孟萌，李紅玲，李鳳麗*

（1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300193；2.遼寧省凌源市中心醫(yī)院，遼寧 122500）

當(dāng)前，在全球范圍內(nèi)肺癌仍是常見的威脅人類健康的惡性腫瘤之一［1-3］。非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）占肺癌總數(shù)的近85%～90%，即使患者對(duì)常規(guī)化學(xué)療法處于良好反應(yīng)狀態(tài)下，總體生存時(shí)間為也僅為8～12個(gè)月［4，5］。 隨著現(xiàn)代腫瘤分子生物學(xué)及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，NSCLC可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)腫瘤發(fā)生的特定基因突變、融合的精確分子進(jìn)行分類，如：EGFR、KRAS、ALK、HER2、BRAF、NRAS等［6］。目前非小細(xì)胞肺癌治療方法主要包括基于鉑類的常規(guī)化療，基于精準(zhǔn)信號(hào)分子的靶向治療以及基于PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)的免疫治療。但越來越多的研究證據(jù)表明非小細(xì)胞肺癌獲得性耐藥的產(chǎn)生限制了這些療法的臨床療效［7-10］。因此，深入研究NSCLC對(duì)化療耐藥、靶向治療耐藥以及免疫治療耐藥的分子機(jī)制有助于尋找新的分子靶點(diǎn)、新策略以有效克服或逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌獲得性耐藥［11-13］。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白去乙?；敢种苿℉DCAi）能夠顯著逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌的獲得性耐藥，包括對(duì)常規(guī)化療、分子靶向治療以及腫瘤免疫治療的獲得性耐藥均展現(xiàn)出潛在的逆轉(zhuǎn)活性。組蛋白乙?；cDNA甲基化是基因表觀遺傳調(diào)控的主要方式。其中，組蛋白乙?；緩皆诙喾N類型的腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等惡性表型中發(fā)揮重要作用，并受組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶（histone acetyltransferase，HAT）和組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase，HDAC）兩類酶調(diào)節(jié)［14-16］。組蛋白去乙?；敢种苿℉DAC inhibitors，HDACi）可以通過改變細(xì)胞內(nèi)組蛋白乙?；潭雀淖?nèi)旧|(zhì)空間結(jié)構(gòu)、染色體重塑，從而抑制目的基因轉(zhuǎn)錄，對(duì)腫瘤發(fā)生、耐藥起到關(guān)鍵作用［17］。在此，本文對(duì)組蛋白去乙?；讣易寮捌湟种苿⒒贖DACi逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌鉑類化療耐藥、精準(zhǔn)靶向治療耐藥、腫瘤免疫治療耐藥等4個(gè)方面予以總結(jié)。

1 人組蛋白去乙酰化酶的分類及其抑制劑

目前，根據(jù)絲氨酸結(jié)合位點(diǎn)、MEF2結(jié)合結(jié)構(gòu)域、乙酰化結(jié)構(gòu)域以及核定位、輸出結(jié)構(gòu)域等將人組蛋白去乙酰化酶分為Ⅰ、Ⅱ（ⅡA和ⅡB）、Ⅲ和Ⅳ四類。Ⅰ型由HDAC1、2、3、8 組成。ⅡA 型包括 HDAC4、5、7、9；ⅡB型包括HDAC6、10；Ⅲ型為NAD+依賴型組蛋白去乙?；?，包括SITR1-7；Ⅳ型只有一種，即HDAC11（如圖1所示）［18］。其中Ⅰ型、ⅡA型、ⅡB型以及Ⅳ型屬于鋅依賴型，Ⅲ型為NAD+依賴型組蛋白去乙?；浮?/p>

圖1 人組蛋白去乙?；傅慕Y(jié)構(gòu)與分類

鑒于組蛋白去乙?；冈谀[瘤發(fā)生、發(fā)展、侵襲及耐藥等生物學(xué)功能中發(fā)揮重要的作用，研究人員開發(fā)出一系列的組蛋白去乙?；敢种苿℉DACi），主要如下：①伏立諾他（vorinostat，SAHA）于2006年第一個(gè)被美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市的廣譜HDAC抑制劑，用于治療皮膚 T細(xì)胞淋巴瘤［19］；②羅米地辛（romidepsin，F(xiàn)K228）于2009年和2011年先后被FDA批準(zhǔn)用于治療皮膚T細(xì)胞淋巴瘤和外周T細(xì)胞淋巴瘤［20-22］；③貝利司他（belinostat，PXD101）2014年被FDA批準(zhǔn)用于治療外周T細(xì)胞淋巴瘤［23，24］。這些抑制劑大多都是針對(duì)第Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ型HDAC的廣譜HDAC抑制劑；④短鏈脂肪酸類的butyrate針對(duì)Ⅰ型HDAC和ⅡA型 HDAC［25］；⑤苯甲酰胺類的entinostat針對(duì)Ⅰ型HDAC亞型［26］；⑥異羥肟酸類抑制劑tubacin只有少部分是選擇性HDAC6 抑制劑［27］；⑦西達(dá)本胺（chidamide）是由中國(guó)自主研發(fā)的新型HDAC抑制劑，選擇性針對(duì)亞型HDAC1-3及HDAC10，被批準(zhǔn)用于治療外周T細(xì)胞淋巴瘤［28］；⑧panobinostat（LBH589）為泛組蛋白去乙?；敢种苿┯?015年被FDA批準(zhǔn)治療多發(fā)性骨髓瘤［29］；⑨CUDC-101作為組蛋白去乙?；敢种苿┮验_展頭頸部鱗癌的臨床實(shí)驗(yàn)［30］；（⑩tacedinaline（CI994），已開展針對(duì)多發(fā)性骨髓瘤和肺癌的臨床試驗(yàn)［31］；11○Ⅲ型組蛋白去乙酰化酶sirtuin家族是一類NAD+依賴型，其結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制與其他3種典型的HDAC完全不同。目前對(duì)sirtuin蛋白抑制劑的研究相對(duì)較少，大部分抑制劑是針對(duì)SIRT1和SIRT2的去乙?；富钚砸种?，也有少量抑制劑能夠抑制SIRT3和SIRT5的酶活性。sirtuin抑制劑主要包括：煙酰胺、sirtinol、splitomicin、cambinol及 suramin 等［32］。

2 基于HDACi逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌對(duì)鉑類常規(guī)化療耐藥

盡管鉑類療法仍是非小細(xì)胞肺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方法之一，但是肺癌患者的臨床反應(yīng)率與臨床療效非常有限。其中，非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）肺癌細(xì)胞獲得性耐藥的產(chǎn)生是NSCLC化療失敗的主要原因之一。越來越多的研究證據(jù)表明表觀遺傳學(xué)改變（組蛋白去乙酰化酶修飾）與肺癌的耐藥性與侵襲行為密切相關(guān)。研究顯示兩種順鉑耐藥NSCLC細(xì)胞系（H460/Pt和A549/Pt）胞系與親代細(xì)胞（H460和A549）相比，鉑類耐藥細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的侵襲特性，這可能與組蛋白去乙?；富钚杂嘘P(guān)。組蛋白去乙酰化酶抑制劑SAHA和ST3595有效抑制順鉑耐藥肺癌細(xì)胞的侵襲能力，ST3595的作用更強(qiáng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)兩種HDAC抑制劑均在mRNA水平上調(diào)轉(zhuǎn)移抑制因子KiSS1。KiSS1上調(diào)顯著降低了順鉑肺癌耐藥細(xì)胞的侵襲能力。研究顯示，HDAC抑制劑通過上調(diào)KiSS1的機(jī)制來逆轉(zhuǎn)順鉑肺癌耐藥細(xì)胞的耐藥特性與侵襲能力［33］。

此外，另一項(xiàng)研究表明順鉑而非紫杉醇和阿霉素能誘導(dǎo)癌癥干細(xì)胞（CSC）的富集，并導(dǎo)致NSCLC細(xì)胞產(chǎn)生多藥耐藥表型。在體內(nèi)模型研究證實(shí)，具有多藥耐藥特性的非小細(xì)胞肺癌中CSC轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)上調(diào)。機(jī)制研究表明，順鉑導(dǎo)致C/EBP-β依賴性上調(diào)TRIB1表達(dá)，通過基因沉默實(shí)驗(yàn)證實(shí)TRIB1在順鉑誘導(dǎo)的CSC富集和耐藥中的關(guān)鍵作用。值得注意的是，順鉑治療也促進(jìn)了HDAC表達(dá)與活性的增加，從而使TRIB1與HDAC相互作用導(dǎo)致p53失活。同樣，HDAC沉默導(dǎo)致順鉑誘導(dǎo)的CSC降低，同時(shí)敲除HDAC和TRIB1表現(xiàn)出顯著的協(xié)同作用。另外，在NSCLC細(xì)胞模型中HDAC抑制劑和順鉑聯(lián)合用藥以TRIB1依賴性方式協(xié)同抗腫瘤作用，并在非小細(xì)胞肺癌體內(nèi)模型中限制降低腫瘤的大小?？梢姡邢蛞种平M蛋白去乙?；嘎?lián)合順鉑治療為克服非小細(xì)胞肺癌耐藥性提供了新的思路與方法［34］。

越來越多的證據(jù)表明組蛋白脫乙?；福℉DACs）的異常表達(dá)是多種腫瘤的重要標(biāo)志之一，并介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞對(duì)細(xì)胞毒為基礎(chǔ)常規(guī)化學(xué)療法的耐藥性的產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)panobinostat（LBH589，一種有效的pan-HDAC抑制劑）與卡鉑聯(lián)合用藥在體內(nèi)、外模型中均可有效殺傷對(duì)EGFR-TKI交叉耐藥的肺癌細(xì)胞，促使肺癌細(xì)胞對(duì)卡鉑化療敏感性增強(qiáng)［35］。

3 基于HDACi逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌對(duì)精準(zhǔn)分子靶向治療耐藥的分子機(jī)制

基于驅(qū)動(dòng)NSCLC基因組改變并導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的主要腫瘤生物學(xué)事件包括EGFR、KRAS突變和各種ALK融合突變等，NSCLC對(duì)精準(zhǔn)靶向治療所產(chǎn)的獲得性耐藥的機(jī)制各異，而組蛋白去乙?；敢种苿┠苣孓D(zhuǎn)NSCLC精準(zhǔn)靶向治療的耐藥性。

3.1 表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）基因突變 表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)基因突變是東亞人群NSCLC最常見的驅(qū)動(dòng)基因突變之一，發(fā)生率為30%～40%［36］。表皮生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors，EGFR-TKIs）單藥治療是EGFR基因突變晚期NSCLC患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方案，但大多數(shù)患者會(huì)在用藥后9～14個(gè)月產(chǎn)生耐藥，其中EGFR基因第20號(hào)外顯子發(fā)生錯(cuò)義突變（即T790M突變）是第一代TKI耐藥突變中最主要的類型［37］。因此，研究人員又開發(fā)了第二代、第三代的EGFR-TKIs，但耐藥的問題依然存在［38］。研究顯示，EGFR T790M突變耐藥與旁路激活、下游信號(hào)的上調(diào)、其他位點(diǎn)的突變、小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)化等有關(guān)。三代EGFR-TKIs耐藥的可能機(jī)制包括EGFR C797S突變伴隨MET基因擴(kuò)增［39］，以及除C797S的其他EGFR獲得性罕見突變，HER2、KRAS、PIK3CA基因擴(kuò)增等。如何克服患者EGFR-TKI耐藥并提高療效成為肺癌治療領(lǐng)域的當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。最新研究表明，HDAC抑制劑Panobinostat（LBH589）能有效克服非小細(xì)胞肺癌對(duì)第三代EGFR-TKI（osimertinib，奧西替尼）產(chǎn)生的獲得性耐藥。LBH589和奧西替尼聯(lián)合用藥能協(xié)同降低不同的奧西替尼耐藥細(xì)胞系（包括具有C797S突變的細(xì)胞系）的存活率，并顯著抑制肺癌耐藥細(xì)胞集落形成與生長(zhǎng)。LBH589靶向抑制組蛋白去乙酰化酶聯(lián)合奧西替尼能增強(qiáng)對(duì)非小細(xì)胞肺癌對(duì)奧西替尼耐藥細(xì)胞誘導(dǎo)凋亡。重要的是，LBH589與奧西替尼合用后有效抑制了肺癌耐奧西替尼細(xì)胞裸鼠異種移植瘤的生長(zhǎng)。機(jī)制研究表明，LBH589和奧西替尼合用能增強(qiáng)奧西替尼耐藥肺癌細(xì)胞中Bim的升高。Bim升高對(duì)于該組合在誘導(dǎo)奧西替尼耐藥細(xì)胞凋亡中的關(guān)鍵作用。組蛋白去乙酰化酶抑制劑LBH589在臨床前模型中顯著逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌對(duì)第三代在EGFR-TKI的獲得性耐藥性，并具潛在臨床上克服奧西替尼耐藥性［40］。Azusa Tanimoto［41］等研究發(fā)現(xiàn)HDAC3選擇性抑制劑能夠逆轉(zhuǎn)BIM缺失導(dǎo)致的EGFR-TKI耐藥，因而認(rèn)為HDACs可以作為肺癌EGFR-TKI耐藥治療的有效靶點(diǎn)。

3.2 表皮生長(zhǎng)因子受體2 表皮生長(zhǎng)因子受體2（HER2）無天然配體，但有跨膜區(qū)和胞內(nèi)酪氨酸激酶區(qū)，可與家族其他成員形成二聚體發(fā)揮生物學(xué)功能，HER2胞內(nèi)段酪氨酸激酶擁有最高的催化活性，形成異二聚體受體后可以通過MAPK或PI3K信號(hào)通路對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖、分化發(fā)揮調(diào)節(jié)作用［42，43］。在所有 NSCLC 病理類型中，HER2 陽性率最高，可達(dá) 17%～42%［44］。HER2 基因擴(kuò)增及蛋白過表達(dá)被認(rèn)為與NSCLC預(yù)后不良及EGFR-TKIs耐藥相關(guān)［45］。有研究證實(shí)HER2基因20號(hào)外顯子突變，如非移碼插入性突變（A775YVMA）所引起的ATP結(jié)合位點(diǎn)蛋白構(gòu)象改變被認(rèn)為與EGFRTKIs耐藥相關(guān)［46］。值得注意的是，約 10%～50%的NSCLC患者同時(shí)存在EGFR及HER2過表達(dá)，這部分患者癌癥復(fù)發(fā)可能性更高，總生存（OS）更短［47］。 臨床上同一分期、同一病理類型、采用同一治療方案的惡性腫瘤患者，其療效及預(yù)后卻常常明顯不同。研究顯示療效、預(yù)后及實(shí)際轉(zhuǎn)移情況的差異可歸因于個(gè)體的分子生物學(xué)改變的差異。當(dāng)今肺癌臨床診治過程中，需要從分子水平尋找相關(guān)標(biāo)志物，建立系統(tǒng)有效的療效判別、預(yù)后預(yù)測(cè)、分子分期診斷（臨床分期基礎(chǔ)上的預(yù)后亞型細(xì)分）等檢測(cè)體系，真正實(shí)現(xiàn)根據(jù)個(gè)體功能基因組學(xué)改變而制定肺癌的個(gè)體化治療方案。新型多靶點(diǎn)HDAC抑制劑CUDC-101可以同時(shí)抑制組蛋白去乙?；福℉DAC）、EGFR以及HER2，還能減少血管生成和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值［48，49］。因此多靶點(diǎn)HDAC抑制劑CUDC-101為結(jié)構(gòu)母核的新型靶向治療藥物研究正在積極開展。在EGFR-TKI耐藥的NSCLC細(xì)胞，組蛋白去乙?；敢种苿℡F454A和埃洛替尼通過阻斷細(xì)胞周期并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在抑制細(xì)胞生長(zhǎng)方面顯示出強(qiáng)大的協(xié)同作用。與單獨(dú)的單一藥物相比，聯(lián)合治療導(dǎo)致腫瘤生長(zhǎng)和腫瘤重量顯著降低。這種聯(lián)合療法在轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平上均顯著下調(diào)了幾種關(guān)鍵的EGFR-TKI耐藥相關(guān)受體酪氨酸激酶的表達(dá)，例如 Her2、c-Met、IGF1R 和 AXL，從而阻斷了下游激活分子Akt和ERK。轉(zhuǎn)錄組譜分析進(jìn)一步顯示，YF454A和埃洛替尼協(xié)同抑制細(xì)胞周期途徑，并降低細(xì)胞周期相關(guān)基因（如MSH6和MCM7）的轉(zhuǎn)錄［50］。

3.3 KRAS突變 盡管針對(duì)EGFR和ALK精準(zhǔn)治療取得一定的療效，但對(duì)于具有KRAS突變的患者尚無有效的治療方案。研究表明，RAS-ERK通路調(diào)控FOXO3a蛋白的穩(wěn)定性和定位，而FOXO3a蛋白是細(xì)胞死亡和細(xì)胞周期的重要調(diào)節(jié)因子。主要調(diào)節(jié)凋亡蛋白BIM、FASL及細(xì)胞周期調(diào)控分子p21Cip1、p27Kip1。研究顯示，HDAC抑制劑會(huì)影響FOXO3a蛋白的表達(dá)和定位，與MEK抑制劑合用后增加NSCLC對(duì)KRAS突變的敏感性。在RAS突變的肺癌細(xì)胞，MEK抑制劑和HDAC抑制劑的聯(lián)合用藥能靶向抑制FOXO3a活化介導(dǎo)的細(xì)胞代謝活性，產(chǎn)生協(xié)同作用，進(jìn)而上調(diào)BIM和細(xì)胞周期抑制因子。在體內(nèi)模型中，貝利司他和曲美替尼合用后顯著誘導(dǎo)BIM和細(xì)胞周期抑制因子p21Cip1、p27Kip1，下調(diào)FOXO3a所導(dǎo)致的腫瘤形成。可見，靶向MEK、HDAC雙重分子有望作為KRAS突變?nèi)后w的NSCLC 治療的新策略［51］。

4 基于HDACi逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌免疫治療耐藥性

組蛋白去乙?；敢种苿┠茉鰪?qiáng)neratinib與抗PD-1抗體聯(lián)合用藥的抗非小細(xì)胞肺癌活性。機(jī)制研究表明，neratinib和HDAC抑制劑聯(lián)用后通過自噬作用下調(diào)多種HDAC蛋白表達(dá)，同時(shí)導(dǎo)致PD-L1、PD-L2表達(dá)降低。在非小細(xì)胞肺癌neratinib與HDAC抑制劑聯(lián)用可有助于激活進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)［52］。腫瘤免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療可用于非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）治療。然而，仍有相當(dāng)大比例的患者沒有治療反應(yīng)或產(chǎn)生耐藥性。研究顯示，潛在的免疫治療耐藥機(jī)制包括：缺乏程序性死亡配體1（PD-L1）表達(dá)；腫瘤抗原表達(dá)能力下降；存在抑制免疫的腫瘤微環(huán)境。mocetinostat是Ⅰ/Ⅳ型HDACs的選擇性抑制劑，這是一類與腫瘤和免疫細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)基因表觀遺傳沉默有關(guān)的蛋白質(zhì)家族。在NSCLC模型中，mocetinostat增強(qiáng)PD-L1和抗原呈遞。mocetinostat能減少腫瘤內(nèi)T調(diào)節(jié)細(xì)胞（Tregs）和潛在的骨髓衍生抑制細(xì)胞（MDSC）種群，并上調(diào)腫瘤內(nèi)CD8+種群。在活體檢測(cè)中，經(jīng)治療患者的Tregs也顯示出對(duì)FOXP3和HELIOS的顯著降低調(diào)節(jié)。mocetinostat調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞中的免疫相關(guān)基因及腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞類型，增強(qiáng)檢查點(diǎn)抑制劑治療，克服免疫治療耐藥性［53］。

5 小結(jié)

本文圍繞組蛋白去乙酰酶的結(jié)構(gòu)、組成及基于組蛋白去乙酰化酶抑制劑克服非小細(xì)胞肺癌耐藥的分子機(jī)制，分別探討了HDACi在非小細(xì)胞肺癌對(duì)鉑類基礎(chǔ)的常規(guī)化療、精準(zhǔn)分子靶向治療以及基于免疫檢查點(diǎn)PD-1/PD-L1基礎(chǔ)的免疫治療的耐藥性（圖2），探索靶向表觀遺傳調(diào)控增強(qiáng)化療、靶向治療或免疫治療的敏感性，克服肺癌細(xì)胞耐藥作用與機(jī)理，為克服肺癌多藥耐藥、EGFR T790M突變耐藥、腫瘤免疫耐藥等獲得性耐藥提供新的理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為肺癌精準(zhǔn)治療提供新的策略與思路。

圖2 HDACi逆轉(zhuǎn)非小細(xì)胞肺癌耐藥策略