新型含硒类组蛋白去乙酰化酶抑制剂用于肝癌的治疗
时间：2020-12-05 14:08:47 来源：达达文档网 本文已影响 人 
廖友生 康小英
【摘 要】本文通过体外细胞和皮下接种建立裸鼠皮下移植瘤模型来探讨新型含硒类组蛋白去乙酰化酶抑制剂SelSA对肝癌的治疗效果。实验结果表明，SelSA对HepG2、Huh7、Hep3B和SMMC-7721四种肝癌细胞均展现出了良好的抑制活性，尤其是对Huh7有更强的选择性;在动物体内SelSA也展现出了显著地抑制肿瘤生长效果。这些结果表明，SelSA是一类新型、有效的抗肝癌药物，值得进一步研究。
【关键词】组蛋白去乙酰化酶抑制剂;含硒化合物;抗肿瘤活性
【中图分类号】R539【文献标识码】A【文章编号】1005-0019（2020）09--02
原发性肝癌是临床上消化系统最常见的恶性肿瘤之一，具有高发病率、高死亡率，而我国的肝癌发病率位居世界第一[1]。手术治疗和肝移植被公认为是当前肝癌治疗的首选方法[2]，然而由于早期肝癌无特意的症状，当就诊时患者通常已经时中晚期，受肿瘤大小或转移扩散情况的影响，只有约15%的患者能接受手术治疗[3]。因此，药物治疗仍然是肝癌的一个重要治疗方法。自2007年多靶点药物索拉非尼被报道能显著延长晚期肝癌患者生存期的效果以来[4]，开发靶向药物已成为肝癌治疗药物研究的热点[5]。近年来研究发现组蛋白去乙酰化酶在多种肿瘤中过表达[6]，采用组蛋白去乙酰化酶抑制剂对多种肿瘤具有治疗作用，例如美国药物食品管理局 （FDA）批准的伏立诺他 （SAHA）对多种肝癌细胞具有明显地抑制活性[7]。最近，我们发现SAHA的衍生物SelSA不仅具体更强的组蛋白去乙酰化酶抑制活性[8]，而且SelSA是一种含硒的化合物，硒在人体中具有多种活性，也具有抗肿瘤活性。因此，在本研究中我们探讨了SelSA的抗肝癌活性。通过细胞和动物实验表明SelSA也对多种肝癌细胞有抑制活性，而在Huh7肿瘤模型中展现出了比SAHA更强的抗肝癌活性。
1 材料与方法
1.1 实验材料与细胞株
DMEM培养基、胎牛血清购自Hyclone公司;Matrigel购自美国BD公司;Balb/c裸鼠，4-5周龄，体重 18-23g，购置北京维通利华实验动物技术有限公司（SCXK（京） 2016-0011）。
1.2 动物模型构建
取对数生长期的SMMC-7721细胞用胰酶消化后，离心、收集细胞，用Matrigel胶将细胞混悬。在裸鼠右侧肩部皮下种植0.2ml细胞混悬液 （4×106～5×106细胞）。
1.3 体外抗肿瘤活性实验
采用MTT法对SelSA进行体外抗肿瘤活性评价。将SelSA用DMSO溶解后，再用DMEM培养基稀释成不同浓度。取对数生长期的测试细胞铺至96孔细胞培养板中，每孔加入100 μL （4～8）×104个/mL的细胞混悬液。置于37oC、5%CO2培养箱中孵育12小时，待细胞完全贴壁，弃去原培养液，加入100 ?L含有不同浓度的SelSA，继续孵育3天，每孔加入30 μL 5 mg/mL 的MTT，孵育4小时后，每孔加入100 μL 二甲亚砜溶解。用酶标仪在490 nm波长处测定每孔的吸光度（OD）值，并计算出药物对肿瘤细胞的抑制率。
1.4 体内抗肿瘤活性实验
待裸鼠的荷瘤体积约为100mm3大小时，随机将裸鼠分成对照组和实验组，每组 4只，均进行灌胃给药，实验组给予25mg/kg的剂量，对照组给予等体积的生理盐水对照，每2天给药一次，每隔2天用游标卡尺测试肿瘤的长宽，称量小鼠的体重。在给药18天后将小鼠的肿瘤取下，称量肿瘤的重量。用OriginPro软件绘制各组肿瘤的生长曲线。其中肿瘤的体积 （mm3） = （a × b2）/2，a，b 分别为肿瘤的长和宽;肿瘤抑制率 （%） = （1-T/C）×100，T和C分别表示治疗结束后实验组和对照组肿瘤的重量。
2 结果
2.1 体外抗肿瘤活性
体外抗肿瘤的结果如表1所示，两个HDAC抑制剂SAHA和SelSA对HepG2、Huh7、Hep3B和SMMC-7721这四种肝癌细胞均有明显地抑制活性，其IC50值均小于10 μM。与SAHA相比，SelSA对Huh7、Hep3B和SMMC-7721的抑制活性要强于SAHA，而对HepG2的抑制活性与SAHA相当。这些结果说明将SelSA抗肝癌活性优于SAHA。
2.2 体内抗肿瘤活性
在体外研究中，SelSA对肝癌SMMC-7721细胞展现出优秀的抗肿瘤活性。因此，我们构建了SMMC-7721动物模型来研究SelSA的体内抗肿瘤活性，结果如图1所示。与对照组相比，SelSA和SAHA治疗后裸鼠的肿瘤生长明显减慢。与体外抗肿瘤活性一致，SelSA抑制肿瘤生长的效果也要优于SAHA。其中SelSA和SAHA抑制率分别为48%和37%。这些结果说明SelSA抗肿瘤效果优于SAHA。此外，在应用SelSA和SAHA治疗期间，均没有明显地改变裸鼠的体重，这说明SelSA和SAHA的毒性较低。
3 討论
表观遗传学的调控失衡与肿瘤的发生、发展有着密切的关系。其中组蛋白的乙酰化和去乙酰化是表观遗传学的重要调控方式，并分别由组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶共同调节[9]。在肿瘤细胞，组蛋白去乙酰化酶呈现出过表达状态，使得细胞调控失衡、恶变，并形成肿瘤细胞[10]。相应地，抑制组蛋白去乙酰化酶的表达能够抑制肿瘤细胞的分化，并促进肿瘤细胞凋亡。因此，组蛋白去乙酰化酶已成为近年来发展抗肿瘤药物的重要靶标，目前已有多种组蛋白去乙酰化酶抑制剂上市用来治疗肿瘤[11]。
尽管当前已成百上千的组蛋白去乙酰化酶抑制剂被报道了，但是从结构上分析，这些抑制剂大致可以分为异羟肟酸类、苯甲酰胺类、环肽类、短链脂肪酸类和亲电酮类等[12]。其中异羟肟酸类抑制剂具有较强的酶亲和力和抗肿瘤活性，但是其异羟肟酸在体内容易代谢成有毒的氢胺产物[13]。因此，寻找出新型、高效的组蛋白去乙酰化酶抑制剂对肿瘤治疗具有重要的意义。最近，有文献报道硒氰酸 （SeCN）也是组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药效团，其对应的抑制剂SelSA不仅对组蛋白去乙酰化酶的抑制剂活性是异羟肟酸类SAHA的20倍[7]。这些结果说明SelSA是一类新型、高效的组蛋白去乙酰化酶抑制剂。鉴于SAHA本身存在缺陷，因此在本研究中我们探讨了新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂SelSA的抗肝癌活性。我们的结果表明，SelSA能够对多种类型的肝癌细胞均有强的抑制活性，在动物体内也能展现出优秀的抗肝癌活性，其效果甚至优于SAHA。因此，SelSA可以作为先导化合物进一步被研究。
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