趙小蓉

（江蘇省蘇州廣慈腫瘤醫(yī)院，江蘇 蘇州 215000）

單倍體生殖細(xì)胞特異性核蛋白激酶基因（Haspin），也稱為生殖細(xì)胞特異性基因2（GSG2），編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶[1]。Haspin首先在雄性生殖細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，主要在單倍體細(xì)胞中表達(dá)[2]。此外，還在各種組織中表達(dá)，如睪丸，骨髓和胸腺，特別是在增殖細(xì)胞中表達(dá)。Haspin由非結(jié)構(gòu)化N末端區(qū)域和C末端非典型激酶結(jié)構(gòu)域組成[3]。研究表明，Haspin參與組蛋白磷酸化，尤其是有絲分裂期間的蘇氨酸3上的組蛋白H3（H3T3）磷酸化[4]，這種特定的磷酸化在有絲分裂期間充當(dāng)著絲粒處的染色體乘客復(fù)合物（chromosomal passenger complex，CPC）的停靠位點(diǎn)，CPC包括硼烷，INSENP和Aurora激酶B（AURKB）[5]。Haspin主要位于有絲分裂期間的濃縮染色體，核膜破裂后的中心體，中期紡錘體微管[2]。Haspin介導(dǎo)的H3T3ph將染色體乘客復(fù)合物募集到著絲粒區(qū)域，該復(fù)合物調(diào)節(jié)著絲粒-微管連接，以實(shí)現(xiàn)染色體的正確排列和分離[6]。RNAi或者抑制Haspin會(huì)導(dǎo)致染色體失衡，姐妹染色單體之間的內(nèi)聚力過(guò)早喪失，并形成多級(jí)紡錘體，從而防止有絲分裂處于中期前狀態(tài)[7]。由于缺乏在其激活區(qū)段中保守的ATP / Mg2 +結(jié)合基序Asp-Phe-Gly（DFG）和激酶結(jié)構(gòu)域中的發(fā)散結(jié)構(gòu)，Haspin是被認(rèn)為是非典型真核蛋白激酶的少數(shù)蛋白質(zhì)之一[8]。這種結(jié)構(gòu)上的特異性使得有可能設(shè)計(jì)出更具選擇性或特異性的Haspin抑制劑，并減少可能由于對(duì)具有更保守的激活片段的激酶的伴隨活性而引起的副作用[9]。最近，Haspin激酶已成為抗癌藥物的重點(diǎn)[10]?？傮w而言，抑制Haspin激酶活性可被視為癌癥治療的有前途的治療策略。

1 Haspin抑制劑在體外抗腫瘤的研究進(jìn)展

Haspin在單倍體生殖細(xì)胞的細(xì)胞周期和分化中起著至關(guān)重要的作用，目前針對(duì)Haspin抑制劑在腫瘤治療中的研究主要還處于體外研究階段，包括膽囊癌，胰腺癌，黑色素瘤，肺癌，結(jié)腸癌和卵巢癌等。據(jù)報(bào)道，Haspin抑制劑可以在多種腫瘤中抑制細(xì)胞增殖，Jong-Eun Kim等研究表明Haspin抑制劑（香豆雌酚）影響肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549、結(jié)腸癌細(xì)胞系 HCT116和HT-29、黑色素瘤細(xì)胞系SK-Mel 5等細(xì)胞增殖[11]。Johannes C.Melms等報(bào)道Haspin抑制劑（CX-6258）在RAF/MEK抑制劑敏感/耐藥的黑色素瘤中顯示出活性。首先，與癌旁組織相比，Haspin在惡性腫瘤中的表達(dá)更強(qiáng)，并且CX-6258對(duì)Haspin的抑制作用在離體擴(kuò)增的人腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞（tumor-infiltrating lymphocyte，TIL），增殖的TIL和體外分化的神經(jīng)元中毒性低，這表明Haspin可作為惡性腫瘤潛在治療靶標(biāo)。其次，對(duì)Haspin的靶向抑制通過(guò)誘導(dǎo)IFNα1和IFNβ1以減少增殖，使腫瘤細(xì)胞有絲分裂停滯促進(jìn)微核形成。同時(shí)，免疫微環(huán)境中的免疫抑制性T調(diào)節(jié)細(xì)胞被耗盡，并且增加了在產(chǎn)生IFNγ的CD8 +T細(xì)胞中的表達(dá)[12]。Xu Han等人在胰腺癌中進(jìn)行了功能喪失實(shí)驗(yàn)，敲除Haspin后通過(guò)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)Haspin通過(guò)下調(diào)Bcl-2、Bcl-w、clAP-2、HSP60和Livin的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞增殖及遷移能力，同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[13]。同樣地，Dawei Zhu等人在膽囊癌中的研究，提示Haspin通過(guò)下調(diào)與凋亡相關(guān)的Caspase 3、IGFBP-5、p21及sTNF-R1基因的表達(dá)發(fā)揮作用[14]。其中，Caspase、Livin和BCL-2 家族均與腫瘤凋亡相關(guān)。Clement Opoku-Temeng等人證明CHR-6494可誘導(dǎo)G2/M細(xì)胞周期停滯以及HCT116和HeLa細(xì)胞凋亡，HSD929和HSD972既是Haspin的有效抑制劑，又對(duì)HCT116和HeLa細(xì)胞系具有抗增殖活性[4]。藥物滲透性和穩(wěn)定性等都會(huì)影響Haspin抑制劑表型，從而影響其抗癌活性。

2 Haspin抑制劑在體內(nèi)抗腫瘤的研究進(jìn)展

目前，Haspin抑制劑在體內(nèi)抗腫瘤作用的精準(zhǔn)機(jī)制尚未明確，但是其抗腫瘤作用已得到廣泛證實(shí)。在減數(shù)分裂前期，Haspin對(duì)于通過(guò)AURKC對(duì)紡錘體組裝檢驗(yàn)點(diǎn)(spindle assembly checkpoint, SAC)的正向調(diào)控來(lái)延遲有絲分裂的進(jìn)行發(fā)揮重要作用。Suzanne M.Quartuccio團(tuán)隊(duì)通過(guò)功能喪失實(shí)驗(yàn)，揭示Haspin抑制導(dǎo)致減數(shù)分裂I的加速，阻止SAC的募集以及破壞染色體間軸中Aurora激酶C (AURKC) 的定位和活性，該方法靶向表觀遺傳標(biāo)記來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)[15]。此外，Haspin抑制劑能夠誘導(dǎo)良好的免疫環(huán)境來(lái)控制腫瘤的生長(zhǎng)并增加對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICI）敏感性。Johannes C.Melms等發(fā)現(xiàn)Haspin抑制劑以cGAS依賴性方式誘導(dǎo)I型干擾素反應(yīng)，并抑制體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)，其團(tuán)隊(duì)以CX-6258處理尤因肉瘤細(xì)胞系后，進(jìn)行皮下成瘤實(shí)驗(yàn)，結(jié)果提示細(xì)胞生長(zhǎng)在低粘附力環(huán)境中以抑制腫瘤的形成[12]，有絲分裂分離錯(cuò)誤導(dǎo)致的染色體不穩(wěn)定性（CIN）與Haspin通過(guò)激活Sting信號(hào)通路引起的轉(zhuǎn)移潛力增加相關(guān)[11]，從而導(dǎo)致了免疫抑制性腫瘤微環(huán)境。Huertas D.等人報(bào)道了使用小鼠異種移植模型的Haspin激酶抑制劑CHR-6494）的抗腫瘤活性，CHR-6494可在具有以下作用的小鼠模型中減少血管生成和腫瘤生長(zhǎng)，且被無(wú)毒性證據(jù)[16]。在此基礎(chǔ)上，Hiromitsu Tanaka證實(shí)CHR-6494可抑制Apcmin/+小鼠的腸息肉發(fā)展、惡病質(zhì)和性腺功能減退[17]。

3 Haspin抑制劑研究進(jìn)展

目前，關(guān)于Haspin抑制劑目前主要為靶向ATP結(jié)合位點(diǎn)Haspin抑制劑，如下所示：（1）以5-Itu為代表的核苷類：其靶向腺苷激酶（Adk），已證明5-ITu的細(xì)胞毒性對(duì)于抑制裸鼠結(jié)腸癌異種移植物中的腫瘤有作用[18]；（2）以LDN-0192960為代表的Cr啶衍生物：在HeLa細(xì)胞中，LDN-0192960通過(guò)降低中過(guò)表達(dá)Haspin的p-Thr3H3的水平以抑制經(jīng)典的Haspin抑制表型[19]；（3）以LDN-211898為代表的β-Carboline衍生物：在有絲分裂的HeLa細(xì)胞中，經(jīng)LDN-211898處理后顯示了經(jīng)典的Haspin抑制表型，且p-Thr3H3表達(dá)下調(diào)，這與5-Itu相類似[20]。（4）以CHR-6494為代表的咪唑并噠嗪衍生物：在離體雞胚主動(dòng)脈弓環(huán)測(cè)定中，已顯示CHR-6494可起抑制血管生成作用[16]；在體內(nèi)，CHR-6494抑制裸鼠異種移植的腫瘤生長(zhǎng)。（5）其他。

4 總結(jié)與展望

在活躍增殖的細(xì)胞中，有絲分裂是生物賴以生存的基本方式，而細(xì)胞周期是一個(gè)復(fù)雜且進(jìn)化上保守的過(guò)程。鑒于細(xì)胞周期畸變是癌癥的標(biāo)志，數(shù)十年來(lái)，有絲分裂一直是抗癌策略的聚焦點(diǎn)。在本文中，我們從有絲分裂出發(fā)，著眼于有絲分裂重要的蛋白激酶Haspin，其相較于癌旁組織，在多種類型癌癥類型中高表達(dá)，這為Haspin抑制劑可以作為多種惡性腫瘤的治療提供可行性基礎(chǔ)。在過(guò)去的十年中，已研究及開發(fā)出許多Haspin抑制劑。這些發(fā)現(xiàn)支持Haspin作為直接抑制腫瘤生長(zhǎng)的靶標(biāo)，且可以作為癌癥治療的手段之一，Haspin抑制劑抗腫瘤主要機(jī)制是在有絲分裂中的作用是促進(jìn)抗增殖活性和增強(qiáng)免疫原性。它結(jié)構(gòu)與眾不同，因此在癌癥中可能具有潛在的治療用途，副作用更少。但是，Haspin抑制劑當(dāng)前未知的下游目標(biāo)仍尚未明確，需要進(jìn)一步探索其抗腫瘤作用的機(jī)制。