫瘤的惡性進展與表觀遺傳的修飾有關(guān)，包括基因組DNA的甲基化，以及轉(zhuǎn)錄后修飾的組蛋白乙?；?，這些修飾能夠在不改變DNA序列的情況下，調(diào)節(jié)DNA的可接觸性以及染色體的結(jié)構(gòu)。組蛋白去乙?；?HDAC)是一類蛋白酶，能夠從組蛋白和其他細胞蛋白上移除乙?；鶊F，使組蛋白所結(jié)合的染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而調(diào)節(jié)該區(qū)域的基因的轉(zhuǎn)錄和復制。根據(jù)不同組蛋白去乙?；窰DAC的結(jié)構(gòu)和特性，包括真核生物細胞中的HDAC與酵母中HDAC的同源關(guān)系、分子量、

2、所包含的催化結(jié)構(gòu)、在細胞中的分布位置等的分析，HDAC可被分為四個亞型，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型。
　　組蛋白去乙?；窰DAC特異性抑制劑(HDACi)在臨床對多種腫瘤的化學治療方式中，具有廣泛認可的治療應用前景。Ⅰ型組蛋白去乙酰化酶(HDAC)是傳統(tǒng)的疾病治療靶點。目前已經(jīng)有多種具有不同類型化學結(jié)構(gòu)的小分子HDAC抑制劑被發(fā)現(xiàn)和研究，其中有很多化合物在前期的實驗室研究和臨床藥物試驗中表現(xiàn)出優(yōu)良的抗腫瘤藥物活性，能夠特異性治療特定癌癥，

3、例如皮膚T細胞淋巴瘤和外周T細胞淋巴瘤。目前研究較多的HDACi可分為四大類，異羥肟酸類化合物，氨基苯甲酰胺類化合物，環(huán)肽類化合物以及短鏈脂肪酸。異羥肟酸類化合物是開發(fā)最廣泛并且進入臨床前和臨床研究的HDAC抑制劑化合物，包括已被FDA批準上市的伏立諾他和貝利司他。恩替諾特具有苯甲酰胺結(jié)構(gòu)，應用于治療ER+乳腺癌。環(huán)肽類HDAC抑制劑例如羅米地辛，已于2009年通過美國食品藥品管理局批準并投放藥品市場，用于臨床治療T細胞淋巴瘤。

4、　　即便如此，目前所知的幾種HDAC抑制劑對HDAC亞型的特異性有限，具有靶點以外的非特異性結(jié)合活性，或者具有無法預知的藥性或毒副作用。因此，需要開發(fā)具有新型化學結(jié)構(gòu)的HDAC抑制劑來彌補這些不足。通過一種高通量篩選(HTS)的方式，本研究發(fā)現(xiàn)了一類化合物能夠選擇性抑制Ⅰ類HDAC，包括HDAC1，HDAC2以及HDAC3。這類化合物均具有苯甲酰肼骨架基團結(jié)構(gòu)，之前并未有報道顯示苯甲酰肼基團具有HDAC抑制藥效。本研究前期的SAR分析證

5、實，這種骨架的結(jié)構(gòu)以中心的-C(O)-NH-NH-基團，兩側(cè)的苯基以及短的脂肪鏈組成三重結(jié)構(gòu)。中心的基團提供氫鍵以及弱Zn2+螯合活性，而兩側(cè)的疏水基團特異地與HDAC催化中心的疏水口袋相互作用。重要的是，HDAC抑制劑的弱的Zn2+螫合作用可降低非靶蛋白結(jié)合活性。這類競爭性復合物抑制劑結(jié)合HDAC的機制具有結(jié)合快-釋放慢的特點。
　　在這類復合物中，本研究選取了最具有代表性的復合物，UF010。UF010以及其類似物的HDAC抑

6、制活性能夠削弱腫瘤細胞的增殖過程，它能夠通過抑制Ⅰ類HDAC來抑制腫瘤細胞的生長。這是因為細胞內(nèi)的蛋白包括組蛋白和非組蛋白賴氨酸殘基的乙?；揎椖軌蚺c雙鏈DNA結(jié)合，進而調(diào)控乙酰化蛋白所結(jié)合區(qū)域的基因的轉(zhuǎn)錄和復制，能夠引起腫瘤抑制調(diào)節(jié)通路的活化，并且同時抑制許多致癌通路。在基于細胞的實驗基礎上，UF010對抑制組蛋白和p53的去乙酰化抑制水平，高于氨基苯甲酰胺類化合物，低于具有強Zn2+螯合彈頭的異羥肟酸類化合物。另外，UF010可以調(diào)

7、控廣泛的基因表達，以激活抗腫瘤通路。NUPR1可能在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中具有重要作用。另外，ERK1/2通路也會被活化。這些通路的活化都可能會對UF010產(chǎn)生耐藥性。因此將UF010與其他能夠抑制這些存活通路的藥物聯(lián)用可能能夠提高抗腫瘤效果。從已有的HDAC抑制劑的臨床毒性來看，減少的一般毒性的HDAC抑制劑對于腫瘤治療來說更好。此外，低毒性的化合物更適合治療神經(jīng)退行性疾病和代謝系統(tǒng)疾病，因為治療這些疾病要避免細胞死亡。在初步的實驗中，本