李文斌?，陈晓光?
?医院神经肿瘤科；?中国医学科学院北京协和医学院药物研究所
来自VirginiaCommonwealthUniversity的Lochmann及同事以组蛋白H3K27去甲基化酶UTX和JMJD3双重抑制剂GSK-J4作为研究对象，进行了一系列研究。他们的研究结果在年发表于ScienceTranslationalMedicine[1]。《新英格兰医学杂志》在10月11日，以“NeuroblastomaandHistoneDemethylation”为题对这篇论文做了介绍[2]。
医院神经肿瘤科李文斌主任和中国医学科学院药物研究所陈晓光教授对这项研究做了详细而深入的解读。
神经母细胞瘤是一种儿童最常见的颅外实体肿瘤，主要起源于交感神经系统中的神经嵴祖细胞，是一种神经内分泌性肿瘤。根据高危因素的不同，神经母细胞瘤分为低风险、中风险和高风险。
对于低风险神经母细胞瘤患者（最常见于婴幼儿），靠单纯的观察或者手术治疗往往就可以取得很好的效果；中风险患者则需要采取手术切除并辅以化疗；高风险患者往往采取大剂量化疗，手术切除，放疗，骨髓/造血干细胞移植，基于全反式维甲酸和13-顺式维甲酸的分化治疗，以及基于粒细胞集落刺激因子与白介素2的免疫治疗。
但是对于高风险神经母细胞瘤患者，即使综合各种强化的治疗方案，预后仍然不理想。这是因为高风险神经母细胞瘤具有MYCN基因扩增和分化能力缺失等特征，临床表现具有高异质性、高恶性度、易转移、易复发、预后差等特点。因此，高风险神经母细胞瘤的治疗一直是一个治疗中的难题。
研究神经母细胞瘤的发病机制，探索影响其细胞增殖与分化的关键靶点，并阐明其靶点与增殖和分化的关系，可以为临床治疗神经母细胞瘤提供新的策略和方法。表观遗传调控肿瘤细胞生长是目前研究的热点之一，许多研究表明，组蛋白甲基化与去甲基化失衡在肿瘤的发生发展中起着至关重要的作用。
组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传学修饰，在基因表达调控方面发挥着重要的作用。组蛋白H3赖氨酸27三甲基化（H3K27me3）是一种抑制性组蛋白标记，可被去甲基化酶UTX和JMJD3催化而移去甲基，从而失去其抑制作用。已有的研究结果显示组蛋白甲基转移酶对肿瘤的生长增殖具有重要影响，但在组蛋白去甲基化酶对神经母细胞瘤影响方面的研究尚未见报道。
组蛋白H3K27去甲基化抑制减少肿瘤生长的机制
组蛋白去甲基化酶抑制具有抗神经母细胞瘤作用
Lochmann等首先利用高通量筛选技术观察了GSK-J4对株实体肿瘤细胞株生长增殖的影响，发现GSK-J4对神经母细胞瘤细胞株呈现较好的敏感性。接着，他们采用体内移植瘤模型，观察了GSK-J4对鼠源MYCN野生型但化疗药耐药模型和MYCN扩增的高风险模型的影响，同时还观察了GSK-J4对来自MYCN野生型和MYCN扩增高风险病人瘤组织的移植瘤模型（PDX）的影响。研究结果表明，GSK-J4可以使鼠源MYCN扩增的高风险模型肿瘤消退，使MYCN扩增高风险病人瘤组织来源的移植瘤生长完全停滞，同时也抑制鼠源MYCN野生型但化疗药耐药模型和患者MYCN野生型来源的移植瘤的生长。研究人员在GSK-J4治疗组的肿瘤组织中均观察到H3K27me3的增加，且未观察到动物有明显不良反应。这些结果提示组蛋白H3K27去甲基化可以作为治疗神经母细胞瘤的新靶点。
机制与诱导分化和诱导凋亡或坏死有关
Lochmann及同事采用高通量RNA测序（RNA-seq）方法，对敏感神经母细胞瘤细胞株和耐药株进行了测序。结果表明，与细胞分化途径密切相关的基因改变最明显，尤其在MYCN扩增的细胞株，MYCN表达明显降低，提示MYCN是神经母细胞瘤分化的重要抑制因子。同时，他们又采用annexinV/PI染色的方法，观察了GSK-J4诱导肿瘤细胞凋亡或坏死的作用。GSK-J4可以诱导敏感神经母细胞瘤细胞株凋亡或坏死，同时增加caspase-3活性。
GSK-J4联用维甲酸可克服肿瘤耐药
全反式维甲酸和13-顺式维甲酸都能诱导神经母细胞瘤分化，而13-顺式维甲酸可用于高风险病人的分化治疗。经研究表明，在GSK-J4不敏感的神经母细胞瘤细胞，GSK-J4联用维甲酸可通过诱导分化和引起内质网应激而起到协同诱导细胞死亡的作用，从而克服耐药。
GSK-J4联用维奈托克（venetoclax）可使肿瘤消退
venetoclax是一种小分子选择性Bcl-2抑制剂，临床上用于治疗B细胞淋巴瘤和髓细胞性白血病。研究发现，在MYCN扩增的高风险神经母细胞瘤，GSK-J4联用维奈托克可引起肿瘤消退，提示诱导肿瘤分化和凋亡的药物联用可起到协同治疗神经母细胞瘤的作用。
组蛋白H3K27去甲基化酶可作为治疗神经母细胞瘤的新靶点
小分子组蛋白H3K27去甲基化酶UTX和JMJD3双重抑制剂GSK-J4可明显抑制神经母细胞瘤细胞的生长与增殖，并可使MYCN扩增的高风险神经母细胞瘤移植瘤生长完全抑制甚至肿瘤消退，其作用机制与其诱导分化和诱导凋亡或坏死有关。组蛋白H3K27去甲基化酶抑制剂联用肿瘤分化诱导剂维甲酸衍生物可克服耐药，联用Bcl-2抑制剂维奈托克可引起肿瘤消退。Lochmann等人的结果提示组蛋白H3K27去甲基化酶抑制剂在未来治疗神经母细胞瘤具有广阔的应用前景，尤其为MYCN扩增的高风险神经母细胞瘤的治疗开辟一条新的途径。
专家介绍
李文斌，主任医师、教授，博士生导师，首都医科大学附属医院神经肿瘤综合病区主任，首都医科大学脑胶质瘤临床与研究中心副主任，首都医科大学肿瘤学系副主任，中国药促会药物临床研究专业委员会副主委，中国医师协会脑胶质瘤专业委员会常委兼总干事，中国抗癌协会期刊出版部部长，脑胶质瘤专业委员会副主委兼秘书长，CancerBiologyMedicine编委，《中国肿瘤临床》杂志编委，北京市中西医双领*专家，美国南佛罗里达大学名誉研究员。擅长颅内恶性肿瘤的化疗和药物临床试验研究。主持两项国家十三五重点创新药物I期临床试验。
陈晓光，研究员，中国医学科学院药物研究所*委书记，药理室主任。首批新世纪“百千万人才工程”国家级人选，国务院特殊津贴专家。曾获得首届DEBIOPHARM-CCRF中国奖一等奖。长期从事肿瘤分子药理学及新药创制研究。主要研究领域为抗肿瘤药物研究新靶点、信号通路抑制剂以及与免疫治疗密切相关的新药研究。主持多个创新药物的研发。作为项目总负责人已完成6个1类化药的成果转化，转让总额达5.64亿元人民币，所研发的小分子肿瘤免疫治疗新药在国内外处于领先地位。
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