组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展
2020-10-10
来源:步旅网
l} 22 l LI1国处 药第l4卷 2蝴 ・综述・ 组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展 苗方 ,。 (1山东大学药学院,济南250000;2菏泽医学专科学校药学教研室,山东菏泽274000) 【摘要】表观遗传修饰中组蛋白乙酰转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)之间的动态平衡控制着基因表达和调控,与肿瘤的发生发展 有着密切的关系。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI)作为新的靶向抗肿瘤药,成为近些年来药学研究的热点。 【关键词】组蛋白;去乙酰化酶抑制剂;研究进展 癌症严重威胁着人类的生命健康,其发病涉及到多种因素 乙酰化可能具有如下作用:①通过中和赖氨酸残基的有关正电 多个步骤的病理过程。肿瘤的产生与核小体核心组蛋白的赖氨 荷,减少了DNA组蛋白之间的亲和力,促进了转录因子激活 。 酸残基发生乙酰化与去乙酰化的失衡有着密切联系。人类染色 ②通过降低核小体间的相互作用,使染色质中的结构变得不稳 体的基本组成单位是核小体,核小体中部由4种组蛋白形成八 定。有关实验均证明了组蛋白尾部是发生乙酰化的主要作用靶 聚体,核小体表面的修饰与基因表达与调控密切相关。组蛋白 点,并在基因调控转录中起重要作用 ]。 乙酰化是其中一种重要的共价修饰。组蛋白乙酰转移酶(HAT) 和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)相互制约,负责调节核心组蛋白 对于真核细胞的染色质的重组和基因的表达有着重要的影响。 1 HAT、HDAC和HDACl的作用 1.3 HAT、HDAC及其作用与肿瘤发生的关系 目前研究证实,在肿瘤细胞中组蛋白大多呈低乙酰化状态, 生和发展有密切关系。HDAC通过组蛋白的去乙酰化(去除乙 酰基),使DNA更紧地缠绕在组蛋白上,从而导致这些DNA不 乙酰化和去乙酰化的动态平衡,组蛋白乙酰化和去乙酰化水平 而其中HDAC异常导致的组蛋白乙酰化状态失衡与肿瘤的发 1.1 HAT和HDAC的作用 易被基因转录因子接触,导致与细胞分化、细胞周期阻滞、肿瘤 HAT能够使位于核心组蛋白N端的赖氨酸残基的e一氨 免疫、受损细胞凋亡等有关的蛋白的表达受到抑制。这些因素 基过度乙酰化,并促使组蛋白与DNA的结合变得松弛,从而激 都会促使癌症的发展。组蛋白的乙酰化程度与胃癌的分期和浸 活基因的转录;而HDAC催化组蛋白的去乙酰化过程,使组蛋 润深度密切相关,在肿瘤细胞严重扩散的部位,组蛋白乙酰化含 白与DNA结合紧密,进而抑制转录因子的表达。 1.2乙酰化的作用 核心组蛋白尾部有多个乙酰化酶位点,这些位点与调控转 量很低。说明肿瘤细胞的浸润和转移与组蛋白乙酰化水平可能 有直接关系。 1.4 HDAC}的抗肿瘤效应 录、基因表达、细胞分化增殖、细胞凋亡等相关活性有关。转录 HDAC可直接参与阻碍肿瘤的发生与发展,所以近年来 抑制与低乙酰化有关,而高乙酰化与染色质转录活跃有关Ⅲ。 HDACI逐渐成为抗肿瘤药研究的新靶点。HDACI通过抑制 4在其他方面的应用 效果提升,药物在靶部位释放延缓,作用时间延长,疗效充分发 在开发泡腾制备技术初期,主要优势在于泡腾片含有泡腾 挥,药物临床效果提高。因此,可以继续深入探究泡腾制备技术 崩解剂,使得药物在遇水时释放二氧化碳,导致药物在短时间内 在药物中的应用,从而为药物研发提供新思路。 溶解,且二氧化碳的存在可以使得药物在液体内翻滚,溶解速度 参考文献 加快,药物生物利用度增加。随着技术进展和生物制剂技术丰 有研究 州对盐酸环丙沙星漂浮片的控释泡腾性进行研究,迟滞 [1]刘卫,张强,孙昕,等.聚维酮碘泡腾滴丸与醋酸洗必泰泡腾滴 富,其他制备技术与泡腾制剂技术结合实现了控释泡腾制剂。 丸的制备及其稳定性考察.中国药房,2011,22(5):431—433. [2]陈茂伟.药物制剂新技术概述及其药剂制作中的实例研究.中 聚合物选择羟丙甲基纤维素或是海藻酸钠,起泡剂选择碳酸钙、 国当代医药,2011,18(7):15—16. 碳酸氢钠,胃漂浮技术与泡腾制剂技术结合,并利用机体内的生 药物释放减缓,避免环丙沙星消除半衰期短、吸收窗窄等缺点影 响药效发挥。 5结论 [3]王学军,蔺兴遥.凹凸棒泡腾消毒片制备工艺研究.西北农林科 【4]杨明.中药药剂学学科研究进展与发展思路.中药与临床, 2011,2(4):1—7. 物黏附性,使得药物在胃内漂浮能力提高,胃部迟滞时间延长, 技大学学报(自然科学版),2011,39(4):189—193. 15王爱萍,5]郑茂东,李祯.紫草素的提取lT艺及制剂研究概况.中 【6李红成.干法制粒技术在药物研究中的应用进展.中国药业,6] 2013,22(6):127—128. 目前,随新技术、新理论、新剂型发展,泡腾制备技术可以更 国医药指南,2013,1 l(4):90—93. 广泛地应用于不同剂型药物中,从而实现制剂制备技术与泡腾 制备技术的完美结合,将不同药物问的不足之处解决,避免不同 药物制剂在制备、保存、应用过程中的不足而影响药物临床效 [7]包强,刘效栓,李喜香,等.中药固体速释制剂及其工艺设计研 果。将内服药物采用泡腾制备技术制剂,可以有效提高药物在 究进展.中国药房,2013,24(43):4108—4111. 机体内的生物利用度,外敷泡腾制备技术则可以通过产生气泡, [8]张真真,冯郑珂,林敏,等.常山胡柚果皮果渣提取物泡腾片制 使得药物与用药部位充分接触,药物疗效增强,而胃内漂浮制剂 备工艺研究.安徽农业科学,2014,42(29):10291—10293,10325. 导致患者胃排空时间延长,药物滞留在患者胃内时间增长,药物 [9]寸冬梅,李炜,孙琳,等.儿科药物制剂设计及新剂型开发.中国 吸收时间延长。 药学杂志,2012,47(10):760—765. 综上所述,多种新药物剂型与泡腾制备技术结合,使得采用 单一技术制备药物制剂中存在的缺点弱化,药物在机体内释放 [101何梅.头孢氨苄口服泡腾制剂的工艺探讨.中国医药指南, 2015,】3(】0):70-71. Journal of China Prescription Drug Vo1.14 No.2 ・综述・I HDAC的活性,使组蛋白乙酰化率增高,从而增加正常染色体中 片Ⅱ/Ⅲ期临床研究批号 】,另外该公司另一个药物CS0240— 乙酰化组蛋白的含量和改变少量基因的转录活性,从而达到促 0600也开始临床前研究。这一系列成绩将填补我国T细胞淋 进特定基因活化表达的作用。 巴瘤治疗药物的空白,标志着我国基于结构的分子设计、靶点研 组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI)通过控制DNA缠绕于 究、安全评价、临床开发到实现产业化全过程的整合核心技术与 组蛋白的松紧程度,引起细胞周期的阻断,导致肿瘤细胞选择性 能力均得到显着提升,是我国医药史上的重要突破。 凋亡。HDACI能有选择性地恢复癌症抑制因子和其它抗癌基 3展望 因的表达。HDACI还可以间接地抑制血管生成因子的表达,帮 HDACI作为新型抗肿瘤药物,具有高效低毒的特点,目前已 助阻断对肿瘤的血液供应。HDACI还可以利用通过改变细胞 广泛用于实体肿瘤、白血病等各类肿瘤治疗,同时也可作为增效 周期调节基因如:cyelinsA、cyclinsD和P27KIP1、P16的表达,引 剂与传统化疗药物合用,已达到增加疗效延长时间的作用,但有 起细胞周期蛋白激酶2和4的活性下降,从而进一步引起细胞 些领域及未解决的问题仍然很多。如:组蛋白乙酰化与其他表观 周期停滞 J。 此外,HDACI不仅对多种血液系统肿瘤和实体瘤具有良好 的治疗作用,而且具有肿瘤细胞相对较高选择性和低毒的优点。 2抗肿瘤药物HDACI临床研究进展 因此,HDAC是调控基因表达的关键蛋白酶,HDAC成为肿 瘤治疗的靶蛋白,通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性可以有效 治疗肿瘤发生和发展。近年来,作为新型具有非细胞毒性肿瘤 靶向治疗药物HDACI倍受关注。在实体瘤和血液系统肿瘤的 治疗范围中,HDACI在体内外试验中的相关作用均得到证实。 HDACI因其有高效低毒多途径给药的优点已广泛进入抗肿瘤 治疗的I期和Ⅱ期临床 ]。但上市较早的TSA、depsipeptide、苯 丁酸盐等药物由于半衰期长,中毒剂量和有效剂量相接近,副作 用较明显而导致近年来临床应用受限。近年来已不断发现和开 发了大量新型的HDACI。 Vorinostat(商品名Zolinza)于2006年被FDA批准上市, 由默克公司开发,用于病情恶化或病情反复者的皮肤T细胞淋 巴瘤CTCL的治疗,当其他药物治疗效果不佳时,该药表现出很 好的耐受性。除此之外还可以治疗乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌。 研究还表明:Vorinostat和卡铂及紫杉醇还可联合治疗晚期非小 细胞肺癌 J。 Panobinostat(LBH589)由诺华公司开发,用于多种血液肿 瘤和实体肿瘤的临床治疗。另外本品对治疗CTCL的Ⅱ期临床 研究也已经完成。 belinostat(PXD101)由TopoTarget公司开发,研究表明本 品对多种肿瘤均有很强的抑制作用。多数药物的I期和Ⅱ期临 床研究已经基本完成 】。另外用该药物治疗骨髓增生异常综合 症(MDS)的Ⅱ期临床试验也完成 ]。 SB939由新加坡的S*BIO公司研制开发,已进入骨髓纤维 化病的I期和Ⅱ期临床研究试验中 。该药表现出良好的耐受 性和优良的药效和药动学特征。目前该药的Ⅱ期临床用于治疗 前列腺癌也已基本完成。 我国目前唯一一个被国家食品药品监督管理局SFDA批准 的HDACI类药物是CS055/HBI一8000通用名为西达本胺。是 全球首个获准上市的亚型选择性组蛋白去乙酰化酶口服抑制 剂,该药由深圳微蕊生物科技有限公司自主研发 …,属于新型 靶向表观遗传项目,已获得国际专利的使用权并已授权给美国 HUYA公司,实现了中国小分子化学领域首次对国外制药企业 的专利使用。目前,该类药物已完成I期临床研究[1ll ̄研究表 明:西达本胺的适应证为复发级难治性外周T细胞淋巴瘤,同时 还对一些实体肿瘤如:肺癌、肾癌、大肠癌等具有稳定病情的作 用。该类药物于2009年2月获得SFDA颁发的口服西苯达胺 遗传修饰方式关系仍然需要研究;组蛋白乙酰化与肿瘤和其他疾 病的发生发展关系还需进一步研究阐明;该类药物的用药安全与 有效性仍需更深一步讨论。相信随着肿瘤学研究的进一步深入, 会有更多种类的HDAC抑制剂药物进入临床试验,HDAC抑制 剂作为治疗肿瘤的新靶点一定会有更广阔的应用空间。 参考文献 [1】Dong M,Ning zQ,Xing PY,et a1.Phase I study of chidamide (CS055/HBI-8000),a new histone deacetylase inhibitor,in patients with advanced solid tumors and lymphomas.CancerChemotherPharmacol,2012, 69(6):1413—1422. 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