简述组蛋白去乙酰化酶抑制剂类药物的设计[摘要]目前，炎性反应和免疫反应疾病的治疗引起全球医药界的重视，寻找新抗炎药物以及抗炎活性机制成为研究的热点。组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACI）具有抑制炎症细胞生长、导致细胞分化和死亡、抑制炎症形成等特点。最新研究发现，HDACI 可以治疗炎症性疾病。HDACI 种类复杂、研究较多，但缺少炎症研究进展的总结性综述。故本文对 HDACI 研究进展以及异羟肟酸类、短链脂肪酸类、环肽类和苯甲酰胺类 HDACI 的主要抗炎机制进行综述，以期为寻找新抗炎药物及机制提供思路。[关键词]组蛋白去乙酰化酶抑制剂；组蛋白去乙酰化酶；炎症炎性反应是通过先天免疫受体识别受损细胞和污染物病原体，是对抗潜在危害的第一防御反应。炎症作为常见又十分重要的基本病理过程，可以诱发很多严重的炎症性疾病[1]。在有关炎症致病机制和发病机制的分子生物学研究中，表观遗传学中组蛋白修饰作为一个重要的研究方法，包括乙酰化、甲基化、磷酸化等 [2]。近年来，乙酰化的研究结果显示，对组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性的抑制，除能够产生抗肿瘤作用外，还可以有效地促使炎症细胞周期阻滞、诱导炎症细胞凋亡、抑制炎症生成，起到良好的抗炎效果[3-4]。因此，HDAC 抑制剂（HDACI）也成为抗炎药物研究的新热点[5]。本文从 HDACI 与抗炎的关系和研究趋势进行综述，以期为抗炎药物研发者提供参考。一、HDAC 与抗炎的关系 （一）HDAC 的组成与家族成员组蛋白是一种基本的核蛋白质，负责真核生物中染色体纤维的核部分结构。组蛋白修饰主要由组蛋白乙酰基转移酶（HAT）[6]和 HDAC 共同调控。见图 1。至今已经发现的 18 种 HDAC 被分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型[7]。第Ⅰ类 HDAC 包括 HDAC1-3、HDAC1-8，主要存在于细胞核内与酵母中的 RPD3 具有同源性。HDAC1-3 形成复合物后才具有去乙酰化酶活性，而 HDAC8 单独具有去乙酰化酶活性。第Ⅱ类 HDAC 包括 HDAC4-5、HDAC4-7、HDAC4-9，主要存在于细胞核和细胞质中，与酵母 Had-1 存在序列同源性。现分为两类，Ⅱ a 类引入复合物后才具有去乙酰化酶活性，Ⅱ b 类单独具有去乙酰化酶活性。第Ⅲ类与酵母 SIR2 同源，SIRT1-7 被统称为 Sirtuins家族[8-10]，其中 SIRT1-3 有强去乙酰化酶活性， SIRT4-7 有弱去乙酰化酶活性。第Ⅳ类HDAC11，存在于细胞核中。因其与已知的 HDAC 家族仅有微小的同源性，故单独一类，具有去乙酰化酶活性。（二）HDAC 与抗炎的关系HDAC 的高表达是导致炎症的重要原因，HDAC 在协调细胞信号通路与染色质重塑和转录因子功能中发挥重要作用，从而在细胞活化、增殖和分化过程中改变或维持特定基因的表达[11]。在疾病的治疗过程中，通过合理抑制 HDAC，可以有效恢复 HDAC 的转录调节作用、提高染色质的乙酰化水平、活化特定的基因表达、抑制疾病细胞的增殖并促进疾病细胞的凋亡，从而有效控制病理进程[12]。此外，抑制 HDAC 可诱导炎症细胞中细胞因子产生细胞凋亡[13-14]。Cross 等[15]以组蛋白去乙酰化酶抑制剂（TSA）和烟酰胺为供试品，采用类风湿性关节炎（RA）患者滑膜巨 噬细胞研究对Ⅰ/Ⅱ 类 HDAC 的抑制性。结果显示，抑制 HDAC 可以选择性诱导巨噬细胞凋亡，且炎性刺激增强巨噬细胞对 HDACI 诱导细胞凋亡的敏感性。而且Ⅰ/Ⅱ 类 HDAC 在控制 RA 中炎症、血 管 生 成 和 细 胞 存 活 方 面 具 有 重 要 作 用 。 目 前 ， Angiolli 等 [2] 研 究HDAC1、HDAC3、HDAC6、HDAC8 对 RA 成纤维滑膜细胞（FLS）炎症基因表达有潜在贡献，发现 HDAC1、HDAC3、HDAC6、HDAC8 与抗炎有密切关系。二、HDACI 抗炎活性成分的研究进展（一）异羟肟酸类 HDACI 对炎性反应和炎症因子的调控异羟肟酸类 HDACI 是研究最早、最深入、结构简单且活性较高的一类抑制剂[16]。主要包括TSA、SBHA、Suberyolanilidehydroxamidacid（SAHA）等。异羟肟酸类 HDACI 中最具有代表的是 TSA 和 SAHA。TSA 抗炎机制研究进展 TSA 作为第 1 个被发现具有 HDACI 性质的天然活性物质，可以特异性地抑制Ⅰ、Ⅱ a 类 HDAC 的活性[17]。TSA 可以抑制细胞增殖，促使细胞周期阻滞，诱导细胞凋亡，同时降低炎症因子水平，起到很好的抗炎作用。干小红等[18]将小鼠肝组织切片进行 HE 染色，TSA 对照组有明显的炎症抑制作用，通过 TSA 的干预对炎症组织起到保护作用，防止干细胞的坏死和炎症的发生。通过酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清 γ-干扰素（IFN-γ）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平，TSA 干预组血清 IFN-γ 和 TNF-α 水平明显降低。TSA 通过保护健康细胞，显著降低促炎因子，促进炎症细胞凋亡，进而起到抗炎作用。（二）短链脂肪酸类 HDACI 对炎性反应和炎症因子的调控 短链脂肪酸类是一类结构简单的 HDACI，这类抑制剂稳定性差、选择性差、体内半衰期短、酶抑制活性低、代谢速度快，一般与其他药物联合给药实现作用。这类 HDACI 主要有正丁酸、丙戊酸和苯丁酸及其盐类化合物。丙戊酸钠（VPA）抗炎机制研究进展 VPA 属于广谱 HDACI，可抑制多种 HDAC，临床上用于癫痫、双相情感障碍治疗。最新的研究显示，其对炎性反应和纤维化等均有保护作用。Liu 等研究显示，给予 VPA 可以显著减少脑脊髓炎大鼠视神经的炎症，降低 INF-γ、TNF-α、IL-1β、IL-17 和诱导 iNOS 的 mRNA 水平，抑制 NF-κB 信号通路以及下调 CD11b 在视神经中的表达。Seet 等[27]研究使用结膜瘢痕模型评价 VPA 对术后炎症的影响。VPA 可以选择性地调节促炎细胞和分子靶点，从而减轻手术引起的结膜炎症，VPA 通过抑制炎症和纤维化的关键介质，可以有效治疗术后炎症。环肽类 HDACI 对炎性反应和炎症因子的调控。环肽类 HDACI 是在各类 HDACI 中是结构最为复杂的一类，这类抑制剂的数量和类型较多[28]。如环氧酮类、亲电子酮类、羟甲基酮类等含酮环肽类 HDACI、人工改造合成的含异羟肟酸环肽类 HDACI 和以 Romidepsin（FK228）为代表的含硫环肽类的 HADCI。主要包括 trapoxin（TPX）、FK228 等。苯甲酰胺类 HDACI 对炎性反应和炎症因子的调控。苯甲酰胺类抑制剂是一类新型的 HDACI，与传统的异羟肟酸类化合物比较，因含有的独特的 N-（2-氨基苯基）苯甲酰胺药效基团，使这类HDACI 具有更强的 HDAC1/2 选择性，并且毒性低、耐受性好[32]。目前进入临床试验的苯丙酰胺类 HDACI 主要有：Enti-nostat（MS-275）、MGCD0103、CS-055 等。 三、结语与展望HDACI 特性以及强大免疫抑制作用，可应用于移植免疫、肿瘤免疫、自身免疫性疾病及神经系统疾病的基础与临床研究。作为靶点，为新药物开发提供新思路。在该领域研究还面临着诸多问题，如目前尚未明确 HDACI 在体内如何工作，由组蛋白还是非组蛋白介导。开发对 HDAC 同工酶或条件性基因敲除小鼠有选择性的抑制剂可以解决这一领域的一些问题，然而，还需要更多证据证明这些药物的长期安全性。总之，HDACI 在抗炎方面具有广阔的研究空间和应用前景。参考文献：[1]组蛋白去乙酰化酶抑制剂治疗乳腺癌的临床研究[J]. 黄美玲,肖晶晶,延常姣,凌瑞. 现代肿瘤医学. 2023(18)[2]选择性组蛋白去乙酰化酶 SIRT2 抑制剂的合成及活性研究[J]. 张兴,李超,胥佳,曾静,晏婕,王周玉,杨羚羚. 中国药物化学杂志. 2023(03)[3]组蛋白去乙酰化酶(SIRT1)抑制剂的研究进展[J]. 杨利生,舒志豪,张齐玉,王德传. 广东化工. 2023