胡婷婷, 樸光宇, 金艷花

（延邊大學醫(yī)學院細胞生物學與醫(yī)學遺傳學教研室, 吉林 延吉 133002）

組蛋白去乙?；福╤istone deacetylases，HDACs）是一種蛋白酶，是維持染色體的基本組成單位核小體中組蛋白乙?；胶獾年P鍵酶類之一。正常狀態(tài)下，核內組蛋白乙?；c去乙酰化處于動態(tài)平衡，組蛋白乙?；D移酶（histone acetyltransferase，HAT） 作用于組蛋白賴氨酸殘基使其發(fā)生乙?；T導染色質構型開放并促進轉錄激活。HDACs 是鋅離子（zinc ion，Zn2+）或煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 （nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）依賴性蛋白酶，通過去除組蛋白賴氨酸乙?；?-氨基的乙酸酯基團進而抑制轉錄和染色質凝集，對染色體的結構修飾和基因表達起調控作用；后者控制染色質各區(qū)域核心組蛋白的去乙酰化程度，一旦失衡可導致細胞周期與細胞代謝異常而誘發(fā)腫瘤［1］。

近年來，研究［2］顯示：組蛋白去乙酰化的異常將干擾細胞生物學功能，進而導致多種病理狀態(tài)，甚至是腫瘤的發(fā)生發(fā)展。作為組蛋白去乙酰化成員之一，HDACs 家族中的組蛋白去乙酰化酶8（histone deacetylase 8，HDAC8） 最初被發(fā)現(xiàn)于神經母細胞瘤細胞中，因其在促進腫瘤細胞生長中所具有的潛在效應，后期研究［2］發(fā)現(xiàn)：HDAC8 還參與體內多種關鍵信號通路，從而備受研究人員關注。目前，HDAC8 已成為多種疾病潛在的治療靶點，同時，HDAC8 也是表觀遺傳基因沉默的新藥物樣分子的有效靶標。此外，HDAC8 還與寄生蟲感染和甲型流感病毒感染等疾病有關。鑒于目前國內關于HDAC8 與腫瘤關系的報道較少，本文作者主要將對HDAC8 的結構以及其在腫瘤進展中的作用進行歸納總結，旨在更深入地了解HDAC8 的功能，并為相關腫瘤的治療提供一定參考。

1 HDAC8 的結構

1.1 HDAC8 催化機制

HDACs 也稱為賴氨酸去乙酰酶（lysine deacetylases，KDACs）。HDACs 分為Ⅰ類（Zn2+依 賴性，HDAC1、2 和8）、Ⅱ類（HDAC4、5、6、7、9 和10）、Ⅲ類（NAD+依賴性酶，sirtuins）和Ⅳ類（HDAC11）。HDAC8 是Ⅰ類HDACs，即Zn2+依賴性HDACs，其主要分布于細胞核和細胞質中，通常誘導組蛋白去乙?；⒁种苹蜣D錄。HDAC8 的相對分子質量為42 000，包含377 個氨基酸，因其結構獨特和功能性專一，很容易被識別。人類HDAC8 的X 鏈結構及其輔助因子的獨立性不同于該類HDACs 其他亞型，也不含有碳末端蛋白結合域，使其具有高度活化性［3-4］。2004 年，SOMOZA 等［5］對HDAC8 結構進行研究，揭示了HDACs 的催化機制。HDAC8 催化乙酰-L-賴氨酸水解生成賴氨酸和乙酸酯，其機制為親核水分子被組氨酸和具有催化性金屬離子（Zn2+或Fe2+） 激活，乙酰賴氨酸活化還需要金屬配位與催化酪氨酸Y306 形成氫鍵，起到維持過渡狀態(tài)的穩(wěn)定性。H142 和H143 是HDAC8 催化反應所需的一對酸堿催化劑，H142 通常被用作堿性催化劑，使金屬結合蛋白的水分子發(fā)生去質子化，底物的羰基氧與Zn2+的相互作用導致羰基鍵的極化增強，易受到親核攻擊而形成四面中間體。H143 通常被用作酸催化劑，使氨基離子基團發(fā)生去質子化，從而促進四面中間體的分解形成賴氨酸和乙酸鹽［6-9］。

金屬結合的水分子被組氨酸去質子化后與乙?；?L-賴氨酸的羰基功能相互作用而形成四面的中間體。為了使四面體中間體折疊，另一個組氨酸殘基質子化與乙?；?L-賴氨酸的氨基-去離子基團相互作用，最終形成賴氨酸和醋酸鹽的結構［10］。PORTER 等［8］發(fā) 現(xiàn) 富 含 甘 氨 酸 環(huán)G302GGGY 對HDAC8 活性位點的結構和功能具有重要作用。分子動力學（molecular dynamics，MD）模擬研究表明：在G302GGGY 環(huán)上甘氨酸殘基具有靈活性，G304 和G305 尤為明顯，可導致Y306 構象在“in”和“out”構象之間相互轉變，HDAC8 抑制劑可調節(jié)Y306 構象的轉變。當含有大體積（芳基）連接物的抑制劑與酶結合時，F(xiàn)152 旋轉遠離M274，從而打開一個獨特的HDAC8 亞型［11］。

1.2 HDAC8 的特異性

人HDAC8 是一種X 連接蛋白，其活性可以不依賴于任何共軛復合物。Ⅰ類HDACs 中，HDAC8雖不含有碳（C）原子末端蛋白質結合的結構域，但在最接近酶活性位點的L1 環(huán)構象變化下的特異性基質仍具有明顯的靈活性［5］。MAREK 等［12］發(fā)現(xiàn)HDAC8 選擇性抑制劑屬于L 型結構，這個L 型結構需要依附于HDAC8 特有的口袋（區(qū)域），這個口袋是在HDAC8 的催化下， 由酪氨酸與HDAC8 的L1 和L6 環(huán)形成的。蛋白質工程通過對HDAC8 特異性口袋的屏蔽作用從而降低HDAC8選擇性抑制劑的效力，并影響其催化活性；HDAC8的大小和組成也與其他Ⅰ類HDAC 不同，其N 端L1 環(huán)在活性位點的一側形成較大部分并延伸到蛋白質表面［13］；HDAC8 酶與非組蛋白黏附素、核受體以及皮質激素均有聯(lián)系，其參與控制微管完整性、染色單體分離、肌肉收縮以及能量穩(wěn)態(tài)等過程［14］；LEE 等［15］發(fā)現(xiàn)：HDAC8 磷酸化的主要位點位于N 末端的Ser39，其在體內和體外均可被蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）磷酸化。PKA對HDAC8 的磷酸化會抑制其去乙?；富钚裕瑥亩鴮е陆M蛋白H3 和H4 的過度乙?；砻髟诮M蛋白的整體乙?；癄顟B(tài)下，PKA 介導HDAC8 的磷酸化具有重要作用。因此，PKA 介導的cAMP 信號通路可以調節(jié)HDAC8 的酶活性，從而改變組蛋白乙酰化和去乙?；钠胶?。同時，也揭示了Ⅰ類HDACs 調節(jié)的新機制。

催化結構域中存在7 個環(huán)，而Zn2+存在于L7環(huán)和L4 環(huán)中，用Fe2+取代HDAC8 的Zn2+可使HDAC8 活性增強，表明其在體內可作為亞鐵酶發(fā)揮作用［13］。SOMOZA 等［5］發(fā)現(xiàn)：HDAC8 活性位點由長而窄的隧道組成，其中壁是由F152、F208、H180、G151、M274 和Y306 組成，本質上是疏水性的，HDAC8 疏水通道末端的Zn2+可與D178 和D267 的羧酸鹽氧原子以及H180 的雜環(huán)氮原子結合。根據(jù)蛋白質數(shù)據(jù)庫（Protein Database，PDB）HDAC8 的晶體結構，異羥肟酸與人HDAC8 晶體的活性位點結合，可觀察到該化合物的異羥肟酸基團與HDAC8 催化Zn2+形成紅車軸草素，而苯基帽部分已經嵌入HDAC8 中。H142 和H143 以及苯丙氨酸形成賴氨酸結合通道壁，同時Y306 和D178 與異羥肟酸的Zn2+螯合部分（ZBG）也相互作用［13］。因此，從HDAC8 結構方面研究抑制劑是一個突破點，仍需進一步深入研究。

2 HDAC8 在腫瘤和相關疾病中的作用

2.1 HDAC8 與腫瘤

HDAC8 與多種疾病的發(fā)生發(fā)展有關聯(lián)，尤其是腫瘤，如胃癌、結腸癌、肺癌和乳腺癌等［16］。因此，探究HDAC8 與腫瘤形成的關系仍是一研究熱點。HDAC8 在相關疾病中的作用及作用機制研究也取得了進展，為多種疾病的治療提供了一個潛在的靶點。

2.1.1 HDAC8 與胃癌 胃癌是世界上最常見的癌癥類型之一，也是導致癌癥死亡的主要癌癥之一。HDAC8 在胃癌細胞和臨床樣本中的表達量明顯高于正常細胞，SONG 等［17］通過對HDAC8 的干擾RNA（siRNA）進行研究發(fā)現(xiàn)：HDAC8 可促進胃癌細胞的凋亡，并引起細胞周期停滯。相反，HDAC8 的過表達可促進癌細胞增殖并抑制細胞凋亡，提出HDAC8 可在胃癌的發(fā)展中起致癌基因的作用。WANG 等［18］發(fā)現(xiàn)HDAC8 是miR-216b 的作用靶點，后者可抑制AGS 細胞系的增殖并誘導其G0/G1細胞周期阻滯。通過與HDAC8 的靶信使RNA （mRNA） 3'端的非翻譯區(qū)（UTR） 的互補配對，進而在轉錄后水平上對HDAC8 的表達進行負調控，導致其mRNA 的降解或翻譯抑制。同時，HDAC8 在胃癌臨床樣本中的表達與患者預后呈負相關關系，其高表達可提示胃癌患者不良的臨床預后。因此，臨床上可聯(lián)合微小RNA（micro RNAs，miRNAs）與HDAC8 抑制劑以期在胃癌治療上起到良好效果。

2.1.2 HDAC8 與肺癌 肺癌是一種常見的惡性腫瘤，在男性腫瘤中其致死率極高［19］。研究［20］顯示：HDAC8 可調控SOX2 的表達，氧化應激通過抑制HDAC8 的表達，促進HOXA5 啟動子區(qū)域組蛋白H3 的乙?；?，進一步誘導SOX2 和HOXA5的轉錄并抑制TP53 的轉錄，并驗證肺癌細胞的可塑性，為了解、控制可塑性的分子機制從而實現(xiàn)CSC/CMC 靶向治療提供夯實基礎。除此之外，HDAC8 還參與糖原代謝，葡萄糖磷酸變位酶（phosphoglucomutase-1，PGM1） 在糖酵解過程中發(fā)揮重要作用，在肺癌患者體內水平明顯偏高，一磷酸腺苷激活的蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase， AMPK）

可誘導HDAC8 磷酸化來刺激PGM1 表達，進而使細胞外信號調節(jié)激酶1/2 （extracellular singal reglated kinase 1/2，ERK1/2） 參與介導的葡萄糖代謝的代謝酶的異常表達，促進肺癌細胞在低葡萄糖下的存活。提示HDAC8 可依賴SOX2 或AMPK而參與肺癌的發(fā)展［21］，三者之間是否有關聯(lián)尚需進一步研究。

2.1.3 HDAC8 與肝癌 肝癌是全球癌癥相關死亡的第二位常見原因，其是為數(shù)不多的發(fā)病率和死亡率持續(xù)增長的腫瘤之一［19］。研 究［22］表 明：HDAC8 在肝癌細胞中的表達量明顯高于正常肝細胞以及其非腫瘤組織，下調HDAC8 可明顯抑制肝癌細胞的增殖并提高癌細胞凋亡率，提示HDAC8可能成為肝癌細胞的一個潛在治療靶點。ZHU等［23］研究顯示：在肝內膽管細胞癌 （intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC） 患者中，HDAC8 低表達可促進淋巴結轉移，并與患者預后較差有密切關聯(lián)，但HDAC8 在ICC 癌變中的分子作用機制仍有待研究。在原發(fā)性肝癌中，其早期表現(xiàn)多與Wnt 信號通路的異常有關。HDAC8 可作為組蛋白修飾蛋白，協(xié)同組蛋白甲基轉移酶EZH2 參與激活Wnt/β-1 連環(huán)蛋白信號傳導，以促進肝癌細胞存活、增殖、遷移和侵襲。非酒精性脂肪肝疾病（non-alcoholic fatty liver disease， NAFLD） 中，HDAC8 作為染色質調控因子，主要與膽固醇調節(jié)元件結合蛋白1（sterol- regulatory element-binding protein 1，SREBP-1）上游位點結合，在細胞核中高表達，與肥胖導致的肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC） 表型呈正相關關系。通過體內慢病毒介導的HDAC8 衰減，可逆轉胰島素抵抗，從而降低NAFLD 的致瘤作用；其機制是HDAC8與Wnt 拮 抗 劑（AXIN2、 NKD1、 PPP2R2B 和PRICKLE1）的啟動子結合并使其沉默，進而促進β-連環(huán)蛋白靶點CCND1 的表達［24］。此外，HDAC8可抑制p53 的轉錄活性和p21 的表達，引發(fā)G2/M期細胞周期阻滯，并刺激β-連環(huán)蛋白依賴性細胞增殖。若敲除HDAC8 基因，可誘導細胞發(fā)生凋亡，從而抑制原位腫瘤和異種移植瘤的增殖，進一步證實HDAC8 在HCC 中具有較強的致癌活性。綜上，HDAC8 參與肝癌的發(fā)生與發(fā)展，但其在肝癌中靶向藥物治療作用仍有待進一步研究。

2.1.4 HDAC8 與乳腺癌 乳腺癌是女性易患癌癥之一，乳腺癌是威脅女性健康的主要疾病之一。其發(fā)病率和死亡率仍呈現(xiàn)上升趨勢。2018 年，全球新增乳腺癌病例210 萬，死亡人數(shù)超過60 萬［25］。乳腺癌特征是乳腺中惡性細胞的生長，在病理學、基因組學、表觀遺傳學和分子水平等方面的異樣變化，最終導致基因和信號通路的異常表達［26］。研究［27］顯示：HDAC8 在MCF-7 細胞中過表達會促進細胞侵襲性，并與基質金屬蛋白酶9 （matrix metalloproteinase-9，MMP-9） 表達水平呈正相關關系。 在三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）細胞中，HDAC8 可穩(wěn)定Hippo 通路主要下游效應因子YAP 的表達并增加其核定位，而沉默YAP 可減弱HDAC8 觸發(fā)的TNBC 細胞遷移。這表明HDAC8 可能是TNBC 治療的潛在靶標［28］。近期研究［29］顯示：新型HDAC8 選擇性抑制劑HMC 可抑制Akt/mTOR 信號通路，導致促凋亡蛋白Bax 表達水平升高，抗凋亡蛋白Mcl-1 和Bcl-2 表達水平降低，并激活過氧化物酶體增殖劑激活受體γ （peroxisome proliferator-activated receptor-γ，PPAR-γ），HMC 誘導人乳腺癌MCF-7細胞中caspase-3 和caspase-9 的活化以及PPAR-γ裂解，表明HMC 對HDAC8 的選擇性抑制可有效誘導線粒體依賴性細胞凋亡。HMC 促進MCF-7 細胞中PPAR-γ 的表達，抑制參與MCF-7 細胞周期調控相關的PPAR-γ 的靶向基因產物cyclin D1 和CDK6 的表達，同時，HMC 誘導促進MCF-7 細胞中LC3B-Ⅱ和自噬相關蛋白ATG5 的表達，兩者均為自噬體形成的重要標志物，其機制為通過產生活性 氧（reactive oxygen species，ROS）引起DNA損傷，誘導PPAR-γ 失活和自噬，表明HMC 將成為乳腺癌的潛在治療劑。miR-216 可能通過靶向多配體聚糖結合蛋白（syndecan binding protein，SDCBP）抑制BC細胞的增殖［30］。研究［31］顯示：在MCF-7 細胞中，miR-216b-5p 與HDAC8 水平呈負相關關系。miR-216b-5p 直接與HDAC8 的靶向信使RNA（mRNA）3'端UTR 的互補配對從而抑制人乳腺癌細胞增殖。綜上，HDAC8 在乳腺癌發(fā)展全程中具有重要意義，可推測HDAC8 新型選擇性抑制劑的研發(fā)和其所致藥物抵抗的潛在風險，這將是未來相關藥物研究需要關注的重點。

2.1.5 HDAC8 與神經母細胞癌 神經母細胞瘤是兒童最常見的顱內外實體瘤，來源于外周交感神經系統(tǒng)的前體細胞，神經母細胞瘤晚期患者的5 年總體生存率低于50%。目前，利用HDAC8 敲除和HDAC8 抑制劑均可抑制神經母細胞瘤的增殖及引起細胞周期的停滯［32］。神經母細胞瘤模型實驗［33-34］顯示：HDAC8 對非選擇性的泛HDAC 抑制效果明顯，SHEN 等［35］通過全基因組RNAi 篩查確定ALK 為HDAC8 抑制劑治療敏感的靶點，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）通路參與HDAC8 抑制劑介導的抗神經母細胞瘤作用，抑制HDAC8 和受體酪氨酸激酶-細胞外信號調節(jié)激酶（receptor tyrosine kinase-extracellular signal regulated kinase，RTK-ERK）通路可導致神經母細胞瘤細胞的有效死亡。HDAC8 參與腫瘤細胞增殖，該實驗結果顯示： miR-665 可直接靶向作用于cMYC 蛋白HDAC8 的3'端UTR 的表達，促進組蛋白乙?；⒄{節(jié)細胞增殖相關基因的表達，從而抑制細胞的增殖。推測miR-665 可取代當今的化療藥物，成為一種新型抗神經母細胞瘤治療手段［36］。KOLBINGER 等［37］發(fā)現(xiàn)：新型抑制劑TH34 可抑制神經母細胞瘤細胞中HDAC8 的功能，導致其有絲分裂畸變增加和G2/M 細胞周期停滯，再一次證實選擇性HDAC8 抑制劑對神經母細胞瘤的治療潛力。因此，需更多聚焦于神經母細胞瘤中致癌分子靶點的特異性治療方法來提高療效、降低毒性和避免長期不良反應。

2.1.6 HDAC8 與結腸癌 結腸癌是消化系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，在美國發(fā)病率居第3 位［19］。研究［38］顯示：HDAC8 在結腸癌病理組織中存在過表達的現(xiàn)象，且HDAC8 酶活性對野生型p53 基因和突變型p53 基因的表達均起作用。然而，HDAC8 的敲除可導致攜帶突變型p53 基因的SW620 細胞具有抗增殖活性，但攜帶野生型p53 基因的細胞未見相同的結果［39］。表明HDAC8 抑制劑可以作為輔助治療應用于含有突變型p53 基因的腫瘤。KANG 等［40］研究發(fā)現(xiàn)：HDAC8可通過抑制Bcl-2 修飾因子（Bcl-2 modifying factor，BMF）的轉錄從而抑制結腸癌細胞凋亡，BMF 被確定為抑制HDAC8 的直接靶基因，相反，HDAC8 表達減少或抑制均可以激活BMF 基因。目前，利用HDACs 抑制劑與腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體（tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand，TRAIL）相結合的手段能降低結腸癌細胞對TRAIL 的耐藥性，提示其可作為有應用前景的抗結腸癌的治療方法。ZHANG 等［41］通過沉默HDAC8 發(fā)現(xiàn)：誘導細胞凋亡的敏感性明顯被降低，在結腸癌DLD-1 細胞中加入HDAC8 抑制劑PCI34051，死亡受體4（death receptor 4，DR4）表達水平升高1 倍以上，而后者參與調節(jié)TRAIL的敏感性，PCI34051 可使G0/G1期細胞周期發(fā)生阻滯，同時使caspase-3/7 蛋白表達水平明顯升高，進而影響TRAIL 敏感性的表達。提出HDAC8 抑制劑與TRAIL 的結合可有效克服結腸癌的TRAIL耐藥性。因此，提示臨床上應用TRAIL 與HDAC8抑制劑可能在結腸癌治療上起到良好效果。

2.1.7 HDAC8 與急性髓系白血病 （acute myeloid leukemia，AML） AML 是一種以髓系原始細胞發(fā)生增殖失控、異常分化以及凋亡受阻為特征，并增生累積于骨髓和血液，最終浸潤其他組織和器官的腫瘤［42］。兒童AML 愈后較差，成人AML 預后相對較好。研究［43］發(fā)現(xiàn)：HDAC8 的上調是導致酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors，TKI）抵抗和促進白血病維持的重要機制，HDAC8 可在FTT3 抑制條件下通過FOXO1和FOXO3 介導的反式激活而上調，使p53 去乙酰化并失活，從而在TKI 治療后導致白血病維持和耐藥性。在PDX 白血病模型中，HDAC8 的抑制作用明顯增強了TKI 的白血病殺傷作用，并降低患者體內原始FLT3-ITD1 型AML 細胞的出現(xiàn)頻率；提示雙靶向作用于FLT3 和HDAC8 可能是改善FLT3-ITD1 型AML治療結果的策略。GHAZY 等［44］研發(fā)了針對HDAC8 與含溴區(qū)PHD 指蛋白1（bromodomain PHD finger containing protein 1，

BRPF1）的雙靶向抑制劑，但其對AML 細胞效果不明顯，并猜測可能與抑制劑的滲透性有關。因此，盡管雙靶向抑制劑的研發(fā)思路較為新穎，但如何在提高抑制劑的滲透性前提下增強藥效仍是有待解決的問題。

2.1.8 HDAC8與骨髓增生性腫瘤（myeloproliferative neoplasms，MPN） 慢性MPV是一種罕見且獨特的髓樣腫瘤，典型特征是多能造血干細胞中的體細胞突變，最常見的復發(fā)突變基因是JAK2、CALR 和cMPL。突變基因通常被作為主要驅動疾病表型來參考，長期以來，研究者推測其與種系易感性有關，但至今沒有明確的定義［45］。研究［46］顯示：在MPN 中，HDAC8 通過降低細胞因子信號轉導抑制因子3（suppressors of cytokine signaling-3， SOCS-3）的表達進而誘導JAK2/STAT的激活，HDAC8抑制劑可抑制SOCS-3 介導的細胞增殖，其主要作用是抑制造血細胞活性。RAMOS 等［47］研究發(fā)現(xiàn)：源于MPN 的間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）中的HDAC8存在過表達現(xiàn)象，其特異性抑制劑PCI34051 通過降低基質對MPN 患者造血細胞能力的支持，從而抑制HDAC8 的表達，這表明HDAC8 可能是該疾病的潛在治療靶點。除此之外，當用PCI34051 處理MPN 患者的骨髓間充質干細胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）時，通過減少造血細胞中JAK/STAT 信號通路的激活，并不能保護白血病細胞。推測JAK/STAT 信號通路可能與其保護機制有關聯(lián)，但具體機制尚有待研究?？傊?，HDAC8 的靶向研究是開發(fā)MPN 藥物的可行策略。

2.2 HDAC8 與其他疾病

HDAC8 可用于對抗血曼氏吸蟲病，曼氏血吸蟲組蛋白去乙酰化酶8 抑制劑（Schistosoma mansonihistone deacetylase 8 inhibitor，smHDAC8i）可誘導體外培養(yǎng)的幼蟲死亡，阻斷成蟲繁殖［48］。體外研究［49］顯示：甲型流感病毒（influenza A virus，IAV）進入宿主細胞后，HDAC8 劑量依賴性地增加細胞內吞作用和酸化作用，通過siRNA法降低HDAC8 對早期核內體與溶酶體融合過程的影響，導致內吞作用無效和酸轉化不足，從而影響病毒感染。

HDAC8 不僅可以使組蛋白發(fā)生去乙?；€可以使非組蛋白發(fā)生去乙?；?。HDAC8 與一些非組蛋白密切相關，如SMC3 蛋白、皮質肌動蛋白、雌激素相關受體α 等［50］。目前認為，德朗熱綜合征（CdLS）主要與黏連蛋白復合體 （cohesin complex） 的分子遺傳學異常相關。SMC3 基因用于編碼黏連蛋白復合體中的SMC3 蛋白。有絲分裂間期，ESCO 蛋白使SMC3 亞基發(fā)生乙?；源龠M姐妹染色單體的聚合。有絲分裂后期，HDAC8作為黏連蛋白復合體的調控因子，使乙酰化的SMC3 發(fā)生去乙?；?，從而使黏連蛋白復合體再循環(huán)到隨后的細胞周期中［51-52］。

3 HDAC8 抑制劑

HDACs 抑制劑可促進染色質特定區(qū)域組蛋白的乙?；?，從而調控細胞凋亡及分化相關蛋白的表達和穩(wěn)定性，已成為一類新的抗腫瘤藥物。研究［53-54］顯示：HDAC8 抑制劑可抑制DNA 修復機制，阻滯細胞周期過程，誘導細胞凋亡并改變基因表達。目前已上市的HDACs 抑制劑有異羧肟酸、FK-228、Belinostat、LBH-589和Chidamide［2014年美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA） 批準注冊，國家食品藥品監(jiān)督管理局（Chinese Food and Drug Administration，CFDA）批準上市］，大多為廣譜型HDACs 抑制劑。由于HDACs 抑制劑作用廣泛，會帶來一些不良反應，異羥肟酸用心去治療皮膚T細胞淋巴瘤時存在疲勞、惡心、厭食、腹瀉、貧血、低鉀血癥和低磷血癥等不良反應［55］。因此，尋找不良反應小的高效亞型選擇性HDACs 抑制劑十分必要。

3.1 異羥肟酸類抑制劑

HDAC8 抑制劑的化學結構通常分為三部分，包括ZBG、疏水性連接部分和表面識別結構域。該疏水性連接部分可在結合位點邊緣賦予HDAC亞型特異性表面識別，異羥肟酸類通常用于合成HDAC8 抑制劑，作為ZBG 的異羥肟酸對催化的Zn2+表現(xiàn)出高親和力，因此設計含有ZBG HDAC8抑制劑更具有合理性［56］。SODJI 等［57］設計并合成了兩類含有葉酸和蝶酸的異羥肟酸酯衍生物，并使其對HDAC1、HDAC6 和HDAC8 進行體外酶活性分析，研究發(fā)現(xiàn)：蝶呤異羥肟酸酯衍生物對HDAC6 的半數(shù)抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50） 為17.6 mol·L－1，對HDAC6活性有明顯抑制作用，對HDAC8 中等抑制作用（IC50=581 mol·L－1），對HDAC1 活性的抑制作用較差（IC50= 2 390 mol·L－1），葉酸衍生物對這3 種HDACs 亞型均無作用，盡管后期修飾葉酸衍生物化合物的接頭基序，但仍未產生明顯效果。KALININ 等［58］初步篩選的含有三唑基羥基酯2b的N-羥基-1 苯基-1H-1，2，3-三唑-4-羥酰胺對smHDAC8 具有較強的抑制性。盡管多數(shù)異羥肟酸酯抑制劑具有非選擇性，其致突變性潛力仍存在爭議，但目前開發(fā)HDAC 同工酶選擇性抑制劑仍是可行策略之一。

3.2 非異羥肟酸類抑制劑

異羥肟酸的強鋅螯合能力也提供給非選擇性HDACs 抑制或與其他鋅依賴性金屬酶，如氨基肽酶N（aminopeptidase N，APN） 和基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs） 相互作用。此外，這些異羥肟酸酯化合物在生物體內的吸收性較差。在這種情況下，研究人員已經注意到設計非異羥肟酸酯（弱Zn2+螯合劑與異羥肟酸酯的比較）HDAC 抑制劑。這些非異羥肟酸ZBG 含有不同的結構基序，例如羧酸、硼酸、硫醇、肟、三氟甲基酮、羥基-吡啶-2-硫酮和β-內酰胺等。目前，非羥基氨酸抑制劑PD-404，182 對HDAC8 具有高度選擇 性，WOLFF 等［59］通過研發(fā)尋求對HDAC8 高度選擇性以及高穩(wěn)定性的相關非羥基氨酸抑制劑。

WHITEHEAD 等［60］報道了一些手性α-氨 基酮的HDAC8 抑制劑。INGHAM 等［61］研發(fā)出一種最有效和最具選擇性的HDAC8 抑制劑（IC50=0.8 mol·L－1），即OJI-1。WüNSCH 等［62］合成了一類炔丙基衍生物可抑制含有Zn2+的HDACs 的亞型，該類衍生物對HDAC6 和HDAC1 更具選擇性，并對HDAC8 的活性（IC50=417 mol·L－1） 也具有良好的抑制作用。ZHAO 等［63］設計出一系列基于N-羥基-3-氨磺?；郊柞０返陌邢騂DAC8 的抑制劑12a-12p，其中12a、12b 和12c 對HDAC8 具有明顯的抑制作用。LAMAA 等［64］設計并合成了許多含有抗腫瘤物質isoCA-4 的化合物，其對多種HDACs 亞型具有抑制作用。對HDAC6、HDAC8和HDAC11 酶活性的體外測試結果顯示：上述化合物對HDAC8 的選擇性高于HDAC6 和HDAC11?？傊O計和發(fā)現(xiàn)有效的HDAC8 抑制劑仍是需要不斷探索的研究領域。

HDAC8 已成為藥物開發(fā)的一個有吸引力的靶點，基于對HDAC8 結構和藥效要求可設計更有效HDAC8 抑制劑。目前，ADHIKARI 等［65］證 實 一種魚類結構編排的藥效團可明顯增強HDAC8 抑制劑的效果。苯并異羥肟酸酯衍生物對HDAC8 具有較好的親和力，可用于設計有效的HDAC8 抑制劑。不僅如此，HDAC8 與異羥肟酸ZBG 以及非異羥肟酸的ZBG（硫醇、羧酸、硼酸、三氟甲基酮、肟、羥基吡啶硫酮、托酚酮和β-內酰胺）和其他種類的雜環(huán)ZBG 相關聯(lián)，可進一步研究開發(fā)含該類非肟酸鹽ZBG 的HDAC8 抑制劑。目前，藥物設計和分子建模策略是優(yōu)化抑制劑結構最為有效的工具，還可用于鑒定HDAC8 抑制劑的先導化合物?？蛇\用理論和假設干預以及大量實驗以探討有關藥酶-藥物相互作用機制。除此之外，不同HDAC8 抑制劑的配體結合X 射線晶體結構也提供了關于相互作用的結合模式和涉及這些機制的相關化學結構的有價值的見解。設計有效的、潛在的、特異性靶向的HDAC8 抑制劑已成為一種趨勢。

4 總結與展望

HDAC8 作為催化組蛋白去乙?；饔玫年P鍵酶類，參與了腫瘤細胞增殖和凋亡以及遺傳信息的調控等諸多過程。近幾年對HDAC8 的結構、功能及其抑制劑的研究已經取得了一定成果。目前研究多集中在已有的具備HDAC8 抑制活性的抗腫瘤藥物的化學修飾與結構改造，以增強其藥效及減輕不良反應等。如將HDAC8 的結構、靶向基因以及作用因子作為著手點，結合表觀遺傳學、結構生物學、基因探針以及計算機輔助藥物設計等相關學科技術，從而篩選出可用于特定靶點與特定通路的抗腫瘤藥物。但仍存在諸多限制HDAC8 抑制劑應用的問題，包括如何對HDAC8 結構的選擇性進行合理優(yōu)化；HDAC8 在某些腫瘤中作用機制仍不清楚，是否與其他調控因子協(xié)同作用有關；對HDAC8 參與的基因調控，精準靶點定位的探究；針對其特有的結構所設計的選擇性抑制劑的不可控性及低效性的問題也有待進一步研究。盡管如此，HDAC8 作為新型藥物治療靶點已經引起了廣泛關注，尋求高選擇性、高穩(wěn)定性、高效性和低不良反應的新型HDAC8 抑制劑必將具有廣闊的前景。