組蛋白去乙?；讣叭ゼ谆敢种苿┰谖改c道腫瘤的研究進(jìn)展

陳俊豪，丁杰，李顯，岑祥瑩，張林，吳明，樊斐，曾家興

【提要】 組蛋白甲基化及乙?；揎椀钠胶馐д{(diào)與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，多種胃腸道腫瘤中發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙?；?HDAC)及組蛋白賴氨酸特異性去甲基酶1(LSD1)異常增高。相應(yīng)的，一些組蛋白去乙?；敢种苿?HDACi)和LSD1抑制劑已在胃腸道腫瘤的研究中取得進(jìn)展，如異羥肟酸類HDACi在胃腸道抗腫瘤研究中取得良好療效，但因其特異選擇性低，易產(chǎn)生耐藥性和嚴(yán)重副作用，在臨床的進(jìn)一步研究中受到限制；苯甲酰胺類HDACi在特異選擇性有所提高，并且能夠通過抑制腫瘤細(xì)胞分化、誘導(dǎo)免疫自噬、抑制細(xì)胞周期蛋白產(chǎn)生抑瘤作用，但其由于活性低而受到限制；環(huán)肽類HDACi特異性進(jìn)一步增加，但只是出于研究的基礎(chǔ)階段。相應(yīng)的，LSD1抑制劑，如苯環(huán)丙胺類、多肽類、小分子化合物抑制劑均在細(xì)胞層面有著良好的抑瘤作用，也在后期的整體實(shí)驗(yàn)均顯示出耐藥性和嚴(yán)重副作用。這提示著單一的HDACi和LSD1抑制劑的抑瘤效應(yīng)均不佳，由于HDAC常和LSD1形成復(fù)合體發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用，因此，雙靶點(diǎn)抑制劑可能是有效的，后期的雙靶點(diǎn)抑制劑，比如Duan YC等人報(bào)道了TCP和SAHA的組合產(chǎn)生的環(huán)戊二烯衍生物，Anastas JN報(bào)道的Corin，的確呈現(xiàn)出更加顯著的抑瘤成效，本文就HDAC、LSD1抑制劑及二者的雙重抑制劑在胃腸道腫瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

胃癌新發(fā)病例排在惡性腫瘤的第5位[1]，而結(jié)直腸癌是世界第三大惡性腫瘤和第四大癌癥死亡原因，且無論是發(fā)病例數(shù)還是死亡率均呈上升趨勢[2]。組蛋白乙?；凹谆揎椀氖Ш庠谀[瘤的發(fā)生與發(fā)展中起著重要的作用[3]，組蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase，HDAC)及組蛋白賴氨酸特異性去甲基酶1(lysine specific demethylase 1, LSD1)在胃癌[4-5]、結(jié)腸癌[6-7]中均存在異常高表達(dá)，組蛋白去乙?；敢种苿?histone deacetylase inhibitor，HDACi)或LSD1抑制劑已被證實(shí)具有強(qiáng)效的單藥抗癌作用，但易產(chǎn)生耐藥性和嚴(yán)重副作用，常不能有效殺滅癌細(xì)胞。

由于HDAC和LSD1常形成復(fù)合體而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用[8]，從2011年起，多項(xiàng)研究證實(shí)聯(lián)用HDAC和LSD1抑制劑致細(xì)胞凋亡的能力比單一用藥更強(qiáng)，但聯(lián)合用藥有時(shí)不能避免藥物的相互影響而帶來不良反應(yīng)，科研工作者便結(jié)合藥效活性基團(tuán)拼接理念設(shè)計(jì)合成的雙靶點(diǎn)抑制劑彌補(bǔ)了上述的不足，而且同樣顯示出優(yōu)越的抑瘤成果。因此本文綜述了目前報(bào)道的LSD1、HDAC的抑制劑及其各自的作用機(jī)制，為雙靶點(diǎn)抑制劑的研究與開展提供基礎(chǔ)。

1 組蛋白去乙酰化酶抑制劑

HDAC將賴氨酸上的乙?；コ瑥亩种苹蜣D(zhuǎn)錄。根據(jù)作用位置及活化中心將18個(gè)亞型的HDAC分為4類，Ⅰ類(HDAC1、2、3和8)分布在細(xì)胞核內(nèi)，主要抑制基因的轉(zhuǎn)錄；Ⅱ類HDAC(HDAC4、5、6、7、9和10)分布在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中，其可能負(fù)責(zé)信息的傳遞，Ⅳ類同Ⅰ、Ⅱ相似，其功能均依賴于Zn2+，因此多數(shù)HDACi發(fā)揮作用的實(shí)質(zhì)則是Zn2+鰲合基團(tuán)，根據(jù)Zn2+鰲合基團(tuán)的類型將HDACi分為三類：①異羥肟酸類，SAHA、TSA、Belinostat及panobinostat；②苯甲酰胺類，mocetinostat、chidamide、entinostat、LMK-235、MPT0G157；③環(huán)肽類，F(xiàn)K228，而Ⅲ類(Sirt l～7)其以NAD+為催化活性位點(diǎn)，與ADP核糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合調(diào)節(jié)細(xì)胞的周期活動(dòng)，不依賴于Zn2+，故上述三類HDACi對Ⅲ類HDAC無效[9]。

1.1 異羥肟酸類HDACi

異羥肟酸基團(tuán)發(fā)揮作用的實(shí)質(zhì)是依賴于Zn2+，所以此類抑制劑對I、II和Ⅳ類HDAC均有抑制效果，是研究較為透徹、應(yīng)用較廣泛的一類廣譜HDACi。

1.1.1 伏立諾他(vorinostat,SAHA) SAHA屬于快速型HDACi，因其可直接在疏水通道的底部與Zn2+螯合基團(tuán)結(jié)合，不需要大量的蛋白質(zhì)重排和內(nèi)部配體的氫鍵斷裂。

Lu H等[10]的研究證實(shí)，SAHA和MG132協(xié)同抑制胃癌MGC-803和MKN28細(xì)胞的增殖、糖酵解和線粒體氧化，誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯和凋亡，在胃癌異型種植模型鼠中，通過提高血清ALT和AST以及降低血紅蛋白水平、白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞數(shù)量來抑制腫瘤的增殖和誘導(dǎo)凋亡。γH2ax是一種脫氧核糖核酸損傷的標(biāo)記物，SAHA與阿霉素聯(lián)用顯著增強(qiáng)了胱天蛋白酶3和聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly-ADP ribose polymerase, PARP-1)的裂解，同時(shí)增加了γH2AX的磷酸化，還使腺苷酸依賴性蛋白激酶(AMPK)的Ser485磷酸化及其靶mTOR和下游核糖體蛋白S6磷酸化降低，最終使胃腺癌細(xì)胞對阿霉素的細(xì)胞毒性作用敏感[11]。

B7同系物1(B7 homolog 1, B7-H1)的過表達(dá)是胃癌免疫逃避的重要機(jī)制，干擾素γ(IFN-γ)被認(rèn)為是B7-H1表達(dá)背后的主要驅(qū)動(dòng)力，HDAC1/3表達(dá)水平與B7-H1顯著正相關(guān)，胃癌組織中B7-H1和HDAC1-3表達(dá)較高，SAHA使B7-H1基因啟動(dòng)子組蛋白H3K9乙?；降纳险{(diào)，抑制B7-H1表達(dá)，進(jìn)而損害了干擾素-γ驅(qū)動(dòng)的B7-H1調(diào)控的免疫逃逸，進(jìn)而抑制腫瘤生長[5]。SAHA不僅能通過增加腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性及降低細(xì)胞的免疫逃逸，還能直接通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和周期停滯影響腫瘤的增殖。其實(shí)質(zhì)是SAHA聯(lián)合地西他濱能顯著上調(diào)促凋亡蛋白Bax、p53和細(xì)胞色素c的蛋白表達(dá)及下調(diào)抗凋亡Bcl-2蛋白的表達(dá)，并增加前蛋白酶8和9的分裂[12]。紫外線輻射抗性相關(guān)基因(UVRAG)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)自噬的起始步驟和修復(fù)脫氧核糖核酸的損傷，用SAHA處理的結(jié)直腸癌細(xì)胞中，UVRAG表達(dá)增加，進(jìn)而增強(qiáng)了脫氧核糖核酸損傷介導(dǎo)的細(xì)胞死亡和自噬的激活[13]。Ruzzolini J等[14]的研究證實(shí)，SAHA聯(lián)用碳酸酐酶抑制劑SLC-0111協(xié)同增加組蛋白H4和p53乙酰化水平，表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的活力和集落形成能力。

1.1.2 曲古菌素A(trichostatin-A, TSA) TSA與SAHA結(jié)構(gòu)相似，同SAHA一樣，同樣TSA也能增加胃腺癌細(xì)胞對阿霉素的敏感性[12]。腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL)與受體(TRAIL-R/DR)結(jié)合后發(fā)揮誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用，但一些癌細(xì)胞對TRAIL介導(dǎo)的凋亡產(chǎn)生了抵抗，Li L等[15]的研究發(fā)現(xiàn)TSA以胱天蛋白酶依賴的方式增強(qiáng)TRAIL的誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡，此外，DR5的上調(diào)和抗凋亡蛋白(XIAP、Mcl-1和Bcl-2)的下調(diào)也協(xié)同了細(xì)胞凋亡。

結(jié)直腸癌細(xì)胞中丁酸氧化的減少，丁酸鹽的增多降低了調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸氧化的短鏈?；鵆oA脫氫酶的表達(dá)，進(jìn)而降低了癌細(xì)胞自身的氧化，TSA能抑制丁酸鹽降解，進(jìn)而影響結(jié)直腸癌細(xì)胞的氧化[16]。核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(concentrative nucleoside transporter 2, CNT2)介導(dǎo)天然核苷和核苷類藥物的攝取，因此決定了核苷和核苷類抗癌藥物的療效，結(jié)直腸癌中，HDAC7顯著上調(diào)，導(dǎo)致組蛋白在CNT2啟動(dòng)子區(qū)發(fā)生去乙?；M(jìn)而降低了CNT2的表達(dá)并濃縮了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，在HCT15和HT29細(xì)胞中，TSA得應(yīng)用逆轉(zhuǎn)了上述現(xiàn)象使細(xì)胞攝取核苷類抗癌藥物的量增加[17]。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)和耐藥性是發(fā)病率和死亡率的主要原因。結(jié)腸癌起始細(xì)胞(colon cancer initiating cells, CCIC)被認(rèn)為對這兩個(gè)過程都有貢獻(xiàn)。Sikandar S發(fā)現(xiàn)TSA損害CCIC克隆形成能力，導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞死亡[18]。

1.1.3 貝利司他(PXD101, Belinostat)及帕比司他(LBH589, panobinostat) 人孕烷X受體(human pregnane X receptor, hPXR)的激活與化療耐藥性的誘導(dǎo)有關(guān)，hPXR拮抗劑是一種有效的腫瘤的治療藥物，Belinostat不僅抑制人結(jié)腸腺癌LS174T細(xì)胞中的hPXR基因及多藥耐藥蛋白1基因的表達(dá)，還抑制它們的蛋白活性，進(jìn)而有效減輕人結(jié)腸腺癌細(xì)胞的化療耐藥性[19]。

LBH589對多種胃癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞系均有高效的HDAC抑制活性，并能夠抑制細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移能力。WNT/β-連環(huán)蛋白途徑的突變存在于大多數(shù)結(jié)直腸癌中，LBH589誘導(dǎo)具有這種突變的結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡[20]。116-LM細(xì)胞是結(jié)直腸癌HCT116細(xì)胞系產(chǎn)生的侵襲能力更高的轉(zhuǎn)移性細(xì)胞，116-LM細(xì)胞中YAP(Yes-associated protein)及其mRNA水平上調(diào)，YAP與EMT基因表達(dá)正相關(guān)，LBH589通過抑制YAP及其基因表達(dá)，進(jìn)而使EMT標(biāo)記的表達(dá)減少，阻礙116-LM細(xì)胞的遷移和侵襲[21]。

1.2 苯甲酰胺類HDACi

苯甲酰胺類是一類含有N-(2-氨基苯基)苯甲酰胺藥效基團(tuán)的新型HDACi，具有較強(qiáng)的HDAC選擇性，其活性基團(tuán)發(fā)揮作用的靶點(diǎn)也是Zn2+。

1.2.1 mocetinostat(MGCD0103)及LMK-235(CS-1820) Sikandar S等[18]發(fā)現(xiàn)MGCD0103同TSA一樣顯著地?fù)p害CCIC克隆形成能力，抑制CCIC的活性，導(dǎo)致結(jié)直腸癌細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞死亡，并且還顯著抑制非CCIC結(jié)直腸癌細(xì)胞異種移植物的形成。

LMK-235又名N-[[6-(羥基氨基)-6-氧代己基]氧基]-3,5-二甲基-苯甲酰胺，是HDAC4和HDAC5的選擇性抑制劑。CDX2與腫瘤轉(zhuǎn)移以及BRAF、錯(cuò)配修復(fù)缺陷和CpG島甲基化表型負(fù)相關(guān)。Graule J等[22]通過染色質(zhì)免疫沉淀發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌SW620、COLO205細(xì)胞CDX2基因啟動(dòng)子區(qū)的HDAC5高表達(dá)，進(jìn)而大約20%的結(jié)直腸癌病例中CDX2低表達(dá)，而聯(lián)用LMK-235和地西他濱(脫氧核糖核酸甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑)能有效誘導(dǎo)CDX2的表達(dá)。

1.2.2 MPT0G157及恩替諾特(entinostat, MS-275) Huang YC等[23]報(bào)道的吲哚-3-乙基氨磺酰基苯丙烯酰胺化合物中N-羥基-3-{ 4-[2-(2-甲基-1H-吲哚-3-基)-乙基氨磺?；鵠-苯基}-丙烯酰胺(MPT0G157)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和抑制HDACs活性比PXD101和SAHA更強(qiáng)。MPT0G157可增加熱休克蛋白90的乙?；?，促進(jìn)缺氧誘導(dǎo)因子-1α降解，隨后下調(diào)血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)，進(jìn)而顯著抑制人結(jié)直腸癌HCT116細(xì)胞生長。

entinostat是一種HDAC1、2和3的抑制劑，免疫療法已在實(shí)體癌患者的亞群中顯示出臨床療效，使用能影響免疫系統(tǒng)不同分支和/或腫瘤微環(huán)境的藥物可能會(huì)增加臨床反應(yīng)。NKG2D(natural killer group 2 member D, NKG2D)是NK細(xì)胞上活化受體之一，可激活NK細(xì)胞和T細(xì)胞，殺傷有NKG2D配體表達(dá)的腫瘤細(xì)胞，Entinostat通過上調(diào)NKG2D及其配體來增強(qiáng)對免疫細(xì)胞對結(jié)腸癌細(xì)胞的殺傷[24]。在顆粒酶B水平最低的情況下，IL-15超原細(xì)胞因子N-803加疫苗誘導(dǎo)外周CD8+T細(xì)胞活化和產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力減弱，在加入entinostat后，腫瘤刺激相關(guān)基因的表達(dá)增加，顆粒酶B活化CD8+T細(xì)胞浸潤的能力及T細(xì)胞對多種腫瘤相關(guān)抗原的反應(yīng)增強(qiáng)，而調(diào)節(jié)性T細(xì)胞及V結(jié)構(gòu)域免疫球蛋白抑制因子表達(dá)減少，進(jìn)而顯著地控制結(jié)腸癌細(xì)胞的生長和浸潤[7]。

1.2.3 西達(dá)本胺(chidamide) chidamide是我國自主研發(fā)的選擇性的HDAC1、2、3和10抑制劑，2017年被批準(zhǔn)用于治療晚期外周T細(xì)胞淋巴瘤和乳腺癌的Ⅲ期臨床試驗(yàn)。chidamide衍生物對人結(jié)腸癌細(xì)胞(HCT116)也表現(xiàn)出良好的抗增殖效應(yīng)，且對人正常細(xì)胞基本無細(xì)胞毒性[25]。

在人結(jié)腸癌LoVo細(xì)胞異種移植物的裸鼠中，chidamide能夠提高組蛋白H3的乙?；?，上調(diào)裂解半胱天冬酶-3和多腺苷二磷酸核糖聚合酶的表達(dá)，增加了腫瘤細(xì)胞中p53、磷酸化p53、p21和γH2AX水平，抑制細(xì)胞周期蛋白依賴激酶4(CDK4)的表達(dá)，下調(diào)磷酸化AKT、mTOR、Raf和絲裂原活化蛋白激酶的表達(dá)，從而在細(xì)胞周期的G1期阻滯結(jié)腸癌細(xì)胞并促進(jìn)凋亡；與5-氟尿嘧啶聯(lián)用后，能協(xié)同增強(qiáng)作用上述信號通路和抑瘤的能力[26]。

1.3 環(huán)肽類HDACi

1.3.1 羅米地辛(romidepsin, FK228)

2012年，美國FDA批準(zhǔn)主要作用于I類HDAC的抑制劑FK228用于治療T細(xì)胞淋巴瘤，此藥物進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)被谷胱甘肽還原活化后與活性位點(diǎn)zn2+相互作用，從而阻止HDAC與底物的結(jié)合。脫氧核糖核酸甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑5-Aza-CdR和FK228在處理細(xì)胞兩種胃癌細(xì)胞(SNU-638和SNU-719)都表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，能夠抑制胃癌細(xì)胞的活力[27]。

1.4 其他類HDACi

NAD+依賴性蛋白脫乙酰酶SIRT1通過去乙?；种苝53功能，促進(jìn)腫瘤生長，并且其表達(dá)增加與癌癥進(jìn)展相關(guān)，β-萘酚(如sirtinol、cambinol)是有效的第Ⅲ類HDAC抑制劑，其能顯著誘導(dǎo)包括胃癌及結(jié)直腸癌在內(nèi)的多種癌細(xì)胞的生長；Ghosh Ananga報(bào)道了一種基于喹喔啉的SIRT1抑制劑4bb，其表現(xiàn)出比sirtinol更有效的抑制作用。在體外，通過阻止p53去乙?；?、增加Bax表達(dá)和誘導(dǎo)胱天蛋白酶-3裂解誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡，而不影響正常胃細(xì)胞的生存能力[28]。

Dong J等[12]合成的化合物TC24，能夠選擇性地抑制HDAC6的活性，使胃癌細(xì)胞中的Bcl-2、cdc2和細(xì)胞周期蛋白B1降低誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯，使Bax和PARP分解增多誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，同時(shí)，TC24通過降低缺氧誘導(dǎo)因子-1α和血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)抑制腫瘤血管生成，最終強(qiáng)烈抑制胃癌細(xì)胞的增殖，但對胃正常GES-1細(xì)胞沒有明顯的毒素作用。

HDAC8在結(jié)腸癌過度表達(dá)，Biswas Subhankar等人合成了槲皮素和3-羥基黃酮的類似物，其中，QMJ-2和QMJ-5對結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞的HDAC8顯著抑制，并通過誘導(dǎo)激活胱天蛋白酶-3/7裂解促進(jìn)細(xì)胞凋亡[29]。

RGFP966是HDAC3的特異性抑制劑，PCI34051是HDAC8的特異性抑制劑，RGFP966和PCI34051在干預(yù)結(jié)腸癌DLD-1細(xì)胞后增加了DR4的表達(dá)，而RGFP966在結(jié)腸癌WiDr細(xì)胞上誘導(dǎo)了更多的DR5表達(dá)，重組人可溶性腫瘤壞死因子相關(guān)誘導(dǎo)配體蛋白(recombinant human TNF-related apoptosis-inducing ligand, rhTRAIL)是基于TRAIL開發(fā)的蛋白類似物，rhTRAIL 4C7是其中的一種，RGFP966與rhTRAIL 4C7及脫氫表雄酮的聯(lián)合治療協(xié)同增加了結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡[30]。

2 組蛋白賴氨酸特異性去甲基酶1

組蛋白賴氨酸甲基化(histone lysine methylation)是發(fā)生其N端H3和H4賴氨酸(K)殘基上的甲基化，在形成和維持異染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)、DNA修復(fù)、染色質(zhì)的失活和轉(zhuǎn)錄等方面起到作用。組蛋白賴氨酸甲基化過程主要由組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶和組蛋白賴氨酸去甲基化酶維持動(dòng)態(tài)平衡。組蛋白賴氨酸去甲基化酶中的LSD1是一種黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinulcleotide, FAD)依賴的去甲基酶，能特異性地去除組蛋白H3K4和H3K9的單雙甲基化修飾，調(diào)控靶基因的表達(dá)，H3K4的甲基化與基因的激活有關(guān)，而H3K9的甲基化因年齡的不同表現(xiàn)出不同的作用[6,31]。

2.1 LSD1相關(guān)抑制劑

目前在消化道腫瘤中有研究的LSD1抑制劑有苯環(huán)丙胺類、多肽類、小分子化合物和其他類。

2.1.1 苯環(huán)丙胺類LSD1抑制劑 由于LSD1與單胺氧化酶(MAO)結(jié)構(gòu)高度相似，因此MAO也被用于抑制LSD1。其中，不可逆性抑制劑包括苯環(huán)丙胺(tranylcypromine, TCP)、巴吉林(pargyline)、GSK2879552等，通過阻礙LSD1與FAD的共價(jià)結(jié)合從而抑制LSD1活性。我們課題組發(fā)現(xiàn)苯環(huán)丙胺可直接阻礙結(jié)腸癌SW260細(xì)胞的增殖與侵襲[32]。后期，我們課題組采用MTT細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)檢測巴吉林干預(yù)結(jié)腸癌SW620細(xì)胞后，在24 h、48 h、72 h時(shí)，各組細(xì)胞生長抑制明顯高于對照組。并且，Transwell實(shí)驗(yàn)證實(shí)巴吉林處理SW620細(xì)胞后其侵襲性降低[33]。 Ferrari-Amorotti G等[34]利用苯環(huán)丙胺和細(xì)胞穿膜肽TAT-SNAG干擾LSD1與Slug的反應(yīng)，減輕Slug依賴的E-鈣黏蛋白啟動(dòng)子活性抑制，從而抑制了癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。此外，單用苯環(huán)丙胺還能加強(qiáng)E-鈣黏蛋白啟動(dòng)子活性，可能是內(nèi)源性Slug蛋白受抑制所致。

結(jié)直腸癌中LSD1和tetraspanin 8 (TSPAN8)的基因水平明顯高于相應(yīng)的鄰近非腫瘤組織，LSD1能降低TSPAN8啟動(dòng)子上H3K9的甲基化，進(jìn)而上調(diào)其表達(dá)，應(yīng)用苯環(huán)丙胺能有效抑制LSD1和TSPAN8的表達(dá)，進(jìn)而下調(diào)細(xì)胞的增殖和遷移[35]。反式-2-苯基環(huán)丙胺(trans-2-phenylcyclopropylamine, PCPA)是苯環(huán)丙胺的前藥，Ota Y團(tuán)隊(duì)將PCPA和抗癌藥物5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)的結(jié)合形成綴合物，體外試驗(yàn)證明，PCPA-5-FU綴合物1在抑制LSD1時(shí)釋放5-FU，抗癌藥物的功效增強(qiáng)，還減少了副作用，對結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞具有抗增殖作用[36]。

通過將TCP與羥基苯甲酸連接，設(shè)計(jì)并合成了新型的雜化物15a、b和19a-l，均顯示出對LSD1高效的抑制能力，其中，化合物19a-l抑制活性明顯高于對其他的單胺氧化酶類抑制劑，并且還有較強(qiáng)的選擇性，此外，化合物19a-l在細(xì)胞水平上呈劑量依賴性地增加H3K4me2的表達(dá)，在體外選擇性抑制結(jié)腸細(xì)胞增殖，但不抑制非腫瘤結(jié)腸細(xì)胞[37]。

2.1.2 多胺、多肽類LSD1抑制劑 Huang Y等[38]發(fā)現(xiàn)的雙胍-聚胺類LSD1抑制劑中的化合物2d促進(jìn)H3K4me1/2甲基化修飾，在1 μM時(shí)能顯著地抑制結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞的增殖。多肽類LSD1抑制劑CBB1003能夠誘導(dǎo)β-catenin/TCF信號傳導(dǎo)通路失活，同時(shí)抑制LSD1及其富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(LGR)、c-Myc等表達(dá)，從而顯著抑制結(jié)直腸腫瘤細(xì)胞的增殖和集落形成[39]。Sun K等[40]人基于苯丙氨?；b定了一系列的LSD1抑制劑，化合物4q是最有效的一種，化合物4q可誘導(dǎo)CD86和H3K4me2的積累，滅活LSD1抑制胃癌細(xì)胞增殖。

2.1.3 小分子化合物L(fēng)SD1抑制劑 Ma LY等[41]設(shè)計(jì)并合成的一系列新型嘧啶-硫脲雜化物，并且此藥物無論是細(xì)胞實(shí)驗(yàn)還是動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)均能有效地選擇性的抑制LSD1和顯著地抑制胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲。

Wang S團(tuán)隊(duì)基于[1,2,4]三唑并[1,5-a]嘧啶設(shè)計(jì)合成的化合物6I-m對LSD1表現(xiàn)出顯著的抑制，并且該化合物對胃癌MGC-803細(xì)胞比5-氟尿嘧啶更有效的生長抑制作用[42]。Zheng YC的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成的1，2，3-三唑-二硫代氨基甲酸酯雜化物，其中化合物26在LSD1過度表達(dá)的胃癌MGC-803和HGC-27細(xì)胞中表現(xiàn)出最特異和最強(qiáng)的LSD1抑制作用，并呈現(xiàn)出強(qiáng)效的選擇性細(xì)胞毒性，顯著抑制細(xì)胞的遷移和侵襲[4]。而Sun XD的團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的以三唑-二硫代氨基甲酸為支架的化合物，在中顯示出對LSD1的抑制作用，并通過逆轉(zhuǎn)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化抑制該MGC-803細(xì)胞遷移和侵襲[43]。

2.1.4 其他類LSD1抑制劑 DNA損傷誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子4(DNAdamage-inducibletranscript4, DDIT4)是LSD1的下游靶點(diǎn)，也是mTORC1抑制劑，Li Y團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)ZY0511通過抑制LSD1改變組蛋白H3K4啟動(dòng)子甲基化水平上調(diào)DDIT4的表達(dá)，從而抑制mTORC1活性，最終顯著抑制小鼠體內(nèi)結(jié)腸癌HCT116和HeLa異種移植物的生長[44]。

L05也被證實(shí)是一種有效的、選擇性的和可逆的LSD1抑制劑，并且顯示出對結(jié)腸直腸細(xì)胞遷移的顯著抑制[45]。Xi JY等[46]報(bào)道的一系列4-(4-芐氧基)苯氧基哌啶化合物，其化合物10 d在體外對LSD1表現(xiàn)出有效且可逆的抑制活性，并能抑制HCT-116結(jié)腸癌細(xì)胞的遷移。

3 LSD1/HDAC雙重抑制劑

Duan YC等[8]人報(bào)道了TCP和SAHA的組合產(chǎn)生的環(huán)戊二烯衍生物，其中化合物7對HDAC1/2表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制活性，IC 50值為0.81～5.48 mm，比SAHA (IC 50值為2.39～8.75 mm)更有效；并且化合物7能增加H3乙?；虷3賴氨酸4/9甲基化，降低線粒體膜電位，并誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞MGC-803和結(jié)腸癌SW-620細(xì)胞凋亡。

彌漫性橋腦膠質(zhì)瘤的H3K27甲基化修飾常發(fā)生突變進(jìn)行了CRISPR篩選，Anastas JN等[47]的研究證明敲除LSD1表達(dá)序列的DIPG細(xì)胞對HDACi敏感。Corin是基于巴吉林和MS-275合成的雙功能LSD1和HDAC抑制劑，其通過雙重抑制HDAC和LSD1的作用誘導(dǎo)彌漫性橋腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞死亡、細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞分化表型，并驅(qū)動(dòng)與DIPG患者存活時(shí)間延長相關(guān)的轉(zhuǎn)錄變化；同樣在對黑素瘤WM902B細(xì)胞中，相比與巴吉林和MS-275，濃度為1 mm的Corin可導(dǎo)致95%的增殖抑制，在異體種植的小鼠中，腹腔注射Corin 30 mg·kg-1·d-128 d后，其通過H3K4的乙?；?、H3K4二甲基化，進(jìn)而使p21、CHOP和MXD1表達(dá)增加，Ki67表達(dá)降低抑制腫瘤的生長，其抑制率高達(dá)61%，并且無相關(guān)毒性[46]，但遺憾的是，此藥未在胃癌及結(jié)直腸癌上有所研究，不知是此藥物對結(jié)直腸癌效果不佳的原因的，還是研究者未開展在結(jié)腸癌細(xì)胞研究中。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，在胃癌及結(jié)直腸癌中HDAC和LSD1抑制劑主要通過影響細(xì)胞因子信號、細(xì)胞周期、DNA損傷與修復(fù)，抗血管新生效應(yīng)，誘導(dǎo)自噬及凋亡發(fā)揮抑癌作用。由于多數(shù)LSD1抑制劑發(fā)揮作用的機(jī)制是針對FAD，而大多的HDACi與Zn2+結(jié)合發(fā)揮作用的同時(shí)還能與其他金屬酶結(jié)合，因此兩者均缺乏絕對的特異性，所以導(dǎo)致藥物的細(xì)胞毒性大、不良反應(yīng)多，如何挖掘和利用上述藥物，使作用最大化、最優(yōu)化和最合理化，是一個(gè)急需破解的問題，無論是Duan YC等人報(bào)道了TCP和SAHA的組合產(chǎn)生的環(huán)戊二烯衍生物，還是Anastas JN報(bào)道的Corin，均證實(shí)雙靶點(diǎn)抑制劑比單一靶點(diǎn)抑制劑有著明顯的抑瘤高效性，同時(shí)還避免了單一用藥的副作用，這提示著雙靶點(diǎn)抑制劑可觀的優(yōu)勢，似乎也提示著研究的突破口，基于雙靶點(diǎn)抑制劑的良好效能，我們可以預(yù)想的是雙重抑制劑甚至多靶點(diǎn)抑制劑在未來腫瘤的臨床應(yīng)用前景將是光芒的，必將造福于人類健康。