新型BRD4/HDAC双靶点小分子抑制剂的设计、合成及其在前列腺癌中的药效评价

摘要

目的 设计新型含溴结构域蛋白4/组蛋白去乙酰化酶（bromodomain-containing protein 4/histone deacetylase,BRD4/HDAC）双靶点抑制剂11b，阐明其通过表观遗传调控抑制前列腺癌的药效及机制。方法 采用前列腺癌组织芯片免疫组化（immunohistochemistry, IHC）检测BRD4和HDAC表达。在三种前列腺癌细胞中筛选11b敏感细胞系，通过CCK-8法测定11b的半抑制浓度(IC₅₀)值，Western blot分析目的蛋白[BRD4、Myc原癌基因蛋白（Myc proto-oncogene protein, cMyc）和Ac-H3K27]变化，并与单靶点药物[HDAC抑制剂suberoylanilide hydroxamic acid（SAHA）、BRD4抑制剂JQ-1]平行比较。Transwell和克隆形成实验评估细胞侵袭增殖能力，联合自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）验证自噬机制。构建PC-3细胞裸鼠移植瘤模型，分别给予11b（7.5 mg/kg或15 mg/kg）、生理盐水、SAHA和JQ-1腹腔注射，观察其对肿瘤生长的抑制作用，免疫组化染色观察目的蛋白的阳性细胞百分比，RT-PCR检测目的蛋白的基因表达水平。结果 癌组织中BRD4和HDAC表达均高于正常组织（P<0.01）。11b对PC-3细胞抑制活性最强(IC₅₀=8.28μmol/L)，优于SAHA（22.61μmol/L）和JQ-1（22.09μmol/L）。11b处理可使BRD4[（41.58±3.28）%]和c-Myc表达量[（63.21±6.91）%]较NC组分别降低（P<0.01），并使Ac-H3K27水平升高至NC组的6.52倍（P<0.01），其调控幅度大于SAHA和JQ-1。体外实验证实，8μmol/L 11b处理后PC-3细胞的克隆形成数和迁移细胞数较处理前分别减少97.5%和96.3%（P<0.001），且3-MA共处理可逆转其细胞毒性效应。体内实验显示，7.5 mg/kg 11b干预组和15 mg/kg 11b干预组小鼠的肿瘤体积与质量低于对照组、SAHA组及JQ-1组（P均<0.01），目的蛋白的阳性细胞百分比和基因表达变化趋势与体外一致。结论 新型双靶点抑制剂11b通过协同调控BRD4/HDAC通路显著抑制前列腺癌进展，其疗效显著优于单靶点药物SAHA和JQ-1，具有临床转化潜力。

关键词

双靶点抑制剂 / 前列腺癌 / 表观遗传学 / 表观遗传抑制

基金资助

国家自然科学基金（No.81672552）资助