BRD4
BRD4（Bromodomain Containing 4），属于 BET（Bromodomain and Extra-Terminal motif）蛋白家族，是细胞核内至关重要的表观遗传“阅读器” (Reader)。BRD4 通过其两个溴结构域（BD1 和 BD2）特异性识别并结合组蛋白上的乙酰化赖氨酸（K-Ac）标记，充当染色质与转录机器之间的桥梁。它招募 P-TEFb 复合物以促进 RNA 聚合酶 II 的磷酸化和转录延伸。在肿瘤生物学中，BRD4 倾向于在超级增强子 (Super-Enhancers) 区域高度富集，以此维持 MYC、BCL2 等关键致癌基因的持续高表达。因此，BRD4 被视为“致癌转录成瘾”的关键节点。它是罕见致死性肿瘤——NUT癌的驱动基因，也是广谱抗癌药（如 JQ1 和 PROTACs）的热门靶点。
分子机制：超级增强子的守护者
BRD4 不直接修饰组蛋白，而是通过“阅读”乙酰化密码并招募效应分子来调控转录。
- 乙酰化识别与有丝分裂记忆： BRD4 利用其 N 端的两个溴结构域（BD1, BD2）结合乙酰化的组蛋白 H3 和 H4（如 H3K27ac）。独特的是，BRD4 在有丝分裂期间仍能结合在染色质上，充当“书签”（Bookmark），确保细胞分裂后转录程序的迅速恢复。
- P-TEFb 招募与转录暂停释放： BRD4 的 C 端结构域与 P-TEFb（由 CDK9 和 Cyclin T1 组成）相互作用。P-TEFb 磷酸化 RNA 聚合酶 II 的 CTD 尾部，解除转录暂停（Pausing），从而启动生产性转录延伸。这是 MYC 等癌基因快速转录的关键步骤。
- 超级增强子 (Super-Enhancers)： 在肿瘤细胞中，BRD4 异常富集在超级增强子区域。这些巨大的调节元件驱动了维持细胞身份和恶性表型所需的关键主控基因（如 MYC, BCL2）。由于 BRD4 在这些区域的密度极高，肿瘤细胞对 BET 抑制剂表现出超乎寻常的敏感性（优先抑制效应）。
临床景观：NUT 癌与 MYC 依赖性肿瘤
BRD4 的临床意义主要体现在一种罕见融合肿瘤和广泛的 MYC 驱动型癌症中。
| 疾病类型 | 变异特征 | 临床意义 |
|---|---|---|
| NUT 癌 (NUT Carcinoma) | BRD4-NUT 融合 (~70%) | 一种罕见但极具侵袭性的鳞状分化肿瘤，多见于中线器官（头颈、纵隔）。t(15;19) 易位产生 BRD4-NUT 融合蛋白，该蛋白形成巨大的核内聚集灶，广泛招募 HATs（如 p300），导致全基因组范围内染色质过度乙酰化和去分化。目前无标准疗法，预后极差（中位生存期 < 7个月）。 |
| 急性髓系白血病 (AML) | MYC 依赖 / 染色质成瘾 | RNAi 筛选发现 BRD4 是 AML 维持干性和增殖的绝对必需基因。BET 抑制剂在 AML 中通过特异性下调 MYC 转录展现出显著的抗白血病活性。 |
| 弥漫大 B 细胞淋巴瘤 (DLBCL) | Super-enhancer 驱动 | BRD4 维持 BCL6 和 MYC 的高表达。BET 抑制剂在双打击淋巴瘤等难治亚型中显示出潜力。 |
治疗策略：从抑制到降解
靶向 BRD4 开启了“表观遗传疗法”的新纪元，策略从简单的小分子占据发展到诱导蛋白降解。
- BET 抑制剂 (BETi)：
JQ1 (原型药), Birabresib (OTX015), Mivebresib。
*机制：这些小分子模拟乙酰化赖氨酸，竞争性占据 BRD4 的溴结构域口袋，迫使 BRD4 从染色质（尤其是超级增强子）上脱落，迅速下调 MYC 等短半衰期癌基因。
*挑战：临床应用受限于可逆性结合导致的代偿性蛋白积聚、毒性（血小板减少）及耐药性。 - PROTACs (蛋白降解剂)：
ARV-825, dBET1。
*突破：利用 PROTAC 技术，一端结合 BRD4，另一端招募 E3 泛素连接酶（如 Cereblon），强制 BRD4 发生泛素化并被蛋白酶体彻底降解。这种“事件驱动”的模式比传统抑制剂更高效，能克服蛋白积聚导致的耐药。 - 联合用药：
为克服适应性耐药，BET 抑制剂常与 JAK 抑制剂、BCL2 抑制剂或免疫检查点抑制剂联合使用。
关键关联概念
- 超级增强子 (Super-Enhancer)： BRD4 也是该概念提出的核心模型。
- NUT 癌： BRD4-NUT 融合驱动的绝症，BETi 的首个临床验证模型。
- MYC： BRD4 功能抑制的主要下游效应指标。
- JQ1： 开启 BET 抑制剂时代的传奇工具药。
学术参考文献与权威点评
[1] Filippakopoulos P, et al. (2010). Selective inhibition of BET bromodomains. Nature.
[学术点评]：开山之作。James Bradner 团队研发出 JQ1，这是第一个强效、高选择性的 BET 溴结构域抑制剂，并无偿公开其化学结构，极大地加速了该领域的全球研究。
[2] French CA, et al. (2003). BRD4-NUT fusion oncogene: a novel mechanism in aggressive carcinoma. Cancer Research.
[学术点评]：疾病定义。首次克隆并鉴定出 BRD4-NUT 融合基因，将一种神秘的致命中线癌定义为独立的分子病理实体——NUT 癌。
[3] Lovén J, et al. (2013). Selective inhibition of tumor oncogenes by disruption of super-enhancers. Cell.
[学术点评]：概念提出。Richard Young 团队提出了“超级增强子”概念，并发现 BRD4 在这些区域不成比例地富集，解释了为何泛 BET 抑制剂能特异性杀伤肿瘤细胞而不影响管家基因。
[4] Zuber J, et al. (2011). RNAi screen identifies Brd4 as a therapeutic target in acute myeloid leukaemia. Nature.
[学术点评]：功能验证。通过大规模 RNAi 筛选，也是首次证明 BRD4 是 AML 维持 MYC 表达和疾病进展的必需基因，确立了其作为药物靶点的地位。
[5] Winter GE, et al. (2015). Phthalimide conjugation as a strategy for in vivo target protein degradation. Science.
[学术点评]：新技术应用。开发了首个针对 BRD4 的 PROTAC 分子（dBET1），证明了化学诱导蛋白降解在体内外的可行性及优于传统抑制剂的效力。