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      組蛋白去乙酰化酶抑制劑及其衍生的多靶點抑制劑在胃腸道腫瘤中的研究進展

      2020-01-10 15:15:22李顯丁杰夏宇岑祥瑩吳明張林樊斐曾家興糜睿
      中國普通外科雜志 2020年10期
      關(guān)鍵詞:乙?;?/a>基團細胞周期

      李顯 ,丁杰 ,夏宇 ,岑祥瑩 ,吳明,張林 ,樊斐 ,曾家興,糜睿

      (1.遵義醫(yī)科大學(xué),貴州 遵義 563003;貴州省人民醫(yī)院 2.胃腸外科 3.口腔科,貴州 貴陽 550002;4.貴州省織金縣人民醫(yī)院 普通外科,貴州 畢節(jié) 552100)

      胃癌的新發(fā)病例排在惡性腫瘤的第5位[1],《CA》新發(fā)布的癌癥報告指出,結(jié)直腸癌是世界第三大常見的惡性腫瘤和第四大癌癥死亡原因,且發(fā)病率及病死率均呈上升趨勢[2]。組蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)能將賴氨酸上的乙?;コ瑥亩种苹蜣D(zhuǎn)錄,但異常高表達則打亂了組蛋白乙酰化的動態(tài)平衡,從而降低了對細胞凋亡機制的調(diào)節(jié)能力,將正常細胞轉(zhuǎn)化為癌細胞,并通過影響腫瘤細胞增殖、控制細胞周期、誘導(dǎo)癌細胞對化療劑產(chǎn)生抗性、調(diào)控血管和負責(zé)侵襲轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)的生成,最終參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移[3-4]。在胃癌及結(jié)直腸癌組織中HDAC即異常高表達[5-6],

      靶向抑制HDAC已被證實具有抗腫瘤的效應(yīng),幾種組蛋白去乙?;敢种苿╤istone deacetylase inhibitors,h綜)已被批準(zhǔn)用于肝癌及胰腺癌的臨床試驗測試[7-8]。在胃及結(jié)直腸腫瘤方面,h綜也顯示出單藥抗腫瘤作用,但后期臨床研究發(fā)現(xiàn),多種h綜在治療直腸癌時效果并不佳并出現(xiàn)嚴(yán)重的副作用。這多半是源于其選擇特異性差,因此,一些新的選擇特異性好的h綜還在陸續(xù)被報道中。

      由于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展涉及多中心、多因素,單一靶標(biāo)常不能有效殺滅癌細胞,并易產(chǎn)生耐藥性,受益于聯(lián)合多靶標(biāo)比單一靶標(biāo)具有更強的抑癌效用,并為了有效避免藥物之間的相互影響,科研工作者基于藥效基團拼接理念,將h綜活性基團與其他不同作用靶點藥物的活性基團進行合理拼接設(shè)計合成新的具有多靶點抑制劑,研究證實多靶點抑制劑也顯示出較強的抑瘤作用?,F(xiàn)依次介紹h綜及h綜相關(guān)的多重抑制劑在胃腸道腫瘤的研究進展。

      1 HDAC

      目前已知的HDAC共有18個亞型,根據(jù)作用位置及活化中心又將HDAC分為4類:I、II、III和IV類,其中I、II和IV類的催化核心區(qū)域相同,其功能均依賴于Zn2+,I類(HDAC1、2、3和8)分布在細胞核內(nèi),主要是抑制基因的轉(zhuǎn)錄;II類(HDAC4、5、6、7、9和10)主要分布在細胞質(zhì),但可穿梭到細胞核,可能在信息傳遞相關(guān),而III類(SIRTl~7)均以NAD+為催化活性位點,需與ADP核糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合才能調(diào)節(jié)細胞的存活、衰老和代謝等過程[9]。、研究證實,胃癌組織中HDAC1~3、6~8、10及SIRT1、3、5、6的表達較高,結(jié)直腸癌組織中HDAC1、2、6~8和SIRT1、3表達較高。

      2 h綜

      h綜抑制HDAC活性,在表觀遺傳學(xué)水平通過增加腫瘤細胞對其他抗瘤藥的敏感性、影響活性氧水平、阻滯細胞周期、促進損傷DNA、抗血管新生效應(yīng)、影響細胞因子信號、誘導(dǎo)自噬及凋亡發(fā)揮抗瘤作用[10-12]。由于I、II和IV類HDAC的催化核心發(fā)揮功能均依賴于Zn2+,故多數(shù)h綜均含有Zn2+鰲合基團進而發(fā)揮抑制HDAC的活性。根據(jù)Zn2+鰲合基團的類型,將h綜分為以下幾類:⑴ 異羥肟酸類;⑵ 苯甲酰胺類;⑶ 環(huán)肽類。此外還誕生了多個新的h綜藥物,顯然,通過作用于Zn2+發(fā)揮作用的h綜對III類HDAC是無效的。

      2.1 異羥肟酸類h綜

      異羥肟酸基團對于Zn2+依賴,幾乎對所有I、II和IV類的HDAC均具有抑制效果,是研究較為透徹、應(yīng)用較廣泛的一類廣譜h綜。

      2.1.1 伏立諾他(vorinostat,SAHA,suberanilohydroxamic acid)SAHA因可在疏水通道的底部直接與Zn2+螯合基團結(jié)合,不需要大量的蛋白質(zhì)重排和內(nèi)部配體的氫鍵斷裂,故屬于快速型h綜,SAHA 可通過抑制了HDAC1/3 降低免疫逃逸及增強免疫殺傷以抑制腫瘤的生長,具體來說,HDAC1/3 上調(diào)B7 同系物1(B7 homolog 1,B7-H1)基因啟動子組蛋白H3K9 乙?;?,進而使其過表達,而B7-H1 在干擾素γ的驅(qū)動下參與癌細胞的免疫逃避,SAHA 抑制HDAC1/3 進而抑制了B7-H1表達及損害干擾素γ的驅(qū)動力,還提高CD8+T細胞的浸潤[1]。

      不僅如此,SAHA還能誘導(dǎo)細胞周期停滯,進而抑制腫瘤的增殖和誘導(dǎo)凋亡,MG-132能誘導(dǎo)胃癌細胞活力下降,在聯(lián)用SAHA后,其抑制MGC-803和MKN28細胞的糖酵解和線粒體氧化的能力及誘導(dǎo)細胞周期停滯和誘導(dǎo)凋亡更強,在進一步的胃癌異型種植模型中證實,SAHA發(fā)揮作用的實質(zhì)是提高了ALT和AST水平以及降低血紅蛋白、白細胞和中性粒細胞數(shù)量[13]。另外,SAHA可增加胃腺癌細胞對阿霉素細胞毒性作用的敏感性,還能影響細胞因子信號及誘導(dǎo)細胞自噬,其實質(zhì)是SAHA與阿霉素聯(lián)用使AMPK的Ser485磷酸化及其靶mTOR和下游核糖體蛋白S6磷酸化降低,并顯著增加胱天蛋白酶3和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly-ADP ribose polymerase,PARP-1)的裂解[14]。

      細胞實驗證明SAHA對結(jié)直腸癌HCT116細胞表現(xiàn)出較強的抗增殖活性[15]。進一步研究發(fā)現(xiàn)SAHA可激活自噬和增強脫氧核糖核酸損傷介導(dǎo)的細胞死亡,其機制是,SAHA處理結(jié)直腸癌細胞后,自噬相關(guān)復(fù)合物中的紫外線輻射抗性相關(guān)基因(UVRAG)表達增加,而UVRAG負責(zé)調(diào)節(jié)自噬的起始和修復(fù)脫氧核糖核酸的損傷[16]。SAHA聯(lián)用碳酸酐酶抑制劑SLC-0111協(xié)同增加組蛋白H4和p53乙?;?,表現(xiàn)出更強的抑制結(jié)直腸癌細胞的活力和集落形成能力[17]。地西他濱是特異性DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑,通過去甲基化作用,激活抑癌基因及增強腫瘤細胞對殺傷性T淋巴細胞的敏感性來發(fā)揮抗腫瘤作用[18]。地西他濱聯(lián)合SAHA通過上調(diào)促凋亡蛋白Bax、p53和細胞色素c的蛋白表達水平,下調(diào)抗凋亡Bcl-2蛋白的表達,并增加前蛋白酶8和9的分裂顯著誘導(dǎo)結(jié)腸癌CaCo-2細胞凋亡和細胞周期停滯[19]。

      2.1.2 曲古菌素A(trichostatin A,TSA)TSA是從放線菌中分離的異羥肟酸鹽,與SAHA 結(jié)構(gòu)相似,能有效地抑制HDAC,其IC50<10 nmol/L,TSA 誘導(dǎo)細胞凋亡及自噬的機制,一方面是因TSA也能增加胃腺癌細胞對阿霉素細胞毒性作用的敏感 性[14],另一方面與腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配 體(tumor necrosis factor-related apoptosisinducing ligand,TRAIL)相關(guān),TRAIL 能誘導(dǎo)腫瘤細胞的凋亡,但一些癌細胞對TRAIL 產(chǎn)生了抵抗,而TSA 則通過誘導(dǎo)自噬,以胱天蛋白酶依賴的方式增強TRAIL的敏感性、上調(diào)TRAIL 受體和下調(diào)抗凋亡蛋白(XIAP、Mcl-1和Bcl-2)的表達促使胃癌細胞凋亡[11]。張波等[20]應(yīng)用MTT 法檢測細胞增殖,流式細胞儀檢測細胞周期,他們最終發(fā)現(xiàn)TSA 呈濃度依賴性影響結(jié)腸癌Lovo 細胞的生長,當(dāng)TSA 濃度達20 ng/mL 時即可導(dǎo)致細胞G1期阻滯,但沒有誘導(dǎo)明顯的細胞凋亡,而且細胞增殖抑制率也不明顯,當(dāng)濃度≥100 ng/mL 時才有明顯的誘導(dǎo)細胞凋亡,而濃度超過500 ng/mL 時才能具有明顯增殖抑制,并且抑制率由第2 天的57.21% 上升至第5 天的82.76%。這為后期研究TSA 具體的作用機制提供了可靠的科學(xué)基礎(chǔ)。

      TSA在影響腫瘤的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和耐藥性也頗有成效。結(jié)直腸癌中丁酸氧化的減少,丁酸鹽的增多降低了調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸氧化的短鏈?;鵆oA脫氫酶的表達,進而降低了癌細胞自身的氧化,而TSA能增加丁酸鹽降解,誘導(dǎo)細胞的氧化使細胞生長停滯及發(fā)生凋亡,但其增加丁酸鹽降解的機制尚不明確,可能與丁酸鹽降解酶的轉(zhuǎn)錄基因啟動子的乙?;嘘P(guān)[21]。核苷類抗癌藥物的被攝取量決定其抗癌的療效,而核苷轉(zhuǎn)運蛋白2 (CNT2)能介導(dǎo)核苷類藥物的攝取,但由于結(jié)直腸癌細胞中HDAC7的顯著上調(diào),導(dǎo)致組蛋白在CNT2啟動子區(qū)發(fā)生去乙?;?,進而CNT2的表達降低并濃縮了染色質(zhì)結(jié)構(gòu),通過對HCT15和HT29細胞的研究發(fā)現(xiàn)中,TSA能逆轉(zhuǎn)上述現(xiàn)象使細胞攝取核苷類藥物的量增加[22]。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和耐藥性是發(fā)病率和病死率的主要原因,結(jié)腸癌起始細胞(colon cancer initiating cells,CCIC)被認為對轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和耐藥都有貢獻。Sikandar等[23]發(fā)現(xiàn)TSA損害CCIC克隆形成能力,導(dǎo)致細胞周期停滯和細胞死亡。

      2.1.3 貝利司他(PXD101,belinostat)及帕比司他(LBH589,panobinostat)SAHA和TSA 雖表現(xiàn)出良好的抑瘤效應(yīng),但后期研究發(fā)現(xiàn),SAHA及TSA 在治療直腸癌時活性低,而Belinostat 及LBH589的活性有所增高[24]。腫瘤對化療的效應(yīng)逐漸減弱的原因是產(chǎn)生了化療耐藥性,耐藥性的產(chǎn)生與多藥耐藥蛋白1 基因的表達及人孕烷X 受體(human pregnane X receptor,hPXR)的激活誘導(dǎo)有關(guān),研究發(fā)現(xiàn)Belinostat 除可直接通過誘導(dǎo)自噬及細胞周期停滯使結(jié)腸腺癌LS174T細胞凋亡外,還可通過抑制hPXR 基因及多藥耐藥蛋白1 基因的表達及活性進而有效減輕化療耐藥性產(chǎn)生[25]。伊立替康及其活性代謝物SN-38 可與拓撲異構(gòu)酶I-DNA 復(fù)合物結(jié)合,從而誘導(dǎo)可逆性單鏈斷裂并阻止斷裂單鏈的再連接,從而達到抑瘤作用。但伊立替康對正常細胞也有明顯的細胞毒作用,在結(jié)腸癌的研究中發(fā)現(xiàn),伊立替康與Belinostat的聯(lián)用則能協(xié)同產(chǎn)生更加顯著地結(jié)腸癌HCT116和HT29 細胞瘤體的生長抑制,由于作用增加,這潛在提示由此可以減少伊立替康用量以減輕其副作用[26]。

      WNT/β-連環(huán)蛋白途徑的突變存在于大多數(shù)結(jié)直腸癌中,LBH589抑制結(jié)腸癌細胞增殖的實質(zhì)是通過抑制HDAC進而誘導(dǎo)具有這種突變的細胞發(fā)生凋亡,可見HDAC與WNT/β-連環(huán)蛋白途徑存在密切的聯(lián)系[27],116-LM細胞是結(jié)直腸癌HCT116細胞系產(chǎn)生的侵襲能力更高的轉(zhuǎn)移性細胞,116-LM細胞中YAP(Yes-associated protein)表達水平上調(diào),而YAP與EMT基因表達正相關(guān),EMT又能介導(dǎo)腫瘤的侵襲和遷移,LBH589通過抑制YAP及其基因表達,進而影響EMT阻礙116-LM細胞的遷移和侵襲,但LBH589抑制YAP基因是否為直接使其的表達基因啟動子發(fā)生乙酰化,還是間接影響YAP的基因表達,這有待于進一步研究[28]。

      2.2 苯甲酰胺類h綜

      由于癌組織細胞中可能只是HDAC的一個或多個亞型表達增高,而異羥肟酸類h綜的選擇性較低,能同時抑制I、II和IV類的HDAC,顯然此類h綜的不良反應(yīng)較多,并且會打破新的乙?;胶鈴亩a(chǎn)生耐藥性,苯甲酰胺類是一類含有N-(2-氨基苯基)苯甲酰胺藥效基團的新型h綜,在選擇性上得以提高,但其活性基團發(fā)揮作用的靶點也是Zn2+。

      2.2.1 mocetinostat(MGCD0103)及LMK-235(CS-1820)MGCD0103 對HDAC1的作用最強,IC50值為0.15 μmol/L,HDAC2、3和11次之,而對HDAC4、5、6、7和8 沒有作用。MGCD0103不僅也能抑制CCIC的活性并損害其克隆形成能力,其還顯著抑制非CCIC 結(jié)直腸癌細胞異種移植物的形成,這暗示著MGCD0103的特異性增高的同時,其抑瘤作用也增強[23]。

      LMK-235則選擇性抑制HDAC4和HDAC5。CDX2與腫瘤轉(zhuǎn)移以及BRAF、錯配修復(fù)缺陷和CpG島甲基化表型負相關(guān)。Graule等[29]通過染色質(zhì)免疫沉淀發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌SW620、COLO205細胞CDX2基因啟動子區(qū)的HDAC5高表達,進而大約20%的結(jié)直腸癌病例中CDX2低表達,而聯(lián)用 LMK-235和地西他濱能有效誘導(dǎo)CDX2的表達,這再次證實著地西他濱與h綜聯(lián)合應(yīng)用的良好前景。

      2.2.2 MPT0G157 及恩替諾特(entinostat,MS-275)Huang Yen-Chia 報道的N-羥基-3-{4-[2-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-乙基氨磺?;鵠-苯基}-丙烯酰胺(MPT0G157)對HDAC1、2、3和6 有強烈的抑制作用,MPT0G157 在亞微摩爾濃度下就能顯著抑制HCT116 細胞的生長,并且MPT0G157 誘導(dǎo)的細胞凋亡的活性比PXD101和SAHA 更有效。在動物體內(nèi)模型中,進一步對機制研究發(fā)現(xiàn),MPT0G157 可增加熱休克蛋白90的乙?;?,促進缺氧誘導(dǎo)因子1α 降解,隨后下調(diào)血管內(nèi)皮生長因子的表達,進而顯著抑制HCT116 異種移植瘤體積并降低血管生成[30]。

      entinostat是一種HDAC1、2和3的抑制劑,Alvarez等[31]經(jīng)過對212例胃腸胰神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors,GEP-NETs)患者的分析研究,證實entinostat是42%轉(zhuǎn)移性GEP-NET患者的主要有效抑制劑,并能抑制體內(nèi)腫瘤生長。

      另外,TRAIL介導(dǎo)的結(jié)腸癌WiDr細胞凋亡在應(yīng)用entinostat干預(yù)后明顯增強[32]。不僅如此,其也能協(xié)同增強免疫治療顯著地控制結(jié)腸癌細胞的生長和浸潤,其實質(zhì)是通過增強免疫細胞能力及活化免疫細胞受體來實現(xiàn)的,具體講是entinostat一方面通過上調(diào)NKG2D(natural killer group 2 member D)及其配體的表達進而增強免疫細胞對有NKG2D配體表達的腫瘤細胞的殺傷,而NKG2D是NK細胞的活化受體之一,可激活NK細胞和殺傷性T細胞[33]。另一方面,entinostat通過增強顆粒酶B活化CD8+T細胞的浸潤及對腫瘤相關(guān)抗原的反應(yīng)能力、抑制免疫球蛋白V結(jié)構(gòu)域抑制因子的表達實現(xiàn)的,因為,顆粒酶B處于低水平時,IL-15超原細胞因子N-803加疫苗誘導(dǎo)外周CD8+T細胞活化和產(chǎn)生細胞因子的能力減弱[2]。

      2.2.3 西達本胺(chidamide)chidamide 是我國自主研發(fā)的選擇性的HDAC1、2、3和10 抑制劑,已被批準(zhǔn)用于治療晚期外周T細胞淋巴瘤和乳腺癌的III期臨床試驗。振奮人心的是,chidamide對HCT116表現(xiàn)出良好的抗增殖效應(yīng),且對人正常細胞基本無細胞毒性,這暗示著此藥物的副反應(yīng)大大降低[34]。在LoVo 細胞異種移植物的裸鼠中,chidamide 提高了組蛋白H3的乙?;剑黾影腚滋於?3和多腺苷二磷酸核糖聚合酶的裂解及細胞中p53、磷酸化p53、p21和γH2AX 水平,下調(diào)細胞周期蛋白依賴激酶4、磷酸化AKT、mTOR、Raf和絲裂原活化蛋白激酶的表達,從而在細胞周期的G1期阻滯結(jié)腸癌細胞并促進凋亡,不僅如此,在與5-氟尿嘧啶聯(lián)用后,其上述作用明顯增強[35]。

      2.3 環(huán)肽類h綜

      3 其他類I、II和IV類h綜

      上述3類h綜已經(jīng)在抑瘤上呈現(xiàn)出良好的作用,并且選擇性也進一步增強,但有時腫瘤細胞只有某一亞型的HDAC增高,那么就迫切需要選擇性更高的抑制劑出現(xiàn),Dong等[12]合成的化合物TC24,就高效特異選擇性地抑制HDAC6,在胃癌的研究中發(fā)現(xiàn)TC24能抑制HDAC6進而降低Bcl-2、cdc2和細胞周期蛋白B1誘導(dǎo)細胞周期停滯,使Bax和PARP分解增多誘導(dǎo)細胞凋亡,降低缺氧誘導(dǎo)因子1α和血管內(nèi)皮生長因子抑制腫瘤血管生成,最終強烈抑制胃癌細胞的增殖,并且對胃正常GES-1細胞沒有明顯的毒素作用。

      RGFP966能特異性抑制HDAC3,PCI34051特異性抑制HDAC8,RGFP966和PCI34051在干預(yù)DLD-1細胞均可增加TRAIL受體的表達,這暗示著RGFP966和PCI34051可誘導(dǎo)結(jié)腸癌細胞凋亡,重組人可溶性腫瘤壞死因子相關(guān)誘導(dǎo)配體蛋白(recombinant human TNF-related apoptosisinducing ligand,rhTRAIL)是基于TRAIL開發(fā)的蛋白類似物,rhTRAIL 4C7是其中的一種,此藥表現(xiàn)出強烈的誘導(dǎo)細胞凋亡的能力,而RGFP966與rhTRAIL 4C7及脫氫表雄酮的組合在誘導(dǎo)結(jié)腸癌細胞凋亡的能力上更加顯著,其可能是RGFP966可增加腫瘤細胞對rhTRAIL 4C7的敏感性[32]。

      Biswas等[38]合成了槲皮素和3-羥基黃酮的類似物,其中,QMJ-2和QMJ-5對HCT116細胞的HDAC8顯著抑制,并通過誘導(dǎo)半胱天蛋白酶-3/7裂解促進細胞凋亡,其48h時HCT116細胞生長抑制率達45%以上。

      苯甲酸及其衍生物是一類具有已知藥理特性的簡單酚酸,三羥基苯甲酸衍生物已被證實通過抑制血管生成及誘導(dǎo)凋亡來延緩癌細胞生長。Anantharaju等[39]通過分子對接研究篩選了具有羥基和甲氧基(-OCH3)基團的苯甲酸和苯甲酸衍生物,其中的二羥基苯甲酸(dihydroxy benzoic acid,DHBA)對HDAC表現(xiàn)出很強的親和力,48 h時,DHBA呈濃度依賴性系分別降低了HCT-116和HCT-15細胞中70%和68%的HDAC活性,并通過誘導(dǎo)活性氧和由半胱天冬酶-3介導(dǎo)的細胞凋亡,并使細胞周期阻滯在G2/M期,導(dǎo)致50%至60%的生長抑制,但其是如何影響HDAC尚不明確。

      4 III類h綜

      SIRT1通過去乙酰化抑制p53功能,促進腫瘤生長,β-萘酚(如sirtinol、cambinol)通過干預(yù)NAD+有效地抑制第三類HDAC,進而顯著抑制包括胃癌及結(jié)直腸癌在內(nèi)的多種癌細胞的生長;Ghosh等[40]報道了一種基于喹喔啉的SIRT1抑制劑4bb,通過對SIRT1定量及活力的研究,結(jié)果證實4bb表現(xiàn)出比sirtinol更有效的選擇性及抑瘤作用,并且不影響正常細胞的生存能力,其抑瘤作用是通過阻止p53去乙酰化、增加Bax表達和誘導(dǎo)半胱天冬酶3裂解誘導(dǎo)癌細胞凋亡。

      5 多重h綜

      5.1 HDAC/VEGFR雙重抑制劑

      HDAC和VEGF(血管內(nèi)皮生長因子)通路之間的存在密切的相互關(guān)系,Zang等[41]基于酪氨酸激酶抑制劑活性基團合成開發(fā)了含有2-氨基苯胺作為鋅結(jié)合基序的雜合13a,表現(xiàn)出與MS-275和SAHA相當(dāng)?shù)腍DAC選擇性,進一步研究證實了雜合13a對HDAC和VEGF受體的細胞達到雙重抑制,在人結(jié)腸直腸腺癌(HT-29)異種移植模型中表現(xiàn)出相當(dāng)大的抗腫瘤效果,口服雜合13a 50 mg/(kg?d)在25 d后顯示出40%的腫瘤生長抑制。

      5.2 HDAC/EGFR雙重抑制劑

      Dong等[42]設(shè)計并合成了HDAC和EGFR(表皮生長因子受體)雙重抑制劑。其中,4種化合物5D、5E、9D和9E雖然表現(xiàn)出對EGFR中等至低的抑制效力,但比SAHA呈現(xiàn)出更強的HDAC抑制作用,且9E對結(jié)腸癌HeLa、HT-29細胞的抗增殖活性甚至比SAHA更強。

      5.3 HDAC/EGFR/HER-2 抑制劑

      Cai等[43]將異羥肟酸類h綜功能基團結(jié)合到EGFR和HER-2(人表皮生長因子受體)抑制劑的藥效團中,合成了一系列具有強效、多抑制靶標(biāo)的新化合物,鑒定出的7-[4-(3-乙炔基苯氨基)-7-甲氧基喹唑啉-6-基氧基]-N-羥基庚酰胺8(CUDC-101)對HDAC、EGFR和HER-2具有顯著的抑制活性,而且對比SAHA/erlotinib/lapatinib以及vorinostat/erlotinib和vorinostat/lapatinib的組合顯示更有效抗結(jié)腸癌細胞系增殖活性,在各種癌癥異種移植模型中同樣呈現(xiàn)出強烈的抑制腫瘤細胞生長,甚至促進腫瘤消退。

      5.4 HDAC/c-Met 雙重抑制劑

      Lu等[44]以選擇性c-Met(羧甲基纖維素酶)作為雜交體的核心與SAHA的Zn2+鰲合基團合成的雙重雜交化合物中,化合物14b能同時抑制了c-Met介導(dǎo)的磷酸化和HDAC1的去乙?;饔?,在結(jié)腸癌細胞HCT-116細胞中呈現(xiàn)更高的增殖抑制。

      5.5 HDAC/LSD1 雙重抑制劑

      因為HDAC和LSD1(組蛋白賴氨酸特異性去甲基酶1)常形成復(fù)合體后發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制作用,Duan等[45]報道了新的LSD1抑制劑tranylcypromine和TSA的組合產(chǎn)生的雜合物顯示出強烈的雙重抗性,并強有效減少胃MGC-803和結(jié)腸直腸SW-620的增殖,在MGC-803細胞中,此雜合物增加H3乙酰化和H3賴氨酸4/9甲基化,降低線粒體膜電位損傷氧化功能,并誘導(dǎo)凋亡。

      5.6 HDAC/微管蛋白聚合雙重抑制劑

      在微管蛋白聚合抑制劑SCB01A/BPR0L075的N1位置引入不同異羥肟酸h綜的活性基團,產(chǎn)生了一系列新的雙靶向劑能夠有效抑制HDAC和微管蛋白聚合,并且化合物12還顯示出對HDAC6的選擇性及對結(jié)腸癌HCT116細胞增殖抑制活性[46]。Lamaa等[47]將微管蛋白聚合抑制劑A-4和Belinostat的藥效成分結(jié)合在一起,獲得了另一種雙靶向抑制劑。其中,化合物24a有效地抑制微管蛋白聚合,顯示選擇性HDAC8抑制,并能對結(jié)腸癌HT-29細胞產(chǎn)生細胞毒性作用。

      5.7 HDAC/IDO1雙重抑制劑

      哚胺-2,3-雙加氧酶(indolea min e-2,3-dioxygenase,IDO1)抑制劑與多種h綜聯(lián)合使用比單獨使用更有效。Fang等[48]將IDO1抑制劑epacadostat的鐵結(jié)合基團與h綜的鋅結(jié)合基團融合而開發(fā)了IDO1/HDAC的雙重抑制劑,此化合物不僅對IDO1和HDAC均表現(xiàn)出有效的抑制作用,還能在G2/M期阻滯結(jié)腸癌CT-26、HCT-116和HT-29細胞周期并誘導(dǎo)凋亡。

      5.8 HDAC/PKIs 雙重抑制劑

      蛋白激酶抑制劑(protein kinase inhibitors,PKIs)是研究較深入的藥物靶標(biāo),h綜被證明與蛋白激酶抑制劑協(xié)同更強的阻止癌細胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡作用,同時還提高癌細胞對抗激酶藥物的敏感性,基于vorinostat和PKIs成功合成的多個新的化合物對HDAC和蛋白激酶具有顯著的選擇性及強抑制作用,不但如此,這些化合物多個胃癌、結(jié)腸癌細胞系具有強大的誘導(dǎo)凋亡作用[49]。

      5.9 HDAC/NAMPT雙重抑制劑

      Dong 等[50]根據(jù)煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(nicotinamide phosphoribosyl transferase,NAMPT)抑制劑的噻唑烷酰胺和h綜合成了新衍生物,對兩個目標(biāo)都有抑制作用,其中合成的化合物27a呈劑量依賴性地降低NAD+水平,增加H3和H4乙?;?,在HCT116細胞的G2期誘導(dǎo)凋亡、自噬,進而顯示出相當(dāng)高的HCT116細胞增殖抑制。

      6 結(jié) 語

      研究證實,大多數(shù)的h綜在小劑量單獨給藥時已具有良好的抗胃腸道腫瘤增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移的成效,其中,SAHA、TSA及entinostat已進入臨床實驗,但后期研究發(fā)現(xiàn)SAHA由于活性低,在治療胃癌及結(jié)直腸癌的臨床試驗療效并不佳,TSA及entinostat的療效相對有所改善,但對它們進行了體內(nèi)外的安全性和有效性測試,由于大多的h綜除與Zn2+結(jié)合之外還能與其他金屬酶結(jié)合,從而缺乏絕對的特異性,發(fā)現(xiàn)它們在很小的劑量下就已引發(fā)了副作用,如血小板減少、疲勞、腹瀉和惡心,無法繼續(xù)測試更高的劑量,而且,在癌組織細胞中可能只有一種或多種亞型的HDAC表達增高,長期應(yīng)用廣譜抑制劑會造成新的平衡紊亂,故易產(chǎn)生耐藥,因此,迫切需要選擇特異性及活性更高h綜產(chǎn)生,慶幸的,之后誕生的新的h綜藥物,在特異性及活性上得到提高,甚至有些藥物對正常的胃腸道細胞顯示無細胞毒性作用,但他們也仍處于動物及細胞實驗研究階段。

      多靶點抑制劑既避免了藥物間的相互作用,又提高了藥物療效,甚至有時還能使原無選擇性的異羥肟酸類h綜的活性基團對某種特定的HDAC具有選擇性,比如微管蛋白聚合和Belinostat的雙重抑制劑擁有對HDAC8的選擇性,這可能才是充分挖掘和利用h綜潛力的開始,不管怎樣,組蛋白賴氨酸乙酰化涉及正常細胞的生理轉(zhuǎn)化,長期的臨床效果仍有待繼續(xù)研究,但可以預(yù)想的是,如果將特異性及活性高的不同靶點抑制劑的活性基團進行拼接產(chǎn)生的多靶點抑制劑在未來臨床應(yīng)用的前景將是光芒的,必將造福于人類健康。

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