（1中国药科大学 江苏 南京 210009；2江苏省肿瘤与发生重点实验室 江苏 南京 210009）
【摘要】细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin dependent kinase，CDKs）广泛参与到调控细胞增殖、转录的生理活动。其中CDK9是调控细胞转录的关键酶，属于是正性转录延长因子b（P-TEFb）中的催化亚基成分，主要负责调控转录延伸。CDK9的异常表达与很多疾病的发生有关，在多种肿瘤中调控异常。CDK9目前是抗肿瘤药物研发的热门靶点，已经有十几个CDK9抑制剂进入临床研究阶段。
【关键词】CDKs；CDK9；RNA转录；抗肿瘤机制
【中图分类号】R73-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2017）15-0005-02
1.细胞周期蛋白依赖性激酶
细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin dependent kinase），CDK家族属于Ser/Thr蛋白激酶家族，是一类可以调控细胞周期的重要因子。不同的CDK通过和相应的细胞周期蛋白（cyclin）相结合，参与细胞的周期调控、转录、代谢等各个阶段[1]。
2.CDK家族在肿瘤中的作用
根据CDK在细胞中的功能不同，可以把CDK主要分为两大类，第一类参与细胞周期调控。CDK对细胞周期的调控体现在checkpoint即细胞周期检查点上。CDK4和CDK6通过使视网膜母细胞瘤因子磷酸化来推动细胞通过G1期检查点[2]。细胞在S期的关键是cyclinE/CDK2复合物，当cyclinE与CDK2结合后，使其底物蛋白磷酸化，推动细胞G1/S期进程，保证DNA合成得以进行。在G2-M期，cyclinA、cyclinB与CDK1 结合形成复合物后，被具有识别cyclinB-CDK1的泛素破坏，导致CDK1 复合体被蛋白酶体降解[3]，完成一个细胞周期。另一类CDK参与细胞转录调节。CDK7、CDK8、CDK9均通过调节RNA 聚合酶Ⅱ的磷酸化来影响转录过程。CDK7参与组成了细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶激活激酶(cdk-activating kinase,CAK)，CAK是RNAPⅡ的重要组成部分，能够磷酸化RNAPⅡ末端的羧基结构域。CDK8是β-catenin上游的基因，它与原癌基因cMYC结合，同时cMYC又是β-catenin的结合位点，在缺少CDK8 分子的条件下，β-catenin不能直接同cMYC启动子结合，所以说CDK8可以通过WNT/β-catenin通路影响肿瘤的发展过程[4]。
3.CDK9及CDK9关于RNA转录的调控
CDK9是一个色氨酸/丝氨酸依赖酶，有两种蛋白亚型，42KDa的CDK9亚型为主要亚型，55KDa的亚型为次要亚型。CDK9对转录的调控非常明确[5]，它和它的调节亚基cyclin T相结合形成P-TEFb，P-TEFb可以使RNAPⅡ的羰基末端磷酸化，并且正性调控mRNA的转录延伸活性。而P-TEFb受到严格的调控。P-TEFb与LARP7、HEXIM1/2、7SK、ncRNA结合形成一个抑制性复合体，被激活时可以释放出来产生活性。一些可以与P-TEFb相互作用的转录因子有MYC，NF-KB等。其中Myc基因会被RNAPⅡ被释放到转录延长阶段这个过程而参与调控。CDK9参与T淋巴细胞的分化和恶性转移的过程，也与细胞因子，如TNF、IL-6相互作用[6]。在许多肿瘤中，CDK9不受调控，它会参与到抗凋亡因子的表达和肿瘤细胞增殖的过程中。近期有研究显示，抑制CDK9可以从蛋白水平显著降低MCL-1表达，并且影响BCL-2家族蛋白表达水平，诱导细胞凋亡，并且阻断细胞于G2/M期。CDK9可以和许多转录因子相互作用，调控它们的活性。因此，以上这些证据表明了，CDK9可以作为一个实用的抗肿瘤药物靶点，并且前景广泛。
4.CDK9抑制剂的研发现状-
CDK9是临床针对血液系统肿瘤和淋巴瘤的热门靶点，目前已经进入临床实验阶段的药物大约有13种，本文对近年仍有进展的几种药物进行如下介绍。
4.1 Flavopiridol由赛诺菲开发，是第一个进入临床实验阶段的CDK抑制剂，可以促进细胞周期阻滞，诱导肿瘤细胞凋亡，影响转录进程。Flavopiridol对淋巴瘤效果显著，响应率80%以上；与阿糖胞苷和米托蒽醌的合用，使急性髓性白血病(AML)的缓解率达到60%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Flavopiridol是治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)、AML的孤儿药。2016年12月，日本住友制药公司完成了对Flavopiridol母公司Tolero的收购，希望此项收购可以推动Flavopiridol在临床方面进一步发展。
4.2 Dinaciclib是默沙东公司研发的CDK抑制剂。临床实验中，Dinaciclib对CLL和黑色素瘤显示出了良好的效果。在对多发性骨髓瘤(MM)的研究中，Dinaciclib单独用药即显示出了良好的结果，部分响应率为11%。2011年Dinaciclib被美国认证为治疗CLL的孤儿药。目前该药正在进行临床Ⅲ期试验，实验目的是比较该药和ofatumumab对复发性CLL的治疗效果。
4.3 TG-02是Tragara制药公司收购的针对血液肿瘤、小淋巴细胞瘤的CDK9抑制剂。在体外，TG-02可以通过MAPK\ERK5通路抑制MM的增殖并且诱导凋亡。现在TG-02正在进行多项临床Ⅰ期实验。已完成的临床试验显示TG-02可以影响白血病干细胞的增殖，并提高提高了其对化疗药物的敏感性。2015年11月，Tragara公司宣布同香港李氏制药公司合作，共同对TG-02进行开发。
4.4 p1446是Presage生物科学公司在近期收购的口服CDK抑制剂。目前p1446已经完成了同Voruciclib联用的关于黑色素瘤的临床Ⅰ期研究，55%的病人至少有部分反应。Presage公司计划通过该公司的CIVO研究平台来进一步推进p1446在临床上的研究进展。目前p1446正在进行一项关于复发和难愈性CLL的临床Ⅱ期实验。
4.5 Wogonin（汉黄芩素）是从黄芩中分离提取而得到的黄酮类化合物，具有很强的抗肿瘤活性。近期有研究现实Wogonin可以通过抑制CDK9的活性从而影响RNAPII的磷酸化，进而影响转录活性。下调MCL-1的表达，诱导细胞凋亡。Wogonin目前得到了SFDA临床Ⅰ、Ⅱ期的批件，并且已经开展了临床Ⅰ期的研究。
5.总结
由于广谱CDK抑制剂的在临床试验中不断失败，人们开始以单特异性的CDK抑制剂为研究热点。CDK9可以激活RNAPⅡ的转录活性，还可以调控一些抗凋亡蛋白MCL-1，BCL-2的表达，对CDK9进行抑制可以促进肿瘤细胞的凋亡。就目前的临床结果而言，CDK9在血液系统肿瘤，淋巴瘤，黑色素瘤上展示出良好的效果。而相比于单独用药，CDK9在联合用药方面的前景更被看好。因此，需要进一步探索CDK9抑制剂与其他抗肿瘤药物联合用药的可能性，提高药物使用的安全性和有效性，找到最为合理有效的联合用药策略，加速推动CDK9抑制剂的上市。
【参考文献】
[1] Lim S, Kaldis P. CDKs cyclins and CKIs: Roles beyond cell cycle regulation [J]. Development, 2013, 140(15): 3079-3093.
[2] Lundberg AS, Weinberg RA. Functional inactivation of the retinoblastoma protein requires sequential modification by at least two distinct cyclin-cdk complexes. Mol Cell Biol. 1998 Feb;18(2):753-61.
[3] Baldin V,Cans C,Knibiehler M,et al.Phosphorylation of human CDC25B phosPhatase by CDK1-cyclin A triggers its proteasome-dependent degradation. [J].JBiol Chem,1997 Dec 26,272(52): 32724-32731.
[4] Wang S and Fischer PM, Cyclin-dependent kinase 9: a key transcriptional regulator and potential drug target in oncology, virology and cardiology [J]. Trends Pharmacol Sci, 2008. 29(6): p. 302-13.
[5] Seo JO,Han SI.Role of CDK8 and β-catenin in colorectal adenocarcinoma[J].Oncol Rep,2010,24(1):285-291．
[6] Loblaw DA,et al,Initial hormonal management of androgen-sensitive metastatic, recurrent, or progressive prostate cancer: 2006 update of an American Society of Clinical Oncology practice guideline [J]. J Clin Oncol, 2007. 25(12): p. 1596-605.
论文作者:安腾1,戴琴升2,郭青龙（通讯作者）1
论文发表刊物:《医药前沿》2017年5月第15期
论文发表时间:2017/5/26
标签：转录论文; 细胞论文; 抑制剂论文; 蛋白论文; 肿瘤论文; 周期论文; 磷酸化论文; 《医药前沿》2017年5月第15期论文;