搜索
书书书以Ｓ腺苷同型半胱氨酸水解酶为潜在靶点的新药研究进展付云峰，吴庆莉，杨以阜，左建平（中国科学院上海药物研究所免疫药理研究室，上海 ２０１２０３）摘要：Ｓ腺苷同型半胱氨酸水解酶（ＳＡＨＨ）是细胞内广泛存在的一种酶，它催化Ｓ腺苷同型半胱氨酸（ＡｄｏＨｃｙ）水解生成腺苷和同型半胱氨酸。抑制ＳＡＨＨ将导致细胞内甲基化抑制物ＡｄｏＨｃｙ的堆积，从而对转甲基反应产生反馈性抑制作用。而甲基化对于维持细胞的活性是必需的。鉴于ＳＡＨＨ在调节生物体转甲基化反应中的核心地位，它已被选择作为多种新药研发的重要靶点，包括免疫抑制剂、抗病毒药、防治动脉粥样硬化和阿尔茨海默病药物。ＳＡＨＨ抑制剂全新的化学结构、良好的作用效果和独特的作用靶点已引起国内外研究者广泛的兴趣。关键词：Ｓ腺苷同型半胱氨酸水解酶；自身免疫性疾病；病毒；动脉粥样硬化；阿尔茨海默病中图分类号：Ｒ９７７文献标识码：Ａ文章编号：１０００３００２（２００６）０６０５１００５ 在生物体蛋氨酸循环过程中，由食物中摄入的蛋氨酸首先转化为Ｓ腺苷蛋氨酸（Ｓａｄｅｎｏｓｙｌｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ，ＡｄｏＭｅｔ）。ＡｄｏＭｅｔ在甲基转移酶的作用下，将甲基转移给其他物质，参与生成多种含甲基的重要生物活性物质如蛋白质、脂质和核酸。体内的ＡｄｏＭｅｔ通过上述反应提供甲基后，转变为Ｓ腺苷同型半胱氨酸（ＳａｄｅｎｏｓｙｌＬｈｏｍｏｃｙｓｔｅｉｎｅ，ＡｄｏＨｃｙ），ＡｄｏＨｃｙ是ＡｄｏＭｅｔ依赖的转甲基反应的抑制剂。Ｓ腺苷同型半胱氨酸水解酶（ＳａｄｅｎｏｓｙｌＬｈｏｍｏｃｙｓｔｅｉｎｅｈｙｄｒｏｌａｓｅ，ＳＡＨＨ）是一种细胞内广泛存在的酶，它催化ＡｄｏＨｃｙ水解生成腺苷（ａｄｅｎｏｓｉｎｅ，Ａｄｏ）和同型半胱氨酸（ｈｏｍｏｃｙｓｔｅｉｎｅ，Ｈｃｙ）［１，２］。抑制ＳＡＨＨ将导致细胞内ＡｄｏＨｃｙ的堆积，从而对转甲基反应产生反馈性抑制作用［１～４］。由于蛋白质、脂质和核酸等生物分子的甲基化对于维持细胞的活性是必需的，而且一些细胞膜信号分子的翻译后加工也需要甲基化的参与，所以抑制ＳＡＨＨ可能影响这些重要分子的甲基化。鉴于ＳＡＨＨ在调节生物体转甲基化反应中的核心地位，它已被选择作为多种新药研发的重要潜在靶点，包括免疫抑制剂、抗 收稿日期：２００６０４１０ 接受日期：２００６０７１３ 基金项目：中科院知识创新项目（ＫＳＣＸ２ＳＷ２０２）；国家自然科学基金资助项目（３０５７２１９５）；上海科学技术委员会资助课题（０３ＤＺ１９２２８） 作者简介：付云峰（１９７６－），男，博士研究生，主要从事免疫和心血管药理学研究；左建平（１９６０－），男，研究员，主要从事免疫药理学和病毒学研究。 联系作者 Ｅｍａｉｌ：ｊｐｚｕｏ＠ｍａｉｌ．ｓｈｃｎｃ．ａｃ．ｃｎ ＴｅｌａｎｄＦａｘ：（０２１）５０８０６７０１病毒药、防治动脉粥样硬化和阿尔茨海默病药物［１，２］。ＳＡＨＨ抑制剂全新的化学结构、良好的作用效果和独特的作用靶点与机理引起了国内外研究者的广泛兴趣。根据对ＳＡＨＨ抑制机制的不同，ＳＡＨＨ抑制剂可分为３型［２］。Ⅰ型ＳＡＨＨ抑制剂，如ＭＤＬ２８８４２，ｃ３Ａｄｏ，ＤＨＣｅＡ和ＤＨＣａＡ等，利用酶的３′氧化活性以一种不可逆的方式将酶结合的ＮＡＤ＋还原成ＮＡＤＨ；在反应的同时，抑制剂本身陷入到酶关闭状态的活性部位中。Ⅱ型ＳＡＨＨ抑制剂利用酶的５′水解活性对酶的活性部位进行共价修饰，这种使酶失活的方式也是不可逆的。Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂与酶的开放状态可逆结合，在药物作用消退后，酶的活性可以恢复；因此，与前两型相比，它们的细胞毒性是最小的。在这３型酶抑制剂中，针对Ⅰ型抑制剂的研究最多。遗憾的是，ＳＡＨＨ在体内广泛存在，不可逆地抑制此酶会产生严重的毒副作用，所以限制了Ⅰ型ＳＡＨＨ抑制剂作为药物在临床上的应用［１，２］。早期的研究发现，Ⅱ型抑制剂具有抗病毒作用，同时也有严重的毒副作用［２］。研究者的注意力正逐渐转移到Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂。１ Ｓ腺苷同型半胱氨酸水解酶抑制剂的免疫抑制作用与机体的其他细胞相比，淋巴细胞的活化更依赖于这种由ＳＡＨＨ调控的甲基化作用［５］。因此，选用淋巴系统特异的ＳＡＨＨ抑制剂来阻止淋巴细胞内的转甲基化反应可以产生免疫抑制作用。１．１ ＳＡＨＨ抑制剂在体外对免疫细胞活性和功能的抑制１．１．１ 对Ｔ细胞活性和功能的抑制国外学者研究发现，Ⅰ型ＳＡＨＨ抑制剂ＭＤＬ２８８４２对Ｔ细胞丝裂原伴刀豆蛋白Ａ（ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎＡ，ＣｏｎＡ）和Ｔ细胞依赖的Ｂ细胞丝裂原美洲商陆（ｐｏｋｅｗｅｅｄｍｉｔｏｇｅｎ）刺激的人外周血单个核细胞增殖具有浓度依赖性的抑制作用［６］。Ｓａｓｏ等［３］和Ｗｏｌｏｓ等［６］研究发现，Ⅰ型ＳＡＨＨ抑制剂ＭＤＬ２８８４２，ＤＨＣａＡ和ＤＨＣｅＡ对ＣｏｎＡ刺激的小鼠脾细胞增殖也有明显的抑制作用。进一步的研究发现，ＭＤＬ２８８４２对ＣｏｎＡ刺激的小鼠纯化Ｔ淋巴细胞、Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂ＤＺ２００２对ＣＤ３和ＣＤ２８刺激的小鼠纯化Ｔ淋巴细胞的增殖都具有明显的抑制作用［６，７］。ＣｏｎＡ与Ｔ细胞表面的丝裂原受体结合或者ＣＤ３与Ｔ细胞表面的Ｔ细胞抗原受体（Ｔｃｅｌｌａｎｔｉｇｅｎｒｅｃｅｐｔｏｒ，ＴＣＲ）结合后，启动胞内活化信号传递，胞内Ｃａ２＋内流，蛋白激酶Ｃ激活，从而推动细胞进入分裂周期，出现克隆扩增并向效应细胞分化。植物血凝素（ｐｈｙｔｏｈｅｍａｇｇｌｕ·０１５·中国药理学与毒理学杂志ＣｈｉｎＪＰｈａｒｍａｃｏｌＴｏｘｉｃｏｌ ２００６年１２月；２００６ Ｄｅｃ； ２０（６）：５１０－５１４２０（６）：５１０－５１４ｔｉｎｉｎ）能够刺激胞内Ｃａ２＋内流，佛波酯（ｐｈｏｒｂｏｌ１２ｍｙｒｉｓｔａｔｅ１３ａｃｅｔａｔｅ，ＰＭＡ）能够激活蛋白激酶Ｃ，两者联用能够刺激小鼠纯化Ｔ淋巴细胞增殖；研究发现ＭＤＬ２８８４２对植物血凝素和ＰＭＡ诱导的Ｔ淋巴细胞增殖也具有抑制作用［６］。Ｔ细胞受到丝裂原或特异性抗原激活数小时后合成大量ＩＬ２，细胞表面表达ＩＬ２受体，而ＩＬ２和ＩＬ２受体共同介导了Ｔ细胞的克隆性增生。研究发现，ＭＤＬ２８８４２和ＤＨＣａＡ能够浓度依赖性地抑制ＣｏｎＡ刺激的小鼠脾细胞产生ＩＬ２［３，６］，ＭＤＬ２８８４２还能抑制ＣｏｎＡ刺激的小鼠脾细胞表达ＩＬ２受体［６］。总之，这些研究证实ＳＡＨＨ抑制剂能够作用于Ｔ细胞活化增殖的各个阶段。混合淋巴细胞培养中表达在刺激细胞上的异体抗原，主要是组织相容性抗原，刺激效应Ｔ细胞增殖。作者最近的研究发现，Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂ＤＺ２００２能显著抑制混合淋巴细胞反应中小鼠脾脏淋巴细胞的增殖［４］。Ｗｏｌｏｓ等［８］研究也发现，ＭＤＬ２８８４２能够抑制混合淋巴细胞反应中细胞毒性Ｔ细胞的产生，流式细胞仪检测也证实ＣＤ８（细胞毒性Ｔ细胞的表面标志）阳性的细胞比例降低。怀孕母亲排斥胎儿，以及输血、器官移植后，异体抗原是引起机体排异反应的主要原因，而体外混合淋巴细胞培养模拟了这种免疫反应。ＳＡＨＨ抑制剂在混合淋巴细胞培养中显示了良好的抑制作用，提示可进一步研究它们在预防器官排斥反应中的作用。１．１．２ 对巨噬细胞活性和功能的抑制抗原提呈细胞（ａｎｔｉｇｅｎｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｃｅｌｌ，ＡＰＣ）包括巨噬细胞活化后产生大量细胞因子参于免疫和炎症过程。另一方面，ＡＰＣ摄取外源性抗原并将其处理成免疫原性多肽，以ＭＨＣ分子抗原肽复合物的形式表达于ＡＰＣ表面，供Ｔ细胞的ＴＣＲ识别；同时，ＡＰＣ表达的协同刺激分子ＣＤ８０，ＣＤ８６与Ｔ细胞表面ＣＤ２８结合，进而激活抗原特异性Ｔ细胞。早期有研究报道，ｃ３Ａｄｏ抑制ＬＰＳ诱导的人外周血单个核细胞产生ＩＬ１［９］。ＤＺＡ，ＤＺＡｒｉ和ＤＺＮｅｐ抑制ＬＰＳ诱导的小鼠巨噬细胞株ＲＡＷ２６４．７产生ＴＮＦα［１０］。随后Ｌａｍｂｅｒｔ等［１１］研究发现，ＭＤＬ２８８４２能抑制巯基乙醇酸盐诱导的小鼠腹腔巨噬细胞产生ＩＬ１和ＴＮＦα［１１］，降低ＩＦＮγ刺激后ＭＨＣⅡ分子的表达强度。最近，我们的研究也发现，Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂ＤＺ２００２抑制活化的小鼠腹腔巨噬细胞和ＴＨＰ１人单核细胞株产生ＩＬ１２和ＴＮＦα，抑制活化的ＴＨＰ１细胞表达共刺激分子ＣＤ８０和ＣＤ８６［４］。总之，这些研究结果表明，ＳＡＨＨ抑制剂能够抑制巨噬细胞活化后产生的细胞因子（ＩＬ１，ＩＬ１２和ＴＮＦα），以及细胞表面糖蛋白的表达。为了探讨ＳＡＨＨ对ＡＰＣ抗原提呈能力是否有影响，Ｌａｍｂｅｒｔ等［１１］用ＭＤＬ２８８４２和抗原预先处理小鼠腹腔巨噬细胞２ｈ，除去ＭＤＬ２８８４２和抗原后将巨噬细胞与２Ｂ４Ｔ细胞（Ｔ细胞杂交瘤）共培养，发现ＭＤＬ２８８４２对２Ｂ４Ｔ细胞分泌ＩＬ２的水平无影响；提示ＭＤＬ２８８４２对ＡＰＣ抗原提呈能力没有抑制作用。相反，ＭＤＬ２８８４２、抗原和２Ｂ４Ｔ细胞同时加入，对ＩＬ２的产生呈现浓度依赖性的抑制；提示ＭＤＬ２８８４２能直接阻断Ｔ细胞的激活［１１］。最近我们在小鼠体内给予ＤＺ２００２，体外Ｔ细胞、巨噬细胞交叉培养的实验中也观察到相似的结果［７］。这些研究提示，虽然ＳＡＨＨ抑制剂能轻微降低ＭＨＣⅡ的表达强度或者协同刺激分子ＣＤ８０，ＣＤ８６的表达，但这并不足以影响ＡＰＣ的抗原提呈能力。１．２ ＳＡＨＨ抑制剂在体内的免疫抑制作用１．２．１ 迟发型超敏反应迟发型超敏反应是免疫学上经典的ＣＤ４＋Ｔ细胞介导免疫反应的模型，常用于模拟过敏性皮炎等疾病。Ｓａｓｏ等［３］发现，在用二硝基氟苯（２，４ｄｉｔｒｏｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ，ＤＮＦＢ）攻击前１ｈ给予ＤＨＣａＡ，就能剂量依赖性地抑制小鼠迟发型超敏反应耳肿胀；并且小鼠脾脏中ＳＡＨＨ酶活性也呈剂量依赖性的降低，表明ＤＨＣａＡ的免疫抑制活性与它对ＳＡＨＨ酶的抑制活性相关。最近我们也发现，Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂ＤＺ２００２也能抑制ＤＮＦＢ诱导的小鼠迟发型超敏反应耳肿胀［４］。这些研究为ＳＡＨＨ抑制剂用于防治过敏性疾病提供了实验依据。１．２．２ 卵清蛋白诱导的抗原特异性免疫反应卵清蛋白（ｏｖａｌｂｕｍｉｎ，ＯＶＡ）是从鸡蛋清中提取出来的，对于小鼠而言是一种异体蛋白，免疫小鼠可诱导ＯＶＡ特异性免疫反应。Ｗｏｌｏｓ等［６］研究发现，给ＯＶＡ免疫的小鼠腹腔注射ＭＤＬ２８８４２，能够明显抑制Ｔ细胞ＯＶＡ抗原特异性增殖反应，而且给药组小鼠血清中抗ＯＶＡ抗体ＩｇＧ的水平也明显降低。我们最近的研究也发现，Ⅲ型ＳＡＨＨ抑制剂ＤＺ２００２体内给药，也能剂量依赖性地抑制小鼠脾细胞和淋巴结细胞ＯＶＡ特异性增殖反应，减少ＯＶＡ诱导的淋巴细胞产生ＩＬ２和ＩＦＮγ，降低血清中抗ＯＶＡ抗体ＩｇＧ的水平［１２］。这些研究提示，ＳＡＨＨ抑制剂抑制了Ｔ细胞的激活，从而阻断了Ｔ细胞依赖的抗ＯＶＡ的ＩｇＧ抗体；另一种可能就是ＳＡＨＨ抑制剂在体内也抑制了Ｂ细胞的激活。１．２．３ 关节炎肽聚糖诱导的大鼠关节炎病理表现为慢性进行性和侵蚀性滑膜炎，牛Ⅱ型胶原诱导的ＤＢＡ／１小鼠关节炎病理表现为严重的侵蚀性滑膜炎和多关节损伤，都是常用的类风湿性关节炎模型。研究发现，从肽聚糖免疫大鼠后ｄ７开始，用ＤＨＣａＡ给大鼠灌胃，能剂量依赖性减轻关节炎大鼠的足爪肿胀程度，降低关节炎大鼠的组织学评分，减少大鼠关节腔内ＩＬ１β的浓度。此外，ＤＨＣａＡ还能剂量依赖性地抑制关节炎大鼠脾脏和关节腔内ＳＡＨＨ酶的活性，表明ＤＨＣａＡ的免疫抑制活性与它对ＳＡＨＨ酶的抑制活性相关［３］。Ｗｏｌｏｓ等［１３］也发现，从Ⅱ型胶原免疫小鼠前１ｄ开始，用ＭＤＬ２８８４２灌胃，能降低关节炎的发病率，降低小鼠血清中抗Ⅱ型胶原ＩｇＧ抗体的水平，抑制Ⅱ型胶原特异性Ｔ细胞增殖反应。而且，免疫小鼠出现关节炎症状以后用ＭＤＬ２８８４２治疗，也能够明显降低关节炎指数和病理学评分。总之，ＳＡＨＨ抑制剂在大鼠和小鼠关节炎模型中都显示了良好的防治作用。１．２．４ 实验性自身免疫性脑脊髓膜炎实验性自身免疫性脑脊髓膜炎（ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｕｔｏｉｍｍｕｎｅｅｎｃｅｐｈａｌｏｍｙｅｌｉｔｉｓ，ＥＡＥ）是Ｔ细胞介导的中枢神经