具有多靶向作用的HDAC抑制剂在肿瘤治疗中的研究进展

组蛋白脱乙酰酶(HDACs)在调节靶基因表达方面发挥着重要作用。它们被认为是一类新型抗癌靶点,组蛋白去乙酰酶抑制剂(HDACis)可诱导肿瘤细胞凋亡、分化和生长停滞。目前已有多种HDAC抑制剂获得临床应用批准。在预防、治疗和协同增强方面,多靶点抑制剂已被证明优于单靶点药物,并且它具有更好的疗效和特异性,能有效地提高疗效、减少耐药性。本文就基于HDAC设计的多靶点抑制剂在抗肿瘤方面的研究进展作一综述。

HDAC抑制剂下调乳腺癌细胞系HER-2的表达及miRNA表达谱的变化

目的:探讨组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂下调乳腺癌HER-2的表达机制,为乳腺癌抗HER-2治疗提供新的实验依据。方法:利用HDAC抑制剂处理HER-2阳性乳腺细胞,q PCR和Western检测HER-2基因和蛋白水平的变化,同时采用mi RNA芯片筛选HDAC抑制剂相关的mi RNA谱,q PCR验证mi RNA表达变化。结果:体外细胞实验证实HDAC抑制剂TSA和SAHA可下调乳腺癌细胞系HER-2的表达,TSA可下调BT474的HER-2基因表达,浓度为100 nmol时下调10.7%,浓度为200 nmol时下调38.9%(P<0.05)。TSA对原代细胞HER-2基因表达无明显下调(P>0.05)。SAHA对BT474中HER-2基因表达的影响,浓度5μmol/L组下调93.9%(P<0.05),而1μmol/L组无明显下调。SAHA对原代细胞HER-2基因表达下调较为明显,浓度1μmol/L时下调92.7%,浓度5μmol/L时下调87.1%。通过mi RNA芯片筛选出7条mi RNA,q PCR监测SAHA、TSA处理后,mi R-762基因表达上调2.11倍。结论:HDAC抑制剂可能通过mi RNA表达谱改变介导下调乳腺癌HER-2的表达。

HDAC抑制剂丁酸钠抑制芳香酶肿瘤相关性启动子活性的研究

目的：探索芳香酶基因乳腺癌相关启动子特异性阻滞剂定点抑制肿瘤局部组织原位雌激素合成的可能性。方法：从乳腺癌标本中获取原代脂肪成纤维细胞进行培养，加入乳腺癌细胞MCF-7的条件培养液，作为芳香酶肿瘤相关性启动子(PI1，PI3)激活的研究细胞模型。用启动子特异性逆转录PCR、芳香酶活性检测等方法观察抗组蛋白乙酰化酶(HDAC)抑制剂丁酸钠(NaBu)对PI1，PI3活性的影响。结果：NaBu特异性抑制PI1，PI3基础和诱导水平转录本，但对另一种芳香酶启动子P14的表达无明显影响。其机制在于抑制PI1，PI的转录。结论：NaBu在乳腺癌治疗中具有潜在的临床价值，进一步研究丁酸钠的分子效应靶点，将为了解乳腺癌发病的关键环节提供良好的切入点。

HDAC抑制剂伏立诺他的专利保护情况

本文从伏立诺他作为HDAC抑制剂的用途入手,针对伏立诺他的相关专利文献进行了统计分析,从申请趋势、技术来源国、专利申请目标国、重要申请人、专利权终属公司、重要专利申请等方面对伏立诺他相关专利的特点进行归纳总结,着重分析了重要专利申请的特点,同时梳理了伏立诺他化合物原研方及上市药物研发方的专利申请路线,以期为国内药物研发企业制定研发策略、进行专利布局提供参考和借鉴。

新型羟氨类HDAC抑制剂的合成

对羟氨类HDAC抑制剂化学合成方法进行探索研究,并在此基础上合成出新的系列衍生物。以苯胺、辛二酸单甲酯为原料合成N-苯-8-甲酯辛酰氨,在无水的条件下使甲酯变成羟氨,进而合成目标化合物suberoylanilide hydroxamic acid(SAHA);以反式4-氯-3-硝基肉桂酸,二乙氨基乙硫醇盐酸盐为原料,形成西佛碱,还原胺化,合成目标化合物反式-甲基-3-(4-(2-(二乙氨基)乙硫醇基)3-噻吩甲氨基)丙烯酸酯。在文献的基础上改进合成路线,合成出SAHA和新的SB939类衍生物反式-甲基-3-(4-(2-(二乙氨基)乙硫醇基)-3-噻吩甲氨基)丙烯酸酯,为进一步开展新药物研究和实际开发具有自主知识产权的药物打下基础。

基于HDAC抑制剂设计的多靶点抗癌药物的研究进展

肿瘤的发生和发展涉及多个信号传导通路。研究表明,多靶点抗癌药物可提高单靶点抗癌药物的治疗效果,并降低耐药性,是抗癌药物研发的重要研究方向。目前,多靶点抗癌药物的设计是其研发的主要挑战之一。组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)与肿瘤的发生密切相关,其抑制剂可以降低肿瘤细胞凋亡的阈值,具有广泛的抗肿瘤活性,并且可与多种抗肿瘤药物联合使用发挥协同作用。目前,已有2个HDAC抑制剂被美国FDA批准用于治疗皮肤T-细胞淋巴瘤,分别是Vorinostat(SAHA)和Romidepsin(FK228),还有多个HDAC抑制剂如PXD-101(Phase II)、LBH589(Phase III)、MS-275(Phase II)等尚处于临床研究阶段。本文主要对基于HDAC抑制剂的多靶点抗癌药物的设计思路和生物活性进行综述。

新型环四肽HDAC抑制剂的化学合成及其对乳腺癌细胞增殖和迁移的抑制作用

目的:化学合成新型环四肽组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂并探索其对抗乳腺癌的作用及机制。方法:基于天然环四肽chlamydocin的化学结构特征优化设计新型环四肽HDAC抑制剂。应用CCK8、Hoechst染色、流式细胞仪以及划痕实验等方法评价该抑制剂的抗乳腺癌活性。Western blot方法被用于初步探索该抑制剂的可能作用机制。结果:质谱结果显示我们成功合成了新型环四肽HDAC抑制剂。细胞学检测发现,该抑制剂可显著抑制乳腺癌细胞系T47D和MCF7的细胞增殖和细胞迁移。环四肽HDAC抑制剂对MCF7和T47D的IC_(50)分别为3.0 nmol/L和2.5 nmol/L。细胞凋亡检测结果提示HDAC抑制剂处理细胞后,细胞凋亡水平显著增强。此外,经过该抑制剂处理之后,APOE蛋白表达水平显著上调,而SREBP2和HMGCR蛋白表达水平显著下调,提示环四肽HDAC抑制剂在脂代谢方面的潜在作用。结论:新型合成的环四肽HDAC抑制剂可有效抑制乳腺癌细胞增殖和迁移,或有望为乳腺癌治疗提供新的治疗药物。

中草药来源的Ⅰ类HDAC抑制剂筛选

为从中药来源的化合物中筛选Ⅰ类组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,采用HDAC抑制剂筛选试剂盒从60个化合物中筛选出对HDAC活性抑制作用较强的化合物,再用HDAC3/8抑制剂筛选试剂盒进一步评价其HDAC抑制,同时Western-blot法检测其对人宫颈癌细胞株(He La)Ⅰ类HDAC表达的影响。结果显示:血根碱、胡椒碱、异甘草素、丹酚酸C对HDAC抑制活性较强;异甘草素和异甘草苷显著抑制HDAC3/8活性;血根碱对He La细胞有明显的增殖抑制作用,对Ⅰ类HDAC的表达有明显的抑制作用。本研究提示血根碱、异甘草素和异甘草苷是Ⅰ类HDAC的抑制剂,其中血根碱值得进一步深入研究。

HDAC抑制剂通过miR-200c调控靶向CRKL抑制乳腺癌细胞增殖和侵袭的研究

目的探讨HDAC-miR200c-CRKL信号轴在HDAC抑制剂抗乳腺癌的作用机制。方法 RT-PCR和Western-blotting印迹分析,验证miR-200c、HDAC IIa成员及CRKL在乳腺癌细胞和正常乳腺上皮细胞中的表达;miR-200c模拟物转染到MDA-MB-231中以过表达miR-200c,观察miR-200c对乳腺癌增殖,侵袭和迁移所起作用及CRKL的蛋白表达;miR-200c抑制剂转染MDA-MB-231细胞,再用HDAC抑制剂处理,观察miR-200c和CRKL表达,及乳腺癌细胞的增殖和侵袭能力。结果 miR-200c在乳腺癌细胞中呈低表达,与CRKL和HDAC IIa成员的表达水平呈反比。用miR-200c模拟物转染乳腺癌MDA-MB-231细胞后,过表达miR-200c使CRKL表达下调了约68%;显著抑制MDA-MB-231细胞的增殖、侵袭和迁移。用miR-200c抑制剂转染MDA-MB-231细胞,再用HDAC抑制剂处理后miR-200c表达上升,CRKL表达下降;降低乳腺癌细胞的增殖和侵袭;用100nM miR-200c抑制剂转染下调miR-200c可部分削弱HDAC抑制剂对乳腺癌细胞增殖和侵袭的抑制。结论 HDAC抑制剂的抗乳腺癌作用部分是通过调节miR-200c直接靶向CRKL来实现的。HDAC-miR200c-CRKL信号轴可能成为乳腺癌新的诊断标志物和潜在的治疗靶点。。

HDAC抑制剂在吉非替尼治疗EGFR突变型非小细胞肺癌中的疗效增强作用实验研究

目的:探讨HDAC(组蛋白去乙酰化酶)抑制剂是否可以增强EGFR-TKI对突变型非小细胞肺癌的作用。方法:通过HDAC抑制剂伏立诺他(Vorinostat)对人肺癌细胞株H460(K-RAS突变)和非小细胞肺癌细胞株H1975(EGFR合并T790M突变)的作用,观察伏立诺他对EGFR-TKI敏感性的影响以及对BRCA1表达的影响。结果:伏立诺他联合吉非替尼可增强对两耐药细胞株的抑制作用,具有协同性。伏立诺他可降低H460和H1975细胞株的BRCA1的表达。结论:HDAC抑制剂能使H460和H1975细胞对吉非替尼更敏感,其机制可能与降低H460和H1975细胞的BRCA1基因表达有关。

HDAC抑制剂N2E诱导人肝星状细胞LX-2凋亡作用的研究

目的研究N2E诱导人肝星状细胞LX-2细胞凋亡,初步探讨其抗肝纤维化的可能性。方法使用细胞周期法检测N2E对LX-2的增殖抑制作用;通过AnnexinV-APC/PI双染检测法来验证N2E对LX-2的凋亡诱导作用;通过线粒体膜电位和Caspase-3分光光度计法进一步验证N2E对LX-2的凋亡诱导作用;肝星状细胞LX-2经N2E作用24 h后,采用Western blot检测HDAC3、Caspase-3、Cleaved-Caspase-3、TGF-β1以及α-SMA的表达水平。结果 N2E能明显抑制人肝星状细胞LX-2的增殖生长,诱导细胞凋亡。高浓度(10μmol/L)能明显下调线粒体膜电位,差异具有统计学意义(P<0.01)。N2E能明显提升LX-2中Caspase-3的活性,且强于SAHA;N2E显著下调LX-2细胞系中HDAC3、TGF-β1以及α-SMA的蛋白表达,同时能够下调Caspase-3酶原蛋白,促进活化状态Cleaved-Caspase-3蛋白表达。结论 N2E能够显著地诱导人肝星状细胞LX-2凋亡和下调纤维化蛋白的表达,可能具有潜在的抗肝纤维化作用。

HDAC抑制剂对食管癌细胞FKBP3的调节作用

目的探究组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂对食管癌细胞FK506结合蛋白3(FKBP3)的调节作用及其具体调节机制。方法使用HDAC抑制剂处理食管癌细胞ECA109和KYSE30,于48 h后收集细胞并分别进行Western blot及qPCR检测FKBP3蛋白与其mRNA水平;利用siRNA干扰技术对食管癌细胞进行HDACs敲低实验,Western blot和qPCR分别检测FKBP3的表达水平;通过检索STRING数据库,得到FKBP3和HDACs相互作用的网络。结果HDAC的广谱抑制剂辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA)和HDAC1/HDAC3的特异性抑制剂恩替诺特(MS-275)表现出对FKBP3的抑制作用,且通过降低FKBP3的mRNA水平实现的;特异性敲低HDAC1和HDAC2均会导致细胞中FKBP3蛋白水平的降低,而HDAC3的敲低并无上述效应;数据库检索结果表明FKBP3和HDAC1、HDAC2存在相互作用,并可能通过形成复合体发挥生物功能。结论在食管癌细胞中,HDAC抑制剂可以降低FKBP3的表达,且很可能是通过抑制HDAC1和HDAC2实现的。

治疗多发性骨髓瘤的HDAC抑制剂——Farydak

2015年2月23日，美国食品药品监督管理局（ FDA）批准瑞士诺华（ Novartis）制药的抗癌新药 Farydak（ panobinos-tat，LBH589）联合硼替佐米（ bortezomib）和地塞米松（ dexam-ethasone）用于既往接受至少2种治疗方案治疗失败的多发性骨髓瘤（ myltiple myeloma，MM）患者。Farydak成为用于治疗多发性骨髓瘤的首个组蛋白脱乙酰酶（ HDAC）抑制剂，该药的表观遗传学活性，可能有助于恢复多发性骨髓瘤细胞的功能。

中科院上海药物所研究揭示HDAC抑制剂实体瘤治疗失败机制

中国科学报讯中科院上海药物所耿美玉课题组和丁健院士课题组合作,研究揭示了组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂对乳腺癌治疗不敏感的机制。相关研究已在线发表于《癌症细胞》。HDAC抑制剂是靶向肿瘤表观遗传修饰的分子靶向药物,但其治疗实体肿瘤效果不佳,且因机制不明,尚无合理的用药策略,极大限制其在临床上的广泛使用,成为领域内亟待解决的科学问题。该研究以乳腺癌/三阴乳腺癌为切入点,首次揭示细胞因子受体家族成员白血病抑制因子受体（LIFR）的反馈激活,

HDAC2抑制剂CAY10683通过自噬对急性肝衰竭小鼠的保护作用

目的:探究HDAC2抑制剂CAY10683在急性肝衰竭小鼠模型中的保护机制。方法:将C57BL/6雄性小鼠随机分为正常组、模型组、CAY10683组、自噬抑制剂MRT68921组和CAY10683/MRT68921联合组。D-氨基半乳糖和脂多糖诱导建立急性肝衰竭小鼠模型,获取小鼠血清及肝脏标本。检测血清中丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶含量;一部分肝组织用于HE染色和电镜下观察,另一部分肝组织用于生化检测,蛋白质印迹法检测自噬蛋白UNC-51样激酶1和苹果酸脱氢酶1(MDH1)的相对含量,生化试剂盒检测组织中葡萄糖、丙酮酸、乳酸和乳酸脱氢酶含量。结果:CAY10683可增加急性肝衰竭小鼠模型中肝脏内的自噬水平,对小鼠肝脏具有一定的保护作用,CAY10683可降低急性肝衰竭小鼠模型中肝组织内的葡萄糖、丙酮酸、乳酸和LDH含量,增加肝组织内MDH1含量;MRT68921则相反;CAY10683一定程度上可拮抗MRT68921的作用。结论:HDAC2抑制剂CAY10683在小鼠肝衰竭进程中可能通过提高自噬水平改善肝脏内代谢,对肝脏起到一定的保护作用。

基于反式-β-芳基烯丙酰四氢异喹啉母核的HDAC抑制剂:设计、合成及其抗肿瘤活性研究

本研究基于前期获得的抗肿瘤反式-β-芳基烯丙酰四氢异喹啉骨架,设计合成了18个HDAC抑制剂(histone deacetylases inhibitors,HDACis),并对其进行抗肿瘤活性评价。体外抑酶活性测试结果表明,化合物13d~13f、13m~13o呈现出优异的HDAC1抑制活性,IC_(50)在个位数纳摩尔或亚纳摩尔级。体外抗增殖实验结果表明,13o表现出显著的抗增殖活性(A549,IC_(50)=0.89μmol·L^(-1);HCT116,IC_(50)=0.49μmol·L^(-1)),优于阳性对照vorinostat(SAHA);此外,对HDAC1抑制活性最强的13e(IC_(50)=3.8 nmol·L^(-1))亦呈现出优良的抗增殖活性(A549,IC_(50)=1.74μmol·L^(-1);HCT116,IC_(50)=2.43μmol·L^(-1))。Western blot实验表明,化合物13e可剂量依赖性地上调A549细胞内组蛋白H3和α-tubulin的乙酰化水平。这些结果表明,化合物13e和13o具有进一步研究价值。

选择性HDAC抑制剂的研究进展

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂代表了一类重要抗肿瘤化合物,其中vorinostat(SAHA)、romidepsin(FK-228)已经成功上市,应用于临床;MS-275、CI994、MCGD0103等处在系统的临床研究阶段,它们对于HDAC亚型有一定的选择性。近年来,还发现了一些对HDAC亚型具有高选择性的化合物,关于这些化合物的设计、结构改造及药理活性已成为研究热点,本文将对HDAC亚型选择性抑制剂的结构类型、构效关系及作用特点等方面的最新研究进展进行综述。

含丙二酰胺结构片段的硫醇类HDAC抑制剂的设计、合成及抗肿瘤活性研究

目的设计并合成含丙二酰胺结构片段的硫醇类HDAC抑制剂,评价其体外抗肿瘤细胞增殖活性及组蛋白去乙酰化酶抑制活性。方法以丙二酸二乙酯和1,5（6）-二溴戊（己）烷为原料,经C-烷基化、水解、缩合、亲核取代、水解共5步反应合成目标化合物;以伏立诺他为阳性对照药,分别采用MTT法和台盼蓝染色法考察了目标化合物对人乳腺癌细胞MCF-7和人急性早幼粒白血病细胞HL-60细胞株的抗增殖活性;并测试了部分化合物在10μmol·L^-1浓度下的抑酶活性。结果与结论共合成21个未见文献报道的新化合物,结构经1H-NMR、MS和IR确证;化合物Ⅲa-8、Ⅲa-11、Ⅲa-12、Ⅲa-13和Ⅲa-14的体外抗乳腺癌活性好于伏立诺他,其中Ⅲa-12的活性最强,IC50值为4.28μmol·L^-1,化合物Ⅲa-8的体外抗白血病细胞活性最强,GI50值为6.85μmol·L-1;Ⅲa系列化合物在10μmol·L^-1时的酶抑制率为59%~77%,而其相应的硫酯化合物没有表现出明显的酶抑制活性（抑制率〈5%）,说明硫酯类化合物不能直接与酶发生相互作用,而其水解产物具有一定的酶抑制活性。

HDAC抑制剂及其联合PI3K抑制剂抗肿瘤研究进展

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)通常异常过表达,导致肿瘤抑制基因的转录抑制。作为具有巨大潜力的抗癌药物,组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors, HDIs)可以通过调节核小体结构,抑制HDAC活性,调控抑癌基因表达而发挥抗肿瘤效应。目前,已上市的5个HDAC抑制剂适应症局限于外周T细胞淋巴瘤和皮肤T细胞淋巴瘤,而在实体瘤方面,大多数作为单一药物使用的HDAC抑制剂未能得到有效的治疗效果。磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)是PI3K-AKT-mTOR信号通路的起始节点,在肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭、分化等过程中起着十分重要的作用,该通路的异常激活与肿瘤的发生发展有着密切关系,将HDAC抑制剂和PI3K抑制剂的联合使用以及HDAC/PI3K双靶点抑制剂能够改善单独用药时存在的问题。本综述介绍了具有代表性的HDIs和PI3K抑制剂,以及HDAC/PI3K抑制剂联用及双靶点抑制剂的抗肿瘤临床和临床前研究进展。