江芮 呂柯孬 潘學峰，， 崔新霞 申世剛 丁良

（1. 河北大學醫(yī)學院，保定 071000；2. 北京理工大學生命學院，北京 100081；3. 河北大學化學與環(huán)境學院，保定 071000）

表觀遺傳機制主要涉及染色質(zhì)中DNA、組蛋白等分子的化學修飾狀態(tài)對基因表達的影響，及基因所編碼的產(chǎn)物（生物分子）所決定的遺傳性和不可遺傳性改變。當前，已知的表觀遺傳修飾主要包括DNA和組蛋白的修飾，如DNA甲基化/去甲基化、各種類型的組蛋白可逆性修飾，以及調(diào)節(jié)非編碼RNA等。上述表觀遺傳修飾可通過影響染色質(zhì)的構(gòu)象狀態(tài)影響基因轉(zhuǎn)錄，如出現(xiàn)在人和其他哺乳類生物基因組中“CpG島”內(nèi)胞嘧啶甲基化可使相應部位染色質(zhì)變 “致密”，抑制基因轉(zhuǎn)錄；組蛋白N端尾部無序結(jié)構(gòu)域內(nèi)氨基酸殘基的乙?；揎椏上魅踅M蛋白和DNA之間的作用，促進基因轉(zhuǎn)錄。迄今為止，在包括癌癥、心臟病、糖尿病和精神疾病等長期困擾人類健康的重大疾病過程均發(fā)現(xiàn)有異常的表觀遺傳修飾［1］。利用“藥物”人為干預這些疾病過程中的異?；虮磉_（基因沉默或上調(diào)）以實現(xiàn)對疾病的治療已成為當今醫(yī)藥科技的一個熱點?；诖耍疚脑噲D對當前表觀遺傳藥物研發(fā)的現(xiàn)狀及存在的問題進行分析和總結(jié)。

1 表觀遺傳修飾類型

1.1 DNA甲基化修飾

哺乳動物DNA甲基化修飾通常由DNA甲基轉(zhuǎn) 移 酶（DNA methyltransferase，DNMT） 將 S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的“甲基”添加到位于基因上游啟動子或結(jié)構(gòu)基因的5'側(cè)的CpG島胞嘧啶中［2］（圖1-A）。目前已發(fā)現(xiàn)4種DNMTs，其中DNMT1負責基因組特定部位的DNA甲基化模式的維持，DNMT3A、DNMT3B以及DNMT3L則負責胚胎早期發(fā)育過程所必需的DNA甲基化修飾［3］。CpG島甲基化修飾通常會關閉所在部位基因的轉(zhuǎn)錄。研究表明，一些腫瘤細胞內(nèi)抑癌基因的失活可歸因于其啟動子區(qū)CpG島的過度甲基化修飾和基因組范圍內(nèi)低水平甲基化修飾。這種DNA的甲基化修飾紊亂可以直接誘發(fā)細胞轉(zhuǎn)化，增加罹患腫瘤風險［4］。與此類似，諸多神經(jīng)退行性疾病也存在異常DNMT活性（突變導致）［5］。當今，DNA甲基化的差異性已經(jīng)被用作腫瘤發(fā)展的早期診斷依據(jù)，如CpG島甲基化表型（CpG Island methylator phenotype，CIMP）已用于不同亞型的胃癌的表征［6］。

1.2 組蛋白修飾

核小體核心組蛋白N端無序結(jié)構(gòu)域中賴氨酸、精氨酸殘基部位的乙?；?去乙酰化、甲基化/去甲基化、泛素化修飾，以及絲氨酸殘基部位的磷酸化修飾等是組蛋白表觀修飾的主要形式［7］（圖1-B）。其中，甲基化和乙?；亲钪匾慕M蛋白修飾方式。組蛋白修飾可影響核小體的穩(wěn)定，與異染色質(zhì)形成、DNA損傷修復、基因組穩(wěn)定性等直接有關［8］。組蛋白修飾異常可見于腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)變性疾病和糖尿病等常見疾?。?］。

1.3 非編碼RNA

非編碼RNA（Non-coding RNA，ncRNA）是不編碼蛋白質(zhì)的RNA分子的統(tǒng)稱，即除mRNA之外所有類型的RNA分子。可依據(jù)所含堿基數(shù)分為小非 編 碼 RNA（Small noncoding RNAs，microRNA，miRNA）和長非編碼RNA（Long noncoding RNAs，lncRNA）［10］。其中miRNA參與基因表達的調(diào)控（截至2018年10月，劍橋MicroRNA數(shù)據(jù)庫（miRBase）已有38 589個MicroRNA條目收錄（The miRBase Sequence Database，Release 22.1），而 lncRNA 則參與異染色質(zhì)形成、X染色體失活、基因組印記、細胞凋亡等過程［11］。目前，臨床和實驗室研究最多的是小干擾 RNA（Small interfering RNA，siRNA）。SiRNA通過與靶基因的mRNA（Messenger RNA）特異結(jié)合可有效降解特定的mRNA，造成相應基因沉默（RNA 干擾）［12］（圖 1-C）。2018 年 8 月，美國食品和藥物管理局（FDA，USA）批準了第一種基于RNA干擾的治療方法，用于治療一種可能損害心臟和神經(jīng)功能的罕見疾?。?3］。

2 表觀遺傳藥物的研究

2.1 DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑

針對異常DNA甲基化研發(fā)的DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑（DNMTsI）主要分為核苷類抑制劑、非核苷類抑制劑和反義寡核苷酸類抑制劑。

2.1.1 核苷類抑制劑 核苷類DNMTsI通過在DNA復制過程中摻入新合成的DNA分子發(fā)揮作用。比如用相應的DNMTsI取代“CpG”島中的胞嘧啶，在不影響互補鏈間“CG”配對的同時，避免DNMT對原有胞嘧啶堿基的識別和甲基化修飾。這類抑制劑包括阿扎胞苷（5'-氮雜胞苷，Azacitidine）、地西他濱（Decitabine）、澤布拉林（Zebularine）等或以胞嘧啶核苷為母體的衍生物等。這些核苷類DNMTsI能與DNMT中半胱氨酸殘基上的巰基共價結(jié)合的方式抑制 DNMT 的轉(zhuǎn)甲基活性［14］（表 1）。

圖1 表觀遺傳修飾的類型方式

2005年，美國FDA批準了阿扎胞苷和地西他濱在骨髓增生異常綜合征（Myelodysplastic syndromes，MDS）等惡性血液系統(tǒng)疾病的臨床治療［15-16］。但上述藥物的臨床治療劑量常導致患者出現(xiàn)嚴重胃腸道反應和表現(xiàn)出骨髓毒性［17-19］。當前研究者正對上述藥物的化學結(jié)構(gòu)進行修飾，以期獲得穩(wěn)定性好、對腫瘤細胞的選擇性高、藥物不良反應更低、且水溶性好、便于口服給藥的新型衍生物。此外，臨床上常見的硫鳥嘌呤（6-Thioguanine）可通過與DNA轉(zhuǎn)甲基酶形成共價復合物抑制 DNMT1的活性（也抑制胞苷脫氨酶）［20］，常用于治療急性淋巴細胞白血病，自身免疫性疾病（如克羅恩氏病、類風濕關節(jié)炎）和器官移植接受患者；澤布拉林（Zebularine）則是一種含有2-（1H）嘧啶環(huán)酮的胞苷類DNA甲基化抑制劑，能通過與DNMT共價結(jié)合有效解除處于超甲基化修飾狀態(tài)的p16基因的DNA甲基化修飾［21］。概言之，核苷類DNMT抑制劑一般均能與DNMT酶共價結(jié)合，以復合物形式影響DNA的甲基化修飾，因此這類藥物普遍存在細胞毒性。臨床中，為了降低藥物的副作用一般采取與其他類抗腫瘤藥物聯(lián)合用藥。

2.1.2 非核苷類DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑 非核苷類DNMTsI不含胞嘧啶核苷的骨架結(jié)構(gòu)，依據(jù)化學結(jié)構(gòu)分為氨基苯甲酸類、多酚類、肼類、鄰苯類、二酰胺類等［22-24］。其中，氨基苯甲酸類的代表是普魯卡因（Procaine），其能特異性結(jié)合富含“CpG”的DNA序列，阻止DNMT與該DNA部位結(jié)合。普魯卡因可在多種腫瘤細胞中發(fā)揮阻止DNA甲基化作用［25］。多酚類藥物包括表沒食子兒茶素沒食子酸酯［（-）-epigallocatechin-3-gallate，EGCG，綠茶的一種多酚類化合物］能與DNMT1的催化中心結(jié)合，干擾DNMT對 “CpG”中胞嘧啶甲基化修飾［25-26］。姜黃素（Curcumin）也是一種多酚類化合物，可選擇性抑制DNMT1、組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶p300（Histone acetylatransferase，IC50為 50-25 μmol/L）和組蛋白去乙酰基酶（Histone deacetylase），且能激活Nrf2-Keap1途徑（清除氧游離基），抑制NF-κB（Nuclear factor-kappa B，NF-κB）的激活（降低炎性細胞因子的表達）［27］。有研究表明，姜黃素可借抑制NF-κB以時間和劑量依賴的方式抑制胰腺癌細胞的生長［28］。盡管姜黃素安全性好，但水溶性差，體內(nèi)代謝快，因此其生物利用度低［29］。根據(jù)2017年進行的針對120多項有關姜黃素研究的回顧分析可知，姜黃素的不穩(wěn)定、高活性及難于被有效利用等是制約姜黃素臨床應用的主要問題。當前美國政府已經(jīng)為“替補和整合健康國家中心”（The National Center for Complementary and Integrative Health）撥款1.5億美元用于姜黃素的研究［30］。其中，通過改進姜黃素遞送方式如制成納米顆?；蛑|(zhì)體以提高其生物利用度成為了研究重點［31］。很多案例表明，人工設計的抑制劑似乎優(yōu)于天然來源的抑制劑，如RG108可直接抑制DNMT催化結(jié)構(gòu)域，且檢測不出任何細胞毒性［32］。RG108是依據(jù)DNMT催化結(jié)構(gòu)域的分子結(jié)構(gòu)，利用計算機模擬優(yōu)化得到的第一個人類DNMT抑制劑。最近，隨著越來越多的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域晶體結(jié)構(gòu)解析成功，將會有更多人采取類似RG108的方法來設計和優(yōu)化DNMT抑制劑［33］。同時，基于線性判別分析（Linear discriminant analysis，LDA）及虛擬篩選可能會助推針對天然來源的DNMT抑制劑的有效識別。最近，已利用高通量篩選（High throughput screening，HTS）發(fā)現(xiàn)了2種新的 DNMT 抑制劑 SW155246 和 SID49645275［34］，但這些篩選出的DNMT抑制劑的藥理學信息未見公開。

2.1.3 反義寡核苷酸類抑制劑 反義寡核苷酸（Antisense Oligonucleotide）可與mRNAs某一區(qū)段互補發(fā)揮抑制基因表達的作用，如人工合成的反義寡核苷酸藥物MG98可特異結(jié)合DNMT1 mRNA3'端，抑制其作為蛋白質(zhì)翻譯的模板，可有效激活因甲基化而沉默的抑癌基因，從而發(fā)揮抑制腫瘤的作用［35］。

表1 DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑（DNMTsi）的臨床研究階段

2.2 組蛋白靶點抑制劑

當前，處于臨床試驗中的組蛋白靶點抑制劑主要為組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑和組蛋白去乙?；敢种苿渌愋偷慕M蛋白靶點抑制劑相對較少（表 2）。

2.2.1 組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑 組蛋白甲基化修飾主要發(fā)生在組蛋白賴氨酸和精氨酸殘基上，分別由組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶（Histone lysine methyltransferases，HKMTs）與組蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶（Histone arginine methyltransferase，HRMTs）負責催化。HKMTs催化賴氨酸殘基的單、雙和三價甲基化，而HRMTs催化精氨酸的單甲基化、不對稱或?qū)ΨQ二價甲基化［37］。

迄今，已鑒定和表征了50多種HKMTs［38］。其中，PCR2（Polycomb repressive complex 2）通過對組蛋白H3賴氨酸K27 位點甲基化修飾沉默基因轉(zhuǎn)錄［39］。針對PCR2的催化結(jié)構(gòu)域EZH2（Enhancer of zeste homolog 2）研發(fā)了系列組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑（HMTsi），如 Tazemetostat（EPZ-6483）可有效抑制EZH2的催化活性或阻礙EZH2的SET區(qū)域發(fā)生改變，對抑制非霍奇金淋巴瘤（Non-Hodgkin lymphoma，NHL） 有 效［40］， 但 2018年 9月，F(xiàn)DA 叫 停 了Epizyme公司正在進行的關于Tazemetostat臨床實驗，原因是需要對由Tazemetotstat可能誘發(fā)包括T細胞淋巴母細胞淋巴瘤（T-LBL）等繼發(fā)性惡性腫瘤的風險加以綜合評估（表2）。GSK126是新型的EZH2抑制劑，可高效抑制H3K27me3及H3K27me2，同時能有效抑制EZH2突變型DLBCL細胞系的增殖，并誘導敏感細胞系中EZH2靶基因的轉(zhuǎn)錄激活［41］。此外，GSK126還可通過阻斷Wnt/β-catenin信號通路，消除干細胞樣骨髓瘤細胞［41］。據(jù)報道，骨髓瘤細胞的增殖與H3K27甲基化有關［42］。同時，組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶MMSET過表達能促進多發(fā)性骨髓瘤的發(fā)生，與患者的預后、腫瘤的分期分級和侵襲性密切相關［43］。

G9a（ 又稱 EHMT2 或 KMT1C） 和 GLP（G9a樣蛋白1，也稱為EHMT1或KMT1D）是主要的賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶，主要催化H3K9雙價甲基化修飾，以及H3K27 的甲基化修飾等［44］。研究發(fā)現(xiàn)G9a在食管鱗狀細胞癌、肝細胞癌、侵襲性肺癌、腦癌、多發(fā)性骨髓瘤和侵襲性卵巢癌中過表達［45］。BIX01294是第一個能選擇性抑制G9a/GLP的底物競爭性HKMTs抑制劑，能下調(diào)H3K9me2表達。然而BIX01294在細胞測定中活性較弱，且在濃度高于 4.1 μmol/L 時具有細胞毒性［37］。UNC0638是基于UNC0224和UNC0321進一步合成出的化合物，在多種細胞內(nèi)能特異地大幅度下調(diào)H3K9me2。但UNC0638在體內(nèi)藥代動力學較差，不適合動物研究［46］。進一步優(yōu)化合成出UNC0642，其不僅表現(xiàn)出較高的體外效能和優(yōu)異的選擇性，且在細胞中表現(xiàn)出強大的靶向性［46］。端粒沉默干擾因子（Disruptor of telomeric silencing1-like，DOT1L）主要催化H3K79的單、雙和三價甲基化修飾（H3K79me1，H3K79me2 和H3K79me3），是體內(nèi)融合基因MLLAF9誘導白血病發(fā)生和維持所必需的HMTs［47］。有報道表明，當前已發(fā)現(xiàn)的DOT1L抑制劑均存在代謝不穩(wěn)定問題［48］。

雖然HKMTs抑制劑在臨床前和臨床試驗中表現(xiàn)出抗腫瘤作用，但當前大多數(shù)的HKMT抑制劑都缺乏細胞和動物水平上藥理學信息。HRMTs迄今在哺乳動物中共發(fā)現(xiàn)了9種［50］，HRMTs抑制劑多停留在細胞生物學水平上，尚未見體內(nèi)實驗研究報道。

2.2.2 組蛋白去甲基化酶抑制劑 組蛋白甲基化的動態(tài)修飾在染色質(zhì)重塑過程中發(fā)揮至關重要的作用，錯誤的組蛋白去甲基化與眾多人類疾病有關［51］。自2004年首次發(fā)現(xiàn)組蛋白去甲基化酶（Histone demethylase，HDMs）以來，已確定了2大類組蛋白去甲基酶，分別為賴氨酸特異性組蛋白去甲基酶（Lysine specific demethylases，LSDs）和 JMJD（Jumanji domain-containing protein）組蛋白去甲基化酶［52］。由于組蛋白的甲基化是一種動態(tài)可逆的表觀遺傳修飾過程，因此人們相信組蛋白中大多數(shù)能被甲基化修飾的賴氨酸殘基都存在著專用的組蛋白去甲基酶。當前，針對這些組蛋白賴氨酸去甲基酶抑制劑的研究已經(jīng)取得了不少的成果。例如，GSK-J1是一種高效的 H3K27去甲基酶抑制劑，體外試驗顯示針對含有JMJD3（KDM6B）和 UTX（KDM6A）結(jié)構(gòu)域的組蛋白去甲基酶的 IC50分別為 28 nmol/L 和 53 nmol/L，而且對這兩類組蛋白去甲基的選擇性高出針對其他類型的組蛋白去甲基10倍以上［46］。GSK-J4鹽酸鹽是GSK-J1前體，具有細胞滲透能力，而且是第一個可選擇性抑制H3K27組蛋白去甲基酶JMJD3和UTX的抑制劑。已有的數(shù)據(jù)表明，GSK-J4鹽酸鹽體外無細胞試驗時的IC50為60 nmol/L，能選擇性抑制JMJ家族的去甲基化酶活性［53］。AS-8351是一種可被用于誘導人胚肺成纖維細胞向功能性心肌細胞的重編程過程的HDMs抑制劑［54］。ORY-1001（RG-6016）二鹽酸鹽是對賴氨酸特異性組蛋白去甲基酶LSD1/KDM1A具有較強選擇性的抑制劑，IC50小于20 nmol/L，同時對FAD依賴的氨基氧化酶也具高度選擇性，因此較為安全，可口服給藥［55］。SP2509則是最近研發(fā)的一種對組蛋白賴氨酸殘基去甲基化酶LSD1具有選擇性的抑制劑［52］。SP2509能在體外實驗中降低共阻遏物CoREST與LSD1的結(jié)合，促進啟動子區(qū) “轉(zhuǎn)錄許可型”（Transcription permissive）H3k4me3修飾，提高慢粒白血病患者細胞內(nèi)p21、p27及與“CAAT/增強子”結(jié)合的蛋白α的表達，促進慢粒白血病細胞的分化和抑制其克隆性生長。經(jīng)過尾靜脈注射可有效延長免疫剝奪小鼠的存活［56］。同時，SP2509能有效抑制人急性髓細胞性白血病（Acute myeloid leukemia，AML）細胞的增殖，并誘導其凋亡［57］。LDS1在各種血液系統(tǒng)的惡性腫瘤中呈現(xiàn)高表達，其通過促使抑癌基因p53位點上的K370me去甲基化，從而抑制p53的信號傳遞［58］。

盡管如此，現(xiàn)有在研的HDMs抑制劑普遍存在活性低等問題。造成這種情況的根本原因可能與細胞內(nèi)HDMs所能影響的表型過于復雜，造成HDMs的確切作用機制難以精確辨認，以及尚缺乏更詳盡的HDMs非催化結(jié)構(gòu)域功能信息有關。

2.2.3 組蛋白去乙酰化酶抑制劑 組蛋白去乙?；福℉istone deacetylase，HDACs）是催化組蛋白去乙?；囊活惖鞍酌?，在基因表達的表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮不可或缺的作用。迄今已在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了至少18個HDACs的亞型，可依據(jù)酵母菌HDAC序列的相似性分為4類［59］。針對上述組蛋白去乙?；傅囊种苿℉DACIs）具有誘導腫瘤細胞損傷、細胞周期停滯，增強bax基因表達抑制bcl-2的基因表達，以及影響細胞周期抑制因子p21CIP1/WAF1等作用，在體外細胞培養(yǎng)和動物模型中均被證明具有抗腫瘤作用［60］。目前研究最廣泛的HDACIs主要分為異羥肟酸類、苯甲酰胺類、環(huán)肽類、短鏈脂肪酸類和多酚類。當前市面上有很多HDAC抑制劑銷售，但主要用于實驗研究。其中臨床效果較好的有曲古抑菌素（Trichostatin，TSA）、CI994等。曲古抑菌素是最早發(fā)現(xiàn)的天然可逆性HDACIs，通過抑制Ⅰ型和Ⅱ型HDACs可有效上調(diào)細胞中組蛋白乙?；剑龠M細胞分化，阻滯細胞周期，誘導腫瘤細胞凋亡［61］。以喉鱗癌為例，HDAC1與SIRT1（HDACs之一）在喉鱗癌組織中呈現(xiàn)高表達，其與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預后相關［62］。喉鱗癌屬于鱗狀細胞癌，其通過HDAC1和HDAC2與p53相關蛋白p63（TP63）結(jié)合形成活性轉(zhuǎn)錄抑制因子復合物，抑制促凋亡Bcl-2基因，促進鱗狀細胞癌的發(fā)展［63］。CI994（Tacedinaline）目前主要用做抗癌藥，對HDAC1的抑制IC50為0.57 μmol/L，可使細胞周期停滯在G1 期［88］。

當前，盡管發(fā)現(xiàn)了眾多HDAC抑制劑，但普遍選擇性不高。諸多研究表明HDAC各亞型在生長發(fā)育及疾病的發(fā)生發(fā)展過程發(fā)揮重要作用［8］，因此當前亟需高效的HDAC抑制劑，但由于各種亞型催化位點序列的高相似性，使得高選擇性HDAC抑制劑的設計、合成變得異常困難。

2.2.4 組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶抑制劑 組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（Histone acetyltransferases，HAT）在組蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、核受體和酶等細胞蛋白的賴氨酸殘基上“加載”乙酰基，激活基因轉(zhuǎn)錄。這類乙?；D(zhuǎn)移酶不只局限于對組蛋白乙?；揎?，也能對許多非組蛋白進行乙?；揎?。HAT為雙底物酶，能催化輔因子乙酰輔酶A（Ac-CoA）和含賴氨酸的兩個底物之間的反應，根據(jù)序列同源性和底物乙?；再|(zhì)，現(xiàn)已鑒定出HAT1、GCN5/PCAF、MYST、p300/CBP和Rtt109等5個亞家族［89］。HAT抑制劑（HATsi）主要為雙底物抑制劑和小分子抑制劑。雙底物抑制劑能模擬兩種HAT底物，但其代謝穩(wěn)定性差，細胞滲透性不足，限制了在細胞中的應用；當前已有的小分子HAT抑制劑主要來自天然產(chǎn)物，其抑制劑不具選擇性，且大部分含有酚類結(jié)構(gòu)，易于氧化［90］。如來自銀杏果實和葉子中的有毒酚類化合物銀杏酸原先發(fā)現(xiàn)可有效抑制蛋白的“sumoylation”化，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)其也能抑制組蛋白乙酰化轉(zhuǎn)移酶（HAT）［91］。與此類似，茴香酸（Anacardic acid）也能有效地抑制p300及p300/CBP相關因子的組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶活性，但除此之外，茴香酸還能抗細菌和抗微生物，抑制前列腺素合成，以及抑制酪氨酸酶和脂肪氧合酶等活性［92］。除天然的組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶抑制劑之外，人工設計的組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶抑制劑也陸續(xù)上市，如A-485、C646和Remodelin等。A-485是可選擇性抑制組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶p300/CBP的組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶抑制劑，對p300 HAT的IC50為0.06 μmol/L［93］。相較于BET溴區(qū)蛋白和其他多于150種的非表觀遺傳藥物靶點，A-485對p300/CBP更具選擇性。由于p300/CBP參與結(jié)腸癌、肝癌、前列腺癌等在內(nèi)的多種人類惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展，尤其是血液系統(tǒng)惡性腫瘤，因正常造血干細胞的產(chǎn)生和功能發(fā)育過程中需要p300/CBP，其失活突變會造成血液系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)生［94］。A-485在大多數(shù)多發(fā)性骨髓瘤（MM）細胞系中能有效抑制其生長［95］。與此相似，C646也是一種組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶p300的抑制劑，相比于其他乙?；D(zhuǎn)移酶，C646可優(yōu)先作用于p300，能阻斷胃癌細胞系的存活和侵襲［96］。此外，“Remodelin”是一種有效的針對乙酰基轉(zhuǎn)移酶 NAT10 的抑制劑［97］。

表2 組蛋白修飾酶靶點抑制劑的臨床研究階段

當前，有關HAT抑制劑的研發(fā)依然需要面對許多問題，包括很多HAT活性與酶動力學有關的催化機制尚待明確；HAT常常與其他蛋白形成復合體，使得HAT抑制劑在細胞水平和體內(nèi)疾病模型中的基礎研究復雜化。即便如此，借助高通量篩選，已經(jīng)對大量的化合物的乙?；D(zhuǎn)移酶抑制能力進行了篩選，發(fā)現(xiàn)一些噻唑類衍生物可降低組蛋白的特異性乙酰化活性，因此噻唑類衍生物可能更具潛力［98］。

2.3 siRNA藥物

由于siRNA能特異沉默基因表達，因此可以在腫瘤基因治療和遺傳學上罕見的孤兒疾病的治療中具有價值。目前，眼部注射、靜脈注射及局部遞送的siRNA藥物研發(fā)有了突破性進展。一些siRNA藥物表現(xiàn)出良好的臨床治療效果。如PF-655（又名PF-04523655）可靶向沉默RTP801基因，使低氧誘導型因子 1（Hypoxia inducible factor-1，HIF-1）下調(diào)，控制細胞增殖和血管發(fā)生。在臨床I期試驗中，將PF-655注射進眼球玻璃體能治療糖尿病性黃斑水腫（Diabetic macular edema，ME）和年齡相關性黃斑變性（Age-related macular edema，AMD）［99］。除此之外，CALAA-01是用環(huán)糊精聚合物包被的siRNA納米顆粒，可通過降低核糖核苷酸還原酶M2亞基（Ribonucleotide reductase M2 subunit，RRM2） 的 水平抑制腫瘤生長并使腫瘤變?。?02］。ALN-VSP02含有兩種不同的siRNA分子，用SNALP制成脂質(zhì)納米顆粒可分別靶向調(diào)控血管內(nèi)皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）和紡錘體驅(qū)動蛋白（Kinesin spindle protein，KSP/Eg5）［104］。 再 如，Patisiran（又名ALN-TTR01），當用于治療轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白（Transthyretin，TTR）介導的淀粉樣變性時，可有效抑制突變型和非突變型轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白的產(chǎn)生［106］。ALN-RSV01是針對呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus pneumonia，RSV）N-蛋白mRNA研發(fā)的抗病毒siRNA藥物，在體外和體內(nèi)表現(xiàn)出特異抑制RSV的活性，可防止感染繼發(fā)的閉塞性細支氣管炎綜合征（Bronchiolitis obliterans syndrome，BOS），其霧化劑在臨床II期試驗中表現(xiàn)了良好的治療效果（表3）。

當前，siRNA藥物處于快速進入臨床階段（表3）［108］，但真正大范圍應用尚需根本解決以下問題，包括有效降低siRNA藥物潛在的“脫靶”風險（在存在堿基錯配對的情況下siRNA和靶標mRNA分子發(fā)生“互補配對”，并發(fā)揮作用）；降低siRNA經(jīng)腎小球過濾快速排出腎臟；避免血管內(nèi)切酶降解；逃逸溶酶體降解等問題。此外，RNAi可誘發(fā)潛在的先天免疫應答［109］。為此，人們嘗試在不影響siRNA藥效的前提下對siRNA進行化學修飾以提高其抗核酸酶降解能力，增強siRNA的穩(wěn)定性，或?qū)iRNA包封于脂質(zhì)體、無機納米載體或高分子聚合材質(zhì)的樹枝狀大分子、聚合物膠束等納米遞送體中以提高siRNA穩(wěn)定性。很多數(shù)據(jù)表明，上述納米遞送體既能有效避免siRNA分子在血管內(nèi)降解，且可降低siRNA分子潛在的免疫毒性，可以極大地改善siRNA藥物的藥代動力學特征［110］。

表3 siRNA藥物的臨床研究階段

3 展望

染色質(zhì)表觀遺傳修飾紊亂可見于腫瘤、糖尿病、心腦血管等諸多重大疾病的病理過程，為此臨床上亟需可針對疾病狀態(tài)下表觀遺傳修飾紊亂實施干預的藥物。多年的臨床和實驗室研究表明，對表觀遺傳修飾異常引起的疾病使用表觀遺傳藥物治療可以更具針對性，療效明顯優(yōu)于傳統(tǒng)抗癌藥。在臨床實踐中，表觀遺傳藥物既可單獨使用，也可與傳統(tǒng)抗癌藥聯(lián)用，在提高療效的同時也極大地降低了傳統(tǒng)抗癌藥的毒副作用。人們普遍期待表觀遺傳修飾催化劑為靶點的表觀遺傳藥物的發(fā)展能為包括腫瘤、糖尿病和心腦血管等眾多嚴重困擾人類健康福祉的重大疾病的根治帶來福音。

在取得成效的同時，當前的表觀遺傳藥物的研發(fā)也面對著諸多的難題，如siRNA靶向遞送藥物有潛在的脫靶問題，已上市的阿扎胞苷和地西他濱等干預DNA甲基化修飾的藥物能導致骨髓抑制和引發(fā)胃腸道癥狀，而可干預組蛋白修飾的表觀遺傳藥物普遍有細胞毒性等。但是，隨著對參與表觀修飾催化劑的分子結(jié)構(gòu)和作用機制的深入了解，將不僅有助于從天然產(chǎn)物中篩選有效的表觀遺傳藥物，而且勢必對現(xiàn)有基于知識的表觀遺傳藥物的分子設計（Knowledge- based epigenetic drug design）和化學合成起到促進作用，加之包括底物模擬物建模、高通量和虛擬篩選等新方法和新技術的應用，相信表觀遺傳藥物的研發(fā)會很快呈現(xiàn)出快速發(fā)展的良好態(tài)勢。