BET 溴結構域抑制劑研發現狀與挑戰

賴氨酸乙酰化為 BET溴結構域（BET bromodomain）蛋白的表觀遺傳讀取域創建了對接位點，而這些蛋白已成為特異基因轉錄的主要調節劑。BET 抑制劑歷經了泛 BET 抑制劑，到選擇性的第二代抑制劑，以及高效的雙功能和雙重抑制劑。

1. 背景介紹

ω-氮賴氨酸殘基的乙酰化是染色質結構的關鍵調節因子，該過程的失調與多種疾病的發展有關。組蛋白乙酰化是表觀遺傳密碼的主要組成部分，控制基因進入轉錄機制的可及性，因此它受到兩個酶家族作用的嚴格控制：“寫入”乙酰化標記的組蛋白乙酰轉移酶 (HAT) ，或“擦除”這些修飾的組蛋白去乙酰化酶 (HDAC)。HDAC 已成為主要的藥物靶點，凸顯了控制異常轉錄作為治療策略的重要性。

乙酰化標記由溴結構域家族的表觀遺傳讀取結構域特異性識別，該家族構成了人類蛋白質組中 61 個不同的結構保守的蛋白質相互作用結構域。 BET 家族由人類的四個成員（BRD2、BRD3、BRD4 和 BRDT）組成，每個成員都含有兩個 N 端溴結構域（BD1、BD2）。將 pTEF 募集到轉錄活性的組蛋白乙酰化基因啟動子上，在控制基礎轉錄機制方面發揮著重要作用。重要的是，BET 蛋白是控制特異性轉錄的關鍵調節因子，它通過介導（超級）增強子中的蛋白質相互作用來控制特異性轉錄。 十多年前，人們發現了有效的溴結構域抑制劑，并且有望控制包括不可藥用轉錄因子（如致癌基因 MYC）等致病基因家族，這促使人們開發出各種 BET 抑制劑，并針對該靶標家族開展臨床研究。本文，總結了BET 抑制劑的最新進展及潛力。

pan-BET選擇性抑制劑

2005 年，已鑒定出首批與溴結構域 (BD) 的乙酰賴氨酸 (KAc) 結合位點結合的骨架，其靶向乙酰賴氨酸轉移酶 PCAF 的溴結構域，但在鑒定出首批強效且具有選擇性的抑制劑后才開始迅速發展。3-methyltriazolothienodiazepines和methyltriazolobenzodiazepines是首批強效且具有選擇性的泛 BET 抑制劑。結構研究表明，這些抑制劑與 BET 溴結構域的乙酰賴氨酸結合位點結合（圖 1a）。三唑環充當乙酰賴氨酸模擬部分，通過模擬乙酰賴氨酸羰基與保守的天冬酰胺殘基（BRD4 BD1 中的 N140）形成的氫鍵，以及與保守的酪氨酸（BRD4 BD1 中的 Y97）形成的水介導氫鍵。BET 溴結構域中還保留了一個結構水網絡，從 Y97 延伸到乙酰賴氨酸結合位點和 ZA 通道的底部（圖 1b）。 3-methyltriazolothienodiazepines已被廣泛用于設計溴結構域抑制劑，通常是通過對溶劑暴露區域進行修改（圖 1c）。基于片段的發現和計算機模擬揭示了乙酰賴氨酸模擬片段的多樣性，這表明 BET 溴結構域具有很好可成藥性。 含有二甲基異惡唑核心的片段產生了多種新型泛 BET 抑制劑，包括有效的工具分子，如 iBET151 和 PLX51107、亞納摩爾抑制劑 HJB97、以及 I-BET282E和 CPI-0610。此外，其他五元環體系，包括 4-methyl 1,2,3 triazoles和 2-thiazolidinones。

結構域選擇性抑制劑

人 BET 溴結構域的高度序列同源性使結構域特異性抑制劑的開發具有挑戰性，但最近的研究表明，通過小分子靶向第一個 BD1或第二個 BD2　溴結構域是可行的。RVX-208 與 BET 溴結構域的共晶體結構表明，RVX-208 與溶劑暴露殘基相互作用，這些殘基在 BD2 溴結構域內是保守的，但在 BD1 溴結構域中有所不同。

在最近開發的 BD2 選擇性抑制劑 ABBV-744（圖 2a、b）中，已經探索了這些殘基變異，特別是BRD2 中的 H433、 D160、P430 和 K158。反過來，通過優化與 BD1 獨特的 BC 環中天冬氨酸-賴氨酸殘基的相互作用，實現了 BD1 選擇性。葛蘭素史克公司證明，可以利用針對 BD1 和 BD2 之間不同的殘基來開發高選擇性的 BD1 和 BD2 抑制劑 （圖 2c、d）。

BD1 和 BD2 選擇性抑制劑顯示出顯著的表型差異和對基因轉錄的不同影響。BD1 選擇性抑制劑對癌細胞系和 mRNA 轉錄具有與泛 BET 抑制劑相似的廣泛活性。相比之下，ABBV-744 僅在某些癌細胞中表現出抗增殖作用。例如，在前列腺癌細胞系中，ABBV-744 選擇性地將 BRD4 從含 AR 的超增強子中置換出來，從而抑制了 AR 依賴性轉錄。然而，使用高 BD2 選擇性抑制劑 iBET-BD2 并未觀察到從啟動子或增強子區域的置換，該抑制劑對改變預先存在的基因表達程序的影響很小，但阻斷了驅動快速基因表達程序誘導的刺激反應。

雙功能活性(BET+激酶) 抑制劑

BET 溴結構域是激酶抑制劑的常見脫靶物。兩種高度多樣化的靶標類別之間令人驚訝的交叉反應表明乙酰賴氨酸模擬部分在類藥分子中很常見，這凸顯了溴結構域出色的成藥性。雖然臨床激酶抑制劑（如 PLK1 抑制劑 BI-2536）的 BET 活性明顯較弱，但隨后對這些雙重抑制劑進行優化，產生了具有平衡雙靶標活性的化合物或由這些雙重活性化合物衍生的選擇性 BET 抑制劑。一些激酶抑制劑的 BET 活性也表明，這種雙重活性可以合理設計用于治療嚴重依賴兩種靶標的疾病。這種想法導致了例如 ALK-BET 或 JAK-BET 雙重抑制劑的出現。

在胰腺導管腺癌 (PDAC) 等難以治療的癌癥中，BET 和 HDAC 靶點類別之間存在協同作用，以此理性設計了第二類的雙重抑制劑。將 HDAC 抑制劑 Vorinostat 和泛 BET 抑制劑 JQ1 結合起來，在 PDAC 細胞系中表現出協同作用，誘導細胞凋亡，并抑制 KRAS 突變小鼠的癌前病變，顯著減少體內腫瘤體積，并且沒有復發的跡象。從機制層面上講，在 PDAC 中經常被沉默的 p57 (Cdkn1c) 在用兩種抑制劑處理的細胞中協同去抑制。

事實上，早期概念驗證抑制劑（如 JQ1 衍生物與 I 類 HDAC 抑制劑 CI994 (TW9)）在體外表現出顯著的協同作用，可抑制胰腺癌細胞生長。因此，BET 抑制劑與其他類別靶標的合理組合，可以顯著降低體內實現顯著抗腫瘤活性所需的 BET 抑制劑劑量。

雙結構域抑制劑

BET 蛋白中存在兩個相鄰的溴結構域，這表明可以開發雙功能抑制劑 (biBET) 來同時靶向 BD1 和 BD2。通過簡單地將兩個 JQ1 分子與基于 PEG 的連接體連接而開發的。與相應的單價抑制劑相比，所得抑制劑 MT1 的效力提高了約 100 倍。類似的設計思路促成了 MS654，它顯示出對乳腺癌中 BRD4 的持續抑制。藥代動力學優化使 AZD5153（圖 3a，臨床II期，AML）具有出色的體內效力。然而，AZD5153 中使用兩種不同的乙酰賴氨酸模擬部分，3-methoxy-triazolo pyridazine和1,3 dimethylpiperazine-2-one，也導致溴結構域家族中存在一些脫靶活性。

第二類雙功能抑制劑提高了 BET 家族的選擇性，它們利用手柄與 E3 連接酶結合，將靶標募集到泛素蛋白酶體系統中，導致其藥物誘導的降解。第一個 BET PROTAC，稱為 dBET1，使用泛 BET 抑制劑 JQ1 和沙利度胺衍生物作為 E3 連接酶手柄開發，導致有效和選擇性降解白血病細胞中表達的所有 BET 家族成員（BRD2-4）并強烈降解 MYC 水平。有趣的是，與 VHL 配體 VH032 連接 JQ1 的 PROTAC：MZ1(圖 3b)，其顯示 BRD4選擇性降解。該結構得到三元復合物（VHL-MZ1-BRD4）結構的理性解釋。結果表明將 E3 募集到靶標并，與接頭的優化導致靶標特異性降解，該策略可能允許降解具有組織特異性功能的其他 BET 異構體。組織或疾病特異性 E3 的配體的選擇將導致 BET 家族中個別成員的限制性降解。然而，需要開發這些 E3 的新配體。

臨床研究

BET 抑制劑對多種癌癥的療效進行臨床研究。除了 NMC（一種罕見的癌癥，其睪丸特異性蛋白 NUT 與 BRD3 或 BRD4 發生重排）外，大多數臨床試驗并未針對特定的分子亞型，這表明需要進行生物標志物研究，以確定決定抑制劑敏感性和耐藥性的標志物。

由于其高度依賴于 NUT-BRD3/4 融合致癌基因，因此人們對使用泛 BET 抑制劑治療這種侵襲性癌癥的期望很高。然而，雖然在一些 NMC 患者中觀察到部分反應，但用 BET 抑制劑治療這種癌癥并未達到基于令人信服的臨床前數據的預期，原因仍有待闡明。

可能由于劑量限制性副作用（例如血小板減少、貧血、中性粒細胞減少、胃腸道事件和疲勞）導致患者無法達到治療所需的劑量。BD2 選擇性抑制劑或降低抑制劑劑量的聯合療法可能會產生更強勁的臨床反應，尤其是當針對導致 BET 抑制劑耐藥的途徑時。

此外，AZD5153 等雙功能抑制劑現已進入臨床試驗（NCT03205176，臨床II期，2021-03-08），分子降解劑領域的快速進展使得針對 PROTAC 的 BET 抑制劑也有望很快進入臨床研究。

BET溴結構域家族是非常火熱的研發方向，特別是RBD4，以此開發了許多抑制劑。泛BET抑制劑的首次臨床數據顯示，劑量限制毒性、適度的抗腫瘤活性。除了開發更有效的抑制劑/降解劑，明確生物作用機制，未來還特別需要明確特異的臨床適應癥和生物標志物。

國際NUT癌注冊中心文獻匯總

中國NUT癌研究發展史

時間軸

二十一世紀一十年代

二十一世紀二十年代

循證醫學雜志循證評價（NUT癌系列）

中國NUT癌研究協作組

中國NUT癌研究協作組（Chinese Alliance of Research for NUT carcinoma, ChARN）在IASLC罕見腫瘤委員會的支持和幫助下，于2023年開始籌建，2024年成立，擁有112家成員單位，致力于發揮中國特色NUT癌的的各項研究（涵蓋發病機制探索、病理診斷方法探索、治療方案探索和耐藥機制探索）。其中，成立之初建立的數據庫為研究工作打下了堅實的基礎。回顧性數據庫錄入了2000-2024年的NUT癌數據，為進一步加深對NUT癌的研究，前瞻性數據庫于2024年底建成上線，內容涵蓋人體各大器官（肺，鼻腔，腮腺，胰腺，骨，神經系統，泌尿生殖系統，軟組織等）。目前啟動中國首個NUT癌真實世界研究。為與世界NUT癌研究接軌，ChARN協作組基于回顧性和前瞻性數據庫所發布中國NUT癌臨床診治狀況，以期與相應高校或研究所研發探索發病機制，相應診斷類企業研發探索診斷特異性標志物，相應藥企開展新藥臨床前開發及臨床研究，從而相應提高患者的生存期，并于2025年發布國際首部《NUT癌臨床診療國際指南V1.0》（英文版）。

歷版ECLUNG NUT癌指南匯總第一版 NUT癌指南：2025版NUT癌臨床診療國際指南（第二屆中國胸部少見腫瘤研討會，2025.11.1）歷屆中國胸部少見腫瘤研討會匯總首屆中國胸部少見腫瘤研討會（2024.3.23）湖北武漢第二屆中國胸部少見腫瘤研討會（2025.11.1）貴州遵義

第三屆中國胸部少見腫瘤研討會（2026）湖南長沙

撫今追昔

近年來，各國陸續成立了相關的NUT癌專委會，美國創建了國際NUT中線癌登記處（NMC Registry），以記錄NUT癌患者的臨床、遺傳、病理特征和結果，涵蓋了1993年至今診斷的患者。同樣，在IASLC罕見腫瘤委員會的支持和幫助下，長三角肺癌協作組（Yangtze River Delta Lung Cancer Cooperation Group（East China LUng caNcer Group）專家委員會NUT癌學組于2024年9月16日正式成立，以收納全球各地的NUT癌患者，期望為患者提供最合適的治療以改善患者的預后。

2024年10月13日中國首個NUT癌真實世界研究正式啟動。

2025年1月5日中國NUT癌研究協作組（Chinese Alliance of Research for NUT carcinoma, ChARN）在第三屆鐘山肺癌論壇上成立。

2025年中國NUT癌研究協作組與IASLC罕見腫瘤委員會及國際NUT癌注冊中心聯合推出全球首部《NUT癌臨床診療國際指南V1.0》并在第二屆中國胸部少見腫瘤研討會上發布和解讀。

全球首部NUT癌臨床診療國際指南V1.0誕生史

當前NUT癌患者存在發病年輕，疾病兇險，預后差，缺少有效藥物的局面，前期也發現BET抑制劑可能有一定效果，需要尋求合作方一起推動這一罕見但致死性的腫瘤，爭取早日為這個群體探索出有效的治療藥物。組建了覆蓋全國的NUT中線癌患者群，管理近200名患者。兩年間收治全國31省市431例患者，建成全球最大NUT癌臨床隊列數據庫（467例）及生物樣本庫，患者中位生存期較國際水平延長10個月。基于臨床實踐，牽頭制定全球首部NUT癌臨床診療指南V1.0，聯合17國141家機構形成全球診療標準，確立我國在該領域的國際話語權。

2025年10月19日，中國NUT癌研究協作組揭牌儀式。

2025年11月1日，NUT癌國際診療指南發布暨全球首部NUT癌專著啟動儀式。

NUT癌

J Clin Oncol

J Clin OncolMidline carcinoma of children and young adults with NUT rearrangement（2004）

Cancer Discov

Cancer DiscovClinical response of carcinomas harboring the BRD4-NUT oncoprotein to the targeted bromodomain inhibitor OTX015/MK-8628（2016）

J Clin Oncol

J Clin OncolPhase Ib trial with birabresib, a small-molecule inhibitor of bromodomain and extraterminal proteins, in patients with selected advanced solid tumors（2018）

JNCI Cancer Spectr

JNCI Cancer SpectrAn anatomical site and genetic-based prognostic model for patients with nuclear protein in testis (NUT) midline carcinoma: analysis of 124 patients（2019）

JNCI Cancer Spectr

JNCI Cancer SpectrPhase 1 study of molibresib（GSK525762）, a bromodomain and extra-terminal domain protein inhibitor, in NUT carcinoma and other solid tumors（2020）

Br J Cancer

Br J CancerFirst-in-human phase 1 open label study of the BET inhibitor ODM-207 in patients with selected solid tumours（2020）

Br J Cancer

Br J CancerA phase 1 study of RO6870810, a novel bromodomain and extra-terminal protein inhibitor, in patients with NUT carcinoma, other solid tumours, or diffuse large B-cell lymphoma（2021）

Int J Cancer

Int J CancerSafety, pharmacokinetic, pharmacodynamic and clinical activity of molibresib for the treatment of nuclear protein in testis carcinoma and other cancers: results of a phase I/II open-label, dose escalation study（2021）

Cancers

CancersBMS-986158, a small molecule inhibitor of the bromodomain and extraterminal domain proteins, in patients with selected advanced solid tumors: results from a phase 1/2a trial（2022）

J Thorac Oncol

J Thorac OncolInitial chemotherapy for locally advanced and metastatic NUT carcinoma（2024）

ESMO Open

ESMO OpenFinal results from the phase Ia/Ib study of the novel bromodomain and extra-terminal domain inhibitor, BI 894999, in patients with advanced solid tumors or diffuse large B-cell lymphoma（2025）

中國（抗腫瘤）創新藥物發展史

中國臨床試驗40年

1.14家第一批臨床藥理基地的誕生

2.第一張新藥證書

3.青蒿素出海與中國GCP的誕生

4.中國GCP五君子

5.最早的監查員

6.昆泰入華

7.“偉哥”臨床試驗和第一家中國本土CRO

8.中國臨床試驗行業1.0時代

9.新世紀，新GCP

10.黎明之前

11.藥物臨床試驗網的故事

12.上帝送給東方人的禮物

13.SMO的興起

14.機構的演變

15.倫理委員會的探索

16.臨床試驗保險的中國之路

17.并購，還是被并購：十字路口的中國CRO

18.兩彈一星

19.中國臨床試驗行業2.0時代

21.生存，還是消亡：仿制藥一致性評價

22.一切為了創新藥

23.創新藥大爆發：從fast follow到license out

24.進口藥注冊與國際多中心臨床試驗

25.17年的等待：GCP2020的誕生

26.信息化、數字化、智能化

27.以臨床價值為導向，以患者為中心

28.備案制下的機構眾生相

29.中國臨床試驗行業3.0時代

30.飛越迷霧

腫瘤化療史

1.癌癥化療概念的提出與早期移植瘤模型開發（PART1）

2.第二次世界大戰和戰后時期

葉酸與葉酸拮抗劑的前世今生

抗生素研究與放線菌素D

二戰瘧疾研究與6-巰基嘌呤的合成

氮芥與環磷酰胺（PART2.1）

葉酸拮抗劑Folic Acid Antagonist（PART2.2）

放線菌D（PART2.3）

6-硫喹和6-巰基嘌呤（PART2.4）

3.20世紀50年代的悲觀情緒

20世紀50年代-悲觀中的希望

悲觀與希望（PART3.1）

悲觀與希望（PART3.2）

4.20世紀60年代的腫瘤學

走向治愈路之兒童白血病

走向治愈路之霍奇金病

走向治愈的荊棘之路

20世紀60年代的腫瘤學（PART4.1）

走向治愈路之兒童白血病（PART4.2）

走向治愈路之霍奇金病（PART4.3）

走向治愈的荊棘之路（PART4.4）

5.20世紀70年代-輔助治療的概念與臨床實踐

70年代輔助化療的提出

輔助治療的臨床實踐

20世紀70年代的時代背景（PART5.1）

輔助化療的提出與早期實踐（PART5.2）

費舍爾對輔助化療的貢獻（NSABP-B05）（PART5.3.1）

博納多納與CMF輔助化療（PART5.3.2）

CMF

vs

6.20世紀80年代腫瘤學主要進展

20世紀80年代-新輔助化療概念的提出

20世紀80年代新輔助化療在乳腺癌實踐（1）

20世紀80年代新輔助化療在乳腺癌實踐（2）

20世紀80年代新輔助化療在乳腺癌實踐（3）

20世紀80年代新輔助化療在乳腺癌中的應用（4）

7.二十世紀90年代腫瘤學進展

90年代劑量密度化療概念的提出

從細胞增殖動力學假說到化療方案-SKIPPER模型

從細胞增殖動力學模型到化療方案——Gddie-Coldman假說

從細胞增殖動力學模型到化療方案——Norton-Simon假說

劑量密度方案在高危乳腺癌的臨床實踐

8.21世紀前10年腫瘤學與乳腺癌研究主要進展

節拍化療概念的提出

節拍化療的理論依據

節拍化療在腫瘤臨床中的應用

節拍化療在乳腺癌中的應用

節拍化療概念的演變、應用與挑戰

9.2010年至今腫瘤學的主要進展概述（9.1）

腫瘤異質性（9.1.1）

腫瘤微環境與治療策略進展（9.1.1）

代謝重編程（9.1.1）

免疫編輯與腫瘤免疫學治療（9.1.1）從細胞周期到靶向周期化療藥物分類（9.2）歷史的回顧（9.2.1）2010年后新的化療藥物（9.2.2）21世紀腫瘤化療新趨勢（9.2.3）

時代開啟

1949年，FDA批準首款化療藥物氮芥類藥物上市，標志著化療時代的開啟。

1998年，FDA批準HER2靶點抗體曲妥珠單抗上市；

2001年，小分子BCR-ABL抑制劑伊馬替尼上市，標志著靶向治療時代的到來。

2013年，CTLA-4抗體Yervoy上市；

2014年，PD-1抗體歐狄沃（Opdivo）的上市，拉開了免疫治療的大幕。

1、第一代的化療藥物

1943年氮芥被用于治療淋巴瘤成為近代腫瘤化療的開端，成為第一個里程碑。

1948年氨甲蝶呤出現，1955年長春花堿類用于臨床。

1957年環磷酰胺和氟尿嘧啶用于臨床，成為第二個里程牌。

2、第二代的化療藥物

1967年阿霉素出現，1969年順鉑被發現，并于1970年代進入臨床，成為第三個里程碑。

3、第三代的化療藥物

1966年依托泊苷出現，1982年紫杉醇進入臨床。

吉西他濱、多西他賽、伊利替康、奧沙利鉑相繼進入臨床。

時間軸

中華博醫會（1886.10.6）

中華醫學會（1915.2.5）；中華醫學會腫瘤學分會（1965.2.23）

全國腫瘤防治研究辦公室（1969.12.11）

中國抗癌協會（1984.4.28）

中國臨床腫瘤學會（1997.4.28）中國抗癌協會臨床腫瘤學協作專業委員會（2015.8.21成為一級協會）

中國胸部腫瘤協作組（2007.10）

長三角肺癌協作組（2019.12.22）

時間軸

中國腫瘤學科發展大事記

1958年：中國醫學科學院腫瘤醫院建院，同時，建立多學科綜合治療模式。

1959年：中國第一個腫瘤內科創立。

1960年：腫瘤新藥臨床研發工作開始開展。

1962年：中國腫瘤新藥研究登上國際腫瘤學大會舞臺。

1997年：中國臨床腫瘤學會（CSCO）成立。

1998年：國外腫瘤新藥開始在中國報批上市。

2005年：北京希思科臨床腫瘤學研究基金會成立。

2015年：CSCO成為國家一級學會。

2017年：我國正式加入人用藥品注冊技術要求國際協調會（ICH）。

創新藥物改革

2015年是一個特別的年份，在這一年，一掃之前醫藥領域的沉疴，出臺了中國創新藥史上最重要的44號文即《國務院關于改革藥品醫療器械審評審批制度的意見》，再到2016年新藥定義的改變，2017年6月份正式成為ICH成員，短短三年間的藥政改革所帶來的監管側的改變，確實為藥企創造了良好的研發環境。