LSD1、HDAC及其双靶点抑制剂在抗肿瘤应用中的研究进展

表观遗传学调控因其可逆性及在疾病进程中的关键作用,已成为肿瘤治疗的重要靶点。组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶(LSD1)与组蛋白去乙酰化酶(HDAC)是调控癌细胞基因表达的重要靶点,抑制这两种蛋白可以显示出显著的肿瘤治疗效果。本综述聚焦于LSD1和HDAC的单靶点及双靶点抑制剂的研究进展,探讨了这些抑制剂在抗肿瘤治疗中的应用。双靶点抑制剂通过同时抑制LSD1和HDAC活性,提供了超越单一抑制剂的抗癌效果,展示了改善治疗效果的潜力。文章细致回顾了这些抑制剂在临床前研究和临床试验中的表现,指出其优势与挑战,并对未来研究方向进行了展望。

新型苯并呋喃衍生物作为LSD1抑制剂的QSAR研究

组蛋白赖氨酸特异性去甲基酶1 (LSD1)是一种黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖性胺氧化酶,可特异性识别H3K4和H3K9底物,并去除其单甲基或二甲基修饰。它介导许多细胞内信号通路,与肿瘤的发生和发展密切相关。因此,开发高效、特异的LSD1抑制剂不仅有利于研究LSD1的生物学功能,而且对抗肿瘤药物的开发具有重要的科学意义。建立定量构效关系(QSAR)模型可以预测分子的物理和化学性质。在本研究中,利用基因表达编程(GEP)建立了一个具有描述符的非线性定量构效关系(QSAR)模型,并预测了一系列新型苯并呋喃化疗药物的活性。这些描述符是在CODESSA软件中计算的,并基于启发式算法从描述符池中选择。选择4个描述符来建立多元线性回归模型。获得了训练集和测试集的最佳非线性QSAR模型,相关系数分别为0.92和0.80,平均误差分别为0.07和0.60。显然,基于GEP的QSAR模型具有更好的抑制剂疗效预测稳定性。这些发现对LSD1抑制剂作为高选择性的一流临床候选药物的设计提供了新的价值。

组蛋白去甲基化酶LSD1去除亲代组蛋白H3K4me2促进复制偶联的核小体装配

目的探索真核细胞内影响与调控复制偶联的核小体组装及解聚的表观遗传学机制。方法人骨肉瘤细胞系(U2OS)转染对照和组蛋白H3K4去甲基化酶(lysine-specific demethylase 1,LSD1)siRNA,双胸苷阻滞或胸苷-诺考达唑联合阻滞同步化细胞,释放后在不同时间点进行流式细胞术分析,检测LSD1敲低对细胞周期的影响;免疫印迹试验检测LSD1 siRNA敲低效率;U2OS细胞同步化后进行免疫荧光共聚焦显微镜观察,检测LSD1、组蛋白H3K4二甲基化、一甲基化(H3K4me2/1)在细胞周期中的表达水平;U2OS细胞转染对照、LSD1 siRNA后进行微球菌核酸酶(micrococcal nuclease,MNase)消化后检测核小体装配效率;免疫共沉淀实验检测与LSD1存在相互作用的体内蛋白。结果组蛋白H3K4去甲基化酶LSD1能促进复制偶联的核小体装配。结论复制前期LSD1催化亲代组蛋白H3K4me2去甲基化,导致H3K4me2被清除至一定水平,有助于复制偶联的核小体装配。本研究不仅揭示了LSD1之前未被阐明的生物学功能,同时拓宽了对表观遗传生物学功能的认知。

组蛋白去甲基化酶LSD1及其生物学功能

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(Lysine specific demethylase1,LSD1)的发现,表明组蛋白的甲基化修饰是一个动态可调节的过程。结构分析显示,LSD1是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinulcleotide,FAD)依赖性胺氧化酶,它能够特异性脱去单甲基化和二甲基化组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)和H3K9位点上的甲基基团。功能研究显示,LSD1定位于细胞核内,调控着基因转录的激活和抑制,被誉为细胞深处的基因"开关",在胚胎发育和肿瘤发生过程中起着重要的作用。文章主要综述了LSD1的结构、作用机制及其调控作用研究的新进展。

LSD1和AR在前列腺癌中的表达及其意义

目的检测赖氨酸特异性组蛋白脱甲基酶(LSD1)和雄激素受体(AR)在前列腺癌中的表达,探讨其与前列腺癌的Gleason分级、临床分期、复发和转移之间的关系。方法收集150例前列腺癌患者随机标本制作组织芯片,另30例非肿瘤性前列腺组织作为对照。用免疫组织化学EnVision法检测两组标本中LSD1和AR的表达情况。结果前列腺癌组织中LSD1和AR阳性率分别为90.7%和80.3%,非肿瘤性前列腺组织中阳性率分别为20.0%和10.0%。相关分析表明,LSD1和AR在前列腺癌中的表达与Gleason分级以及复发相关,与临床分期和转移无相关性。结论 LSD1和AR可能是预测前列腺癌复发及预后的重要生物学指标。

苦荞锌指蛋白基因FtLSD1的克隆及其对非生物胁迫的应答

根据苦荞(Fagopyrum tataricum)花期转录组数据,分别以苦荞DNA和cDNA为模板,克隆得到1个苦荞C2C2型锌指蛋白基因FtLSD1(GenBank登录号KP252134)的DNA序列和cDNA序列,采用实时荧光定量PCR方法,研究了FtLSD1基因在非生物胁迫下的表达模式。结果显示:苦荞FtLSD1基因DNA全长2 427bp,由6个外显子和5个内含子构成,符合GU-AG剪切原则;cDNA序列包含一个528bp开放阅读框,编码175个氨基酸,具有LSD1家族的典型结构域;UV-B照射和水杨酸处理均能使FtLSD1基因的表达量上升,且UV-B处理在6h达到最大,为0h(CK)的3.84倍;水杨酸处理于10h达到最大,为0h(CK)的3.44倍,而4℃冷胁迫下该基因表达量保持稳定。推测该基因可能参与苦荞抗UV-B和高浓度水杨酸等非生物胁迫的应答反应,为苦荞的抗逆性研究提供新的视角。

组蛋白去甲基化酶LSD1的结构和功能研究进展

组蛋白去甲基化酶LSD1的发现是表观遗传学领域的重要进展,揭示了组蛋白赖氨酸甲基化和其他化学修饰如乙酰化、磷酸化、泛素化等一样是一个动态调节的过程.结构和功能研究显示LSD1调控着基因转录的激活和抑制以及p53的活性,在癌症的发生和发展中起着重要的作用,是一个潜在的抗癌药物开发靶蛋白.

套细胞淋巴瘤中LSD1、H3K4me1、H3K4me2蛋白表达及临床意义

目的探讨LSD1蛋白、组蛋白H3K4me1、H3K4me2在套细胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma,MCL)中的表达及临床意义。方法采用免疫组化法检测30例MCL和30例反应性淋巴结炎组织(对照组)中LSD1、H3K4me1、H3K4me2的表达,分析三者之间的相关性以及与临床病理特征的关系。结果 H3K4me1、H3K4me2、LSD1在MCL中的阳性高表达率分别为33%(10/30)、10%(3/30)和50%(15/30),在对照组中的阳性高表达率分别为71%(23/30)、47%(14/30)和17%(5/30)。LSD1在MCL中的表达高于对照组,H3K4me1、H3K4me2在MCL组织中的表达低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。H3K4me1、H3K4me2、LSD1表达与临床病理特征均无关(P>0.05),LSD1与H3K4me1、H3K4me2表达呈负相关和负相关发展趋势(rs=-0.483,P=0.007;rs=-0.015,P=0.934),H3K4me1与H3K4me2表达呈正相关(rs=0.665,P=0.000 1)。结论 MCL中LSD1蛋白呈高表达,组蛋白H3K4me1和H3K4me2呈低表达。LSD1调控组蛋白H3K4甲基化水平,可能在MCL发生、发展过程中起一定的作用,LSD1高表达有辅助病理诊断价值,并为MCL的治疗提供新思路。

食管鳞状细胞癌组织中RASSF1A、LSD1的表达及其与预后的关系

目的探讨RASSF1A和LSD1在食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)组织中的表达及其与预后的关系。方法采用免疫组化SP法,检测RASSF1A和LSD1在80例ESCC组织及其癌旁正常组织中的表达。结果 ESCC组织中RASSF1A阳性率低于正常组织,LSD1阳性率高于正常组织(P均<0.05)。RASSF1A阳性与ESCC的TNM分期、分化程度、浸润深度、淋巴结转移及肿瘤大小有关(P<0.05);LSD1阳性与ESCC淋巴结转移及肿瘤大小有关(P<0.05)。RASSF1A阳性患者的生存时间高于阴性患者(P>0.05);LSD1阳性患者的生存时间明显低于阴性患者(P<0.05)。TNM分期、浸润程度、肿瘤大小均可作为ESCC独立的预后风险因素。结论 RASSF1A、LSD1在ESCC的发生、发展中表达异常,其与患者的肿瘤进展、转移及预后有关,结合临床病理可作为判断预后的指标。

LSD1在乳腺癌中的表达及意义

研究LSD1在乳腺癌、癌旁组织及乳腺腺病标本组织中的表达,及其与乳腺癌病理特征及预后的相关性。应用免疫组织化学检测60例乳腺癌浸润性癌患者的癌、癌旁组织及20例乳腺腺病石蜡包埋组织中LSD1的表达情况,及其与乳腺癌临床病理特征及预后的相关性。结果表明,LSD1在乳腺癌组织的表达高于癌旁组织及乳腺腺病组织(P<0.05),其表达与雌激素受体(ER)表达呈负相关(相关系数为-0.505,P<0.01)。LSD1高表达的乳腺癌患者的预后更差(P<0.05)。

siRNA下调LSD1基因对卵巢癌OVCAR-3细胞增殖和周期的影响

目的应用小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)抑制赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)基因的表达,探讨其对卵巢癌OVCAR-3细胞增殖和生长周期的影响。方法采用脂质体介导法将LSD1-siRNA转染卵巢癌OVCAR-3细胞;实时荧光定量PCR(RFQ-PCR)和Western blot法检测基因的表达;MTT法检测细胞增殖能力;FCM分析细胞周期。结果成功转染LSD1-siRNA后,OVCAR-3细胞中LSD1 mRNA和蛋白表达均明显下降;细胞增殖明显抑制;G_2/M期细胞比例增加。结论 LSD1-siRNA可显著下调LSD1基因在卵巢癌OVCAR-3细胞中的表达水平,在一定程度上抑制卵巢癌细胞的增殖,导致细胞周期阻滞。

TGF-β1上调LSD1表达激活ERK/NF-κB p65通路促进胃癌增殖的实验研究

目的探讨转化生长因子β1(TGF-β1)上调赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)表达激活下游细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)/核因子κBp65(NF-κB p65)信号通路促进胃癌细胞增殖的作用机制。方法利用外源性人重组TGF-β1作用于人胃癌细胞系MGC-803、SGC-7901、AGS和正常胃黏膜细胞系GES-1。MTT法检测各组细胞增殖活性。Western blotting法检测LSD1蛋白表达。将MGC-803细胞分为5组:空白对照组、TGF-β1组、TGF-β1+TCP(LDS1抑制剂)组、TGF-β1+SIS3(SMAD3抑制剂)组、TGF-β1+SCH772984(ERK1/2抑制剂)组。Western blotting法检测p-SMAD2、p-SMAD3、p-ERK1/2、p-p65蛋白和核p65蛋白表达。采用免疫荧光染色法检测p65在细胞核中的定位。结果TGF-β1可促进MGC-803、SGC-7901、AGS细胞的增殖活性,且上调LSD1蛋白表达,呈浓度和时间依赖性。与TGF-β1组比较,TGF-β1+TCP组MGC-803细胞LSD1蛋白表达下调,增殖抑制率降低(P<0.05)。与空白对照组比较,TGF-β1组MGC-803细胞LSD1、p-SMAD2、p-SMAD3、p-ERK1/2、p-p65和核蛋白p65蛋白表达量升高(P<0.05)。与TGF-β1组比较,TGF-β1+SIS3组LSD1蛋白表达无差异(P>0.05),TGF-β1+SCH772984组LSD1蛋白表达明显降低(P<0.05),p65蛋白核定位量也减少。结论LSD1在TGF-β1促进胃癌细胞增殖中发挥着重要作用,可能与TGF-β1上调LSD1表达与激活下游ERK/NF-κB p65信号通路,促进p65核转移有关。

LSD1对前列腺癌LNCaP细胞的上皮间质转化和侵袭能力的影响

目的检测赖氨酸特异性去甲基化酶(LSD1)在前列腺癌组织中的表达,并探讨其对前列腺癌细胞上皮间质转化和侵袭能力的影响。方法通过免疫组化观察LSD1在高Gleason评分、低Gleason评分的前列腺癌及良性前列腺增生组织中的表达;将前列腺癌LNCaP细胞转染LSD1-过表达质粒(过表达组)或siRNA(干扰组)来上调或下调LSD1的表达,采用实时定量聚合酶链反应(real-time PCR)进行验证;用Transwell细胞迁移和侵袭试验评估LSD1表达的上调或下调对前列腺癌LNCaP细胞侵袭力的影响,并用蛋白质印迹技术检测LSD1和上皮间质转化标记物E-钙黏素(E-cadherin)、N-钙黏素(N-cadherin)和α-平滑肌动蛋白(α-SMA)的表达。结果LSD1在前列腺癌组织内呈高表达,明显高于良性前列腺增生组织,且其在高Gleason评分的前列腺癌组织中的表达显著高于低Gleason评分者与空白对照组比较,LSD1基因和蛋白表达水平在过表达组中显著增加(P<0.05),LSD1表达增加显著提高前列腺癌LNCaP细胞的迁移和侵袭能力,并且使N-cadherin和α-SMA的表达水平显著增加(P<0.05),而使E-cadherin的表达水平显著下降(P<0.05);与空白对照组比较,LSD1基因和蛋白表达水平在干扰组中显著降低(P<0.05),抑制LSD1表达显著降低前列腺癌LNCaP细胞的迁移和侵袭能力,并且使N-cadherin和α-SMA的表达水平显著减少(P<0.05),而使E-cadherin的表达水平显著增加(P<0.05)。结论LSD1在前列腺癌中表达增加,能够促进前列腺癌细胞上皮间质转化,并增加前列腺癌细胞的侵袭能力。

LSD1小分子抑制剂的合成及抗肿瘤活性研究

设计并合成了一系列以苯甲酰肼类结构为母核的赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(LSD1)小分子抑制剂,并研究其体外抗肿瘤活性。首先,通过体外酶水平单浓度抑制实验进行了初步评价,并随后进一步考察目标化合物对多种LSD1高表达肿瘤细胞株增殖的抑制作用,化合物结构经质谱及核磁共振表征确证。活性评价结果显示,3-(((3R,5S)-3,5-二甲基吗啉代)磺酰基)-N'-(7-羟基-2,3-二氢-1H-茚-1-亚基)苯甲酰肼、N'-(1-(5-氯-2-羟基苯基)亚乙基)-3-(((3R,5S)-3,5-二甲基吗啉代)磺酰基)苯甲酰肼和N'-(4-氯-7-羟基-2,3-二氢-1H-茚-1-亚基)-3-((4-吗啉代哌啶-1-基)磺酰基)苯甲酰肼可显著抑制肿瘤细胞的增殖,并有4个目标化合物对体外多种LSD1高表达的肿瘤细胞株增殖有抑制作用,其中3-(((3R,5S)-3,5-二甲基吗啉代)磺酰基)-N'-(7-羟基-2,3-二氢-1H-茚-1-亚基)苯甲酰肼对BGC823、HCT116、A2780s的半数抑制浓度分别为0.32、0.54、0.90μmol/L。

LSD1与肿瘤转移的研究进展

表观遗传是一种不基于DNA序列差异的核酸遗传,其能对基因产生可逆化修饰而激活或阻断基因的转录与翻译,在肿瘤的发生、增殖、侵袭转移甚至耐药的过程中发挥重要作用。表观遗传学的发展改变了人们对基因组的认识,不仅基因的结构包含遗传信息,其修饰也可记载遗传信息。目前已知的表观遗传修饰主要包括：DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA（Micro RNA）及核小体重塑等。

LSD1在消化道肿瘤中的研究进展

传统观点认为,肿瘤是由基因突变引起的。但近年来的研究证实,表观遗传机制在肿瘤的病理变化中起着非常重要的作用。表观遗传机制表现异常会影响基因的转录。基因具有组织特异性,并广泛参与细胞的生长、分化、凋亡、转化以及肿瘤进程,对肿瘤的预防、临床诊断和治疗均具有重要意义[1]。食管癌、胃癌和肠癌是目前比较常见的消化道恶性肿瘤,其发病率和死亡率均居世界前列,严重影响了我国居民的健康。消化道肿瘤目前最主要的治疗手段是手术、放疗和化疗,

组蛋白赖氨酸特异性脱甲基酶1(LSD1)在肿瘤治疗中的应用进展

组蛋白去甲基化酶LSD1的发现揭示了组蛋白赖氨酸的甲基化与其他化学修饰如乙酰化、泛素化等一样,是动态调节的过程。LSD1控制基因转录的激活和抑制以及p15、p19、p21、p53等抑癌基因的活性,在癌症的发生和发展中起着重要的作用,是一个潜在的抗癌药物开发靶蛋白。

肾透明细胞癌中KIF2A LSD1蛋白表达的相关性研究

目的:通过检测KIF2A、LSD1在肾透明细胞癌(RCCC)组织及癌旁非肿瘤组织中的蛋白表达情况探讨其与RCCC发生、发展及生物学行为相关性。方法:运用免疫组织化学方法检测120例肾透明细胞癌组织和40例癌旁非肿瘤组织KIF2A、LSD1蛋白表达情况,分析两者与肾透明细胞癌患者临床病理参数关系。结果:KIF2A蛋白在肾透明细胞癌中的表达(60.83%)显著高于癌旁非肿瘤组织(32.5%),差异有统计学意义(P<0.05),LSD1蛋白在肾透明细胞癌中的表达(55.0%)显著高于癌旁非肿瘤组织(30.0%),差异有统计学意义(P<0.05),KIF2A蛋白在RCCC中的表达与WHO/ISUP病理分级及临床分期相关(P<0.05);LSD1蛋白在RCCC中的表达与WHO/ISUP病理分级相关(P<0.05),与临床分期无关(P>0.05);KIF2A、LSD1蛋白表达与性别、年龄均无关(P>0.05)。相关性检验结果显示:KIF2A、LSD1蛋白表达呈正相关(rs=0.235,P=0.010)。结论:KIF2A和LSD1可能参与了RCCC的发生、发展,并具有协同作用。

携带靶向沉默LSD1基因表达shRNA慢病毒载体的构建与鉴定

目的:构建慢病毒干扰LSD1表达的载体并鉴定。方法:设计并合成3对针对LSD1基因的shRNA链,退火形成双链,与酶切的质粒连接,转化DH5a菌株,提取质粒,进行酶切鉴定和测序分析。脂质体法转染人胃癌MKN-28细胞,通过荧光倒置显微镜判定转染效率,并通过real time-PCR法检测细胞中LSD1基因的表达水平。结果:经酶切鉴定筛选出的重组质粒测序结果与目的序列相同,重组质粒构建成功;转染胃癌MKN-28细胞后,LSD1基因在mRNA水平的表达降低。结论:成功构建了靶向LSD1基因的shRNA慢病毒载体,并筛选出1种对LSD1基因有显著抑制作用的shRNA。

敲低赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)促进人诱导性多能干细胞分化为产胰岛素细胞

目的探索一种人诱导性多能干细胞(hiPSC)体外高效分化为产胰岛素细胞(IPC)的诱导方案。方法 RNAi技术敲低hiPSC赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)基因后,利用四步法诱导其体外分化为IPC。流式细胞术分析IPC分化效率,实时定量PCR检测细胞LSD1、POU5同源盒转录因子1(OCT4)、Y染色体性别决定区因子17(SOX17)、叉头盒蛋白A2 (FOXA2)、胰腺和十二指肠同源盒蛋白1 (PDX1)、配对盒转录因子4(PAX4)、PAX6、肝细胞核因子6 (HNF6)、肝细胞核因子1同源盒蛋白A(TCF1)、NK6同源盒蛋白1(NKX6. 1)、葡萄糖转运子2(GLUT2)、葡萄糖激酶(GK)、胰岛素及MAF b ZIP转录因子A(MAFA)的mRNA水平,免疫荧光技术检测细胞PDX1、胰岛素的表达和定位;双硫腙(DTZ)染色和透射电镜分别观察细胞内胰岛素的分泌和分泌颗粒分布情况; ELISA检测诱导后细胞胰岛素和C肽分泌量。结果 LSD1敲低组的IPC分化效率较对照组有明显提高,胰岛β细胞发育相关基因SOX17、PDX1、PAX4、胰岛素的mRNA表达显著上调。LSD1敲低组的IPC共表达成熟β细胞特异性蛋白PDX1和胰岛素。另外,这些IPC能感应葡萄糖刺激并以胰岛素分泌小泡形式释放胰岛素,胰岛素或C肽释放量约为天然胰岛细胞的1/6(而对照组仅为1/8)。结论敲低LSD1基因可以促进hiPSC体外高效分化为IPC。