组蛋白去乙酰化酶抑制剂治疗T细胞淋巴瘤的作用机制及临床研究进展

张会来 吕慧娟 王华庆

组蛋白去乙酰化酶抑制剂治疗T细胞淋巴瘤的作用机制及临床研究进展

张会来 吕慧娟 王华庆

张会来 博士，淋巴瘤内科副主任，副主任医师，硕士研究生导师。从事肿瘤内科临床工作17年，擅长肿瘤内科的治疗，专注于恶性淋巴瘤的诊断和综合治疗的研究。现任中国抗癌协会淋巴瘤专业委员会青年委员，中国抗癌协会临床化疗专业委员会青年委员，中国老年肿瘤学会淋巴血液肿瘤委员会委员，天津市抗癌协会血液肿瘤专业委员会委员。2008年受瑞士政府合作发展基金资助，赴南瑞士肿瘤研究所（IOSI）进修学习。2012年5月赴美国佛罗里达州Moffitt肿瘤中心参加国际临床试验培训（IVSP）项目学习。曾于2003年和2006年获天津市科技进步二等奖及三等奖各1项。参与多项国家自然科学基金及省部级科研项目，发表中华及国家级核心期刊论著20余篇。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitors，HDACI）可以调节组蛋白氮端的乙酰化状态，从而发挥其在疾病治疗方面的作用，组蛋白的氮端尾部修饰属于表观遗传学的范畴。表观遗传学主要研究在不改变DNA序列的情况下发生的可遗传性的变异，HDACI作为一类非细胞毒性新型抗肿瘤的靶向治疗药物备受关注，临床应用日益广泛。美国食品药品监督管理局（FDA）先后批准两种HDACI用于治疗皮肤T细胞淋巴瘤（cutaneous T cell lymphoma，CTCL）后，HDACI在其他T细胞淋巴瘤亚型中的临床应用越来越受到重视，人们对其作用机制的深入研究为HDACI在T细胞淋巴瘤各亚型中的广泛应用提供了分子生物学的理论基础，本文就HDACI在T细胞淋巴瘤治疗中的作用机制及临床研究进展进行综述。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂 作用机制 临床研究 T细胞淋巴瘤

近年来越来越多的研究证明，组蛋白的乙酰化和去乙酰化在恶性肿瘤发生发展中起着重要的作用，乙酰化可能通过对组蛋白电荷以及相互作用蛋白的影响，增加组蛋白与DNA的排斥力来调节基因转录。组蛋白的乙酰化有利于DNA与组蛋白八聚体的解离，核小体结构松弛，从而使各种转录因子和协同转录因子能与DNA结合位点特异性结合，激活基因的转录。组蛋白的去乙酰化，使得其与带负电荷的DNA紧密结合，染色质致密卷曲，基因的转录受到抑制，HDACIs是一类新型抗肿瘤药物，通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的活性，诱导靶细胞中组蛋白高度乙酰化，改变组蛋白与DNA链间的结合状态，使染色质结构变得疏松，有利于转录因子与DNA链结合，启动某些特异性基因表达，从而抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞再分化和促进肿瘤细胞的凋亡。

1 HDAC及HDACI的分类

目前在人类细胞中共发现了18种HDACs，并依据其与酵母菌HDACs的同源性、亚细胞定位和酶反应性分为4类［1］：Ⅰ型HDAC主要包括HDAC1、2、3和8，其与酵母RPD3有相似的催化位点，全部位于细胞核内，调控组蛋白乙酰化修饰。Ⅱ型HDAC有HDAC4、5、6、7、9和10，类似酵母HDAC1，主要位于细胞质，但也可以在细胞质与细胞核间穿梭，调控组蛋白及非组蛋白的乙酰化修饰［2］。Ⅲ型HDAC是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）依赖的去乙酰化酶，与酵母Sir2家族蛋白具有同源性，参与细胞衰老和能量代谢过程。第Ⅳ类HDACs主要包含HDACll，它的催化核心区域的顺序与第Ⅰ、Ⅱ类HDACs有相似之处，但其具体作用机制目前研究较少。有研究报道HDACI可以通过影响细胞周期、DNA损伤与修复、有丝分裂、诱导凋亡、诱导自噬，影响细胞因子信号传导等作用致使肿瘤细胞死亡［3-8］。

近年来，人们不仅成功发现了多种天然HDACI，而且还合成了许多HDACI。主要的HDACI主要包括丁酸（一种短链脂肪酸，SCFA），Vorinostat（Suberoylanilide hydroxamic acid），制滴菌素（Trichostatin A，简称TSA，属于一种异羟肟酸），MS-27-275（也称为MS-275，是一种人工合成的苯甲酰胺衍生物）和Apicidin（镰刀菌代谢产物，属环四肽类分子）［9］。根据化学结构不同，HDACIs主要分为6大类：短链脂肪酸类、羟肟酸盐类、亲电子酮类、环四肽类、苯甲酰胺类、其他类化合物。组蛋白去乙酰化酶抑制剂是一类重要的表观调控药物，因其具有高效低毒的特点，已经成为重要的新型抗肿瘤药物，异羟肟酸类Vorinostat（SAHA）和环四肽类Romidepsin已经被FDA批准上市用于CTCL患者的治疗，其他多种选择性HDACs抑制剂均进入Ⅰ期或Ⅱ期的临床试验中。

2 HDACls在T细胞淋巴瘤治疗中的作用机制

2.1 阻滞细胞周期

HDACIs可诱导细胞周期停滞于G1/S期［10］，由于HDACIs诱导CDKN1A基因（CDKN1A基因是一种cyclin依赖性激酶抑制剂，它的表达受肿瘤抑制蛋白p53的调控，其编码的蛋白能抑制cyclin-CDK2或cyclin-CDK4复合体的活性，从而调节细胞G1期的进程）表达上调，同时HDACIs诱导cyclins A与D基因表达下调从而抑制CDK2和CDK4激酶的活性，使细胞周期阻滞于G1期［11］。

2.2 诱导细胞凋亡

HDACls诱导细胞凋亡的途径有很多种，目前研究比较明确的有外源性途径、内源性途径、活性氧产生与激活的调控途径。其中外源性途径又称死亡受体途径，是由多种肿瘤坏死因子受体超家族成员及其配体介导细胞凋亡实现的；内源性途径即线粒体途径，通过乙酰化使内源性细胞凋亡蛋白BCL-2或BCL-XL的表达下调从而使细胞凋亡［12］；另外有研究证明HDACI通过提高淋巴瘤细胞株活性氧的含量来诱导其凋亡［13］。

2.3 调节免疫活性

HDACIs可直接或间接通过分泌各种细胞因子，有效改变免疫细胞活性来增强免疫反应，提高抗肿瘤免疫活性，有研究证明SAHA和FK228均可明显下调IL-10的蛋白及RNA水平表达阻断STAT3（信号传导和转录激活因子3）［14］，许多恶性淋巴瘤中存在STAT通路的过激活。STAT细胞信号通路的激活导致细胞生长增殖速率增快［8］。除以上三种作用机制外，最近还发现在CTCL患者中沉默信息调节因子-1（SIRT1）的表达增强，应用小分子RNA或敲低SIRT1基因表达的方法使SIRT1表达下调后细胞出现增殖降低，凋亡增加，在应用HDACIs治疗后SIRT1的活性及表达均下降，同时伴随着p53基因的表达增强，所以SIRT1抑制剂与HDACIs联合治疗效果优于单药治疗［15］。

3 几种常见HDACls在T细胞淋巴瘤中的临床应用

3.1 异羟肟酸类

伏立诺他（Vorinostat）是一类研究最多最广泛的HDACI。伏立诺他单药对CTCL患者约有30%的临床有效率，本品于2006年获FDA批准上市，用于一线治疗效果不佳或复发的难治CTCL患者的治疗。其在Ⅰ期临床试验中表现为较高的安全性［16］，Ⅱ期临床试验是在已接受过全身治疗的耐药或复发的33例CTCL患者中进行的，其中8例获得部分缓解，有效率为24.2%，在此基础上将伏立诺他应用于ⅡB期患者的治疗，结果表明伏立诺他单药有效率29.7%［17］。对于Bexarotene治疗失败的CTCL患者，应用伏立诺他治疗的有效率与未接受过Bexarotene治疗的CTCL患者的有效率相当。伏立诺他最常见的不良反应主要包括疲劳和胃肠道症状及血小板减少、体重减轻、脱发、肌肉痉挛和贫血［18］。另外伏立诺他联合蛋白酶体抑制剂硼替佐米能协调诱导T细胞淋巴瘤细胞株Jurkat和Hut78的凋亡，现研究表明硼替佐米促进聚集体（细胞中心体周围堆积的异常折叠蛋白，其形成和破坏与肿瘤细胞凋亡密切相关）的形成，伏立诺他可破坏聚集体结构，可能为硼替佐米引发肿瘤细胞凋亡的机制之一［19］。

3.2 环四肽类

Romidepsin于2009年获FDA批准上市，其依据为两项临床Ⅱ期国际多中心试验结果，两项研究的客观缓解率（objective response rate，ORR）都为34%，Romidepsin最常见的不良反应是疲劳、恶心、呕吐、血小板减少和中性粒细胞减少，另外Romidepsin还可能有心脏毒性［20］。值得注意的是在Romidepsin的Ⅰ期临床研究中曾出现过1例外周T细胞淋巴瘤患者完全缓解的报道［21］，所以关于Romidepsin在外周T细胞中疗效的研究一直备受关注。近期一项Romidepsin治疗外周T细胞淋巴瘤的研究结果振奋人心［22］，47例不同亚型的外周T细胞淋巴瘤患者接受Romidepsin单药治疗，所有患者都曾接受过治疗，其中18例患者接受过造血干细胞移植治疗，结果8例患者达到了完全缓解，9例部分缓解，总有效率为38%，这其中包含6例接受过造血干细胞移植的患者。

3.3 异羟肟酸类HDAC抑制剂belinostat（PXD101）

belinostat（PXD101）对多种实体瘤和血液肿瘤有效，是很有前途的抗肿瘤药物，在T细胞淋巴瘤中的疗效也备受关注，1例位73岁曾接受过治疗的难治性外周T细胞淋巴瘤患者在应用belinostat治疗39个月后达到了完全缓解［23］，在belinostat应用于复发难治的外周T细胞淋巴瘤的两个Ⅱ期临床研究中，总的有效率高于25%。

另外，西达本胺Chidamide（CS055）目前已在中国多个临床研究中心开展了针对T细胞淋巴瘤的Ⅱ/Ⅲ期临床研究，显示出了良好的临床疗效和安全性，帕比司他、givinostat、PCI-24781在T细胞淋巴瘤中也有一定的疗效。除此之外，进入临床研究的HDACls还有FK228、CI-994、MGCD-0130、NVP-LAQ824、SB639、SB639、KBH-A145、SNDX-275、PCI-24781、PCYC-0401、PCYC-0402、PCYC-0403等，这些HDACIs药物的临床研究多为Ⅰ和Ⅱ期试验，其作用有待大样本临床研究结果的证实。

最近的体外研究数据表明在CTCL患者应用HDACls后免疫系统功能受到抑制［24］，通过检测自然杀伤细胞（NK）、树突细胞（DC）的功能以及细胞的凋亡率来观察HDACls治疗后免疫系统的变化，发现NK细胞和DC细胞的活性下降，但应用TOLL样受体激动剂后活性又得到恢复，同时观察到应用Romidepsin后CD4+的肿瘤细胞凋亡增加以及剂量相关性的正常细胞凋亡增加，由此可以表明HDACls能抑制CTCL患者的免疫系统，所以在临床治疗过程中可以应用多药联合治疗来保护患者的免疫功能。

4 展望

近年来国内外的基础及临床研究均证明了HDACI用于治疗CTCL的可行性和有效性，但其机制尚待进一步阐明，同时需要更多、更大规模的临床试验来研究HDACI在其他T细胞淋巴瘤亚型中的临床应用价值。HDACI与其他抗癌药物联合应用对T细胞淋巴瘤的治疗作用也有待进一步证实。相信随着临床和基础研究的进一步深入，HDACI将会为T细胞淋巴瘤患者的治疗带来新的希望。

1 Bolden JE1,Peart MJ,Johnstone RW.Anticancer activities of histone deacetylase inhibitors[J].Nat Rev Drug Discov,2006,5(9): 769-784.

2 Marks PA,Richon VM,Kelly WK,et al.Histone deacetylase inhibitors:development as cancer therapy[J].Novartis Found Symp, 2004,259:269-81;discussion 281-288.

3 Marks PA.The clinical development of histone deacetylase inhibitors as targeted anticancer drugs[J].Expert Opin Investig Drugs, 2010,19(9):1049-1066.

4 Robert C1,Rassool FV.HDAC inhibitors:roles of DNA damage and repair[J].Adv Cancer Res,2012,116:87-129.

5 Cowell IG,Papageorgiou N,Padget K,et al.Histone deacetylase inhibition redistributes topoisomerase IIβ from heterochromatin to euchromatin[J].Nucleus,2011,2(1):61-71.

6 Borbone E1,Berlingieri MT,De Bellis F,et al.Histone deacetylase inhibitors induce thyroid cancer-specific apoptosis through proteasome-dependent inhibition of TRAIL degradation[J].Oncogene, 2010,29(1):105-116.

7 Rikiishi H.Autophagic and apoptotic effects of HDAC inhibitors on cancer cells[J].J Biomed Biotechnol,2011,2011:830260.

8 Pirola L,Zerzaihi O,Vidal H,et al.Protein acetylation mechanisms in the regulation of insulin and insulin-like growth factor 1 signalling[J].Mol Cell Endocrinol,2012,362(1-2):1-10.

9 Fang JY.Histone deacetylase inhibitors,anticancerous mechanismand therapy for gastrointestinal cancers[J].J Gastroenterol Hepatol, 2005,20(7):988-994.

10 Haggarty SJ,Koeller KM,Wong JC,et al.Domain-selective small-molecule inhibitor of histone deacetylase 6(HDAC6)-mediated tubulin deacetylation[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2003,100(8): 4389-4394.

11 Sandor V,Senderowicz A,Mertins S,et al.P21-dependent g(1)arrest with downregulation of cyclin D1 and upregulation of cyclin E by the histone deacetylase inhibitor FR901228[J].Br J Cancer,2000, 83(6):817-825.

12 Duan H,Heckman CA,Boxer LM.Histone deacetylase inhibitors down-regulate bcl-2 expression and induce apoptosis in t(14;18) lymphomas[J].Mol Cell Biol,2005,25(5):1608-1619.

13 Bhalla S,Balasubramanian S,David K,et al.PCI-24781 induces caspase and reactive oxygen species-dependent apoptosis through NF-kappaB mechanisms and is synergistic with bortezomib in lymphoma cells[J].Clin Cancer Res,2009,15(10):3354-3365.

14 Tiffon C,Adams J,van der Fits L,et al.The histone deacetylase inhibitors vorinostat and romidepsin downmodulate IL-10 expression in cutaneous T-cell lymphoma cells[J].Br J Pharmacol,2011, 162(7):1590-1602.

15 Nihal M,Ahmad N,Wood GS.SIRT1 is upregulated in cutaneous T-cell lymphoma,and its inhibition induces growth arrest and apoptosis[J].Cell Cycle,2014,13(4):632-640.

16 Kelly WK,O'Connor OA,Krug LM,et al.Phase I study of an oral histone deacetylase inhibitor,suberoylanilide hydroxamic acid,in patients with advanced cancer[J].J Clin Oncol,2005,23(17): 3923-3931.

17 Khan O,La Thangue NB.Drug Insight:histone deacetylase inhibitor-based therapies for cutaneous T-cell lymphomas[J].Nat Clin Pract Oncol,2008,5(12):714-726.

18 Olsen EA,Kim YH,Kuzel TM,et al.Phase IIb multicenter trial of vorinostat in patients with persistent,progressive,or treatment refractory cutaneous T-cell lymphoma[J].J Clin Oncol,2007,25(21): 3109-3115.

19 Jiang XX,Zhang QL,Chen XY,et al.Synergistic effects of proteasome inhibitor and histone deacetylase inhibitor on apoptosis and aggresome formation in T lymphoma cells[J].Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi,2009,17(5):1215-1219.［姜晓星,张群岭,陈新宇,等.蛋白酶体抑制剂协同组蛋白去乙酰化酶抑制剂诱导T细胞淋巴瘤凋亡及其与蛋白聚集体关系的研究[J].中国实验血液学杂志,2009,17(5):1215-1219.］

20 Shah MH,Binkley P,Chan K,et al.Cardiotoxicity of histone deacetylase inhibitor depsipeptide in patients with metastatic neuroendocrine tumors[J].Clin Cancer Res,2006,12(13):3997-4003.

21 Piekarz RL,Robey R,Sandor V,et al.Inhibitor of histone deacetylation,depsipeptide(FR901228),in the treatment of peripheral and cutaneous T-cell lymphoma:a case report[J].Blood,2001,98(9): 2865-2868.

22 Piekarz RL,Frye R,Prince HM,et al.Phase 2 trial of romidepsin in patients with peripheral T-cell lymphoma[J].Blood,2011,117(22): 5827-5834.

23 Reimer P,Chawla S.Long-term complete remission with belinostat in a patient with chemotherapy refractory peripheral T-cell lymphoma[J].J Hematol Oncol,2013,6:69.

24 Kelly-Sell MJ,Kim YH,Straus S,et al.The histone deacetylase inhibitor,romidepsin,suppresses cellular immune functions of cutaneous T-cell lymphoma patients[J].Am J Hematol,2012,87(4): 354-360.

（2014-07-28收稿）

（2014-08-30修回）

（本文编辑：郑莉）

·读者·作者·编者·

六类人需慎防淋巴癌

淋巴癌的发病年龄越来越提前，目前以30～45岁的中青年人为主，并且以男性偏多。原因可能与年轻人生活压力大、生活不规律、过度疲劳等有关，而且越年轻，淋巴细胞越有活力，也就越容易得淋巴癌。

因此，工作压力大的白领、经常熬夜的人、长期过度疲劳者、经常处于电子辐射或射线环境者、经常使用劣质染发剂、经常接触含苯或有机溶剂的化学制剂的6类高危人群要定期自查，触摸身体表层是否有肿大的淋巴结，尤其是注意颈部、腋窝、腹股沟等部位的肿块，一般直径超过1厘米的肿块才有临床检查意义。

除肿大的淋巴结外，以上6类高危人群如果同时出现发热、消瘦、盗汗，患淋巴癌的可能性更大。建议以上高危人群经常吃葡萄、海带、大豆、番茄、香蕉、橘子、菠菜等碱性食物，以防止酸性废物累积，诱发淋巴肿瘤。

——引自“医学论坛网”

Mechanisms of histone deacetylase inhibitor in treating T-cell lymphoma and related clinical trials

Huilai ZHANG,Huijuan LV,Huaqing WANG

Huaqing WANG;E-mail:Huaqingw@163.com
The Department of Lymphoma,Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital,The Sino-US Center for Diagnosis and Treatment on Lymphoma and Leukemia,Tianjin 300060,China.

Histone deacetylase inhibitors(HDACI)can improve the acetylation status of histone N-terminal,which will exert the effect on treatment.The N-terminal of histone modifications belongs to the category of epigenetics.Epigenetics mainly refers to the study of the heritable variation without change in DNA sequence.HDACI had been paid much attention as a new non-cytotoxic anti-cancer targeted drug.Thus,the application of this drug in clinical research is widespread.After the U.S.Food and Drug Administration approved two HDACIs for the treatment of cutaneous T-cell lymphoma,the clinical applications of HDACI in other subtypes of T-cell lymphoma have obtained increasing attention.Studies on the mechanism of HDACI provide the theoretical basis for the application of HDACIs in other subtypes of T-cell lymphoma.In this article,we reviewed the mechanism and clinical trials of HDACIs on the treatment of T-cell lymphoma.

HDACI,mechanism,clinical trials,T-cell lymphoma

10.3969/j.issn.1000-8179.20141434

天津医科大学肿瘤医院淋巴瘤内科，中美淋巴血液肿瘤诊治中心，国家肿瘤临床医学研究中心，天津市肿瘤防治重点实验室（天津市300060）

王华庆 Huaqingw@163.com