靶向p300/CBP组蛋白乙酰转移酶的小分子抑制剂研发:肿瘤表观遗传治疗新策略

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:European Journal of Medicinal Chemistry 6.0

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  本研究系统综述了2019年以来靶向转录共激活因子p300/CBP(CREB-binding protein)的小分子抑制剂研发进展,重点分析了针对HAT(histone acetyltransferase)结构域的A-485等抑制剂,通过结构优化和PROTAC(proteolysis-targeting chimeras)技术显著提升选择性和抗肿瘤活性,为AML、mCRPC等恶性肿瘤治疗提供新策略。

  

在肿瘤发生发展过程中,表观遗传调控异常扮演着关键角色。其中,组蛋白乙酰转移酶(Histone acetyltransferases, HATs)p300及其同源蛋白CREB结合蛋白(CREB-binding protein, CBP)作为重要的转录共激活因子,通过乙酰化组蛋白(如H3K18/K27)和非组蛋白底物(如p53、STAT3等),调控细胞增殖、分化和凋亡相关基因表达。研究发现,p300/CBP的异常活化与多种癌症密切相关,其基因扩增和突变(如EP300 R1627W)可通过激活YAP1、E2F2、MYC等致癌程序促进肿瘤发展。这使p300/CBP成为极具潜力的抗肿瘤靶点,但长期以来面临靶点冗余、选择性差等挑战。

为攻克这一难题,研究人员系统梳理了2019年以来p300/CBP抑制剂研发的最新进展。通过结构生物学研究,团队揭示了p300/CBP催化域的关键特征:Y1467介导乙酰转移的酸碱催化机制,溴结构域通过N1168与P1110/Y1125形成氢键网络(ΔG = -9.3 kcal/mol)特异性识别乙酰化赖氨酸。基于这些发现,研究人员采用虚拟筛选、结构优化和PROTAC技术,开发出包括A-485、CCS1477等在内的系列抑制剂。其中A-485通过靶向HAT域的"LPF shelf"(L1106/P1110/F1113)和R1173,在AML和去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)模型中显示出显著抗肿瘤活性。目前,inobrodib等候选药物已进入I/II期临床试验。该研究发表于《European Journal of Medicinal Chemistry》。

关键技术包括:1)基于结构的虚拟筛选靶向HAT域;2)高通量活性评价体系;3)共价抑制剂(如EP-31670,kinact/Ki = 2800 M-1s-1)设计;4)PROTAC分子构建;5)临床前药效学评价(含患者来源异种移植模型)。

【结构及生物学功能】研究发现p300/CBP通过TAZ、ZZ和KIX等多结构域协同作用,参与Wnt、Notch和TGF-β等信号通路调控。其MYST催化域通过ε-氨基乙酰化改变染色质结构,影响H3K18/K27等位点修饰,进而调控基因转录。

【急性髓系白血病】在AML中,p300/CBP通过异常乙酰化导致造血分化阻滞。CBP-p300融合蛋白可激活白血病干细胞自我更新通路,而选择性抑制剂A-485能显著抑制MLL重排AML细胞的增殖。

【螺旋结构抑制剂】A-485为代表的螺旋结构抑制剂通过模拟乙酰-CoA的螺旋构象,竞争性结合HAT域。结构优化后化合物对p300/CBP的选择性较其他HATs提高300倍,体内半衰期延长至6.8小时。

【结论与展望】该研究证实靶向p300/CBP的小分子抑制剂通过调控致癌转录程序发挥抗肿瘤作用。特别是PROTAC技术可克服传统抑制剂的靶点冗余问题。目前inobrodib等临床候选药物在血液肿瘤和mCRPC中展现治疗潜力,为表观遗传药物开发提供新范式。未来需进一步解决组织分布、耐药性等问题,推动个体化治疗发展。

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