BRD4抑制劑是當(dāng)前進(jìn)入臨床試驗(yàn)評(píng)估的最有前景的癌癥治療新藥之一。在發(fā)表于《自然》（Nature）雜志上的一項(xiàng)研究中，來(lái)自?shī)W地利分子病理學(xué)研究所(IMP)和維也納Boehringer Ingelheim生物制藥公司的一個(gè)研究人員小組，揭示出了白血病可以逃避BRD4致命抑制效應(yīng)的機(jī)制。了解這一適應(yīng)過(guò)程可幫助開發(fā)出序貫療法來(lái)打敗耐藥白血病。

在過(guò)去的十年里，科學(xué)家們已繪制出了癌癥中近乎完整的突變圖譜。將復(fù)雜的遺傳知識(shí)轉(zhuǎn)化為有效的抗癌療法是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。在尋找一些新方法來(lái)攻擊癌細(xì)胞的過(guò)程中，奧地利分子病理學(xué)研究所Johannes Zuber實(shí)驗(yàn)室利用功能遺傳篩查以一種系統(tǒng)的、無(wú)偏倚地方式調(diào)查了癌細(xì)胞的脆弱點(diǎn)。其主要目的是找到一些癌細(xì)胞尤其依賴的基因，然后利用這些“阿基里斯之踵”來(lái)開發(fā)出靶向療法。

2011年，在第一項(xiàng)利用這一技術(shù)的研究中，Zuber和冷泉港實(shí)驗(yàn)室的前同事一起發(fā)現(xiàn)，BRD4基因就是侵襲性血癌形式——急性髓系白血病（AML）的“阿基里斯之踵”。 BRD4可以作為白血病治療的一個(gè)新靶點(diǎn)，這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學(xué)界的熱情。并且僅在4年之后，一些BRD4抑制劑便已進(jìn)入到了臨床試驗(yàn)中，其中一些已經(jīng)報(bào)告了有前景的結(jié)果。

對(duì)于新抗癌療法的耐藥往往知之甚少

盡管取得了如此快速的進(jìn)展，醫(yī)生和研究人員仍然不清楚一些癌癥對(duì)BRD4抑制劑如此敏感，而另一些則耐藥的原因。“在發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的阿基里斯之踵后，我們往往一點(diǎn)都不清楚癌細(xì)胞依賴于某個(gè)基因的原因，盡管這一知識(shí)對(duì)于開發(fā)出靶向療法及選擇適當(dāng)?shù)幕颊咧陵P(guān)重要，”Zuber解釋說(shuō)。

就BRD4來(lái)說(shuō)，找到這一問題的答案尤其具有挑戰(zhàn)性。為了解決這一問題，Zuber和他的研究小組與美國(guó)的合作者及Norbert Kraut領(lǐng)導(dǎo)的Boehringer Ingelheim公司的科學(xué)家們一起，確定了敏感和耐藥癌細(xì)胞的特征。發(fā)表在Nature雜志上的研究結(jié)果揭示出了白血病細(xì)胞逃避對(duì)BRD4依賴的一種令人著迷的新機(jī)制。

作為一種已知的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，BRD4控制了成百上千個(gè)基因的活性，抑制劑治療后可同時(shí)關(guān)閉這些基因。在白血病中，BRD4控制的一個(gè)尤其重要的基因就是MYC癌基因，白血病需要MYC來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)限生長(zhǎng)。BRD4抑制劑治療關(guān)閉了這一重要的癌基因，白血病細(xì)胞或是死亡或是發(fā)育為正常的血細(xì)胞。

為了更好地了解只有某些白血病亞型對(duì)BRD4抑制敏感的原因，Zuber和他的同事們首先進(jìn)行了遺傳篩查，發(fā)現(xiàn)喪失PRC2復(fù)合物可以讓癌細(xì)胞抵抗BRD4抑制劑。PRC2復(fù)合物已知在正常發(fā)育過(guò)程中可以失活一些基因。通過(guò)進(jìn)一步確定這些細(xì)胞的特征，他們發(fā)現(xiàn)MYC和其他的BRD4調(diào)控基因再度活化，因此白血病細(xì)胞在缺乏BRD4的情況下找到了一種方法來(lái)激活這些基因。

癌細(xì)胞“學(xué)會(huì)”躲避BRD4抑制劑效應(yīng)

當(dāng)研究人員隨后比較藥物治療過(guò)程中獲得耐藥的細(xì)胞及一開始就耐藥的白血病細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)在兩種情況下白血病細(xì)胞利用了非常相似的信號(hào)通路來(lái)重新開啟MYC一類的關(guān)鍵基因，由此逃避了致命的BRD4抑制效應(yīng)。“看起來(lái)好像敏感白血病細(xì)胞學(xué)會(huì)了耐藥細(xì)胞已經(jīng)知道的東西，”博士后Philipp Rathert說(shuō)。一個(gè)尤其重要的信號(hào)通路就是WNT信號(hào)通路，眾所周知這一信號(hào)通路可在結(jié)腸癌和其他癌癥亞型中激活MYC。

為了更詳細(xì)地探究MYC的調(diào)控，Zuber利用了與奧地利分子病理學(xué)研究所Alexander Stark的密切互動(dòng)。Stark實(shí)驗(yàn)室近期開發(fā)了一種叫做“STARR-seq”的方法，這一技術(shù)徹底改變了對(duì)增強(qiáng)子的研究。利用這種新方法，該研究小組發(fā)現(xiàn)耐藥白血病細(xì)胞利用一個(gè)非常小的增強(qiáng)子區(qū)域激活了MYC，在BRD4抑制后WNT元件結(jié)合了這一增強(qiáng)子區(qū)域，使之獲得了活性。

預(yù)測(cè)白血病治療成功的一個(gè)新生物標(biāo)記物

為了探究是否可以利用這一詳細(xì)的知識(shí)來(lái)預(yù)測(cè)哪些患者會(huì)對(duì)BRD4抑制劑產(chǎn)生反應(yīng)，該研究小組利用了與維也納醫(yī)科大學(xué)Peter Valent研究組的長(zhǎng)期合作。當(dāng)測(cè)量WNT信號(hào)標(biāo)記物時(shí)，研究小組發(fā)現(xiàn)低WNT活性的患者細(xì)胞對(duì)BRD4抑制劑敏感，而高WNT活性與耐藥相關(guān)。這意味著研究人員掌握了可以預(yù)測(cè)BRD4抑制劑治療是否成功的第一個(gè)“生物標(biāo)志物”。

總的來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)研究揭示了白血病細(xì)胞通過(guò)重新連接對(duì)關(guān)鍵BRD4靶基因的控制對(duì)BRD4抑制劑產(chǎn)生了耐藥。這種“轉(zhuǎn)錄可塑性”闡明了不同于已確立耐藥機(jī)制：如結(jié)合口袋發(fā)生突變或是通過(guò)排出泵消除藥物的一種新型的耐藥模式。盡管這項(xiàng)研究再一次顯示了癌細(xì)胞可以適應(yīng)靶向療法，Zuber和同事們相信更好地了解這些適應(yīng)機(jī)制將促成一些聯(lián)合療法最終戰(zhàn)勝癌細(xì)胞。“現(xiàn)在我們知道癌細(xì)胞可以適應(yīng)靶向治療，但對(duì)它們的逃生路線仍知之甚少。更好地了解常見逃生路線，將使得我們能夠預(yù)測(cè)出下一個(gè)有效的靶向療法，因此我們總是可以領(lǐng)先癌細(xì)胞一步，”Zuber說(shuō)。