1.HDAC抑制劑的抗腫瘤機(jī)制 組蛋白去乙?;?HDAC)抑制劑是基于表觀遺傳學(xué)理論發(fā)現(xiàn)的一類新型藥物,核小體作為真核生物染色質(zhì)的基本單位,,通過對組蛋白核心的 N 端的乙?;⒓谆?、磷酸化,、遍在蛋白化的修飾作用而影響細(xì)胞的功能。組蛋白乙?;福℉istone acetylase,,HAT)及組蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases,,HDAC)之間的動(dòng)態(tài)平衡控制著染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和基因表達(dá),。當(dāng)組蛋白去乙酰化水平增加,,乙?;较鄬档?,即會(huì)導(dǎo)致正常的細(xì)胞周期與代謝行為的改變而誘發(fā)腫瘤及神經(jīng)退行性變[1]。HDAC抑制劑以HDAC為靶標(biāo),,通過抑制HDAC活性,,調(diào)節(jié)組蛋白的乙?;癄顟B(tài),,促進(jìn)抗腫瘤轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),調(diào)控相關(guān)信號通路,,發(fā)揮抗腫瘤的生物效應(yīng)。研究顯示,,HDAC抑制劑能通過促進(jìn)細(xì)胞分化,,阻滯細(xì)胞周期,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,,上調(diào)腫瘤抑制基因如p21cip/WAF的表達(dá)等作用,發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)(詳見圖1)[2-6],。 2.HDAC抑制劑在艾滋病中的應(yīng)用 HDAC抑制劑也已成為AIDS治愈的研究熱點(diǎn),??鼓孓D(zhuǎn)錄病毒治療(ART)作為治療人類免疫缺陷病毒(HIV)感染患者的標(biāo)準(zhǔn)療法,經(jīng)其治療的HIV 患者預(yù)期壽命與非感染人群大致相同,。然而,,這種成功的維持需要終身的藥物治療,,ART 方案由多種藥物組合而成,針對病毒生命周期的特定階段,,大量并完全地遏制持續(xù)的病毒復(fù)制,,使血漿病毒載量下降并維持至臨床檢測限以下,;一旦停止 ART,病毒水平會(huì)在 3~4 周內(nèi)反彈,。終身的藥物治療可帶來一系列健康及社會(huì)問題,,如藥物蓄積毒性,、耐藥性、藥物相互作用以及藥物等醫(yī)療資源持續(xù)供給問題[7-9],。HAT 能使病毒長末端重復(fù)序列 (LTR) N 端的組蛋白乙?;?HDAC 則使其去乙?;?,通過多種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子募集 HDAC 至 LTR,是限制 HIV 轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)的一種表型遺傳修飾,。HDAC 可使組蛋白的賴氨酸殘基去乙酰化,,誘發(fā)染色質(zhì)凝聚,,使轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)位點(diǎn)下游的與 HIV 前病毒 DNA 相互作用的核小體 nuc-1 低乙酰化,,從而抑制轉(zhuǎn)錄,;相反,,HAT 的募集則可以強(qiáng)化 LTR 的表達(dá)。這是形成 HIV 潛伏庫的機(jī)制之一,。據(jù)此,HDAC 抑制劑可以激活潛伏庫,,活化整合有前病毒的靜息CD4 T 細(xì)胞。因此,,HDAC 抑制劑聯(lián)合ART被認(rèn)為是目前有望實(shí)現(xiàn) AIDS 治愈的方案之一[10-11],。 3.HDAC抑制劑 HDAC 有 4 種類型,,分別為 HDAC Ⅰ型、Ⅱ型,、Ⅲ型,、Ⅳ型[12]。HDAC-Ⅰ是發(fā)現(xiàn)的首個(gè)哺乳動(dòng)物的HDAC亞型,,以催化亞單位的形式直接參與多種蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成和多種生物化學(xué)過程,。研究發(fā)現(xiàn),在多種腫瘤(如,,肺癌,、乳腺癌,、前列腺癌和胃腸道癌等)中,,HDAC-Ⅰ的表達(dá)明顯偏高,,抑制HDAC-Ⅰ表達(dá)能直接引起組蛋白H3乙酰化,,證實(shí)了HDAC-Ⅰ具有特殊的生物學(xué)功能和作用,,與腫瘤存在密切的關(guān)聯(lián)。目前全球共有5個(gè)HDAC抑制劑獲批上市(適應(yīng)癥以T細(xì)胞淋巴瘤為主),,但是研究結(jié)果也顯示HDAC抑制劑治療實(shí)體腫瘤效果不佳,,至今未有合理的用藥策略在實(shí)體瘤上獲批上市。而聯(lián)合用藥則成為了目前HDAC抑制劑在實(shí)體瘤等其他適應(yīng)癥拓展上的重要防線,,包括與放化療,,蛋白酶,激酶等抑制劑,,免疫檢查點(diǎn)PD-1/PD-L1,、CTLA-4等藥物的聯(lián)用在不同適應(yīng)癥拓展上或許可以起到機(jī)制上的互補(bǔ)而取得療效的突破。 3.1 西達(dá)本胺 西達(dá)本胺是我國自主研發(fā),,也是目前國內(nèi)唯一已上市的HDAC抑制劑,目前研究已證實(shí)其可抑制結(jié)腸癌,、前列腺癌,、淋巴瘤等細(xì)胞的增殖,。一項(xiàng)評估中國人群中西達(dá)本胺治療復(fù)發(fā)性外周T細(xì)胞淋巴癌的療效和安全性的臨床研究結(jié)果顯示:西達(dá)本胺治療外周T細(xì)胞淋巴癌患者時(shí),整體有效率(ORR)為28%,,其中完整的響應(yīng)/未確認(rèn)完成響應(yīng)(CR/CRu)為14%。此外,,西達(dá)本胺治療血管免疫母細(xì)胞性T細(xì)胞淋巴瘤患者(AITL)的ORR (50%)和CR/CRu比例(40%)均有較高的應(yīng)答率,證實(shí)西達(dá)本胺單藥治療外周T細(xì)胞淋巴癌療效良好,,且毒性易于管理[13]。 3.2 伏立諾他 研究顯示,,HIV-1 LTR 主要募集Ⅰ型,,而伏立諾他(VOR)是一種選擇性Ⅰ型 HDAC 抑制劑,經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)其用于復(fù)發(fā)性和難治性皮膚 T 細(xì)胞淋巴瘤(CTCL)的治療,。體外研究表明,伏立諾他(Vorinostat)在納摩爾級濃度(IC 50<86nmol/L)即可抑制HDAC 1,、HDAC 2和HDAC 3(Ⅰ型)以及HDAC 6(Ⅱ型)酶活性,。在某些癌細(xì)胞內(nèi),抑制過量的HDAC酶可激活正常細(xì)胞活性的基因。伏立諾他降低HDAC活性有助于減緩或中止癌細(xì)胞生長的基因激活,。 此外,在病毒潛伏的細(xì)胞模型中,,VOR 可以誘導(dǎo) HIV 啟動(dòng)子的活性,并誘導(dǎo)從經(jīng)過 ART 治療且病毒得到抑制的患者中獲取的靜息 CD4 T 細(xì)胞產(chǎn)生病毒[14],。目前,,VOR 的療效已在體內(nèi)研究中得到初步證實(shí),Archin NM 等首次在 AIDS 患者中應(yīng)用單劑量 VOR 來激活 HIV 潛伏庫,,研究納入服用 ART 藥物且病毒載量在檢測限以下的8 例患者,。結(jié)果顯示,VOR 具有良好的耐受性,,能夠誘導(dǎo)患者體內(nèi)的靜息 CD4 T 細(xì)胞表達(dá) HIV RNA,,并使之增加 4.8 倍,,提示激活 HIV 潛伏庫為治療目標(biāo)在患者體內(nèi)可行性,。VOR 不會(huì)增強(qiáng)病毒與細(xì)胞的融合,,但可增加病毒入侵細(xì)胞后一系列事件的動(dòng)力學(xué)及效率,,包括逆轉(zhuǎn)錄、核輸入,、整合和增加病毒的產(chǎn)生,是當(dāng)前用于 AIDS 治愈最有研究前景的 HDAC 抑制劑[15],。 3.3 艾貝司他 各國的生物技術(shù)公司也正在積極開發(fā)新一代的HDAC抑制劑,其中包括擁有更優(yōu)化抗腫瘤活性和藥代性質(zhì)的開發(fā)中抑制劑艾貝司他:一種口服有效的強(qiáng)效泛HDAC抑制劑,。目前,艾貝司他在美國,、中國、歐洲等地同時(shí)開展臨床試驗(yàn),,主要適應(yīng)癥包括腎癌、淋巴瘤,、肉瘤、血液腫瘤,、甲狀腺癌,、乳腺癌,、卵巢癌等。其中,,艾貝司他與培唑帕尼(Pazopanib)聯(lián)用一線或二線治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌(RCC)已獲FDA的快速審批通道認(rèn)定,,治療r/r濾泡淋巴瘤的單藥療法也獲得FDA加速批準(zhǔn)資格,。艾貝司他與培唑帕尼(Pazopanib)聯(lián)用一線或二線治療局部晚期或RCC全球性、隨機(jī)對照的潛在關(guān)鍵Ⅲ期臨床試驗(yàn)(RENAVIV,NCT03592472)也在進(jìn)行中,。艾貝司他與培唑帕尼聯(lián)用1b期研究的初步結(jié)果顯示了可控的毒副作用和令人鼓舞的抗腫瘤活性。 總結(jié) HDAC作為一個(gè)成熟的抗癌靶點(diǎn),,雖然目前HDAC抑制劑只能用于有限的血液瘤,,但隨著西達(dá)本胺聯(lián)合用藥治療乳腺癌的申請上市,預(yù)期HDAC抑制劑的適應(yīng)癥將得到拓展,。此外,盡管HDAC抑制劑至今,,AIDS治愈的成功案例僅1例,其在AIDS治愈中的應(yīng)用仍有諸多問題需要解決,,但卻已成為AIDS治愈的研究熱點(diǎn),使實(shí)現(xiàn)AIDS治愈成為可能,,為根除AIDS開拓了廣闊前景,。 參考文獻(xiàn) 1. Minucci S,,Pelicci PG.Histone deacetylase inhibitors and the promise of epigenetic(and more)treatments for cancer[J].Nat Rev Cancer,,2006,6(1):38—51. 2.Frew AJ,,Johnstone RW,Bolden JE.Enhancing the apoptotic and therapeutic effects of HDAC inhibitors[J].Cancer Lett,,2009,280(2):125—133. 3. Johnstone R,,Ruefli A,Lowe S.Apoptosis:a link between caneer genetics and chemotherapy[J].Cell,,2002,108(2):153—164. 4.Marks P.Xu WS.Histone deacetylase inhibitors:potential in cancer therapy[J].J Cell Biochem,2009,,107(4):600—608. 5. Balasubramanian S,Vetoer E,,Buggy JJ.Isoform specific histone deaeetylase inhibitors:the next step[J]? Cancer Lett,2009,,280(2):211—221. 6.Roth SY,Denu Ji,,Allis CD.Histone aeetyltransferases[J].Annu Rev Biochem,200l,,70:81—120. 7.Fauci AS, Marston HD, Folkers GK. An HIV cure: feasibility, discovery, and implementation[J]. JAMA, 2014, 312(4): 335. 8.魏秀青,陳曦. 艾滋病臨床治療最新研究進(jìn)展[J].實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué),,2009,,16(1):278. 9.吳尊友. 中國艾滋病防治面臨新形勢與新挑戰(zhàn)[J].中國公共衛(wèi)生,,2011,27(12):1505. 10.Lucera MB, Tilton CA, Mao H, et al. The Histone Deacetylase Inhibitor Vorinostat (SAHA) Increases the Susceptibility of Uninfected CD4 T Cells to HIV by Increasing the Kinetics and Efficiency of Post-entry Viral Events[J]. J Virol, 2014, 88(18): 10803. 11.Wei DG, Chiang V, Fyne E, et al. Histone deacetylase inhibitor romidepsin induces HIV expression in CD4 T cells from patients on suppressive antiretroviral therapy at concentrations achieved by clinical dosing[J]. PLoS Pathog, 2014, 10(4): e1004071. 12. 王潔,,張心怡,郝彩麗,,等. 組蛋白去乙酰化酶抑制劑的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,,2014,14(14):2783. 13. Y. Shi,M. Dong, X. Hong, et al. Annals of Oncology. 2015; 26: 1766-1771. 14.Manson MME, Hakre S, Verdin EM, Margolis DM. Therapy for latent HIV-1 infection: the role of histone deacetylase inhibitors[J]. Antivir Chem Chemother, 2014, 23(4): 145. 15.Lucera MB, Tilton CA, Mao H, et al. The Histone Deacetylase Inhibitor Vorinostat (SAHA) Increases the Susceptibility of Uninfected CD4 T Cells to HIV by Increasing the Kinetics and Efficiency of Post-entry Viral Events[J]. J Virol, 2014, 88(18): 10803. 歡迎轉(zhuǎn)發(fā) 本文由醫(yī)學(xué)部腫瘤團(tuán)隊(duì)整理,,僅限醫(yī)療專業(yè)人士交流使用,!歡迎轉(zhuǎn)發(fā),!
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