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(jìn)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(xì)胞蛋白上移除乙?；鶊F(tuán)，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(fù)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(xì)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(xì)胞中的分布位置等的分析，HDAC可被分為四個(gè)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(duì)多種腫瘤的化學(xué)治療方式中，具有廣泛認(rèn)可的治療應(yīng)用前景。Ⅰ型組蛋白去乙?；?HDAC)是傳統(tǒng)的疾病治療靶點(diǎn)。目前已經(jīng)有多種具有不同類型化學(xué)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(shí)驗(yàn)室研究和臨床藥物試驗(yàn)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(xì)胞淋巴瘤和外周T細(xì)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(kāi)發(fā)最廣泛并且進(jìn)入臨床前和臨床研究的HDAC抑制劑化合物，包括已被FDA批準(zhǔn)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(yīng)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(guò)美國(guó)食品藥品管理局批準(zhǔn)并投放藥品市場(chǎng)，用于臨床治療T細(xì)胞淋巴瘤。

4、　　即便如此，目前所知的幾種HDAC抑制劑對(duì)HDAC亞型的特異性有限，具有靶點(diǎn)以外的非特異性結(jié)合活性，或者具有無(wú)法預(yù)知的藥性或毒副作用。因此，需要開(kāi)發(fā)具有新型化學(xué)結(jié)構(gòu)的HDAC抑制劑來(lái)彌補(bǔ)這些不足。通過(guò)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(tuán)結(jié)構(gòu)，之前并未有報(bào)道顯示苯甲酰肼基團(tuán)具有HDAC抑制藥效。本研究前期的SAR分析證

5、實(shí)，這種骨架的結(jié)構(gòu)以中心的-C(O)-NH-NH-基團(tuán)，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(tuán)提供氫鍵以及弱Zn2+螯合活性，而兩側(cè)的疏水基團(tuán)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(jìng)爭(zhēng)性復(fù)合物抑制劑結(jié)合HDAC的機(jī)制具有結(jié)合快-釋放慢的特點(diǎn)。
　　在這類復(fù)合物中，本研究選取了最具有代表性的復(fù)合物，UF010。UF010以及其類似物的HDAC抑

6、制活性能夠削弱腫瘤細(xì)胞的增殖過(guò)程，它能夠通過(guò)抑制Ⅰ類HDAC來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。這是因?yàn)榧?xì)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(jìn)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(fù)制，能夠引起腫瘤抑制調(diào)節(jié)通路的活化，并且同時(shí)抑制許多致癌通路。在基于細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，UF010對(duì)抑制組蛋白和p53的去乙?；种扑?，高于氨基苯甲酰胺類化合物，低于具有強(qiáng)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(dá)，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(huì)被活化。這些通路的活化都可能會(huì)對(duì)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(lái)看，減少的一般毒性的HDAC抑制劑對(duì)于腫瘤治療來(lái)說(shuō)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?yàn)橹委熯@些疾病要避免細(xì)胞死亡。在初步的實(shí)驗(yàn)中，本