时常会考虑到一个问题：人的存在，是为了大脑，还是心脏？虽说项目中经常研究靶点问题，可是面对复杂细胞构造，还是觉得其中机理过于神奇。如果把问题简单看，细胞的核心，应该在细胞核之中。那么细胞的存在，是否又是为了保持相对完整的基因组呢？感觉自己又回到了上学时代，每次看到氨基酸对应的密码子都觉得太神奇，就会想到《创世纪的第八天》中提到的DNA反向双螺旋结构的发现过程——反向、双螺旋、碱基互补，觉得很美！如果有这样一个模型，我想应该摆放在办公桌上，时而让人思考一些基本问题。
DNA常驻核中，时而沉睡，时而清醒；时而松弛，时而紧张。最近在做过一个POLQ相关的TMEJ实验，我们合成了一个线性的DNA，包括启动子+报告蛋白+转录终止子，结果显示转染后2小时，就有很多蛋白已经被编码出来。这表明细胞核中的转录、mRNA出核、核糖体翻译蛋白的过程，可以很快，效率很高，这和《三体》中的世界很像，也可能像分子反应一样，即有合适的原料（蛋白，mRNA， DNA）、合适的条件（时间、空间、结构），就会产生一定的产物（转录、翻译、复制）。能进入细胞核的成员，是否都是关键成员？常驻核中的成员，是否不易靶向？本文简要介绍下EZH2和EED相关药物研发进展，并提供相应解决方案。
支原体细胞中核酸和蛋白的虚拟结构1
EZH2，enhancer of zeste homolog 2，是Polycomb group (PcG) protein家族成员，PRC2复合物的一个催化亚基，从植物、到蝇虫到人类都高度保守，可通过甲基化组蛋白H3第27位赖氨酸来影响DNA的转录水平，抑制包括200种以上的抑癌基因的表达，主要有HOXC8, HOXA9, MYT1, CDKN2A 和retinoic acid target genes等等。EZH2蛋白常在乳腺癌、前列腺癌、膀胱癌中高表达2。PRC2全称polycomb repressive complex 2，家族中还有PRC1和PhoRC，主要负责催化H3K27的甲基化(H3K27me1, H3K27me2, and H3K27me3)。
EZH2 status in various cancers3
现在再看这种复合物的功能，觉得很神奇，大家以团队协作的方法，发挥着全新的功能。单独看蛋白自身的结构，功能域并不多。这个不像胞质中蛋白间简单的信号转导，如蛋白互作后容易快速发生磷酸化和去磷酸化，需要将信号快速传递下去，最终反馈到细胞核中。在细胞核中，更容易接触到遗传信息，调控机制也比较复杂。在肩负复制、传递遗传物质的职责外，还需要考虑细胞的应激调控，DNA的活化和去活化的职能部门，是相当辛苦的。PRC2的复合物，由主要5个成员组成（有报道称至少需要4个成员4），有催化亚基EZH2 （enhancer of zeste homolog 2），调节亚基EED（embryonic ectoderm development）和SUZ12（suppressor of zeste 12），组蛋白结合蛋白RbAp46/48 (also known as RBBP7/4)，还有结合DNA启动子并抑制其转录的锌指蛋白AEBP2（Adipocyte Enhancer-Binding Protein 2），也有报道显示EED可结合甲基化后的H3K27，根据蛋白自身结构域的特点，大致可以猜想各个蛋白间的配合过程和PRC2对DNA活化的抑制作用。
Possible architecture of the PRC2 complex2
Selected PRC2 inhibitors5
其中EED蛋白有报道显示该蛋白可结合三甲基化的组蛋白，抑制DNA的活化，关键位点突变后会使PRC2复合体失去对组蛋白的甲基化能力，如此便引入了一个可变构调节PRC2复合物活性的可能性。6关于PRC2和EZH2的研究及药物研发工作已开展多年7,8，也发现了很多高活性的分子，体现很好的效果，如DZNep，EPZ005687，GSK126，UNC1999，，EI1，GSK343，GSK926，EPZ011989，ZLD10A，，CPI-360和CPI-169等3，还有处于临床阶段的PF-06821497（NCT03460977）CPI-1205 (Lirametostat，NCT02395601)和DS-3201b（Valemetostat）9，海和生物的HH285310，信诺维的XNW5004、恒瑞的SHR2554等等，还有去年FDA批准上市的EPZ-6438 (Tazemetostat)4，足以展示该靶点和通路成药性方面的优势。只是临床中也发现突变耐药的情况，如Y111D，A677G，Y641F/N，Y726F等等11-13，IGF-1R, PI3K和 MAPK等通路的活化，也会拮抗药物的抑制作用，科学家们也在这条通路上仍在寻找新的靶点。看到2022年AACR的摘要中报道了HH2853与tazemetostat头对头相比的体内、体外的活性数据，显示对EZH1/2有较高的的抑制活性，并且对耐药突变有效果，目前处在临床招募阶段，期待会议后能看到更有优质的数据。2013年有团队报道破坏EZH2和EED（embryonic ectoderm development）之间的相互作用，可抑制依赖EZH2介导的H3K27的甲基化，进而抑制癌细胞的增殖14，在某种程度上提供了一些肿瘤选择性的抑制，避免了直接抑制EZH2而导致的一些毒副作用。2017年Novartis团队首次报道了EED抑制剂（EED226）抑制肿瘤的效果5,15。利用PRC2复合物和H3[21-44, K27Me0]通过HTS方式筛选到先导化合物，通过结构解析发现该化合物的结合会进一步诱导EED的构象变化，并产生更容易靶向的活性口袋（PDB ID: 5GSA）4,14。直到后来发现活性更好的compound 43（EED226），并且在CDX模型中表现出良好的效果，给药停止后的百余天，肿瘤也未曾复发。结合DMPK实验在溶解度、透膜性、稳定性、吸收、生物利用度等方面的评价，都展示较好的成药性，在选择性和安全性的评价中，都表现了良好的特征，也表面靶向EED的可能性及优势。
除此之外，还有一些EED的抑制剂陆续被报道，如A-39516（化合物综合特性不好，文中用到了很多常用的筛选方法），MAK68317，BR00118，EEDi-5285和EEDi-105619，体外CDX模型上也展现了长效的抑瘤作用
地 址： 北京市经济技术开发区科创十三街18号院16号楼
联系人： 蔡世伟
电 话： 010-67809840,18513687260
传 真： 010-67809840
Email：caisw@ice-biosci.com
