综述：HDAC6在免疫失调疾病中的调控机制与治疗

本综述系统阐述了组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)在免疫调控中的核心作用，重点解析其双催化结构域(CD1/CD2)和锌指泛素结合域(ZnF-UBP)的功能特性，深入探讨其通过调控微管蛋白乙酰化、NLRP3炎症小体组装和Foxp3转录因子活性等机制，在类风湿关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE)、肿瘤免疫及神经炎症等疾病中的治疗潜力，为开发高选择性HDAC6抑制剂提供重要理论依据。

　　

HDAC6的结构与功能特性

组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)作为IIb类组蛋白去乙酰化酶，具有独特的分子结构特征。其包含两个功能性催化结构域(CD1和CD2)和一个锌指泛素结合域(ZnF-UBP)。CD2结构域表现出较宽的底物特异性，而CD1的活性位点由于K330残基的存在导致催化特异性较窄，主要识别含有C末端乙酰化赖氨酸残基的肽段底物。值得注意的是，CD1需要CD2的辅助才能发挥催化功能。HDAC6羧基末端的SE14重复序列使其主要定位于细胞质中。

HDAC6的生物学功能不仅限于组蛋白去乙酰化，更重要的是其通过去乙酰化多种非组蛋白底物发挥广泛调控作用。其主要底物包括α-微管蛋白(α-tubulin)、热休克蛋白90(HSP90)、皮质蛋白(cortactin)和转录因子Foxp3等。通过去乙酰化α-微管蛋白的Lys40位点，HDAC6影响微管稳定性和细胞运动能力。通过对HSP90的去乙酰化修饰，HDAC6调节其分子伴侣活性，进而影响客户蛋白的稳定性。

HDAC6在免疫细胞中的调控作用

巨噬细胞极化调控

研究表明HDAC6抑制剂AVS100能够特异性抑制小鼠巨噬细胞的M2极化，同时对M1极化具有部分调节作用。在脂多糖(LPS)和干扰素-γ(IFN-γ)诱导的M1极化模型中，AVS100处理不影响诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达；而在白细胞介素-4(IL-4)和IL-13诱导的M2极化模型中，该抑制剂显著抑制精氨酸酶1(Arg1)的上调。在骨髓来源的巨噬细胞(BMDMs)中也观察到类似现象。HDAC6的泛素结合域对于NLRP3炎症小体的激活至关重要，在动脉粥样硬化模型中，HDAC6抑制剂Tubastatin A能够减少巨噬细胞泡沫细胞形成并抑制斑块进展。

Treg细胞功能调节

调节性T细胞(Treg)中HDAC6的mRNA和蛋白表达水平在所有CD4⁺T细胞亚群中最高。药理学抑制HDAC6(使用Tubastatin A)通过下调Foxp3表达损害小鼠诱导性调节T细胞(iTreg)功能。在黑色素瘤中，HDAC6抑制剂诱导Treg细胞和M2型巨噬细胞向细胞毒性T细胞和M1型巨噬细胞分化，从而使肿瘤微环境获得免疫活性。然而，HDAC6在Treg细胞中的调节作用因环境而异：在类风湿关节炎(RA)中，HDAC6抑制剂增强Treg细胞的抑制功能；在系统性红斑狼疮(SLE)中，HDAC6抑制通过提高血清转化生长因子-β(TGF-β)水平诱导Treg表型。

B细胞与T细胞发育

在慢性淋巴细胞白血病(CLL)中，HDAC6抑制对CLL B细胞产生有益的免疫调节作用，并减轻CLL T细胞的免疫抑制。在Em-TCL1过继转移小鼠模型中，HDAC6的遗传沉默或抑制降低了CLL B细胞表面程序性死亡配体1(PD-L1)的表达和白细胞介素-10(IL-10)水平。在NZB/W小鼠中，HDAC6抑制剂ACY-738通过调控骨髓中B细胞发育来改善SLE特征：早期B细胞发育阶段百分比增加，而晚期前B细胞比例减少。

HDAC6通过去乙酰化Forkhead框蛋白O1(FoxO1)的K424位点，促进其核转位和稳定性，同时抑制转录因子视黄酸相关孤儿受体γ(RORγt)的活性，从而阻断辅助性T细胞17(Th17)的分化和T细胞介导的抗肿瘤免疫应答。

炎症因子调控机制

HDAC6通过ZnF-UBP结构域与NLRP3结合，促进其从高尔基体(TGN)向微管组织中心(MTOC)运输，形成功能性NLRP3炎症小体复合物，激活caspase-1并释放IL-1β和IL-18。在Hdac6^?/?小鼠巨噬细胞中，LPS/ATP诱导的IL-1β分泌减少50%，表明HDAC6是NLRP3激活的关键因子。

HDAC6抑制剂ACY-1215(Ricolinostat)在IL-1β诱导的骨关节炎模型中，阻止p65磷酸化及其向细胞核的转位，从而通过抑制NF-κB通路降低炎症细胞因子(IL-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-17)的表达。HDAC6抑制剂CAY10603减轻LPS诱导的肺微管去乙酰化，导致炎症细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的产生减少，以及白细胞浸润降低。这些抑制剂通过抑制IκB磷酸化来阻遏NF-κB激活，表明HDAC6选择性靶向炎症信号通路。

HDAC6作为免疫相关疾病的治疗靶点

自身免疫性疾病

类风湿关节炎

特异性HDAC6抑制剂CAY10603在10μM浓度下有效抑制RA成纤维样滑膜细胞(RA-FLS)的增殖，并降低促炎细胞因子TNF-α和IL-6的分泌。新型选择性HDAC6抑制剂CKD-L显著降低关节炎评分和组织学评分，从而抑制胶原诱导性关节炎(CIA)的进展。CKD-L通过增加组蛋白和Foxp3的乙酰化水平，增强Treg细胞的抑制功能。

CKD-506通过阻断NF-κB和激活蛋白-1(AP-1)激活来抑制巨噬细胞产生TNF-α和IL-6。该抑制剂还降低活化RA外周血单个核细胞(PBMCs)中TNF-α和IL-6的产生，以及活化FLS中基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、MMP-3、IL-6和IL-8的产生。在佐剂性关节炎(AIA)大鼠中，口服CKD-506以剂量依赖性方式改善临床关节炎，与亚治疗剂量甲氨蝶呤联用显示协同效应。

最新开发的HDAC6抑制剂M-134与tofacitinib联用在完全弗氏佐剂诱导的关节炎(AIA)或胶原诱导的关节炎(CIA) rodent模型中表现出强协同效应，降低关节中细胞间粘附分子-1(ICAM-1)、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)和干扰素γ诱导蛋白-10(IP-10)的表达，并下调血清中IL-1β、IL-17和TNF-α等多种细胞因子。

选择性抑制剂M808降低IL-1β刺激的RA-FLS细胞中MMP-1、MMP-3、IL-6、CCL2、CXCL8和CXCL10的产生。微管蛋白乙酰化水平增加与RA-FLS细胞迁移减少相关。HDAC6抑制导致细胞骨架重组和IL-1β激活的RA-FLS细胞中侵袭伪足形成减少。在AIA关节炎模型中，M808以剂量依赖性方式改善临床关节炎评分，并与较轻的滑膜炎症和关节破坏相关。

系统性红斑狼疮

选择性HDAC6抑制剂ACY-738给予疾病前狼疮易感NZB/W小鼠，有效预防狼疮肾炎(LN)的发生。38周龄时，接受20mg/kg ACY-738治疗的NZB/W小鼠表现出显著更高的调节性T细胞(Tregs)数量和较低的自身抗体产生水平。该治疗导致早期发育阶段B细胞比例增加，同时减少晚期前B细胞比例。

CKD-506选择性抑制HDAC6，半数抑制浓度(IC₅₀)值约为5nM，且不抑制其他HDAC同工酶的活性。该抑制剂显著提高存活率，降低严重蛋白尿发生率、血尿素氮、肾脏炎症以及肾小球IgG和C3浸润。在脾脏中，CKD-506降低CD138⁺浆细胞、CD4^?CD8^?T细胞和CD25⁺细胞的比例以及Th1/Th2比率。在血清中，该抑制剂显著降低IL-10、IL-15、IL-17、TNF-α和IFN诱导蛋白(IP-10)等炎症细胞因子，同时显著增加TGF-β水平。

银屑病

组蛋白去乙酰化酶抑制剂可能成为银屑病的潜在治疗选择。HDAC1在银屑病皮损皮肤中过表达，而HDAC3抑制水通道蛋白3(aquaporin-3)的表达，这与银屑病皮损相关的皮肤脱水有关。HDAC4、HDAC5和HDAC6在未受累皮肤中表达改变。

研究团队开发了高选择性HDAC6抑制剂9m，相比传统羟肟酸类化合物具有改善的选择性和较低毒性。9m抑制NLRP3炎症小体的激活，在多种NLRP3相关疾病中显示出强大的口服疗效，包括急性腹膜炎症、炎症性肠病(IBD)和银屑病。

肿瘤免疫治疗

结直肠癌

HDAC6抑制剂ACY-1215与抗PD1抗体联用有效抑制结直肠肿瘤生长。该联合治疗降低小鼠肿瘤中PD-L1表达，同时上调T细胞活化相关生物标志物。在T细胞与结直肠癌细胞的共培养系统中，ACY-1215增强T细胞杀伤HCT116细胞的能力。机制上，HDAC6增加STAT1乙酰化并抑制其磷酸化，阻止STAT1进入细胞核激活PD-L1转录。

黑色素瘤

选择性HDAC6抑制剂AVS100与抗PD-1免疫检查点阻断疗法联用显著增强T细胞浸润，减少肿瘤微环境中M2型巨噬细胞极化，显著抑制肿瘤生长并提高存活率。HDAC6抑制剂还通过影响黑色素瘤免疫调节因子(MIIP)等分子来调节PD-L1表达，从而增强免疫检查点抑制剂的疗效。ACY-1215或ACY-241显著降低Foxp3表达，从而抑制黑色素瘤患者Treg细胞的免疫抑制功能。

肺癌

肺腺癌(LUAD)中高HDAC6表达与免疫抑制性肿瘤微环境相关，表现为低免疫评分、B细胞和CD8⁺T细胞浸润减少以及癌症相关成纤维细胞(CAFs)和髓源性抑制细胞(MDSCs)等抑制性免疫细胞浸润增加。抑制或敲除HDAC6抑制肿瘤生长，抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路和上皮-间质转化(EMT)，增强细胞凋亡和M1型巨噬细胞招募。

多发性骨髓瘤

在肿瘤微环境中，低剂量HDAC6抑制剂减少调节性T细胞(Treg)数量，消除Treg对CD8⁺T细胞的抑制作用，使CD8⁺T细胞更有效识别和杀伤表达MHC I类抗原的肿瘤细胞。HDAC6抑制剂增强蛋白酶体活性，从而扩大骨髓瘤细胞上MHC-I抗原呈递并促进CD8⁺T细胞应答。患者CD138⁺细胞经HDAC6抑制剂处理后，显著增强自体CD8⁺T细胞的抗骨髓瘤活性。药理学阻断和遗传消融HDAC6泛素结合域释放HR23B，其将泛素化货物转运至蛋白酶体。

神经炎症疾病

阿尔茨海默病

HDAC6抑制剂PB118具有强结合亲和力、选择性和良好的脑渗透性。该化合物增加小胶质细胞对β-淀粉样蛋白(Aβ)的吞噬作用，显著提高乙酰化α-微管蛋白水平，稳定细胞内微管网络。PB118显著降低白细胞介素-6(IL-6)、CXCL1和IL-12p-70，高浓度下显著降低p-tau和总tau水平。

高血脑屏障(BBB)渗透性HDAC6抑制剂CKD-504降低AD患者诱导多能干细胞(iPSCs)来源脑类器官中的tau蛋白。在ADLP^APT小鼠中，CKD-504显著减少病理性tau蛋白并挽救突触病理和认知障碍。该抑制剂还调节tau分子伴侣蛋白Hsc70和Hsp70的乙酰化，增强这些蛋白质之间的相互作用以及新型tau E3连接酶(UBE2O和RNF14)的招募，随后通过泛素化和蛋白酶体降解tau蛋白。研究发现tau的K274、K290、K321和K353位点乙酰化参与CKD-504介导的tau蛋白酶体降解。

神经病理性疼痛

HDAC6抑制剂ACY-1215连续腹腔注射减轻脊髓神经结扎(SNL)大鼠的机械性痛觉超敏、认知障碍和抑郁样行为。该处理有效缓解SNL诱导的神经炎症反应，包括同侧脊髓背角(iSDH)、海马体(HPC)和前额叶皮层(PFC)中的小胶质细胞增生和促炎细胞因子IL-1β和TNFα升高。机制上，MyD88依赖性促炎通路(MyD88/NF-κB和MyD88/ERK)在SNL后的iSDH中被激活，并被ACY-1215抑制。

化疗诱导的周围神经病变

新型HDAC6抑制剂ACY-1083对HDAC6的选择性比其他HDAC高260倍，预防顺铂诱导的机械性痛觉超敏，并完全逆转痛觉超敏、自发痛和麻木。10mg/kg剂量成功缓解顺铂诱导的机械性痛觉超敏。口服ACY-1215(30mg/kg)有效逆转顺铂诱导的机械性痛觉超敏，且治疗效果在治疗结束后一周仍明显。

HDAC6的药理学抑制或感觉神经元特异性缺失足以预防顺铂诱导的机械性痛觉超敏、表皮内神经纤维(IENFs)丢失以及背根神经节神经元和周围神经中的线粒体生物能量缺陷。特异性删除感觉神经元中的HDAC6可防止顺铂诱导的IENFs丢失以及周围神经中线粒体生物能量和含量的减少。

HDAC6抑制剂的临床应用前景

临床研究进展

可逆性HDAC6抑制剂ACY-1215与白蛋白结合型紫杉醇联用于转移性乳腺癌治疗的I期临床试验已完成。第二代选择性HDAC6抑制剂ACY-241(Citarinostat)已完成晚期实体瘤的I期临床试验，并与PD-1抑制剂Nivolumab联用于非小细胞肺癌患者的I期临床试验也已完成。Karus Therapeutics Limited开发的HDAC6抑制剂KA2507已完成实体瘤(成人)的I期临床试验，而胆道癌的II期临床试验已被撤回。

挑战与展望

当前可逆性HDAC6抑制剂(包括ACY-1215和ACY-241)对HDAC6的选择性相对较低(相对于HDAC1/2/3约10倍)，仍不能完全减轻其他HDAC亚型相关的不良反应。此外，这些化合物普遍存在肟衍生物代谢稳定性差的挑战，需要高剂量和重复给药来维持足够的血药浓度和治疗效果。

开发具有高亚型选择性和长效靶点作用的不可逆HDAC6抑制剂是解决当前抑制剂局限性的有效策略。除提高抑制剂亚型选择性外，联合策略可能更有效。多项研究表明双重抑制剂显著增强多种疾病的治疗效果。在肿瘤免疫微环境中，AVS100增强CD8⁺效应T细胞浸润，灭活Treg细胞，促使M2型巨噬细胞向M1型极化，从而逆转肿瘤免疫抑制状态。HDAC6抑制剂AVS100与抗PD-1疗法联用协同增强T细胞免疫应答，克服肿瘤免疫耐受。

报道的sEH/HDAC6双重抑制剂减轻神经病理性疼痛，而HDAC6/HSP90双重抑制剂逆转免疫抑制性肿瘤微环境。JAK2/HDAC6双重抑制剂有效改善银屑病小鼠模型的病理症状，凸显多靶点治疗策略的转化潜力。