中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 谢昭西北农林科技大学 2023年硕士导师: 曹琛彧;陈新共127页

摘要 : 随着老龄化社会的不断发展，主要患者群体为老年人的阿尔兹海默病（AD）已成为影响重大的疾病之一。然而，AD的发病机理尚不明确，已上市的抗AD药物仅能减缓症状。因此，研发更加安全有效的抗AD药物迫在眉睫。研究表明，AD患者的大脑皮层及海马区具有... 展开随着老龄化社会的不断发展，主要患者群体为老年人的阿尔兹海默病（AD）已成为影响重大的疾病之一。然而，AD的发病机理尚不明确，已上市的抗AD药物仅能减缓症状。因此，研发更加安全有效的抗AD药物迫在眉睫。研究表明，AD患者的大脑皮层及海马区具有高度表达的组蛋白去乙酰化酶6（HDAC6），与一系列AD相关的过程，如tau蛋白过度磷酸化、Aβ聚集、神经炎症反应和氧化应激等密切相关，并且HDAC6抑制剂（HDAC6i）能够显著抑制这些病理生理过程。基于此，HDAC6目前已成为抗AD药物研究中的潜在靶点之一。喹唑啉结构存在于众多天然产物化合物中，是其发挥活性的关键药效基团，结合选择性HDAC6i的经典设计思路，我们将4-苯基喹唑啉设计为HDAC6i的表面结合域（Cap），苄基为连接区（Linker），异羟肟酸结构为锌离子结合基团（ZBG），得到先导化合物4a。分子模拟结果显示：4a能够与HDAC6的催化位点有效结合。继而对4a的Cap及Linker进行衍生和改造，得到共计13个化合物，记为系列Ⅰ。随后，采取骨架迁移策略以打破喹唑啉环，得到7个系列Ⅱ和1个系列Ⅲ的化合物。HDAC6抑制活性测定发现：除系列Ⅲ外其余化合物均对HDAC6产生了不同程度的抑制作用，其中化合物4a和15b分别是系列Ⅰ和系列Ⅱ中选择性最为显著的化合物，其IC50低至2.36nM和2.12nM。并且初步的构效分析显示：Linker结构显著影响化合物对HDAC6的选择性。为了探究化合物的神经保护作用，我们建立了经脂多糖（LPS）诱导的小鼠小胶质瘤细胞（BV-2）为体外神经炎症模型，对设计的HDAC6i的抗神经炎活性进行评价。首先，所有化合物在一定浓度范围内并未损伤BV-2的细胞活力；其次，以炎症标志物一氧化氮（NO）的释放量、促炎标记蛋白诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）的表达情况为指标评价化合物的抗神经炎活性，结果显示：HDAC6抑制活性较强且选择性较低的化合物能够有效降低NO释放量；HDAC6抑制活性最强的4a和15b可显著降低iNOS的表达水平；最后，为了探索HDAC6抑制剂产生抗神经炎活性的分子机制，对4a和15b处理后的炎症模型中的HSP90乙酰化水平进行测定，显示其显著升高，结合文献调研，初步推测可能是由于乙酰化的HSP90调控iNOS的表达使HDAC6抑制剂产生抗神经炎活性。综上，本论文将为基于HDAC6i的新型抗AD药物设计提供理论依据，对HDCA6i发挥抗神经炎等神经保护功能机制的深入探索提供思路。收起

关键词 : 阿尔兹海默病神经保护组蛋白去乙酰化酶6 组蛋白去乙酰化酶6抑制剂抗神经炎喹唑啉

2. 丙型肝炎病毒和组蛋白去乙酰化酶9的相互影响

[学位论文] 耿婷中国科学院 2010年硕士导师: 陈新文共49页

摘要 : 丙型肝炎病毒(HepatitisCvirus,HCV)是引起肝硬化和肝癌的一种主要病毒诱因。全球约有3％的人口感染过HCV,感染总人数高达一亿七千万人。因此,开发HCV预防治疗相关的药物和疗法是一项重要而且紧急的任务。HCV研究领域的重点包括:病毒与宿主细胞的相互... 展开

关键词 : HCV 组蛋白去乙酰化酶9 HDAC抑制剂

3. 新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂前药的设计与合成研究

[学位论文] 刘连军华东理工大学 2012年硕士导师: 虞心红；殷海峰共90页

摘要 : 伏立诺他(SAHA)类HDACi化合物是现今研究较多、较深入的一类HDAC抑制剂,其在体内和体外均显示出良好的抗肿瘤活性。但伏立诺他却具有水溶性较低和渗透性不佳等缺点,这些性质可以限制它们的治疗效力。因此非常需要开发新型的具有改进性能的伏立诺他衍生... 展开

关键词 : 伏立诺他二元羧酸组蛋白去乙酰化酶抑制剂

4. 含稠杂环基的苯甲酰胺类HDAC抑制剂的设计合成及抗肿瘤活性研究

[学位论文] 周燕广西医科大学 2012年硕士导师: 李庶心共70页

摘要 : 癌症是导致人类死亡的一个主要原因，仅次于心脑血管疾病。传统的化疗药物因为缺乏对药物作用靶标的选择性，在杀死癌细胞的同时也会杀死很多正常的细胞并引起正常组织的损伤，而且通常会产生比较严重的不良反应，对恶性肿瘤的治疗仍未达到满意的效果... 展开癌症是导致人类死亡的一个主要原因，仅次于心脑血管疾病。传统的化疗药物因为缺乏对药物作用靶标的选择性，在杀死癌细胞的同时也会杀死很多正常的细胞并引起正常组织的损伤，而且通常会产生比较严重的不良反应，对恶性肿瘤的治疗仍未达到满意的效果。在临床的治疗中，肿瘤细胞的多耐药性也成为化疗失败的一个主要原因。基因有序的转录调控是机体细胞维持正常功能的前提,如果基因转录调控功能紊乱，细胞就可能发生癌变。而组蛋白的乙酰化状态对于基因转录具有重要调控作用，因此与肿瘤的产生、增殖以及致癌基因和肿瘤抑制基因的表达水平有着密切的关系。而组蛋白的乙酰化状态由两类酶决定:组蛋白乙酰转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)。在正常生理状态下，这两类酶对组蛋白乙酰化作用的调控处于平衡状态，而细胞在发生转化的状态下，HDAC的活性明显增强，使得原有基因表达平衡状态被打破，导致一些影响细胞增殖和调控细胞周期的分子表达失衡，进而导致细胞恶变。组蛋白去乙酰化酶抑制剂能够有效抑制肿瘤细胞生长并促进分化、诱导细胞调亡，并能够避免肿瘤产生耐药性，具有选择性高、特异性强、高效低毒的优点，为肿瘤治疗提供了新方向。组蛋白去乙酰化酶抑制剂主要有两类:异羟肟酸类和苯甲酰胺类。与异羟肟酸类HDAC抑制剂相比，苯甲酰胺类具有选择性高、毒性低、耐受性好的优点。目前进入临床研究的苯甲酰胺类药物有CI994、MS-275、CS055、MGCD0103。其中MGCD0103是另一个具有口服生物利用度的HDAC抑制剂，具有较高的抗癌活性和选择性，但其水溶性较低，大鼠的物利用度为47％，狗的生物利用度为1％-90％，变异系数也比较大。我们选择MGCD0103作为先导化合物，利用非经典的电子等排原理对其进行结构改造，结合本实验室以往的研究经验，用吡嗪、取代苯基，苯并噻吩等替代吡啶环，其水溶性还是比较差，生物活性改变不大，药代动力学试验结果也不理想。介于很多药物的头部都含有稠杂环基团，它们可作为应力活化蛋白激酶、白介素-1受体相关激酶、细胞周期蛋白依赖性激酶、磷酸肌醇3-激酶等抑制剂及苯并二氮杂卓受体配体，而且是很好的疏水性基团，具有较好的、潜在的药用价值，因此我们用稠杂环基团或取代的稠杂环基团替代MGCD0103中的吡啶基团，改善酶结合区的疏水性，增强它与靶标的结合，保持连接区平面结构或者增加连接区的长度，在酶抑制区保留其活性部位N-(2-氨基苯基)苯甲酰胺结构，或在2′-氨基对位或间位引入氟原子，增强氨基与羧酸之间的缩合，提高氨基的稳定性，并考察其对活性的影响，设计合成了12个新颖的化合物，并通过1H-NMR验证其结构。我们采用人乳腺癌细胞系MCF-7对目标化合物进行体外活性评价。评价结果显示，进行测试的8个化合物都体现出了一定的对人乳腺癌细胞系MCF-7的生长抑制作用，其中化合物其中7个化合物的活性比阳性对照物MGCD0103的活性高，尤其是化合物2、3的活性最好，其活性几乎是MGCD0103六倍。收起

关键词 : 稠杂环组蛋白去乙酰化酶组蛋白去乙酰化酶抑制剂抗肿瘤活性

5. Tubacin预处理BMSCs对大鼠肺纤维化的作用研究

[学位论文] 蒋杨广东医科大学 2021年硕士导师: 周艳芳共49页

摘要 : 【目的】原代培养SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)，探讨低浓度去乙酰化酶抑制剂Tubacin长期表观遗传修饰的BMSCs对大鼠肺纤维化的作用。【方法】 1.采用全骨髓贴壁法体外提取并培养大鼠BMSCs，部分细胞从原代开始用0.5μMTubacin长期... 展开【目的】原代培养SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)，探讨低浓度去乙酰化酶抑制剂Tubacin长期表观遗传修饰的BMSCs对大鼠肺纤维化的作用。【方法】 1.采用全骨髓贴壁法体外提取并培养大鼠BMSCs，部分细胞从原代开始用0.5μMTubacin长期预处理，取第3-4代大鼠细胞用于实验。 2.大鼠随机分对照（Control）组、博来霉素（BLM）组、骨髓间充质干细胞（BMSCs）组和Tubacin预处理组（Tub-BMSCs）组四组，气管内注射博来霉素（BLM）5mg/kg诱导肺纤维化模型。造模后第3天BMSCs组和Tub-BMSCs组尾静脉注射4×106个干细胞进行治疗。 3.观察各组大鼠的一般情况，记录大鼠体重变化。 4.在不同时间点取大鼠肺组织，观察大体改变。 5.肺泡组织切片HE染色和Masson染色观察组织修复效果。 6.小动物成像仪对大鼠体内不同时间点荧光染色的BMSCs和Tub-BMSCs进行示踪，观察细胞在动物体内的存活情况。 7.蛋白印迹法检测各组肺组织中COL1、α-SMA和Peroxiredoxin-2蛋白表达水平变化。【结果】 1.肺组织大体标本显示：造模第14天与Control组相比，BLM组肺组织水肿，表面粗糙，有大量白色片状物出现在肺门远端；BMSCs和Tub-BMSCs组肺组织仅有少量白色点状物稀疏分布。造模第7天与Control组相比，BLM组大鼠体重显著下降（Plt;0.01），第14天BLM组大鼠体重继续下降（Plt;0.05）；而与BMSCs和Tub-BMSCs组比较体重减少无明显差异。 2.HE染色可见：造模第7天Control组肺泡壁结构完整，BLM组肺泡壁破坏，有炎症细胞和血细胞渗出；BMSCs和Tub-BMSCs组肺泡壁不连续，有少量炎症细胞渗出。造模第14天Control组肺泡壁保持正常结构，BLM组肺泡壁严重破坏，结构紊乱，肺泡间隔增宽，可见少量纤维病灶，以终末支气管居多。BMSCs和Tub-BMSCs组较BLM组病变轻。第14天Masson染色结果：BLM组于肺泡间隔处可见蓝色胶原纤维，BMSCs和Tub-BMSCs组蓝色胶原纤维和红色肌纤维较少。 3.小动物成像仪结果显示：尾静脉注射Dir处理的细胞后，BMSCs和Tub-BMSCs组迅速出现荧光，表明细胞归巢到肺部；第14天时荧光仍可见，但亮度减弱，说明移植细胞在肺内可较长时间存活，随时间推移逐渐减少。 4.蛋白免疫印记实验显示：与Control组14天相比，BLM组的Ⅰ型胶原蛋白表达显著增加（P＜0.01）；与BLM组相比，BMSCs组和Tub-BMSCs组的α-SMA蛋白表达相应下调(Plt;0.05)，而Prx-2蛋白表达相应上调（Plt;0.05）。【结论】 1.HDAC6的特异性抑制剂tubacin长期预处理BMSCs可归巢并较长时间存活在于大鼠肺组织中。 2.低浓度Tubacin处理的BMSCs，可下调α-SMA蛋白表达水平，上调Peroxiredoxin-2，降低氧化应激反应，减少炎症反应，抑制肺纤维化的形成。收起

关键词 : 肺纤维化骨髓间充质干细胞组蛋白去乙酰化酶6 去乙酰化酶抑制剂

6. 新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂的设计合成与抗肿瘤活性研究

[学位论文] 孙思敏青岛大学 2021年硕士导师: 韩志武;栾业鹏共130页

摘要 : 乙酰化是一种常见的组蛋白质翻译后修饰，通过调节染色质构象调控基因转录。研究表明，组蛋白乙酰基转移酶（Histoneacetyltransferase，HAT）和组蛋白去乙酰化酶（Histonedeacetylase，HDAC）调控组蛋白乙酰化的程度。HAT将乙酰辅酶A的乙酰基部分转移... 展开乙酰化是一种常见的组蛋白质翻译后修饰，通过调节染色质构象调控基因转录。研究表明，组蛋白乙酰基转移酶（Histoneacetyltransferase，HAT）和组蛋白去乙酰化酶（Histonedeacetylase，HDAC）调控组蛋白乙酰化的程度。HAT将乙酰辅酶A的乙酰基部分转移到组蛋白的赖氨酸（Lys）残基上，使染色质构象更加松散，进一步招募转录因子促进基因转录；而HDAC可以去除组蛋白Lys残基上的乙酰基，使染色质结构更加紧密，进而抑制基因的转录。 HDAC在多种肿瘤的发生发展中发挥重要的作用，通过调控基因的转录调节肿瘤的增殖和转移进而影响患者的预后。作为肿瘤治疗的药物靶点，针对HDAC设计抑制剂在血液肿瘤治疗方面取得显著的成果，但其应用在实体肿瘤的治疗效果仍不理想。因此，针对HDAC设计新型的HDAC抑制剂，对实体肿瘤治疗具有重要的研究意义。本论文以HDAC为靶点，以文献报道中的具有抗肿瘤活性的结构作为母核（CAP），设计合成了两个不同系列的化合物。 1.以四氢苯并噻唑为结构母核的新型HDAC抑制剂的设计合成与活性研究课题采用4,5,6,7-四氢苯并噻唑作为结构母核来设计与合成一系列异羟肟酸化合物。四氢苯并噻唑结构被作为良好的抗肿瘤活性和神经退行性疾病（如PD、AD）的活性结构在多个文献以及专利中报道过。本实验以FDA批准的上市药物SAHA中的异羟肟酸结构作为与HDAC酶的锌离子结合基团（ZBG），通过Linker，与四氢苯并噻唑（Cap）连接。共设计合成了16个化合物，通过HDAC酶活性和非小细胞肺癌细胞系A549细胞活性实验，筛选出先导化合物6h进行后续的实验研究。通过细胞周期实验、细胞凋亡实验、划痕实验、Transwell实验、抗血管生成实验、Westernblot实验、顺铂协同性实验、化合物体外代谢实验和斑马鱼体内实验，进一步证实了化合物6h具有良好的抗肿瘤活性，并且在抑制癌细胞增殖、侵袭以及血管生成方面接近或优于阳性对照药（上市的泛HDAC抑制剂SAHA和处于临床Ⅲ期试验的HDAC6抑制剂ACY1215）。 2.新型Tubulin和HDAC双靶点抑制剂的设计合成以及活性研究微管蛋白（Tubulin）在细胞的有丝分裂中发挥着极其重要的作用，影响肿瘤的发生发展。根据微管的聚合和解聚的动力学特征设计的微管抑制剂可以干扰多种细胞功能，包括有丝分裂、细胞信号传导、细胞内转运和血管生成。微管蛋白有三个不同的小分子结合位点：即紫杉烷结合位点、长春花碱结合位点和秋水仙碱结合位点。紫杉烷和长春花生物碱目前已经成功地用于癌症的临床治疗。然而，虽然秋水仙碱是一种有效的化合物，但由于其在有效药物浓度下对正常组织的毒性过强，其临床应用受到限制。不过秋水仙碱的α，β烯酮结构作为结合秋水仙结合位点的主要活性结构为我们的化合物结构设计提供了很好的思路。本课题以具有α，β烯酮结构的查尔酮作为Cap，与具有异羟肟酸结构的锌离子结合基团通过碳碳双键（Linker）连接，从而使设计的化合物达到同时作用于Tubulin和HDAC两个靶点的目的。本课题设计合成了一个化合物，并经过一系列酶活性、细胞活性以及其他细胞功能实验的验证，筛选出其具有HDAC8选择性抑制的先导化合物，并且其人神经瘤胶质细胞U87细胞活性的IC50达到nM级别。收起

关键词 : 组蛋白去乙酰化酶抗肿瘤抑制剂双靶点异羟肟酸

7. 组蛋白去乙酰化酶6抑制剂的设计、合成及初步活性评价

[学位论文] 解春雨山东大学 2022年硕士导师: 刘兆鹏；李荀共129页

摘要 : 高血压是一种由遗传和环境危险因素引起的复杂疾病，是导致老年人群死亡和疾病高发的最常见原因，是各类心血管疾病(动脉粥样硬化、心肌梗死、中风、。肾衰竭和心力衰竭等)最重要的危险因素之一。组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase，HDAC)是一类蛋... 展开高血压是一种由遗传和环境危险因素引起的复杂疾病，是导致老年人群死亡和疾病高发的最常见原因，是各类心血管疾病(动脉粥样硬化、心肌梗死、中风、。肾衰竭和心力衰竭等)最重要的危险因素之一。组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase，HDAC)是一类蛋白酶，在染色体的结构修饰和基因表达调控方面发挥着重要作用。HDAC的多个亚型与高血压及其相关血管疾病的生理病理过程密切相关，但相关的作用机制也有待进一步阐明。在前期研究中，本课题组发现了以联苯环为Cap基团、脲基取代的苯环为Linker、异羟肟酸为Zn2+螯合基团(ZBG)的化合物BY-4对HDAC6具有较强的抑制活性(IC50=68nM)，并对其它HDACs亚型有一定的选择性(7-27倍)。BY-4对1×10-6mol/L的α-肾上腺素能受体激动剂苯。肾上腺素(Phe)和60mmol/LKCl预收缩的小鼠主动脉血管环，在3-100μM浓度范围内，呈剂量依赖性血管舒张，舒张率达到100％。BY-4舒张血管效果显著强于阳性对照药SAHA，预示该类化合物具有调节血压和治疗高血压的潜在前景。因此，本研究以BY-4的结构为基础，对其Cap药效团、Linker连接区以及ZBG三部分分别进行了修饰。分别以吲哚环、萘环和联苯环作为Cap基团，以酰胺、脲基取代的苯环作为Linker基团，以异羟肟酸、甲酯、羧酸、甲酰胺和酰肼作为ZBGs，设计、合成了系列Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ共三个系列HDAC6抑制剂。在HDAC6抑制活性评价中，大多数系列Ⅰ化合物在1μM浓度下，对HDAC6表现出较强的抑制作用，其中化合物XCY-A2和XCY-A4对HDAC6的抑制率分别为98.8％和96.6％，与阳性对照药SAHA(抑制率为99.1％)相当。系列Ⅱ中大多数化合物在1μM浓度下对HDAC6也表现出较强的抑制作用，化合物XCY-C2和XCY-C4对HDAC6的抑制率分别为98.5％和94.3％。在系列Ⅲ化合物中，当ZBG为异羟肟酸时活性最好，化合物XCY-D5、XCY-D6、XCY-D7、XCY-D8和XCY-D11对HDAC6的抑制率分别为98.4％、97.8％、84.5％、99.1％和98.1％，而当ZBG为甲酯、羧酸、甲酰胺和酰肼时，化合物对HDAC6没有抑制作用。在体外血管舒张活性测试中，部分化合物具有一定的血管舒张作用。当小鼠胸主动脉血管环暴露于1×10-6mol/L的α-肾上腺素能受体激动剂苯肾上腺素(Phe)以诱导收缩时，在3-300μM浓度下，系列I中化合物XCY-A3对C57BL/6小鼠胸主动脉离体血管环的最大舒张率为39.70％。系列Ⅱ中化合物XCY-C1的舒张血管效果最好，最大舒张率为11.20％。系列Ⅲ中化合物XCY-D7的最大舒张率为23.60％，XCY-D8的最大舒张率为21.61％，XCY-D10的最大舒张率为36.83％。当小鼠胸主动脉血管环暴露于60mmol/LKCl以诱导收缩时，在3-300gM浓度下，化合物XCY-A3、XCY-A4、XCY-C1、XCY-C2、XCY-C4、XCY-D10和XCY-D13均能在一定程度上舒张由60mMKCI诱导的血管收缩。系列I中化合物XCY-A3的最大舒张率为13.96％，XCY-A4的最大舒张率为16.01％。系列Ⅱ中化合物XCY-C1的最大舒张率为23.49％，XCY-C2的最大舒张率为22.35％，XCY-C4的最大舒张率为1.93％。系列Ⅲ中化合物XCY-D10的最大舒张率为72.49％，XCY-D13的最大舒张率为60.26％。该研究为进一步开发新型HDAC6抑制剂和探讨HDAC6在高血压及其相关的血管疾病中的作用奠定了一定基础。收起

关键词 : 高血压血管舒张组蛋白去乙酰化酶 HDAC6抑制剂

8. 环境敏感型HDAC荧光抑制剂的设计、合成与活性评价

[学位论文] 周欣山东大学 2019年硕士导师: 李敏勇共107页

摘要 : 组蛋白去乙酰化酶(HDACs)能够催化组蛋白去乙酰化作用从而抑制基因转录。HDACs还能够使非组蛋白去乙酰化，通过与其他蛋白质相互作用，进而调节各种生物过程。HDAC的异常水平通常被认为与癌症、代谢综合症和神经退行性疾病等各种疾病相关。 HDAC... 展开组蛋白去乙酰化酶(HDACs)能够催化组蛋白去乙酰化作用从而抑制基因转录。HDACs还能够使非组蛋白去乙酰化，通过与其他蛋白质相互作用，进而调节各种生物过程。HDAC的异常水平通常被认为与癌症、代谢综合症和神经退行性疾病等各种疾病相关。 HDAC的突变或异常表达常在肿瘤中观察到，这使其成为许多肿瘤的重要治疗靶标。HDAC不仅仅是通过过度表达来诱发肿瘤，还通过截短突变或钝化突变。HDAC通过多种机制与肿瘤发生相关联，迄今已知HDAC在肿瘤发生中的作用机制不止一种。目前已有五个HDAC抑制剂被批准上市用于恶性肿瘤治疗，正在进行Ⅱ/Ⅲ期临床试验评估的HDAC抑制剂有20多种。此外，大量临床前研究表明，HDAC抑制剂可与多种抗肿瘤药物协同作用，以对抗具有不同作用机制的癌症。以上这些足以说明HDAC抑制剂在抗恶性肿瘤方面具有巨大潜力。正因为癌症和其他疾病非常需要具有高效力和优异选择性的HDAC抑制剂作为的药物，因此努力开发新型HDAC探针也势在必行。目前关于HDAC的探针主要分为基于活性的探针、PET探针和小分子荧光探针。而小分子荧光探针不仅具有灵敏，快速，高通量和易自动化等优点，还可以控制时间，以便研究时间或细胞依赖性HDAC活性，因此小分子荧光探针在用于检测HDAC活性和活细胞成像方面具有巨大潜力。然而目前对于HDAC小分子荧光探针的研究还相对较少，本课题设计了一类具有开关机制的环境敏感型荧光抑制剂，选择HDAC最常用的异羟肟酸类抑制剂SAHA作为识别基序，考虑到小体积荧光团可以最小程度地影响母体配体的结合亲和力，设计相对小的荧光团SBD以掺入SAHA的结构中。在经典设计策略中，荧光团不参与靶蛋白的结合，因此亲本配体的结合活性或多或少地降低。而在我们的设计策略中，我们采用了目前HDAC最常用的抑制剂SAHA为母体结构，将SAHA结构中的芳环部分用SBD荧光团取代，在SAHA结构中苯环是表面识别区域（Cap结构），用SBD荧光团将其取代没有破坏SAHA对HDAC的药效团模型，避免了常规设计策略中荧光团对探针与靶蛋白结合的影响。我们期望发现可用于诊疗一体化研究的HDAC荧光抑制剂，通过各种生物活性评价选择化合物Z4用于细胞显微成像研究，其体外抑酶活性与阳性对照药SAHA相当，亚型选择性也与阳性对照药SAHA类似，均对ClassⅠ族内的HDAC1和HDAC3有较高选择性，而对HDAC2和HDAC8的选择性欠佳;对ClassⅡa族内的HDAC6的选择性最好;对ClassⅡb族内的HDAC7选择性较差。但在体外抗肿瘤活性增殖实验和细胞凋亡实验中表现出比阳性对照药SAHA更小的细胞毒性，Z4具有良好的光学性质、适宜的细胞毒性和与HDAC较高的亲和力，并在显微成像实验中表现出良好的成像效果，对高表达HDAC的MOLT4细胞和PC-3细胞染色，而对低表达HDAC的HEK293细胞几乎不染色，说明化合物Z4选择性标记HDAC高表达的细胞。通过共定位成像实验也表明了化合物Z4主要的染色部位是细胞质，这与已有报道结果一致，但化合物Z4与膜染料有较高共染率62.1％且与核染料几乎不共染，我们推测是由于化合物Z4的膜穿透性不好，大量聚积在细胞膜表面且难以透过核膜导致，今后的工作中应增加化合物的亲脂部分以提高膜穿透性在后续研究中，我们将探索此探针在测定HDAC酶活与HDAC抑制剂筛选等方面的应用，并考虑尝试以活性更好的新型HDAC抑制剂作为母体结构，以提高化合物与HDAC的亲和力。今后在设计化合物过程中会考虑引入亲脂性基团以增加化合物的膜穿透性。收起

关键词 : 组蛋白去乙酰化酶抑制剂 HDACs抑制剂环境敏感荧光抑制剂细胞成像

9. 组蛋白去乙酰化酶1、6在胶质瘤发生、发展中的作用及其机制研究

[学位论文] 李舜南方医科大学 2015年硕士导师: 王向宇共121页

摘要 : 恶性神经胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，复发率高，死亡率高，预后较差。HDACs是一个非常庞大的家族，在真核细胞生物内，HDACs被分成4大类，共包括18种同工酶。其中，组蛋白去乙酰化酶1(histone deacetylases-1，HDAC1)可能是这些同工酶中... 展开恶性神经胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，复发率高，死亡率高，预后较差。HDACs是一个非常庞大的家族，在真核细胞生物内，HDACs被分成4大类，共包括18种同工酶。其中，组蛋白去乙酰化酶1(histone deacetylases-1，HDAC1)可能是这些同工酶中最重要的之一，与恶性肿瘤的发生、发展有着密切的联系。本研究中，我们首先检测了正常脑组织及不同病理级别胶质瘤组织中HDAC1、HDAC6的表达水平，结果表明HDAC1、HDAC6在胶质瘤组织中较正常脑组织中表达增高，可望将HDAC1、HDAC6作为抗胶质瘤治疗的潜在靶点;接下来，我们分别研究了基因敲除或过表达HDAC1后恶性胶质瘤细胞的增殖及侵袭能力的变化以及使用HDAC6抑制剂(ACY-1215)抑制HDAC6后恶性胶质瘤细胞增殖能力的变化;最后，我们探讨了PI3K/AKT和MEK/ERK信号通路在HDAC1调控恶性胶质瘤细胞的增殖及侵袭过程中的作用机制，以及TGF-β/SMAD信号通路在HDAC6调控恶性胶质瘤细胞的增殖过程中的作用机制。第一部分组蛋白去乙酰化酶1在恶性胶质瘤细胞增殖、侵袭中的作用及其机制第一章 HDAC1在正常脑组织及不同病理级别胶质瘤组织中的蛋白及mRNA表达情况目的:探讨HDAC1在正常脑组织及不同病理级别胶质瘤组织中的蛋白及mRNA表达情况。方法:收集南方医科大学珠江医院、暨南大学附属第一医院、中山大学附属肿瘤医院71例手术切除的脑胶质瘤病理组织及12例癫痫颞叶切除及脑外伤内减压时切除的相对正常脑组织。采用免疫组化及RT-qPCR检测组织标本中HDAC1的蛋白及mRNA表达水平。采用t检验、单因素方差分析及卡方检验进行统计分析，P＜0.05被认为差异有统计学意义。结果:胶质瘤组织中HDAC1的蛋白表达水平高于正常脑组织(P=0.03);胶质瘤组织中HDAC1的mRNA表达水平高于正常脑组织(P=0.000)，不同病理级别之间HDAC1的mRNA表达水平无差异(P=0.837)，表明HDAC1 mRNA表达与脑胶质瘤的病理级别无相关性。结论:HDAC1的蛋白及mRNA表达水平在胶质瘤组织中较正常脑组织中增高，提示HDAC1可能在胶质瘤的发生发展中发挥重要作用。第二章 HDAC1影响恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭过程目的:探讨基因敲除及过表达HDAC1能否对U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力产生影响。方法:以胶质瘤细胞系U87MG为研究对象，分别采用小分子RNA(siRNA)干扰技术敲除HDAC1及质粒转染过表达HDAC1;利用Western Blot检测U87MG恶性胶质瘤细胞中HDAC1蛋白的表达情况;MTS增殖实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖能力，Transwell侵袭实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的侵袭能力。采用t检验、单因素方差分析进行统计分析，P＜0.05被认为差异有统计学意义。结果:siRNA干扰技术敲除HDAC1后，各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中HDAC1蛋白的表达水平明显下降，提示转染成功，各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力下降(P＜0.05);质粒转染过表达HDAC1后，各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中HDAC1蛋白的表达增加，提示转染成功，各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞增殖、侵袭能力增强(P＜0.05)。结论:HDAC1可对恶性胶质瘤细胞的增殖及侵袭能力产生影响，进一步证实了HDAC1在胶质瘤的发生、发展中发挥着重要作用，有望将其作为抗胶质瘤治疗的潜在靶点。第三章 HDAC1通过调控PI3K/AKT和MEK/ERK信号通路影响恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭过程。目的:探索PI3K/AKT及MEK/ERK信号传导通路在HDAC1调控胶质瘤细胞增殖、侵袭过程中的作用及机制。方法:以胶质瘤细胞系U87MG为研究对象，分别采用siRNA干扰技术敲除HDAC1及质粒转染过表达HDAC1，同时予以PI3K及MEK特异性抑制剂抑制相关信号通路。实验分组如下:siRNA干扰基因敲除HDAC1实验分为3组:正常组、干扰对照组、siRNA干扰HDAC1基因敲除组;质粒转染过表达HDAC1实验分为6组:正常组、过表达对照组、HDAC1过表达组、HDAC1过表达+PI3K抑制组、HDAC1过表达+MEK抑制组、HDAC1过表达+PI3K抑制+MEK抑制组。利用Western Blot检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中HDAC1、AKT、p-AKT、ERK、p-ERK蛋白的表达情况;MTS增殖实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖能力，Transwell侵袭实验检测各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞的侵袭能力。采用t检验、单因素方差分析进行统计分析，P＜0.05被认为差异有统计学意义。结果:siRNA干扰技术敲除HDAC1后，干扰组U87MG恶性胶质瘤细胞HDAC1蛋白的表达水平明显下降，提示转染成功，干扰组U87MG恶性胶质瘤细胞中AKT、ERK总蛋白水平无变化，p-AKT、p-ERK蛋白水平下降，U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力下降;质粒转染过表达HDAC1后，各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中HDAC1蛋白的表达增加，提示转染成功，各实验组U87MG恶性胶质瘤细胞中AKT、ERK总蛋白水平无变化，HDAC1过表达组p-AKT、p-ERK蛋白水平升高，U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力较正常组增强，HDAC1过表达+PI3K抑制组p-AKT蛋白水平下降、p-ERK蛋白水平无变化，U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力较HDAC1过表达组下降，HDAC1过表达+MEK抑制组p-ERK蛋白水平下降，p-AKT蛋白水平无变化，U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力较HDAC1过表达组下降，HDAC1过表达+PI3K抑制+MEK抑制组p-AKT、p-ERK蛋白水平下降，U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖、侵袭能力较HDAC1过表达组明显下降(P＜0.05)。结论:HDAC1可能通过异常激活PI3K/AKT和MEK/ERK信号传导通路来调控恶性胶质瘤细胞的增殖及侵袭过程，本研究有望为恶性胶质瘤的治疗找寻到新的靶点及突破口。第二部分组蛋白去乙酰化酶6在恶性胶质瘤细胞增殖中的作用及其机制第一章 HDAC6在正常脑组织及恶性胶质瘤组织中的mRNA表达情况目的:探讨HDAC6在正常脑组织及恶性胶质瘤组织中mRNA表达差异。方法:收集南方医科大学珠江医院、暨南大学附属第一医院、中山大学附属肿瘤医院12例手术切除的脑胶质瘤病理组织及12例癫痫颞叶切除及脑外伤内减压时切除的相对正常脑组织，采用qPCR检测组织标本中HDAC1的mRNA表达水平。采用t检验进行统计分析，P＜0.05被认为差异有统计学意义。结果:胶质瘤组织中HDAC6的mRNA表达水平高于正常脑组织(P＜0.05)，表明HDAC6 mRNA水平在脑胶质瘤组织中存在高表达。结论:HDAC6在胶质瘤组织中较正常脑组织中表达增高，提示HDAC6同样可能在胶质瘤的发生、发展中发挥着重要作用。第二章 HDAC6通过调控TGF-β/SMAD信号通路对恶性胶质瘤细胞的增殖过程产生影响目的:探索TGF-β/SMAD信号传导通路在HDAC6调控胶质瘤细胞增殖过程中的作用及机制。方法:以恶性胶质瘤细胞系A-172、U87MG为研究对象，分别利用HDAC6抑制剂(ACY-1215)抑制HDAC6及SMAD2磷酸化的诱导剂（重组人TGFβ1）加入各实验组中，实验分组如下:阴性对照组（无任何干预）、ACY-1215组（A-172、U87MG胶质瘤细胞中分别加入HDAC6抑制剂ACY-1215）、重组人TGFβ1组（A-172、U87MG胶质瘤细胞中分别加入重组人TGFβ1）;利用Western Blot检测各实验组A-172、U87MG恶性胶质瘤细胞中HDAC6、SMAD2、p-SMAD2、p21蛋白的表达情况;MTT增殖实验检测各实验组A-172、U87MG恶性胶质瘤细胞的增殖能力，探讨HDAC6能否通过激活TGF-β/SMAD相关的信号通路来调控胶质瘤细胞的增殖能力。利用软件SPSS16.0对实验数据进行统计分析，组间比较采用单因素方差分析;P＜0.05被认为差异有统计学意义。结果:实验组加入HDAC6抑制剂ACY-1215后，Western blot实验结果表明实验组A-172、U87MG胶质瘤细胞中HDAC6蛋白的表达水平明显下降，抑制剂ACY-1215能显著提高SMAD2的磷酸化，以及提高后续的一种众所周知的细胞周期蛋白依靠性激酶抑制剂p21的表达量，重组人TGFβ1显著诱导SMAD2的磷酸化并能显著提高p21的含量，但并不影响HDAC6蛋白水平;同时，MTT增殖实验结果表明抑制HDAC6后能显著降低的胶质瘤细胞的增殖能力(P＜0.05)，重组人TGFβ1的干预作用可抑制恶性胶质瘤细胞的增殖能力(P＜0.05)。结论:恶性胶质瘤细胞的增殖能力可被HDAC6抑制剂(ACY-1215)显著抑制，HDAC6可通过抑制TGFβ/SMAD信号传导通路来促进恶性胶质瘤细胞的增殖，该研究有望为恶性胶质瘤的治疗找寻到新的治疗靶点。收起

关键词 : 脑胶质瘤细胞增殖细胞侵袭组蛋白去乙酰化酶1 组蛋白去乙酰化酶6

10. 新型喹啉类HDAC6抑制剂的设计、合成及抗肿瘤活性评价

[学位论文] 李宜涵郑州大学 2022年硕士导师: 马立英共158页

摘要 : 组蛋白去乙酰化酶6(Histonedeacetylase6，HDAC6)是组蛋白去乙酰化酶(HDAC)家族中最大的成员，具有独特的结构特征和底物特异性。研究发现，HDAC6在多种肿瘤细胞中高表达，抑制其活性可有效抑制肿瘤发生发展。高效、高选择性HDAC6抑制剂的发现已经成为... 展开组蛋白去乙酰化酶6(Histonedeacetylase6，HDAC6)是组蛋白去乙酰化酶(HDAC)家族中最大的成员，具有独特的结构特征和底物特异性。研究发现，HDAC6在多种肿瘤细胞中高表达，抑制其活性可有效抑制肿瘤发生发展。高效、高选择性HDAC6抑制剂的发现已经成为抗肿瘤药物研发的焦点。通过对课题组结构多样的小分子化合物库筛选，本课题成功发现喹啉类化合物A15表现了潜在的HDAC6抑制活性。在A15基础上，进行了系统的构效关系研究及初步的抗肿瘤活性评价。研究工作的具体内容如下: 1.通过对课题组建立的结构多样的小分子化合物库进行初筛，得到含有喹啉骨架的化合物A15，对HDAC6表现出一定的抑制活性。结合HDAC6的晶体结构以及已有抑制剂的模型特点，对化合物A15的Cap、Linker以及ZBG分别进行结构修饰，设计合成了78个结构新颖的喹啉类衍生物，并通过1HNMR、13CNMR以及HR-MS等开展了结构确证工作。 2.对已合成的衍生物进行酶活测试，结果显示大部分化合物对HDAC6表现出高效的选择性抑制作用。构效关系表明:1）异羟肟酸ZBG对HDAC6抑制作用优于1，2-苯二胺和羧酸。2）相较于吡啶和吲哚，喹啉Cap区表现出更优的选择性抑制作用。喹啉环C2位(R2)为芳香族取代时，苯基取代表现出较优的HDAC6抑制活性。对R2位置上的苯环加以取代基修饰时，取代基的电性、活性位点和空间位阻对抑制活性有显著影响。喹啉环C5-C8位修饰除6-OCH3取代外，其他修饰均不利于酶抑制活性的改善。3）具有一定刚性的苄胺Linker对于抑制HDAC6活性发挥着重要的作用。 3.本课题选择HDAC6高表达的胃癌细胞MGC-803作为受试细胞，选取酶抑制率高于70％的化合物进行体外抗增殖活性评价，结果显示化合物7y表现出较好的体外抗增殖效果(IC50=5.22μM)。综合考虑，选取对HDAC6抑制作用(IC50=19.14nM)和抗增殖活性均较优的化合物7y，开展进一步的生物机制研究。结果显示化合物7y通过剂量依赖的方式显著诱导MGC-803细胞的凋亡。综上所述，本课题运用生物电子等排、骨架跃迁等药物设计策略，合成了78个结构新颖的喹啉类衍生物，并对其进行了HDAC6抑制活性评价。其中化合物7y对HDAC6具有较好的选择性抑制作用，IC50为19.14nM，较对HDAC1的抑制作用高18.5倍;同时，化合物7y能够抑制MGC-803细胞增殖，并通过剂量依赖性方式显著诱导MGC-803细胞凋亡。新型喹啉类HDAC6抑制剂的设计合成，不仅丰富了HDAC6抑制剂的结构类型，也为靶向HDAC6药物研发提供有价值的数据支撑。收起

关键词 : 组蛋白去乙酰化酶6 喹啉抑制剂结构修饰抗肿瘤活性