肺癌可用靶点——BET

一、靶点介绍

; _( h0 ^6 w& @. w根据结构/序列的相似性，可以把含溴结构域蛋白(BCPs) 划分为八大家族，如图1所示。[1]其中第II家族为BET家族，其家族成员有 BRD2、BRD3、BRD4和BRDT。

" ^1 c8 V0 d$ q' r& v5 N

图1 含溴结构域蛋白

图1 含溴结构域蛋白

  BET家族蛋白是重要的表观遗传调节蛋白和转录调控蛋白，对于细胞正常生长、细胞周期的进行具有重要意义。近年来，表观遗传调控逐渐成为肿瘤研究的热点，已被应用于临床实践。在某些疾病中，表观基因转录的失调会导致促生长相关基因的过度表达和促炎症细胞因子的激活，从而导致癌症和炎症性疾病的发展。

二、可用药物

  BRD4是基因转录和表观遗传调控过程的关键成分，其N端可以识别组蛋白尾端的特定乙酰化赖氨酸残基并选择性地与它结合，从而调控染色质重构因子、转录因子等相关蛋白与特定的基因转录位点结合，是一个理想的药物靶点，BRD4靶向药物甚至有可能成为一种泛癌种的靶向药。[2]

目前，暂未有上市的BET蛋白靶向药物，但已经有几十种药物处在临床Ⅰ期和Ⅱ期研究当中。据资料显示，BET抑制剂主要包括二氮䓬及其衍生物（JQ1、CPI-0610）、异噁唑类（I-BET151）、吡咯并吡啶酮类、喹啉酮类及其衍生物、四氢喹啉类、萘啶类等。

9 ]% ]  `) w2 s2009年三菱田边制药公司发现了二氮䓬类化合物对 BRD4蛋白具有抑制作用，其中活性较好的化合物对混合谱系白血病细胞系MV4-11表现出纳摩尔级别的抑制效应。根据结构差异，该类抑制剂可以细分为噻吩并二氮䓬和苯并二氮䓬两类。
; ]* {0 `" F% ]7 J
' r9 B9 [8 {+ a  X0 D噻吩并二氮䓬及其结构类似物最早被研究20世纪90年代，用于肠道炎症的治疗。2010年，J.Bradner等人发现在差示扫描荧光测定试验（DSF）中由于化合物1，也就是(+)-JQ1的结合，提高了BET蛋白家族内所有成员的热稳定性，且没有检测到BET家族以外的含有溴域蛋白的热稳定性的提升，但是(-)-JQ1（化合物2）并无此作用。研究表明JQ1可与乙酰化赖氨酸肽底物竞争性地结合BRD4蛋白，对病人来源的NMC细胞和小鼠NMC 异种移植模型有明显的抗增殖和抑制肿瘤效应。

虽然JQ1由于较短的半衰期没有进入临床试验研究，但其作为高效的化学探针能够有效地研究BET蛋白在相关疾病发生发展中的作用，并作为第一个BET蛋白选择性抑制剂，为后续其它抑制剂设计，合成以及活性评价提供了参考。
* R  V4 t- |/ A
+ I- f, m" q) g, E7 W  W1 b$ y化合物3（OTX-015）可有效地抑制急性髓性白血病（AML）和急性淋巴性白血病（ALL）细胞系的增殖，延长G向S期的过渡，诱导了细胞凋亡，对患者来源的白血病细胞系也显示出纳摩尔级的抑制效应。研究表明，OTX-015可以显著减少细胞内BRD2、BRD4、c-MYC的含量并增加六亚甲基二乙酰胺诱导蛋白（HEXIMI）的含量，该蛋白可使P-TEFb失活，阻断P-TEFb介导的转录延伸作用。OTX-015与表观遗传药物帕比司他和阿扎替丁联用对KASUMI细胞系的生长抑制具有协同作用。目前，OTX-015已经进入Ib期临床试验，对顽固性血液系统恶性肿瘤患者展示出良好的治疗效应。

8 r4 j9 e' N" k化合物4（TEN-010）也属于JQ1的结构类似物，在细胞增殖试验中化合物4对癌症细胞系展现出较强的抑制效应并诱导了其凋亡。该化合物已经进入Ⅰ期临床试验，主要用于实体瘤、晚期实体瘤，骨髓异常增生综合征以及急性髓细胞白血病的治疗。
! K* \% A" X2 ~6 j- O3 j
7 W4 P$ E- b  |6 r1 }& ~

4 T) Y5 i. _8 w2 E& t% o图1 化学式

葛兰素史克公司（GSK）利用含有血浆载脂蛋白（ApoAl）荧光素酶报告基因的肝细胞系筛选能够上调 ApoA1 的小分子，从而获得了化合物5(GW841819X)。
0 r7 o; c$ B1 [6 Z- j0 d* K$ G
为了得到更加有效的噻吩并二氮䓬类抑制剂并降低其对中枢神经系统GABA受体的抑制作用，GSK的研究人员对化合物5进行了结构优化，得到的化合物6提高了对 BRD4的抑制活性，但是由于化合物6在较低pH值时易发生开链而并被水解，故将氨基甲酸酯基团转换为稳定的酰胺侧链，即化合物7(I-BET-762)，提高了化合物的稳定性。目前化合物7已进入临床Ⅱ期试验阶段，主要用于雌激素受体阳性的乳腺癌治疗。

除却常规的噻吩并二氮䓬和苯并二氮䓬类 BRD4 抑制剂外，还有一些抑制剂以噻吩环和苯环的电子等排体和二氮䓬环形成的核心骨架，如吡咯并二氮䓬类化合物8，吡唑并二氮䓬类化合物9，它们对白血病细胞系MOLM-13、黑色素瘤细胞系B16F10以及多发性骨髓瘤细胞系MOLP-8展示出强大的抗增殖效应。化合物10在二氮䓬环内引入了酮基，对 BRD4蛋白具有中等程度的抑制效应。

+ f+ n3 _5 S5 n' c. v4 n3 z5 d) ?不良反应：BET抑制剂在临床治疗过程中，存在着容易产生快速耐药、发生血小板减少和胃肠道毒性等不良反应。[3]

但是，小分子抑制剂具有先天耐药性，而且BET蛋白家族四个亚型具有高度同源性，但泛BET抑制剂缺乏靶点的高度选择性，因此，克服耐药，研发高亚型选择性的BET抑制剂成为重中之重。
* ~/ H4 H7 z( ~# [( R1 E

7 n  M! @" d/ ~# F( d/ ~) ~

三、参考文献

[1]曹冉,李煜,朱启华,徐云根.BET溴结构域抑制剂的研究进展[J].中国药物化学杂志,2020,30(06):347-358.DOI:10.14142/j.cnki.cn21-1313/r.2020.06.005.
! E$ X. Q( Z" b. o/ t6 |. O: w[2]宋武强,李玲姣,邓建斌,谢伟全.溴结构域蛋白质4调节肿瘤发展的机制[J].生命的化学,2022,42(03):473-482.DOI:10.13488/j.smhx.20210445.
* M2 _3 J- ?4 W! @" I. e[3]田长青. BET抑制剂抗肿瘤作用机制研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海药物研究所),2021.DOI:10.27880/d.cnki.gksyw.2021.000001. http://kns-cnki-net-443.webvpn.y ... 8Q7ktAcbXtp7_tyN3tQ