发现一种CI-994衍生物作为I类组蛋白去乙酰化酶和Wnt/β-catenin信号的双重调节剂用于阿尔茨海默病治疗

《Neurotherapeutics》：Discovery of a CI-994 derivative as a dual modulator of class I histone deacetylases and Wnt/β-catenin signaling for Alzheimer’s disease therapy

　　

阿尔茨海默病（AD）是一种具有混合病理的多因素疾病。因此，针对多种病理过程的药物可能提供协同效益。虽然组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂在动物模型中已显示出缓解AD相关病理的功效，但神经保护性的Wnt/β-catenin信号通路在AD脑中仍受到损害。CI-994是一种含有N-(2-氨基苯基)苯甲酰胺的I类HDAC抑制剂。研究人员近期研究表明，CI-994还通过稳定Wnt共受体LRP6成为Wnt/β-catenin信号的激活剂。研究人员在此利用CI-994作为支架，开发针对AD治疗的新型强效I类HDAC和Wnt/β-catenin信号双重调节剂。本研究先导化合物W2A-28选择性抑制I类HDAC1、2和3，IC₅₀值分别为0.51 μM、0.68 μM和0.22 μM，且对其他HDAC无抑制活性。此外，W2A-28在表达Wnt-3A的HEK293细胞中强效激活Wnt报告基因活性，EC₅₀值为1.61 μM。正如预期，W2A-28对Wnt/β-catenin信号的激活与LRP6蛋白水平升高相关。重要的是，W2A-28在小鼠和人肝微粒体稳定性测定中显示出优异的微粒体稳定性，同时在MDR1-MDCKII模型中具有高通透性且无主动外排。关键的是，W2A-28处理显著增强了携带APOE ε4/ε4或APOE ε3/ε4伴PSEN1 M146V突变的AD患者特异性脑类器官中的组蛋白乙酰化，激活Wnt/β-catenin信号，抑制tau磷酸化，并降低Aβ水平。本研究结果将W2A-28定位为一种有前景的AD治疗多靶点药物候选分子。

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种复杂的多因素神经退行性疾病，涉及多种病理机制，包括组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）失调和Wnt/β-catenin信号通路抑制。I类HDAC抑制剂在动物模型中已显示改善认知和减轻AD病理的潜力，但AD脑中Wnt/β-catenin信号仍受抑制。CI-994是一种口服生物可利用的I类HDAC抑制剂，同时能激活Wnt/β-catenin信号，但效力有限。研究人员以CI-994为骨架，旨在开发更优的双重调节剂用于AD治疗。论文发表在《Neurotherapeutics》。研究人员开展了以下研究：合成了CI-994衍生物W2A-28、W2A-42和W2A-43，通过HDAC酶活性抑制实验（10种HDAC）和Wnt报告基因检测（在表达Wnt-3A的HEK293细胞中）筛选先导化合物；使用小鼠和人肝微粒体稳定性测定评估代谢稳定性；利用MDR1-MDCKII细胞模型测定通透性和外排；在携带APOE ε4/ε4或APOE ε3/ε4伴PSEN1 M146V突变的AD患者特异性iPSC来源的脑类器官（来自Mayo Clinic患者皮肤成纤维细胞重编程的iPSC系MC0020和MC0127）中，通过Western blotting和ELISA检测组蛋白乙酰化、β-catenin、NeuroD1、tau磷酸化和Aβ水平。结果部分：1. W2A-28在抑制I类HDAC方面表现出类似活性，且在激活Wnt/β-catenin信号方面比CI-994更有效：通过HDAC酶活性抑制实验发现W2A-28对HDAC1、2、3的IC₅₀值分别为0.51 μM、0.68 μM和0.22 μM，且无其他HDAC抑制；通过Wnt报告基因检测发现W2A-28激活Wnt信号的EC₅₀值为1.61 μM，优于CI-994。2. W2