溴結(jié)構(gòu)域蛋白4在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)與腫瘤形成中的作用及其抑制劑的研究進(jìn)展

楊林瑞，張風(fēng)河

（山東大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院 口腔頜面外科/山東省口腔組織再生重點實驗室/山東省口腔生物材料與組織再生工程實驗室，山東 濟(jì)南 250012）

作為溴域及超末端結(jié)構(gòu)（bromodomain and extraterminal domain，BET）家族中的一員[1]，溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（bromodomain 4，BRD4）通過調(diào)節(jié)細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄從而調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，因此在正常細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞的生理活動中扮演著重要角色[2]。BRD4由以下幾個結(jié)構(gòu)域組成：2個BD結(jié)構(gòu)域（bromodomains，BDs），分別命名為BD1和BD2，BD結(jié)構(gòu)域由4個被可變環(huán)區(qū)分開的α螺旋共同形成1個識別乙酰基賴氨酸的疏水空腔，1個ET（extraterminal）結(jié)構(gòu)域，1個富含絲氨酸的SEED結(jié)構(gòu)域，1個富含脯氨酸的C末端結(jié)構(gòu)域（C-terminal district，CTD）以及最末尾的由83個氨基酸組成，結(jié)合正性轉(zhuǎn)錄因子b（positive transcription elongation factor b，P-TEFb）的區(qū)域（P-TEFb binding region）。其功能的實現(xiàn)也依賴于上述結(jié)構(gòu)[3-5]。

BET家族蛋白（尤其是BRD4）基因的過度表達(dá)以及基因重排和基因突變常與多種疾病，尤其是惡性腫瘤的發(fā)生有關(guān)[6-7]。BET家族蛋白在促進(jìn)多種血液學(xué)惡性腫瘤如混合譜系白血病（mixed lineage leukemia，MLL）、急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）中c-myc等癌基因的異常表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞異常增殖方面發(fā)揮重要作用[4,8-10]。BRD4作為一種遺傳易感性基因，它能預(yù)測乳腺癌的進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后，并通過調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)基因的表達(dá)控制乳腺癌轉(zhuǎn)移[11-12]。在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系中，BRD4表達(dá)明顯上調(diào)，并且高水平的BRD4往往與不良預(yù)后密切相關(guān)。而抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系BRD4表達(dá)可降低腫瘤侵襲性，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，加速細(xì)胞凋亡。2018年，Gao等[13]研究發(fā)現(xiàn)BRD4抑制劑可抑制eIF4E及下游基因表達(dá)，進(jìn)而延緩非小細(xì)胞型肺癌細(xì)胞的生長。BRD4在原發(fā)和轉(zhuǎn)移性黑素瘤組織中均高度過表達(dá)，而BRD4抑制劑可迅速下調(diào)關(guān)鍵的細(xì)胞周期基因（如SKP2、ERK1和c-myc等）的表達(dá)，抑制黑色素瘤細(xì)胞增殖、腫瘤體積增長和在動物模型中的轉(zhuǎn)移。并且BRD4抑制劑對于BRAF或NRAS基因突變型黑素瘤細(xì)胞依然有效[14]。此外，BRD4蛋白在前列腺癌中也有顯著表達(dá)。在去勢性前列腺癌中，BRD4基因的下調(diào)導(dǎo)致細(xì)胞增殖能力和侵襲性的顯著降低，在小鼠模型中，BRD4抑制劑比直接應(yīng)用雄激素拮抗劑表現(xiàn)出更強(qiáng)大的抗癌活性[15]。值得注意的是，BRD4可以作用于多種基因，且對于絕大多數(shù)原癌基因來說，它們幾乎均受BRD4的調(diào)控[16]，這一發(fā)現(xiàn)也為治療惡性腫瘤指明了新方向，目前BRD4抑制劑被認(rèn)為是治療惡性血液病和惡性實體腫瘤的新希望。

本文分析BRD4及其抑制劑在轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中的功能及其與腫瘤細(xì)胞的相互作用，綜述BRD4抑制劑治療腫瘤的優(yōu)越性及局限性，進(jìn)而為相應(yīng)的臨床療法提供可行性分析及新的思路。

1 BRD4對于真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)功能

作為一種轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳調(diào)控因子，BRD4在胚胎發(fā)育和腫瘤形成過程中起著關(guān)鍵作用，由于BRD4對乙?；潭雀叩牡鞍子H和力更高，因此它們與染色質(zhì)內(nèi)高度乙酰化的組蛋白區(qū)緊密結(jié)合，并作用于轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控元件（如啟動子、增強(qiáng)子等），在轉(zhuǎn)錄的起始和延伸階段促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄[17]。

BRD4最初被發(fā)現(xiàn)時被認(rèn)為是一種控制細(xì)胞周期的蛋白。在有絲分裂過程中，它能與染色體結(jié)合并標(biāo)記在G1期準(zhǔn)備轉(zhuǎn)錄的基因，保證正常的細(xì)胞周期[18]。它還在胚胎的發(fā)育期通過直接或與轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同的方式調(diào)控胚胎干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過程以及實現(xiàn)多能干細(xì)胞的自我更新[19]。BRD4同時還在脂肪細(xì)胞和肌肉細(xì)胞的形成中起重要作用[20]。使用BRD4抑制劑干擾BRD4的活性，還會影響成骨細(xì)胞礦化成骨[21]?？偠灾珺RD4能識別組蛋白密碼（histone code），并通過與具有譜系特異性的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，在高度乙?；途哂袕?qiáng)轉(zhuǎn)錄傾向的染色質(zhì)區(qū)域（主要是啟動子和增強(qiáng)子）中大量累積，進(jìn)而促進(jìn)RNA聚合酶II（RNA-Pol II）的活化[22-23]。這些功能的實現(xiàn)，主要但并不完全依賴于BRD4的BD識別乙酰化蛋白的能力[21]。

1.1 BRD4在真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄起始階段的作用

RNA Pol II在轉(zhuǎn)錄前復(fù)合體（preinitiation complex，PIC）上與啟動子結(jié)合，并通過C末端結(jié)構(gòu)域第5位絲氨酸（Ser5）磷酸化保持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定并加強(qiáng)與啟動子的結(jié)合[24]。PIC的形成，既受增強(qiáng)子的影響又由轉(zhuǎn)錄因子和其他轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白控制[25]。其中，中介因子復(fù)合體（Mediator）發(fā)揮著中心作用。在轉(zhuǎn)錄起始階段，中介因子復(fù)合體與通用轉(zhuǎn)錄因子（general transcription factors，GTFs）相互作用，促進(jìn)PIC的形成和CTD的磷酸化，還可促進(jìn)增強(qiáng)子與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合并與啟動子區(qū)域相互作用[26]。同時，中介因子復(fù)合體還可與聚合酶II多肽M（polymerase II polypeptide M，POLR2M）和超級延伸復(fù)合物相互作用，調(diào)控RNA Pol II引導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄起始、暫停和延伸過程。BRD4作為中介因子復(fù)合體的輔助因子，與中介因子復(fù)合體在增強(qiáng)子，尤其是在超級增強(qiáng)子中共定位。

增強(qiáng)子由成簇的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點構(gòu)成。這些結(jié)合位點構(gòu)成可供轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)復(fù)合體結(jié)合的平臺[27]。一方面，轉(zhuǎn)錄因子主要與增強(qiáng)子結(jié)合，另一方面轉(zhuǎn)錄因子以及染色質(zhì)修飾蛋白還可與BRD4互相作用，因此BRD4和轉(zhuǎn)錄因子之間的化學(xué)反應(yīng)既影響B(tài)RD4與增強(qiáng)子的結(jié)合，又決定了靶基因?qū)τ贐RD4的敏感性[23]。而轉(zhuǎn)錄因子通過乙酰基轉(zhuǎn)移酶，促進(jìn)核小體和/或其他的非組蛋白甚至轉(zhuǎn)錄因子自身的乙酰化，BRD4與這些乙?；慕M蛋白和轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合還將穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄因子與增強(qiáng)子的結(jié)合，從而維持高轉(zhuǎn)錄活性。在某些情況下，BRD4通過乙?；D(zhuǎn)移酶的介導(dǎo)，在組蛋白乙?；膯幼雍驮鰪?qiáng)子中聚集。而在另一些情況下，BRD4也可以直接作用于轉(zhuǎn)錄因子以及染色質(zhì)修飾蛋白，這種直接作用既可以通過BDs[28]（這種方式依賴于轉(zhuǎn)錄因子的乙酰化狀態(tài)），也可以通過其他的BRD4結(jié)構(gòu)域，這種方式既不需要乙酰基轉(zhuǎn)移酶的活性，也不受BRD4抑制劑的影響，并具有獨特的選擇特異性[29]。

通過這些相互作用，BRD4松解（decompacting）染色質(zhì)和加速mRNA的合成以促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始。而BRD4與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的特異性及其激活的下游信號通路對于研究BRD4靶基因的選擇特異性有重要意義。

1.2 BRD4在真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄延長階段的作用

啟動子清除后，RNA延伸到23 nt時，即進(jìn)入轉(zhuǎn)錄過程中的主要限速步驟。Pol II C末端結(jié)構(gòu)域第五位絲氨酸被轉(zhuǎn)錄因子TFIIH的CDK7亞基磷酸化，磷酸化后的Pol II CTD能結(jié)合加帽酶并增強(qiáng)其活性，為新生的RNA鏈5'端加帽（capping）[30]，此時轉(zhuǎn)錄暫時停滯[31]，轉(zhuǎn)錄延伸抑制子（negative transcription elongation factor,NTEF） 在其中起重要作用。NTEF由兩部分組成，分別是DRB敏感性誘導(dǎo)因子（DRB-sensitivity inducing factor，DSIF）和負(fù)性延伸因子（negative elongation factor,NELF）[32]。加帽結(jié)束后，正向轉(zhuǎn)錄延長因子b（positive transcription elongation factor-b，P-TEFb）將DSIF的Spt5亞基[33]和NELF的RD亞基[34]分別磷酸化，磷酸化的NELF從RNA Pol II上解離，并解除抑制作用。磷酸化的DSIF仍留在RNA Pol II上，并發(fā)生功能逆轉(zhuǎn)起促進(jìn)轉(zhuǎn)錄延伸的作用[32]。P-TEFb由細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK9與調(diào)節(jié)亞基周期蛋白Cyclin T1/T2a/T2b組成，并具有激酶活性[35]。它能進(jìn)一步磷酸化Pol II CTD上的Ser2[36]，使得Pol II的轉(zhuǎn)錄延伸活性恢復(fù)，使轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進(jìn)行。BRD4作為BET家族中唯一與P-TEFb反應(yīng)者[22]，BRD4的CTD與P-TEFb的結(jié)合將減少P-TEFb與抑制型核糖核酸蛋白復(fù)合物7sk/HEXIM的結(jié)合（HEXIM通過將P-TEFb以非活性形式隔離以實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄抑制）[37]，BRD4在高度乙?；途哂修D(zhuǎn)錄活性的轉(zhuǎn)錄起始位點上的積累可作為P-TEFb的對接位點，從而促進(jìn)RNA Pol II的激活及轉(zhuǎn)錄延長。其中最具有代表性的例子是精氨酸去甲基酶JMJD6[38]，JMJD6與BRD4選擇性地共定位于一組特定的遠(yuǎn)程活性增強(qiáng)子，這些增強(qiáng)子的特征是高水平的組蛋白3第4號賴氨酸的甲基化（H3K4Me1）和組蛋白3第27位賴氨酸乙酰化（H3K27Ac），并被命名為抗暫停增強(qiáng)子。BRD4和JMJD6與抗暫停增強(qiáng)子結(jié)合后，一方面對與轉(zhuǎn)錄抑制相關(guān)的組蛋白4第3號精氨酸的甲基（H4R3Me1和H4R3Me2）去甲基化以解除轉(zhuǎn)錄抑制，另一方面對7SK RNA的5'-甲基-磷酸帽去甲基化，導(dǎo)致其降解及P-TEFb的局部活化，使轉(zhuǎn)錄延長繼續(xù)進(jìn)行。

BRD4除了在活性啟動子和增強(qiáng)子上富集外，還與具有高度轉(zhuǎn)錄活性的基因主體（gene body）結(jié)合，基因表達(dá)活性的改變，都與BRD4在基因主體上的位置改變密切相關(guān)。核小體也可以阻止RNA-Pol II與基因主體結(jié)合，從而抑制轉(zhuǎn)錄延長和基因表達(dá)[38]。此外，放線菌素b對轉(zhuǎn)錄進(jìn)行的干擾也顯著減少了與靶基因結(jié)合的BRD4的量?；谶@一現(xiàn)象，Kanno等[39]認(rèn)為BRD4作為分子伴侶，利用其與乙?；M蛋白相互作用的能力，促進(jìn)RNA-Pol II快速通過高度乙?；暮诵◇w，完成轉(zhuǎn)錄延長。

1.3 BRD4如何作用于增強(qiáng)子/超級增強(qiáng)子

為了深入了解BRD4的致病功能，Zhang等[40]通過結(jié)合位點分析法（ChIP-seq）對BRD4在染色質(zhì)中的位置進(jìn)行全基因組分析，結(jié)果表明：無論是正常還是轉(zhuǎn)化細(xì)胞，其基因組中幾乎所有的有活性啟動子以及數(shù)量眾多的活性增強(qiáng)子均與BRD4有聯(lián)系，這一發(fā)現(xiàn)符合其作為基本調(diào)節(jié)因子的假設(shè)。此外，BRD4在染色質(zhì)中的位置還與幾種不同的組蛋白乙酰化標(biāo)記（如H4K5、H4K8、H3K9和H3K27）有關(guān)，這也符合它通過溴域介導(dǎo)的富集機(jī)制[16]。

此外，Delmore等[41]通過對多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系MM1.S 的myc位點的進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，在該細(xì)胞系中，myc基因異常高表達(dá)。而BRD4抑制劑可以極大程度地抑制myc轉(zhuǎn)錄，且鄰近的增強(qiáng)子區(qū)域常表現(xiàn)出高水平的BRD4占有率。值得注意的是，此區(qū)域中發(fā)生IgH增強(qiáng)子區(qū)域的易位（此易位常常與不良預(yù)后相關(guān)），并且IgH增強(qiáng)子區(qū)域的BRD4占用率比起啟動子區(qū)域高10倍以上，這表明該細(xì)胞系主要是通過增強(qiáng)子以實現(xiàn)依賴BRD4的轉(zhuǎn)錄激活[8]。在白血病細(xì)胞中，雖然沒有發(fā)生myc位點的基因重組，BRD4抑制劑同樣能抑制myc基因轉(zhuǎn)錄。白血病細(xì)胞擁有一組可與BRD4特異性結(jié)合的增強(qiáng)子，這些增強(qiáng)子位于myc啟動子下游1.7 MB（megabase），可與多種造血相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，并與myc啟動子發(fā)生長程環(huán)狀相互作用[42]?；蚪M范圍的研究表明，BRD4在基因組中廣泛分布。然而，癌癥相關(guān)基因的表達(dá)似乎均依賴于BRD4的c-myc模式[16]。雖然myc在大多數(shù)增殖的細(xì)胞中普遍表達(dá)，但調(diào)節(jié)該基因的增強(qiáng)子卻具有高度細(xì)胞特異性，這也解釋了為何不同細(xì)胞以及同種細(xì)胞myc位點上不同構(gòu)型的增強(qiáng)子對BET抑制劑敏感性各異。

上文已經(jīng)提到，BRD4可以作用于各種細(xì)胞基因組中的眾多增強(qiáng)子，但在多發(fā)性骨髓瘤MM1.S細(xì)胞系中，只在IgH區(qū)域有不到300個增強(qiáng)子表現(xiàn)出了高親和性，這些增強(qiáng)子因其對BRD4高親和性以及橫貫數(shù)十kb（kilobase）的大小而被命名為超級增強(qiáng)子。超級增強(qiáng)子是基因組中緊密相鄰的大量增強(qiáng)子簇，具有與常規(guī)增強(qiáng)子不同的功能特性[43]。

Lovén等[16]提出一種假說，由超級增強(qiáng)子調(diào)控的基因?qū)ET抑制劑更為敏感。這一假設(shè)基于在MM1.S細(xì)胞[16]和Ly1淋巴瘤細(xì)胞[44]中進(jìn)行的全基因組分析發(fā)現(xiàn)與位于典型增強(qiáng)子附近的基因相比，位于超級增強(qiáng)子附近的基因的mRNA水平更容易被JQ1下調(diào)。然而這種差異的幅度相當(dāng)小，但Lovén等[16]認(rèn)為是因為缺乏對于不同mRNA半衰期差異的考慮，以及假設(shè)增強(qiáng)子只調(diào)節(jié)離它最近的基因的表達(dá)導(dǎo)致了這種差異性的減少。此外，最近Sengupta等[43]發(fā)現(xiàn)BET抑制劑的癌基因特異性可能是一個定量的結(jié)果：超級增強(qiáng)子區(qū)域中轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)節(jié)因子結(jié)合的濃度，以及H3K27Ac和H3K3Me1的數(shù)量，均超過了常規(guī)增強(qiáng)子至少一個數(shù)量級。由此可見，在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中，超級增強(qiáng)子在維持細(xì)胞特性，驅(qū)動特定癌細(xì)胞高度依賴的致癌基因的表達(dá)方面起核心作用。全基因組研究表明，超級增強(qiáng)子可標(biāo)記多種惡性腫瘤中的特異性轉(zhuǎn)錄因子及原癌基因，說明超級增強(qiáng)子在腫瘤發(fā)生過程必不可少，而且為癌細(xì)胞特有，其在未發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中幾乎不存在[45]。

2 BRD4抑制劑治療的優(yōu)點及局限性

目前的BRD4抑制劑可分為單價型和二價型。單價BRD4抑制劑分別與BRD4蛋白的兩個溴域結(jié)合。而二價BRD4抑制劑能夠同時結(jié)合BRD4的 2個溴域。單價BRD4抑制劑根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)，可分為三氮唑類衍生物、異惡唑類衍生物、吡啶類衍生物、四氫喹啉類衍生物等[46]。JQ1是發(fā)現(xiàn)最早、研究最透徹的小分子BRD4抑制劑，它通過與BRD4的Asn140、Tyr97殘基形成氫鍵，從而與BRD4形成穩(wěn)定的結(jié)合[17]，以它為代表的這些與乙?；鶊F(tuán)成分類似的分子，通過與染色質(zhì)的乙?；鶊F(tuán)競爭結(jié)合位于BD上的乙酰賴氨酸結(jié)合口袋（acetyl-lysine binding pocket），將BRD4從染色質(zhì)中分離出來，進(jìn)而阻止原癌基因的轉(zhuǎn)錄[8]。

JQ1的療效最早中線癌（midline carcinoma，NMC）中得到驗證，它是一種以t（15；19）（q13，p13.1）易位為特征的低分化高致命性的鱗癌，其t19處的斷點是BRD4的作用位點，BRD4可以通過染色體易位發(fā)生突變，并與NUT基因框內(nèi)融合形成BRD4-NUT融合基因，該基因具有強(qiáng)致癌性[47]。由此產(chǎn)生的BRD4-NUT蛋白是一種異常的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，其致癌功能依賴于BRD4的溴域。因此，這種惡性腫瘤為BET抑制劑的初步治療評價提供了明確的理論基礎(chǔ)[48]。在中線癌細(xì)胞系中，JQ1處理導(dǎo)致染色質(zhì)釋放BRD4-NUT，并引起鱗狀細(xì)胞的終末分化和凋亡。此外，在患者來源的中線癌異種移植模型中，每日使用對正常組織毒性最小劑量的JQ1可延長荷瘤小鼠的存活時間[49]。而在預(yù)后較差的三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）中[50]，2016年，Shu等[51]發(fā)現(xiàn)BRD4抑制劑對三陰性乳腺癌具有顯著療效。除此之外，在口腔上皮鱗癌和唾液腺腺樣囊性癌的體外實驗中也證明，JQ1能夠在不傷及正常口腔上皮細(xì)胞的情況下抑制腫瘤細(xì)胞生長、轉(zhuǎn)移及侵襲[52-54]。

之前已經(jīng)提到，BRD4作為通用調(diào)控因子，通過P-TEFb相互作用影響Pol II的活性進(jìn)而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄。JQ1作用于靶細(xì)胞導(dǎo)致mRNA水平和總Pol II ser2磷酸化水平的降低[16]。然而，并非所有基因都等同地受到JQ1的影響，在不同的位點上，轉(zhuǎn)錄受到不成比例的抑制。需要強(qiáng)調(diào)的是，BET抑制劑通常具有高度的選擇特異性。例如，用JQ1治療白血病細(xì)胞會導(dǎo)致顯著的myc基因表達(dá)抑制，而用JQ1處理成纖維細(xì)胞則對myc水平的影響很小[10,55]。那么BET抑制劑在腫瘤治療中的分子機(jī)制究竟是怎樣的呢？

在轉(zhuǎn)錄的起始階段，BET抑制劑干擾BRD4與中介因子復(fù)合體的共定位。BET抑制劑處理后，中介因子復(fù)合體在早期即解體成組成該復(fù)合體的各種調(diào)控蛋白。并且對于BET抑制劑敏感度越高的成分越早解體[56]。這表明了BET抑制劑細(xì)胞毒性的核心機(jī)制之一即為抑制中介因子復(fù)合體。BET抑制劑還能持續(xù)抑制BRD4富集的增強(qiáng)子中增強(qiáng)子相關(guān)RNA（enhancer-associated RNA，eRNA）的轉(zhuǎn)錄，使BRD4與目標(biāo)增強(qiáng)子分離，阻止BRD4-RNA Pol II復(fù)合體與這些增強(qiáng)子的相互作用，導(dǎo)致RNA Pol II募集減少，進(jìn)而eRNA合成減少[39]。那么這種選擇性是如何產(chǎn)生的呢？Donato等[57]提出了一種可能影響B(tài)ET抑制劑基因靶向選擇性的代償機(jī)制：對于BET抑制劑不敏感的基因可以通過增加轉(zhuǎn)錄起始位點上的RNA-Pol II募集和轉(zhuǎn)錄起始來彌補(bǔ)BRD4抑制引起的轉(zhuǎn)錄延長的損傷。然而這對BRD4高度依賴的基因卻難以實現(xiàn)，因為這些基因為了維持高的轉(zhuǎn)錄率早已最大限度地在轉(zhuǎn)錄起始位點上裝載RNA-Pol II。BRD4抑制引起的轉(zhuǎn)錄延長阻滯阻礙了啟動子的清除和RNA-Pol II的進(jìn)一步補(bǔ)充，從而使BET抑制劑對高表達(dá)基因具有選擇易感性[57]。

對于超級增強(qiáng)子的抑制會導(dǎo)致原癌基因表達(dá)的急劇下降，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞生長抑制甚至死亡。Lovén等[16]發(fā)現(xiàn)BRD4與中介因子復(fù)合體以及P-TEFb在超級增強(qiáng)子上大量積累。超級增強(qiáng)子中，BRD4與中介因子復(fù)合體共同作為高密度轉(zhuǎn)錄復(fù)合體組裝的催化劑，改變了染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)及功能。BET抑制劑會優(yōu)先抑制與這些轉(zhuǎn)錄元件（包括c-myc或其他與超級增強(qiáng)子相關(guān)的MM相關(guān)基因如IGLL5、IRF4和XBP1）結(jié)合的BRD4進(jìn)而導(dǎo)致超級增強(qiáng)子功能的喪失，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄延長缺陷和癌基因表達(dá)的阻滯[16]。

然而俗話說得好，“道高一尺魔高一丈”，對于腫瘤來說，單一療法往往會因耐藥突變體的產(chǎn)生而變得療效不佳，BRD4抑制劑也是如此。許多腫瘤均以不同的方式表現(xiàn)出對BRD4抑制劑的耐受性[58-59]。研究表明，對BRD4抑制劑的獲得性耐藥也可能與突變無關(guān)。在AML中，當(dāng)BRD4受抑制時，c-myc的表達(dá)可通過激活Wnt信號通路進(jìn)行代償，這一代償?shù)氖峭ㄟ^局部轉(zhuǎn)錄環(huán)境的變化實現(xiàn)的。這一現(xiàn)象表明腫瘤細(xì)胞可通過局部激活myc增強(qiáng)子等其他方式進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)以拮抗BET抑制劑。

除此之外，絕大多數(shù)的BRD4抑制劑只能同時抑制BD1和BD2，因此不能作為選擇性化學(xué)探針來分別研究各個溴域的功能。并且由于BET家族蛋白在結(jié)構(gòu)上具有高度同源性，但其下游基因調(diào)控卻各不相同，上述藥物對于BET家族成員的選擇性較低，往往會影響其他基因表達(dá)，導(dǎo)致一系列副作用[60]。因此，盡管BET抑制劑的體外和體內(nèi)研究都證實了靶向抑制并顯示出潛在的治療效果；然而，在使用BET抑制劑的癌癥患者中進(jìn)行的I期臨床試驗卻未能顯示出顯著的療效，這表明BET抑制作為單一藥物治療的療效可能有限[61-62]。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，BRD4是基因組功能和穩(wěn)定性的重要組成部分。通過閱讀組蛋白密碼，BRD4可以檢測到高度乙?；娜旧|(zhì)位點（如增強(qiáng)子、端粒等），并在這些位點上積累，從而促進(jìn)功能相關(guān)的多蛋白復(fù)合物的聚集和穩(wěn)定[23]。BRD4在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中起到的中心作用為BET抑制劑的細(xì)胞毒性原理提供了新的解釋，特別是為這些藥物的臨床應(yīng)用提供了更加廣泛的可能性。值得注意的是，即便是BRD4這樣作用于眾多基因的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子也可以在靶向藥物的作用下誘發(fā)特定的生物學(xué)效應(yīng)，這也為我們尋找其他染色質(zhì)調(diào)控藥物作用靶點提供新的思路。

越來越多的臨床試驗表明，BET抑制劑聯(lián)合免疫治療和其他藥物療效更佳。研究證明BRD4抑制劑能有效抑制他莫昔芬耐藥乳腺癌細(xì)胞的生長，并且在他莫昔芬耐藥的乳腺癌異種移植小鼠模型中，BRD4抑制劑和雌激素拮抗劑氟維司瓊聯(lián)合療法具有強(qiáng)效而持久的抗癌作用[63]。在myc基因?qū)е碌牧馨土鲋?，與單獨使用任何一種治療藥物相比，聯(lián)合使用JQ1和PD-1單克隆抗體顯著降低了腫瘤大小并延長了總生存期[64]。鑒于許多激酶抑制劑的理化性質(zhì)和藥物動力學(xué)均已經(jīng)研究的較為透徹，開發(fā)“激酶加BRD4抑制劑”的聯(lián)合療法不失為一個有效策略。

盡管這些藥物的成功應(yīng)用已經(jīng)從一開始的myc依賴性的血液惡性腫瘤擴(kuò)展到實體腫瘤，但仍未完全明確這些藥物對癌癥特異性易感性是如何造成的。鑒于BRD4在各種體細(xì)胞中廣泛表達(dá)。并在非癌細(xì)胞中也與許多啟動子和增強(qiáng)子結(jié)合[23]，抑制BRD4這樣的基礎(chǔ)染色質(zhì)調(diào)控因子是如何導(dǎo)致原癌基因的選擇性抑制的，其機(jī)制尚未完全明確，加上BRD4對于BET家族較低的特異性，我們不妨將目光放在不同疾病中BRD4上游（如乙酰轉(zhuǎn)移酶和轉(zhuǎn)錄因子）或下游（如內(nèi)皮素相關(guān)因子或BCL2相關(guān)因子）效應(yīng)因子。例如JMJD6因其能調(diào)控雌激素受體依賴的增強(qiáng)子和促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始，現(xiàn)已成為潛在的藥物治療靶點[38]。因此，針對與BRD4相互作用的小分子蛋白可能是另一種新的藥物研發(fā)策略。