楊永娜 謝守嬪 李瑞琳綜述 彭小蘭審校

組蛋白去乙?；敢种苿?histone deacetylase inhibitors，HDACIs)是1種新的癌癥治療藥物，屬于表觀遺傳學(xué)治療藥物。組蛋白的作用機(jī)制例如乙?；?、甲基化、磷酸化、泛素化、糖基化、羰基化、ADP核糖基化、類泛素化均是通過(guò)改變?nèi)旧|(zhì)的構(gòu)象而改變基因表達(dá)而達(dá)到抑制腫瘤的作用。組蛋白是染色質(zhì)的基本單位，組蛋白乙?；{(diào)節(jié)影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因表達(dá)，是表觀遺傳調(diào)節(jié)的重要組成部分［1-2］。通過(guò)DNA突變激活腫瘤抑制基因和基因沉默等已被認(rèn)為是促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞凋亡，阻滯增殖和轉(zhuǎn)移的原因。

HDACI主要通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期、抑制血管生成等抑制腫瘤的發(fā)生，研究表明，HDACI大多都可以促進(jìn)P21蛋白的表達(dá)，這與阻滯細(xì)胞周期有關(guān)。HDACI誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡主要通過(guò)死亡受體介導(dǎo)途徑和線粒體介導(dǎo)途徑，增強(qiáng)bax和抑制bcl-2的表達(dá)。HDACI還通過(guò)抑制VEGF的表達(dá)而抑制腫瘤血管生成。MGCD0103就是較新研制的Ⅰ類酶抑制劑HDACI［3］，大量的體內(nèi)和體外研究證明組蛋白去乙?；敢种苿?HDACI)MGCD0103對(duì)多種實(shí)體和非實(shí)體惡性腫瘤有明顯的臨床療效，MGCD0103主要針對(duì)人類 HDAC1，但在體外對(duì) HDAC2，HDAC3，HDAC11也有活性抑制。MGCD0103在完整的細(xì)胞僅抑制總的HDAC活性的一小部分，并顯示出持久的抑制活性。MGCD0103誘導(dǎo)組蛋白選擇性地誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并在多種人類腫瘤細(xì)胞株中引起細(xì)胞周期阻滯，并具有劑量依賴性。MGCD0103對(duì)多種人類腫瘤細(xì)胞株在體外表現(xiàn)出有效的和選擇性的抗增殖活性，并且影響 HDAC的抑制活性。在體內(nèi)，MGCD0103有顯著劑量依賴性和抗腫瘤活性，誘導(dǎo)腫瘤中的組蛋白乙酰化，在裸鼠中的抑制人類腫瘤異種移植生長(zhǎng)。研究結(jié)果表明，HDAC抑制劑MGCD0103有足夠的體內(nèi)抗腫瘤活性。該文就對(duì)MGCD0103治療各種腫瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 MGCD0103治療血液系統(tǒng)腫瘤

1.1 MGCD0103治療白血病

骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndromes，MDS)影響造血干細(xì)胞致人體造血功能異常，導(dǎo)致包括感染、貧血或進(jìn)展為急性髓細(xì)胞白血病(acute myelocytic leukemia，AML)等許多問(wèn)題。目前主要治療藥物是由美國(guó)FDA批準(zhǔn)的阿扎胞苷(azacitidine)和吉西他濱(gemcitabine)等。臨床前和早期臨床試驗(yàn)階段鑒定藥物治療活性所用的HDACI和阿扎胞苷(azacitidine)、吉西他濱(gemcitabine)組合，可能比單藥治療更有效。在改善高危MDS患者整體存活率方面，應(yīng)用阿扎胞苷等藥物治療的同時(shí)，應(yīng)用組蛋白去乙?；敢种苿┤鏜GCD0103等可能效果更好，目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。MGCD0103是1個(gè)與組蛋白乙酰化酶抑制劑同型的針對(duì)亞型1，2，3和11組蛋白脫乙酰酶(HDACs)選擇性抑制劑。在第一階段的研究中，主要針對(duì)的是白血病和骨髓增生異常綜合征患者，其中大多數(shù)(76%)是急性粒細(xì)胞性白血病(AML)患者，MGCD0103口服給藥，每周3次，不中斷給藥。24例患者的平均年齡為62歲(范圍32～84歲)，計(jì)劃給藥劑量水平為20、40和80 mg/m2。在所有29例患者中，24例(83%)患者在此次治療前已經(jīng)用過(guò)1種或多種傳統(tǒng)藥物化療，29例患者均有細(xì)胞遺傳學(xué)異常。劑量限制性毒性(DLTs)被確定為60 mg/m2。主要觀察在高劑量藥物作用下，患者對(duì)疲勞、惡心、嘔吐、腹瀉的最大耐受劑量。3例取得了完整的骨髓效應(yīng)。藥物代謝動(dòng)力學(xué)分析表明MGCD0103在1 h內(nèi)吸收，血漿半衰期為9 h，并與藥物劑量成正比，劑量可高達(dá)60 mg/m2。外周血白細(xì)胞的分析表明誘導(dǎo)的組蛋白乙?；虷DAC酶的活性呈劑量依賴性抑制。MGCD0103對(duì)晚期白血病患者抗白血病機(jī)制是安全的［4］。

MGCD0103和阿扎胞苷(azacitidine)、吉西他濱(gemcitabine)聯(lián)合用藥治療AML，可以增強(qiáng)療效，減少藥物的毒性。利用互補(bǔ)的分子機(jī)制，在體外或在體內(nèi)藥物協(xié)同作用是1個(gè)新的更有效的聯(lián)合治療方法［5］。

研究表明，MGCD0103對(duì)B細(xì)胞慢性淋巴細(xì)胞白血病(chronic lymphocytic leukemia，CLL)的作用機(jī)制是降低Mcl-1的表達(dá)和對(duì)Bax作用致使線粒體去極化，因此，MGCD0103誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡是通過(guò)內(nèi)源性途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。此外，MGCD0103治療導(dǎo)致的在一個(gè)反應(yīng)下游活化caspase-9，caspase依賴性擴(kuò)增線粒體去極化，激活鈣蛋白酶和Bax蛋白裂解。研究者提出一個(gè)模型，內(nèi)源性途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡表明MGCD0103在CLL中的作用與線粒體死亡相關(guān)［6-8］。

1.2 MGCD0103治療淋巴瘤

淋巴瘤包括起源于淋巴結(jié)或其他淋巴組織的惡性腫瘤。表觀遺傳修飾，特別是組蛋白去乙酰酶(HDACs)在淋巴瘤的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。因此，HDAC抑制劑(HDACIs)已成為治療淋巴瘤的基礎(chǔ)藥物。MGCD0103對(duì)難治性彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma，DLBCL)或?yàn)V泡性淋巴瘤(follicular lymphoma，F(xiàn)L)表現(xiàn)出顯著的抗癌活性與治療的副作用。臨床研究表明患者接受治療后，DLBCL和FL患者行CT評(píng)估療效，大多數(shù)有腫瘤縮小，常見(jiàn)的不良反應(yīng)為疲勞、中性粒細(xì)胞減少癥、血小板減少、貧血。

霍奇金淋巴瘤(hodgkin’s lymphoma，HL)是1種復(fù)發(fā)性或難治性疾病，預(yù)后差。復(fù)發(fā)或難治性成人HL的Ⅱ期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行?；颊呓邮躆GCD0103劑量為85～110 mg，每周3次，周期4周。用藥劑量為110 mg的21例患者中，2例(10%)有完全應(yīng)答(CRS)，6例(29%)有不完全應(yīng)答(PRS)。Ⅰ類HDAC抑制劑MGCD0103對(duì)霍奇金淋巴瘤(HL)表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤作用，MGCD0103上調(diào)細(xì)胞周期蛋白p21CIP1/WAF1和激活內(nèi)在凋亡通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。MGCD0103誘導(dǎo)腫瘤壞死因子(TNF-α)的表達(dá)和分泌，這與核因子(NF)-κB的激活相關(guān)，通過(guò)選擇性抑制mRNA的TNF-α表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。研究結(jié)果表明，MGCD0103可能通過(guò)獨(dú)立的機(jī)制作用于腫瘤細(xì)胞［9］。目前，MGCD0103第一類選擇性HDACI進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。非類特定的HDACI被FDA批準(zhǔn)用于治療淋巴瘤。研究人員將繼續(xù)探索這個(gè)毒性較低，對(duì)淋巴瘤的治療效果良好的藥物。

2 MGCD0103治療胰腺癌

胰腺癌(pancreatic carcinoma，PC)是一種惡性程度很高的癌癥。盡管人們一直努力對(duì)PC的早期診斷、分期、手術(shù)及化療進(jìn)行研究，但效果仍然不佳［10］。這是由于腫瘤發(fā)展迅速，轉(zhuǎn)移早，對(duì)許多化療藥物耐藥，對(duì)放療不敏感。我們急需探索新的治療方法治療PC患者。Ⅰ類和Ⅱ類組蛋白去乙?；甘菨撛诘闹委煱悬c(diǎn)。組蛋白去乙?；敢种苿?HDACIs)無(wú)論是單獨(dú)使用或與其他治療劑組合使用均對(duì)胰腺癌的臨床前模型的抗腫瘤活性效果良好。臨床在胰腺癌相關(guān)的HDAC亞型還沒(méi)有被完全確定。HDAC1在高達(dá)40%的癌細(xì)胞和其周圍的組織中觀察到高表達(dá)［11］。大多數(shù)的Ⅰ類和Ⅱ類HDACs(除HDAC5)在胰腺癌細(xì)胞株容易檢測(cè)到，他們可能參與胰腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)和生存。Ⅰ類和Ⅱa類HDACs治療胰腺癌時(shí)組蛋白去乙?；敢种苿┛赡苡幸欢ǖ哪[瘤選擇性。Ⅱb類HDACs可能并不適用于治療胰腺癌。

HDAC抑制劑(HDACI)的抗腫瘤作用除細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期停滯、分化外，還影響細(xì)胞周期抑制因子p21CIP1/WAF1，caspase-3，PARP，和Bax等。MGCD0103已被證明阻滯細(xì)胞周期(G1和G2/M)在多種人類腫瘤細(xì)胞［12］，在目前的研究中，MGCD0103可能是通過(guò)上調(diào)p21CIP1/WAF1表達(dá)誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制。p21CIP1/WAF1蛋白被認(rèn)為是促進(jìn)在G1、G2/M期的細(xì)胞周期阻滯的重要因素。實(shí)驗(yàn)對(duì)多種Ⅰ、Ⅱ類HDACs的作用在不同胰腺癌細(xì)胞株進(jìn)行檢測(cè)，MGCD0103對(duì)增殖阻滯、細(xì)胞凋亡有劑量依賴性，細(xì)胞周期阻滯在G2/M期，并伴隨著誘導(dǎo)p21CIP1/WAF1和DNA雙鏈斷裂(DSBs)。相反，Ⅱa類選擇性HDACI作用的影響很小。同時(shí)Ⅱ類抑制劑MC1568可以顯著增強(qiáng)MGCD0103誘導(dǎo)生長(zhǎng)停滯、細(xì)胞凋亡和G2/M期細(xì)胞周期阻滯，而Tubastatin一個(gè)只有協(xié)同增強(qiáng)MGCD0103生長(zhǎng)停滯。雖然MC1568或Tubastatin單獨(dú)用藥對(duì)DNA雙鏈斷裂和p21CIP1/WAF1的表達(dá)沒(méi)有明顯影響，但結(jié)合MGCD0103就能表現(xiàn)出誘導(dǎo)p21CIP1/WAF1在細(xì)胞內(nèi)的作用。研究結(jié)果表明，Ⅰ類和Ⅱ類HDACs是治療胰腺癌潛在的治療靶點(diǎn)。因此，異構(gòu)體的選擇性抑制劑可能對(duì)胰腺癌的治療更有效［13］。

事實(shí)上，初步研究數(shù)據(jù)表明，MGCD0103和吉西他濱在胰腺癌PANC-1細(xì)胞系聯(lián)合治療的協(xié)同作用誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。MGCD0103聯(lián)合吉西他濱顯示了比單獨(dú)用藥更有效的抗腫瘤活性。對(duì)于轉(zhuǎn)移性胰腺癌多種治療藥物療效不佳，患者接受MGCD0103(每周3次，28天為1周期)，吉西他濱(1 000 mg/m2，3周為1個(gè)周期)治療。不良反應(yīng)包括疲勞，嘔吐和腹痛以及血小板減少和貧血，療效均明顯優(yōu)于組蛋白去乙?；敢种苿㏕SA和SAHA單獨(dú)用藥。近期研究還發(fā)現(xiàn)，Ⅱa類HDACs對(duì)胰腺癌細(xì)胞作用不明顯，但能顯著增強(qiáng)Ⅰ類HDACs如MGCD0103對(duì)胰腺癌的作用，其具體機(jī)制在進(jìn)一步研究當(dāng)中［13］。MGCD0103在體外以劑量依賴性的方式抑制HDAC活性，MGCD0103對(duì)不同的實(shí)體瘤均能抑制HDAC活性，并且有時(shí)間依賴性，并在血液中檢測(cè)到藥物濃度可持續(xù)至少24 h后藥物作用才完全消退。MGCD0103對(duì)實(shí)體瘤患者的抑制活性持續(xù)至少8 h。

3 MGCD0103治療結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)的死亡率在北美癌癥死亡率位列第二，化療是CRC治療的重要方法，然而，在多數(shù)情況下，腫瘤復(fù)發(fā)，成為難治性腫瘤。腫瘤復(fù)發(fā)耐藥是由于表觀遺傳學(xué)改變，導(dǎo)致腫瘤耐藥性提高。最近，一個(gè)腫瘤復(fù)發(fā)和耐藥機(jī)制觀點(diǎn)被提出:腫瘤干細(xì)胞或癌癥起始細(xì)胞對(duì)增加化療耐藥性和減低放射治療效果起著重要作用［14-15］。最近的研究表明，這些細(xì)胞表達(dá)出DNA損傷后反應(yīng)基因的水平較高，這可能有助于耐藥［16］。結(jié)直腸癌癌癥起始細(xì)胞(colon-cancer-initiating cell，CCIC)可以在各種化療同時(shí)作用后快速再生新的腫瘤，CCIC被認(rèn)為是腫瘤復(fù)發(fā)與導(dǎo)致機(jī)體死亡的主要因素。

CCIC被認(rèn)為自我更新并產(chǎn)生非CCIC的CRC癌癥細(xì)胞，改變CCIC非CRC癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的基因表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控，作為一個(gè)可能的機(jī)制，已經(jīng)被提出。藥物調(diào)節(jié)表觀遺傳修飾狀態(tài)，是反CCIC靶向治療的一個(gè)很有研究前途的方法。組蛋白的共價(jià)修飾是一個(gè)重要的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制。結(jié)直腸癌比正常結(jié)腸黏膜Ⅰ類HDACs水平高［17］。在CCIC和非CCIC CRC的CRC腫瘤細(xì)胞的增殖機(jī)制中，Wnt信號(hào)起著至關(guān)重要的作用［18-19］。經(jīng)典Wnt信號(hào)是通過(guò)細(xì)胞表面的Frizzled-LRP5/6受體的配體結(jié)合，這種結(jié)合觸發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)，導(dǎo)致β-catenin的核易位。β-連環(huán)蛋白結(jié)合和上調(diào)LEF/TCF轉(zhuǎn)錄因子是重要的增殖和抗凋亡的基因，如MYC和CCD1。DKK家族蛋白是細(xì)胞外WNT拮抗劑，DKK-1被認(rèn)為是CRC最重要的家庭成員。DKK-1通過(guò)下調(diào)LRP 5/6，抑制下游經(jīng)典Wnt信號(hào)［20］。在轉(zhuǎn)基因小鼠中，DKK-1有針對(duì)性的過(guò)度表達(dá)可抑制腸道的腸上皮細(xì)胞絨毛和腸腺細(xì)胞增殖［21］。DKK-1也能抑制上皮細(xì)胞分化和遷移，它是腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移的很重要的過(guò)程［22］。Ⅰ類HDACI MGCD0103除有效地抑制了CCIC的增殖和克隆形成外，還積極作用非CCIC CRC細(xì)胞株?；虮磉_(dá)分析表明，CCIC的HDACI誘導(dǎo)生長(zhǎng)停滯和凋亡的機(jī)制是 WNT拮抗劑 DKK-1的上調(diào)。研究數(shù)據(jù)顯示，MGCD0103能夠有效抑制非CCIC CRC細(xì)胞生長(zhǎng)。臨床治療試驗(yàn)表明MGCD0103阻滯非CCIC周期，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。這些結(jié)果表明抑制Ⅰ類HDACI是作用CCIC與非CCIC CRC一個(gè)新的藥物，被認(rèn)為是對(duì)提高抗 CRC化療效果帶來(lái)新希望的藥物［23-24］。

綜上所述，HDAC抑制劑MGCD0103對(duì)多種腫瘤起作用，但對(duì)不同腫瘤細(xì)胞作用差異較大，并且對(duì)該藥誘導(dǎo)疲勞的病因知之甚少。雖然有報(bào)道稱某些細(xì)胞因子如IL-6與癌癥患者的疲勞呈正相關(guān)，但一些患者在應(yīng)用高劑量MGCD0103后IL-6水平仍顯著升高［25］。如何使HDAC抑制劑提高療效，降低副作用，并使藥物盡早地應(yīng)用于臨床，仍需我們進(jìn)行更進(jìn)一步研究。

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