丙戊酸在恶性血液病中的作用机制

作为一种组蛋白去乙酰基酶抑制药，丙戊酸的抗癌活性主要是由于抑制了HDAC，与其他的HDAC抑制药相比，丙戊酸特异性抑制HDAC2，后者通过蛋白酶的降解作用发生转化。HDAC与组蛋白乙酰基转移酶（HAT）共同参与染色体的转变，在调节基因转录中起着重要作用。组蛋白去乙酰基化能够恢复核心组蛋白中赖氨酸残基的主要活性，加强DNA和组蛋白的相互作用，使染色体维持在转录沉默状态。相反，组蛋白乙酰基化则使赖氨酸残基的这种作用失效，从而中断DNA和组蛋白的相互作用，导致更多的DNA处于转录开放状态，有利于促进转录因子的进入。因此，根据这种机制，HDAC抑制药有可能使沉默的肿瘤抑制基因解除抑制，发挥抗肿瘤效应。

由于一些白血病相关的融合基因是通过恢复HDAC活性，从而抑制基因转录，这也使得HDAC抑制药靶向治疗白血病成为可能。不管原有的基因改变如何，体外试验已经显示，丙戊酸和其他的HDAC抑制药具有抗白血病细胞的作用，丙戊酸不仅能够抑制白血病细胞的生长，还可诱导白血病细胞的分化，并且，这种作用与原有的遗传学改变无关。

Cimino等联合丙戊酸和全反式维A酸（ATRA）治疗8例急性髓系白血病（AML），所有患者均在形态学、细胞化学和免疫表型方面显示出细胞分化的特征，并且，白血病克隆的分化经过原位荧光杂交分析证实，在分化细胞中显示出细胞遗传学损伤，从7例患者的血液单个核细胞检测到组蛋白H3和H4乙酰化水平明显增高，这与白血病细胞的分化相关。其他学者的研究也观察到相似结果，组蛋白H3和H4的乙酰化作用与p15的再活化有关。Siitonen等应用丙戊酸治疗骨髓增生异常综合征（MDS），在治疗有效的患者中，观察到丙戊酸诱导的组蛋白H3乙酰化水平增高。

受HDAC调节的转录因子的参与，如TAL1和GATA1转录因子与鼠红白血病细胞的分化相关，并且与HDAC具有相互作用，在体外研究中也证实HDAC抑制药能够诱导鼠红白血病细胞的分化。临床研究也发现，在部分急性红白血病（AMLM6）患者，联合丙戊酸和ATRA治疗取得了较显著的疗效。

在白血病细胞，ATRA可选择性上调叶酸盐受体β（FR－β），后者对AML细胞能够选择性调节生长抑制作用。有学者在对AML细胞株KG－1、MV4－11和重组293细胞株的研究中发现，丙戊酸和其他的HDAC抑制药TSA、FK228能够增强ATRA的这种作用，促进ATRA诱导FR－β基因转录及FR－βmRNA和蛋白的表达。HDAC抑制药通过促进维A酸受体（RAR）有关的组蛋白乙酰化，增强了Spl与FR－β启动基因的联系，从而

作用于FR－β基因。另外，抑制子AP－1蛋白的效力降低，也可能对HDAC抑制药的这种效应起到间接作用。

Sanchez等联合丙戊酸和去甲氧柔红霉素作用于MOLT4和HL60细胞株，显著增加了对细胞的抑制作用，降低了药物的抑制浓度，促进了细胞凋亡。这种联合应用，提高了组蛋白H3和H4的乙酰化作用，提高了磷酸化HZAX的水平，增强了对p21（CIP1）mRNA表达的诱导作用。丙戊酸对p21表达的促进作用，在一定程度上还可抑制细胞周期进展至G1期。体外资料表明，HDAC抑制药对于杀伤增殖期和非增殖期的肿瘤细胞同样有效。Tang等报道，在AML细胞株，丙戊酸能够克服多药耐药表型，并与阿糖胞苷有协同作用。HDAC抑制药联合化疗药物有可能对白血病患者的治疗产生显著的临床效应。

白血病细胞对HDAC抑制药诱导的凋亡表现出不同的敏感性。对于Ph染色体或BCR／ABL融合基因阳性的急性淋巴细胞白血病（ALL），丙戊酸依赖于caspase途径，激活caspase8、9、3，促进细胞凋亡，而与Akt途径抑制无关。相反，丙戊酸作用于FLT3－ITD细胞和原发的AML原始细胞，Akt的活性则是导致凋亡抑制的重要因素，因此，阻断Akt／mTor信号通路是克服凋亡抑制的必要条件。

另外，丙戊酸与沙利度胺的同系物lenalidomide和Actimid（CC－4047）具有协同作用，能够促进肿瘤细胞凋亡，增强CD34＋细胞的增殖。

除了作用于白血病细胞，丙戊酸对正常的造血干细胞（HSC）亦有作用，能够促进HSC的增殖和自我更新。丙戊酸加速了HSC的细胞周期进程，这个过程同时伴有p21的下调。而且，丙戊酸通过GSK3β第9位的丝氨酸磷酸化抑制GSK3β，同时激活Wnt信号通路，上调Wnt信号通路的靶基因HoxB4。这些能够直接刺激HSC的增殖，扩展HSC池，有利于白血病治疗过程中正常造血细胞的生长和恢复。