组蛋白甲基转移酶及其相应抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展_张洁
ChineseJournalofNewDrugs2014，23（5）
组蛋白甲基转移酶及其相应抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展
张
洁，丁
健，陈
奕
（中国科学院上海药物研究所国家新药重点实验室肿瘤药理组，上海201203）
［摘要］组蛋白甲基化及其调控者组蛋白甲基转移酶的异常表达与多种肿瘤的发生密切相关。因此
靶向组蛋白甲基转移酶，逆转异常的组蛋白甲基化水平被视为肿瘤治疗的又一新方法。目前已有不少组蛋白甲基转移酶的小分子抑制剂正进行临床或临床前研究。因此本文对组蛋白甲基转移酶及其相应抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展进行综述。
［关键词］组蛋白甲基化修饰；组蛋白甲基转移酶；抗肿瘤药物；表观遗传［［［中图分类号］Ｒ979．1文献标志码］A文章编号］1003－3734（2014）05－0533－08
Progressinresearchofhistonemethyltransferasesand
theirinhibitorsincancertreatment
ZHANGJie，DINGJian，CHENYi
（DivisionofAntitumorPharmacology，StateKeyLaboratoryofDrugＲesearch，ShanghaiInstitute
ofMateriaMedica，ChineseAcademyofSciences，Shanghai201203，China）
［Abstract］Aberranthistonemethylationregulatedbyabnormalhistonemethyltransferases（HMTs）hase-mergedasacriticalplayerintheonsetandprogressionofcancerinnumeroustumortypes．Thereversalofaberranthistonemethylationchangeshasthereforeemergedasapotentialstrategyforthetreatmentofcancer．AnumberofcompoundstargetingtheseHMTshavebeendevelopedasnoveltherapies，inwhichsomeareinclinicaltrials．ThisreviewhighlightstherolesofsomeHMTsintumorigenesisandemergingtherapiesbeingdevelopedforthetreatmentofcancer．
［Keywords］histonemethylationmodification；histonemethyltransferases（HMTs）；anti-cancerdrug；epi-genetics
在真核生物中，核小体是组成染色体的基本单
H2B，H3，H4）八聚位。核小体主要由组蛋白（H2A，
［1］
体与缠绕在其上的147bd的DNA所组成。在核
如DNA的甲基化修饰，小体上可以发生多种修饰，
因此当前多种调控老等多种疾病的发生密切相关，
表观遗传修饰的蛋白酶已经成为疾病治疗的新的可
能靶标，尤其在肿瘤治疗中受到重视。如DNA甲基azacytidine已于2004年被FDA批转移酶抑制剂5-准用于血液系统肿瘤的治疗；组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）SAHA也于2006年被FDA批准用于T细胞淋巴瘤的治疗。相比前两者，组蛋白甲基化修饰这一表观遗传修饰的另一重要方式近年才开始受到关注，但已成为表观遗传学研究领域中新的研究热点。组蛋白甲基化修饰参与了染色质的形成、基因印记、基因转录调控等多种重要活动，与基因沉默和DNA甲基化密切相关。组蛋白甲基化修饰主
HMTs）要由组蛋白甲基转移酶（Histonetransferases，adenosylmethi-所介导，一般以S-腺苷甲硫氨酸（S-onine，SAM）为甲基供体，催化SAM上的甲基转移
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组蛋白的乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化修饰
等，通过这些修饰可以在不改变碱基序列的情况下
［2］
使基因的表达发生改变，且这种修饰和基因表达的改变是可以遗传的，这种现象被称为表观遗传修饰（epigeneticmodification）［3］。表观遗传修饰的异常与癌症、遗传病、儿科疾病以及自身免疫性疾病和衰
［基金项目］国家自然科学基金（81273545）
［作者简介］张洁，女，博士研究生，主要从事肿瘤药理学研究。联E-mail：jiezhang@jding．dhs．org。系电话：（021）50806600－2417，
［主要从事肿瘤药理学研通讯作者］陈奕，女，研究员，博士生导师，mail：ychen@jding．dhs．org。究。联系电话：（021）50806600－4306，E-
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发到相应的组蛋白或非组蛋白底物上。迄今为止，
［4］
现的组蛋白甲基转移酶大约有60多种，它们大都因此目前很多化学家正努与肿瘤的发生密切相关，力寻找、发现靶向组蛋白甲基转移酶的小分子抑制剂，希望能够应用于抗肿瘤治疗。本文将主要围绕组蛋白甲基转移酶及其相应抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展展开综述。11．1
组蛋白甲基化修饰与肿瘤组蛋白甲基化修饰
组蛋白甲基化修饰一般
发生在组蛋白赖氨酸和精氨酸残基上，分别由组蛋
也可以催化非组蛋白底物的精氨酸发生甲基化修
饰。如PＲMT1能够甲基化修饰与DNA修复通路相
［11］
53BP1［12］等。在精氨酸甲基关的蛋白MＲE11、
PＲMT1和PＲMT4的甲基化修饰与基因转移酶中，
的转录激活作用相关，参与肿瘤中的核激素受体和［13］NF-κB信号通路的调节；PＲMT5和PＲMT6的甲
［14］
基化修饰则与基因的转录抑制作用相关。
组蛋白上的修饰方式大都具有可逆性，如组蛋白的乙酰化、磷酸化修饰等。但是很长一段时间内人们认为组蛋白甲基化修饰是稳定的、不可逆的修饰方式，直到2004年第一个组蛋白去甲基化酶LSD1（lysine-specificdemethylase1）被发现，证实了组蛋白的甲基化修饰也是一个动态的、可逆的过［15］
程。LSD1属于胺氧化酶家族成员，在进化上具有高度保守性，主要去甲基化H3K4和H3K9的单甲基化及二甲基化修饰，但不能去甲基化组蛋白的三甲基化修饰。随后人们发现了另一类含有JmjC
domain-containing-结构域的组蛋白去甲基化酶（JmjC-demethylases），该类组蛋白去甲基转移酶能够催化H3K4，H3K36，H3K9，H3K27等多个位点的去甲基化。
［16］此外，还能催化三甲基化赖氨酸的去甲基化。1．2组蛋白甲基化异常与肿瘤肿瘤的发生被视
白赖氨酸甲基转移酶（histonelysinemethyltransferas-es，HKMTs）与组蛋白精氨酸甲基转移酶（histonear-gininemethyltransferases，HＲMT）所介导。在组蛋白赖氨酸残基上主要发生单、双、三甲基化修饰，在精氨酸残基上则主要发生单甲基化修饰、对称性双甲基化修饰和不对称性双甲基化修饰。一般来说，组
20位、27位赖氨酸的甲基化修饰蛋白H3第9位、
36位、79位的赖氨与转录抑制相关，而H3第4位、
［5］
酸甲基化修饰则与基因的转录激活密切相关。除DOT1L外，所有的组蛋白赖氨酸甲基转移酶都含有保守的Su（var），EnhancerofZeste，Trithorax（SET）催化结构域，能够催化组蛋白及非组蛋白底物的赖氨酸甲基化。如组蛋白甲基转移酶SET9能够催化p65第27位赖氨酸的单甲基化修饰以及STAT3第140位赖氨酸的二甲基化修饰［6－7］；G9a能够催化p53赖氨酸373位的二甲基化修饰，从而使抑癌基因p53丧失转录活性
［8］
为是一种由于基因发生改变而引起的病理性疾病。
基因的改变包括多个方面，一方面是由于基因自身所携带的遗传信息发生改变。例如，由于DNA的缺失、扩增、突变或易位所造成的DNA碱基序列的改变，导致癌基因被激活或者抑癌基因表达被抑制，最终引起肿瘤的发生。但越来越多的证据表明表观遗传修饰的异常也参与影响肿瘤的发生发展。最开始引发人们关注是由于发现很大比例的肿瘤患者都表现出DNA甲基化水平的显著异常，随后又有大量临床数据表明调控表观遗传修饰的蛋白酶在肿瘤中也出现了表达异常，人们开始思考改变表观遗传修饰的异常是否可能成为肿瘤治疗的新的方法。随着DNA甲基转移酶抑制剂和HDACs抑制剂在临床使用并使相关肿瘤患者获益，彻底证实了通过调控表观遗传异常治疗肿瘤的可能。
大量的临床数据表明，组蛋白甲基化修饰的异
［17］
常与肿瘤的发生密切相关，尤其是在肿瘤中存在多种组蛋白甲基转移酶的异常表达（见表1）。例如主要催化H3K27me3的组蛋白赖氨酸甲基转移酶EZH2在前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌等很多肿瘤中都高表达，并且已经作为乳腺癌、转移性前列腺癌判断
。而组蛋白精氨酸
8，的甲基化修饰则主要发生在组蛋白H3的第2，
17，26位（H3Ｒ2，H3Ｒ8，H3Ｒ17，H3Ｒ26）以及组蛋白H4的第3位精氨酸残基上（H4Ｒ3）。根据甲基化形式的不同，精氨酸甲基转移酶主要分为两类：一类为主要催化单甲基化及不对称双甲基化的组蛋白精氨
4，PＲMT6和酸甲基转移酶（I型），包括PＲMT1-PＲMT8，另一类为主要催化单甲基化修饰及对称性双甲基化修饰的精氨酸甲基转移酶（II型），包括
PＲMT5，PＲMT7和PＲMT9［9］。除了PＲMT4外，其他的组蛋白精氨酸甲基转移酶一般以富含甘氨酸和精
and-arginine-rich，GAＲ）为底氨酸的结构域（glycine-物，催化SAM上的甲基转移到GAＲ序列上。而
PＲMT4催化甲基化的底物序列一般为富含脯氨酸-，glycine-，methio-甘氨酸-甲硫氨酸-精氨酸（proline-nine-，andarginine-rich，PGM）的序列［10］。与组蛋白组蛋白精氨酸甲基转移酶赖氨酸甲基转移酶相似，
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且EZH2的突变与淋巴瘤的发预后的分子标志物，
［18－20］
。组蛋白甲基转移酶NSD2能够生密切相关
从而激活骨髓瘤相关的癌基通过促进H3K36me2，因，促进骨髓瘤的发生
。主要介导H3K9me3修
饰的组蛋白甲基转移酶Suv39h1的异常高表达与结肠癌的发生密切相关。组蛋白甲基转移酶Mll则主要催化H3K4me2，其异常与白血病的发生密
［22］
切相关等。组蛋白精氨酸甲基转移酶也有同样的相关证据。PＲMT4和PＲMT1在肺癌中存在异
［23］
常高表达；在白血病、淋巴瘤、胶质瘤、乳腺癌、前列腺癌以及恶性转移性黑色素瘤中则存在
表1
组蛋白甲基转移酶SUV39H1G9aMLLNSD1WHSC1WHSC1L1DOT1LSMYD3EZH2
甲基化位点H3K9H3K9H3K4H3K36H3K36，H4K20H3K4H3K79H3K4H3K27
结肠癌
［21］
PＲMT5的基因上调［14，24－26］；另有报道，PＲMT4在
前列腺癌与乳腺癌中存在异常表达。这些异常表达的组蛋白甲基转移酶可通过直接或间接的方法引发基因突变、扩增，或引起某些关键蛋白的表达和失活，最终导致肿瘤的发生。因此，组蛋白甲基转移酶已被视为抗肿瘤药物研发的又一新靶点。目前已经设计、发现一些化合物能够通过抑制组蛋白甲基转移酶而发挥抗肿瘤作用，下面具体介绍几个具有代表性的组蛋白赖氨酸甲基转移酶与组蛋白精氨酸甲基转移酶及其相关抑制剂在抗肿瘤领域的研究进展。
［27］
在人类肿瘤中组蛋白甲基转移酶的异常表达情况
相关的肿瘤
在肿瘤中的表达情况
并且参与转录抑制在结肠癌中高表达，
在肺癌中高表达；可能通过调节染色质的结构来调
节中心体的复制SET结构域发生易位NSD1发生易位
在骨髓瘤中高表达，与转录调节相关
在乳腺癌和肺癌中高表达，能够介导转录激活与转录激活和延伸相关
在多种类型的肿瘤中具有高表达，与转录激活相关在多种类型的肿瘤中具有高表达，是PＲC2的组成成分之一，参与转录抑制SET7介导雌激素受体的甲基化，可以稳定雌激素受体，是雌激素受体与靶基因结合及靶基因转录激活所必须的在激素非依赖性的前列腺癌中高表达；在乳腺癌中也具有高表达并且与转录激活相关
肺癌、前列腺癌、肝细胞癌白血病
急性髓系白血病骨髓瘤
肺癌、乳腺癌及儿童急性髓系白血病MLL基因易位所导致的白血病乳腺癌、肝癌、结肠癌、胃癌
乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、胃癌、膀胱癌、肝癌、黑色素瘤、淋巴瘤乳腺癌
SETD7H3K4
CAＲM1
H3Ｒ17，EP300-CBP，乳腺癌、前列腺癌
NCOA3
2
组蛋白赖氨酸甲基转移酶及其抑制剂2．1EZH2（enhancerofzestehomolog2）
interactiondomain）结构域以及N端的EID（EED-EZH2
domainI和domainII共同组成。除EID结构域域，
外，其余的四个结构域在进化上具有高度的保守性。
在很多肿瘤中都发现有EZH2基因的扩增、异
［32］
常高表达和H3K27me3的高表达。Soory-
是PＲC2（PolycombＲepressiveComplex2）复合物中的催化结构域，主要催化组蛋白H3第27位赖氨酸的甲基化修饰。PＲC2复合物能抑制多个在发育和分化中起关键作用的基因的转录表达，从而对生物的生长发育发挥重要调控作用。该复合物主要由EZH2，EED，SUZ12，ＲbAp48及AEBP25个亚基组成
［28］
［29］
，其中EZH2位于人染色体7q36．1位置上，［30］
编码746个氨基酸。但是含有20个外显子，
anarayanaVarambally等的研究表明，与非转移性前列腺癌相比，在激素难治性、转移性前列腺癌中EZH2的mＲNA及蛋白水平都存在显著的上调，而且EZH2的表达水平与前列腺癌患者的不良预后密切相关
［33］
。同样，在乳腺癌中也存在着这样的相关
EZH2单独并不能发挥其组蛋白甲基转移酶的活性，其活性的发挥至少需要PＲC2复合物中的EED和SUZ12两个亚基的辅助
［31］
性。EZH2异常高表达，导致靶基因表达被抑制，促进乳腺癌细胞的侵袭转移及增殖，患者预后差及复发率高，提示EZH2可以作为乳腺癌患者预后的分子标志物
［18］
。EZH2在结构上主
富含半胱氨酸的CXC结构要由C端的SET结构域、
。此外，结肠癌、皮在骨髓瘤、膀胱癌、
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宫颈癌、肺癌、胃癌、胰腺癌肤癌、肝癌、子宫内膜癌、
等肿瘤中也都发现有EZH2的异常高表达。淋巴瘤B的研究中则结果略有不同。与正常B细胞相比，
细胞淋巴瘤中EZH2的表达水平并没有显著的升高，但H3K27me3水平则显著升高。这是由于EZH2的SET区域发生突变，使EZH2对底物的选择性发生改变，更易于H3K27me3的发生，最终导致EZH2靶基因的沉默，加速肿瘤的发生及恶化。Gor-icaNikoloskietal通过新一代测序手段发现22%的celllympho-弥漫性大B细胞淋巴瘤（diffuselargeB-mas，DLBCLs）和7%的滤泡性淋巴瘤（follicularlym-phomas，FLs）存在EZH2Y641F突变［29］。而MichaelT．McCabe等［34］通过检测100多株肿瘤细胞后，发现EZH2A677G这个位点的突变同样能够促进H3K27三甲基化的发生。这些研究表明无论是EZH2过表达或者发生SET区域突变导致H3K27me3的异常升高，均显著促进肿瘤的生长、发展，提示靶向EZH2，抑制其活性可能会成为肿瘤治疗的又一有力手段。因此很多生物和制药公司纷纷投入到该类选择性抑制剂的研发中，迄今已有报道
［35］的EZH2抑制剂主要有Epizyme的EPZ005687、
GSK）的EPZ-6438［36］，葛兰素史克（GlaxoSmithKline，
GSK126对EZH2突变的淋巴瘤细胞株KAＲPAS-422来源的移植瘤小鼠模型也具有显著的体内抑瘤作
用；由Novartis研发的EI1也主要对EZH2突变型的淋巴瘤细胞株具有显著的增殖抑制效应，并且其效应的发挥主要通过诱导G1/S期阻滞及细胞凋亡来实现的。但无论是EPZ6438还是GSK126，虽然它们在分子水平对野生型和突变型EZH2都有很好的抑制活性，该类化合物对野生型EZH2的淋巴瘤细胞的增殖均无任何抑制作用，而仅能显著抑制突变型EZH2淋巴瘤细胞株的增殖，且在细胞水平这一抑制作用出现较缓慢。此外，虽然已有很多研究证实EZH2在多种肿瘤中有高表达，但目前已有的这些小分子抑制剂在相应的临床前肿瘤模型上并未显示出抗肿瘤作用。2．2
G9a，又称EHMT2或KMT1C，是第二个
［38］
被报道的组蛋白甲基转移酶。它和GLP同属于Suv39h1家族，位于常染色体chr6p21．31，主要催化介导组蛋白H3第9位赖氨酸发生二甲基化（H3K9me2）［38］，H3K9me3及另外也催化H3K9me、
H3K27的甲基化修饰等［39］。除了以组蛋白为底物G9a还可以催化一些非组蛋白发生甲基化修饰，外，
如催化p53Lys373发生二甲基化，从而使抑癌基因p53丧失转录活性等［40］。G9a在维持基因沉默及哺
［38］
乳动物DNA甲基化中发挥着非常重要的作用。当G9a因催化区域突变而丧失活性或者基因敲除G9a后均可导致小鼠胚胎发育迟缓，并在9．5～12.5d死亡［41］。同时，G9a与可卡因的成瘾［42］、中
［43］
HIV病毒潜伏期的维持枢神经系统的紊乱、
密切相关。同样G9a在肿瘤的发生发展中也
有重要作用。它在白血病、前列腺癌、肝癌、肺癌和等
［45－46］
，乳腺癌等多种肿瘤中都有高表达而敲除G9a
肺癌和白血病细胞的增则能显著抑制前列腺癌、［44］
G9a
GSK126［20］以及诺华（Novartis）的EI1等［37］，均为酶
活抑制剂，通过抑制其组蛋白甲基转移酶的功能，降低细胞内的H3K27me3水平，最终使EZH2的靶基因（多为抑癌基因）发生活化，从而发挥其抗肿瘤作用。这些化合物在化学结构上比较类似，虽然它们并不是SAM的类似物，但都具有吡啶酮酰胺基，并作为SAM的竞争性抑制剂而发挥抑制活性。其中Epizyme公司在该领域进展最快。他们通过高通量筛选超过180000个化合物，并对化合物的结构进
EPZ6438等多个化合物。行优化而得到EPZ005687，
EPZ005687对EZH2具有高度选择性，分子水平对
EZH2野生型及突变型的IC50均为几十纳摩尔，其对EZH2的抑制活性为EZH1的50倍，是其他组蛋白甲基转移酶的500倍以上。EPZ6438则是目前EZH2抑制剂研发进展最快的化合物，2013年6月已开始临床I/II期试验。该化合物同样能显著选择性抑制野生型和突变性EZH2。与EPZ005687相比，它具有良好的口服生物利用度，在动物水平能显著抑制突变型大细胞淋巴瘤和SMAＲCB1缺失的恶MＲTs）的性横纹肌肉瘤（malignantrhabdoidtumors，
GSK公司研发的EZH2选择性抑制剂生长。此外，
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，并诱导前列腺癌细胞加速衰老。另外，有研
究表明G9a能够通过促进EpCAM基因启动子区的殖
H3K9me2甲基化修饰，从而抑制EpCAM的表达，最
［48］
终促进肺癌的侵袭转移。在乳腺癌中G9a能够通过与Snail相互作用，从而促进乳腺癌细胞发生EMT转化［49］。
G9a抑制由于G9a在肿瘤发生发展中的作用，
剂的研发也吸引了很多人的目光。BIX01294是最早发现的G9a选择性抑制剂，也是第一个报道的组蛋白赖氨酸甲基转移酶抑制剂，是由StefanKubicek
［50］
等筛选了约125000化合物后发现的。该化合物
［47］
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作为底物竞争性小分子抑制剂，能选择性抑制G9a/
GLP，但活性较弱，其在分子水平抑制G9a的IC50为1．7μmol·L－1。BIX01294在4．1μmol·L－1的浓度下就能够在多种细胞内下调H3K9me2表达。目前该化合物主要作为工具药在G9a及相关领域研究中使用。
有研究发现UNC系列化合物与BIX01294类似
［51］
都具有7-烷氧基胺结构，但活性则大幅提高。UNC0638［52］与UNC0642［53］在分子水平抑制G9a的
IC50分别为15和2．5nmol·L－1。它们同时也能抑制SUV39H1，SUV39H2等GLP，但对其他HMTs如EZH2，
则无抑制作用。UNC0638在细胞水平也显示了较好的G9a/GLP抑制作用，能显著下调细胞内H3K9me2表IC50为82nmol·L－1［52］。UNC0642则为该实验室达，
进一步优化所得到的化合物，具有更好的细胞膜通透性以及药动学特性。
BＲD4770作为G9a抑制剂与上述其他化合物不同，它是SAM的类似物，通过与SAM竞争，抑制G9a活性。BＲD4770在10μmol·L－1浓度下能够显著降低细胞内的H3K9me2及H3K9me3水平，并能诱导细胞衰老，是一个研究G9a与细胞衰老的比较
［54］
好的分子探针。
虽然大多数的研究表明G9a能促进肿瘤的发生，但对其生物功能的了解仍不全面，整个G9a的G9a抑制剂均处于临床前研研究还处于起步阶段，
究阶段。因此G9a在肿瘤中生物功能的进一步研究对其抑制剂的开发将具有极大的指导意义。
2．3DOT1LDOT1L（disruptoroftelomericsilen-cing1-like）首先是在酵母中发现的，在进化上具有，是惟一不含SET催化结构域的组蛋白赖氨酸甲基转移酶。它主要催化H3K79的甲高度的保守性
H3K79me2和H3K79me3），基化修饰（H3K79me1，
该位点的甲基化修饰与基因的转录激活密切相关，。在混合系白血病可促进下游靶基因的表达
（mixedlineageleukemia，MLL）中经常存在MLL基因的染色体易位并与其他蛋白形成融合基因，从而可招募DOT1L，促使H3K79发生甲基化，进而促进
MEIS1等的表达［58］。白血病相关基因HOXA10，
DOT1L在MLL重排的白血病中所发挥的病理学功
能主要依赖于其酶活，因此DOT1L抑制剂可能具有重大的治疗意义。
EPZ00477［59］是由Epizyme公司研发的SAM竞争性DOT1L抑制剂。其在分子水平的IC50为（0．4±
［56－57］
［55］
0.1）nmol·L－1，对DOT1L的选择性是其他组蛋白
甲基转移酶的1000倍。在具有MLL融合基因的细EPZ00477能够显著降低H3K79me2甲基化胞株中，
水平，阻断靶基因的表达，诱导细胞分化及凋亡，最终抑制细胞增殖。遗憾的是该化合物的药动学特性较差，最终未能进入临床研究。但是通过对EPZ00477的进一步优化，该公司得到了具有更好药
5676［60］。EPZ-5676在分子动学特性的化合物EPZ-及细胞水平的生物学活性均比EZP00477好，目前
已经进入临床I期研究。3
组蛋白精氨酸甲基转移酶及其相应抑制剂
3．1PＲMT3PＲMT3是I型蛋白精氨酸甲基转移酶，含有锌指结构，最初是通过酵母双杂交系统发现
［61］
的，主要定位于胞浆中。在哺乳动物中PＲMT3的底物主要为40S核糖体蛋白ＲPS2（ribosomalpro-teinS2），能够催化ＲPS2的GAＲ序列发生二甲基化
［62］修饰，从而影响ＲNA合成。在PＲMT3缺陷的小
ＲPS2呈现低甲基化状态，且小鼠出生后体型鼠中，
。另外有报道PＲMT3对大鼠海马神经元树
［64］
PＲMT3能够与抑癌突的成熟非常必要。此外，偏小
基因DAL1相互作用，从而使自身的酶活功能减弱。
由于在多种肿瘤中存在DAL1基因的下调，且DAL1的下调是通过改变该基因的表观遗传修饰而发生［65－67］
，的因此大部分研究者认为PＲMT3在DAL1基因沉默的肿瘤中不愧为一个好的治疗靶标。Siarheyeva等［68］通过筛选16000个化合物，发（benzo现了PＲMT3的第一个选择性变构抑制剂1-［D］［1，2，3］thiadiazol-6-yl）-3-（2-cyclohexenylethyl）·L－1。随后该实urea，其在分子水平的IC50为2．5μmol验室通过对此化合物进行结构优化发现了在分子水平
－1
具有更好抑制活性（IC50=480±10nmol·L）的PＲMT3抑制剂14u。化合物14u同样是PＲMT3的一
［69］
个变构抑制剂，且对PＲMT3具有较高的选择性。尚目前，靶向PＲMT3的抑制剂仅在分子水平有活性，未见到此类抑制剂在细胞水平的活性报道。3．2
PＲMT4又称CAＲM1，能够催化组蛋17，26位精氨酸的甲基化修饰，白H3第2，从而促进基因的转录激活。另外PＲMT4也可以催化一些
非组蛋白底物的甲基化修饰，包括转录共激活因子p300/CBP，SＲC-3［70－71］等；ＲNA结合蛋白PABP1，Sam68，HuD，HuＲ［72－73］等。PＲMT4能够调节mＲNA剪切、细胞周期以及DNA损伤等生命活动过程，在小鼠中敲出PＲMT4基因能够导致小鼠胚胎致
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［63］
PＲMT4
。在多种肿瘤中也存在PＲMT4的异常表达。如，在前列腺癌中PＲMT4可以通过激活雄激素受体死
AＲ（androgenreceptor），从而促进前列癌的发生，另外在激素抵抗性前列腺癌中也存在PＲMT4的上［13］
调；在乳腺癌中PＲMT4能够激活雌激素受体EＲ（estrogenreceptor），从而促进乳腺癌细胞MCF7的
［75］
增殖；此外，有报道在75%的结肠癌患者临床组织样本中，存在PＲMT4的高表达；且在结肠癌细胞株中敲除PＲMT4后能够显著降低结肠癌细胞株的
［76］
增殖及克隆形成能力。
PＲMT4抑制剂的研究还处于起始阶段，目前，仅
［74］
症的寻找有赖于其生物学功能的进一步明确。另外合理的联合用药可能也是提高此类抑制剂治疗效果
的另一个有效手段。如已有报道在肝癌中，酪氨酸激酶抑制剂索拉菲尼能够通过促进EZH2的降解，从而抑制肿瘤的生长；且敲除EZH2的肝癌细胞株对索拉菲尼更加敏感，提示EZH2抑制剂和索拉菲尼联用对肝癌患者的治疗可能会达到更好的疗［79］［80］
EZH2与DNA损伤剂效。此外，有研究发现，合用能进一步放大DNA损伤的发生，导致肿瘤细胞
死亡，提示与化疗药物的联用可能是该类抑制剂的另一种应用可能。其次，临床前研究结果显示虽然该类抑制剂能较快地抑制相应组蛋白甲基转移酶的酶活，下调相应组蛋白甲基化的发生，但是通常需要作用7～10d后才能显著抑制相应细胞的增殖，提示该类化合物可能起效较缓慢，这可能是该类抑制剂的又一个弱点。同样作为一个新的药物治疗靶点，该类抑制剂的安全性是大家关注的另一个重点。已有的研究结果表明表观遗传修饰的改变不仅与肿瘤的发生发展相关，同时也参与影响其他细胞的重编程和干细胞干性的维持等，因此通过改变表观遗传修饰在治疗肿瘤的同时，如何发现和避免可能的副作用是该类抑制剂研发中所必须要重视和克服的。
总之，无论是组蛋白赖氨酸还是精氨酸甲基转移酶，它们的研究尚处于起步阶段，深入了解其生物学功能对于人们继续开发组蛋白甲基转移酶抑制剂将会带来更大的帮助。尤其具有挑战性的是组蛋白精氨酸甲基转移酶抑制剂的开发，迄今尚未发现潜在的具有细胞活性的精氨酸甲基转移酶抑制剂。整个组蛋白甲基转移酶抑制剂的开发任重而道远。
［参
考
文
献］
有几个吡唑环类化合物在分子水平显示出对PＲMT4
N-Benzyl-1-heteroaryl-3-具有较好的抑制活性。其中，
（trifluoromethyl）-1H-pyrazole-5-carboxamides系列化
合物是第一类报道的精氨酸甲基转移酶抑制剂，而化合物7a在该系列化合物中活性最好，其在分子水
·L－1，平对PＲMT4的IC50为60nmol且对PＲMT4的选择性为PＲMT1的100倍，但是遗憾的是此类化合
［77］
物在细胞水平没有显著的生物学效应。随后该实验室对此类化合物进行优化，得到了PＲMT4的另
·一选择性抑制剂7f，其对PＲMT4的IC50为40nmolL－1，对PＲMT1和PＲMT3的选择性为PＲMT4的
100倍［78］，为PＲMT4生物学功能的研究提供了一个小分子探针。4总结与展望
综上所述，组蛋白甲基修饰的异常与肿瘤的发生发展密切相关，它在肿瘤细胞增殖、凋亡、分化及运动能力改变中都有重要作用，因此对它的调控已成为肿瘤治疗的又一新的可能。目前多个组蛋白甲基转移酶已被视为抗肿瘤药物研发的新靶标，且每个靶点都有多个相应抑制剂正进行临床前研究，其6438和DOT1L抑制剂EPZ-中EZH2抑制剂EPZ-5676已进入临床研究，极大地鼓舞了人们继续开发组蛋白甲基转移酶抑制剂的热情。但总的来说该类抑制剂的研发仍处于起步阶段，还存在很多问题有待解决。首先如同其他药物新靶点一样，组蛋白甲基转移酶抑制剂是否确实可使肿瘤患者获益还有待临床研究的验证。虽然该类抑制剂在目前的临床前研究中显示了一定的抗肿瘤效果，但其应用范围较为狭窄。DOT1L抑制剂仅针对MLL发生重排的白血病。而EZH2虽然在多种肿瘤中都有高表达，但已有的抑制剂即便在动物水平也只对EZH2突变的淋巴瘤才有治疗效果。因此这类抑制剂的临床适应
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