选择性抑制 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域：多发性骨髓瘤治疗的新希望

多发性骨髓瘤（MM）预后差，现有疗法易复发且耐药。研究人员针对组蛋白去乙酰化酶 6（HDAC6）的 ZnF-UBP 结合域展开研究。结果发现该结合域功能缺失影响 MM 细胞功能，合成的抑制剂有潜在治疗价值。这为 MM 治疗提供新思路。

　　多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma，MM）是一种令人棘手的血浆细胞恶性肿瘤，它如同隐藏在人体血液系统中的 “定时炸弹”，严重威胁着人们的健康。在全球范围内，MM 约占血液系统恶性肿瘤的 10%，患者多为老年人，随着人口老龄化，其发病率还在持续上升。尽管近年来新的治疗方案不断涌现，如蛋白酶体抑制剂、单克隆抗体、免疫调节剂以及自体造血干细胞移植等，但几乎所有患者在初始治疗几年后都会复发，并对后续治疗产生耐药性，这使得 MM 的治疗陷入困境。

在这样的背景下，组蛋白去乙酰化酶 6（Histone Deacetylase 6，HDAC6）成为了研究的焦点。HDAC6 在 MM 细胞中过度表达，不仅参与维持基因表达、染色质稳定性和细胞内环境稳态，还与 MM 细胞对传统抗蛋白酶体治疗的耐药性密切相关。它如同细胞内的 “管家”，通过其 C 末端的 ZnF-UBP（zinc finger ubiquitin-binding protein）结合域识别错误折叠蛋白上的泛素化基序，将这些蛋白转运到 aggresome（聚集体）进行降解，从而影响细胞的自噬和死亡过程。因此，深入研究 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域在 MM 细胞中的作用，可能为开发新的治疗策略提供关键线索。

来自瑞士日内瓦大学、法国普瓦捷大学等机构的研究人员勇挑重担，针对这一难题展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Death Discovery》杂志上，为 MM 的治疗带来了新的希望。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，通过定点突变和荧光偏振分析，研究 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域与泛素的相互作用；其次，利用 CRISPR-Cas9 技术构建了 HDAC6 基因敲除和 ZnF-UBP 突变的 RPMI 8226 细胞系；此外，还运用分子动力学模拟、分子对接以及 RNA 测序等技术，从分子、细胞和基因水平全面探究 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域的功能。

研究结果如下：

1. HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域与泛素的相互作用：研究人员对 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域进行了定点突变，将 R1155 和 Y1156 突变为丙氨酸。结果发现，突变后的 ZnF-UBP 肽段（ZnF-UBP^RY）无法与泛素化的五肽 RLRGG 结合，而野生型 ZnF-UBP 肽段（ZnF-UBP^WT）则可以。这表明 R1155 和 Y1156 是 HDAC6 与泛素结合的关键氨基酸残基。
2. 突变对 ZnF-UBP 结合域表面静电电荷势的影响：分子动力学模拟和 Poisson-Boltzmann 溶剂化计算显示，R1155A-Y1156A 突变导致 ZnF-UBP 结合域的静电势显著降低，与泛素五肽的电荷互补性减弱，同时失去了与五肽的氢键相互作用，从而破坏了 ZnF-UBP^WT-RLRGG 复合物的稳定性。
3. 对 MM 细胞系中 HDAC6 表达、催化活性和 aggresome 形成的影响：利用 CRISPR-Cas9 技术构建的 HDAC6 基因敲除（HDAC6^KO）和 ZnF-UBP 突变（HDAC6^RY）的 RPMI 8226 细胞系研究发现，HDAC6^RY细胞中 HDAC6 的表达和催化活性未受影响，但 aggresome 形成受到显著抑制。这说明 ZnF-UBP 结合域在 aggresome 形成过程中起着至关重要的作用。
4. 对 MM 细胞增殖和细胞周期的影响：HDAC6^KO和 HDAC6^RY细胞的增殖速度明显慢于野生型细胞，细胞周期也发生了显著变化，表现为 G0/G1 期细胞减少，S 期和 G2/M 期细胞增多。这表明 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域可能参与调节 MM 细胞的增殖和细胞周期。
5. 潜在 HDAC6 ZnF-UBP 抑制剂的合成与评估：为了寻找潜在的治疗药物，研究人员设计并合成了一系列喹唑啉丙酸衍生物（quinazolinones 1a-g）。分子对接结果显示，这些化合物能够与 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域结合，但在 RPMI 8226 细胞实验中，它们并未表现出明显的抑制 aggresome 形成、抗增殖或调节细胞周期的活性。这提示在药物设计中，需要充分考虑细胞环境等因素。
6. 对 MM 细胞信号通路和免疫功能的影响：RNA 测序分析表明，HDAC6^RY细胞中与细胞粘附和免疫功能相关的信号通路受到显著影响。例如，细胞表面蛋白 DSG2、CDH2 和 ICAM-1 的转录水平在 HDAC6^RY细胞中明显下调，同时，IL-6 和 IL-10 的产生也发生了变化。这说明 HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域可能参与调节 MM 细胞的免疫功能。

研究结论和讨论部分指出，HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域在 MM 细胞的多个生物学过程中发挥着重要作用。该结合域功能缺失不仅影响 aggresome 形成和细胞增殖，还干扰细胞粘附和免疫功能相关的信号通路。虽然合成的喹唑啉丙酸衍生物在体外实验中显示出与 ZnF-UBP 结合域的结合能力，但在细胞实验中效果不佳，这为后续药物研发指明了方向，即需要进一步优化药物结构，提高其细胞通透性和亲和力。此外，研究还发现 HDAC6 的催化域和 ZnF-UBP 结合域在某些细胞过程中可能具有协同作用，这为深入理解 HDAC6 的功能提供了新的视角。

总的来说，这项研究为 MM 的治疗开辟了新的方向，HDAC6 的 ZnF-UBP 结合域有望成为治疗 MM 的新靶点。未来的研究可以进一步探索该结合域在其他 MM 细胞系中的作用，以及开发更有效的 ZnF-UBP 结合域抑制剂，为 MM 患者带来更多的治疗选择和更好的预后。