從表觀遺傳調控基因開關到抗藥性逆轉 談BET 抑制劑與HDAC 抑制劑於癌症治療的角色

血液腫瘤科/細胞治療中心/台灣細胞免疫醫學會 陳駿逸醫師

癌症的本質並不只是基因突變(Genetic Mutation),更是一種基因表現失控的疾病。近十年來,腫瘤學界逐漸發現:許多癌細胞即使沒有新增的基因突變,也能透過改變染色質(Chromatin)結構與表觀遺傳(Epigenetic)的狀態,重新啟動存活路徑,進而產生治療抗藥性。因此,表觀遺傳治療已成為癌症研究的重要前沿領域,其中最受矚目的兩大策略便是 HDAC抑制劑(Histone Deacetylase Inhibitors, HDACi)BET抑制劑(Bromodomain and Extra-Terminal Domain Inhibitors, BETi)

 

DNA是書,表觀遺傳是閱讀方式

如果把DNA比喻成一本醫學全書,基因序列是書的文字內容,而表觀遺傳則是決定哪些頁面會被打開閱讀。癌細胞並不一定能夠竄改書的內容,但經常是透過改變閱讀方式來操控細胞的命運。主要機制包括:

  1. DNA甲基化(DNA Methylation)

在DNA上加上甲基(CH3),結果是抑癌基因被關閉、腫瘤促進基因被保留

如同在重要頁面貼上封條。

  1. 組蛋白修飾(Histone Modification)

DNA纏繞於組蛋白形成染色質。當組蛋白的乙醯化(Acetylation)增加之時,染色質會鬆開,此時 基因就容易被轉錄。反之,若組蛋白是去乙醯化(De-Acetylation),染色質會緊縮,造成基因沉默(slience)。HDAC(Histone Deacetylase)負責移除組蛋白上的乙醯基,好似負責把書關起來的人。其作用會讓染色質緊縮、基因關閉。

 

許多癌症,包括乳癌、淋巴瘤、非小細胞肺癌會存在有HDAC過度表現的情況,造成抑癌基因沉默、細胞分化受阻,因此造成了癌細胞被鎖定在一種永遠增殖、永不成熟的狀態。

 

HDAC抑制劑的作用機轉,則是阻止組蛋白的去乙醯化作用。其結果會發生:

✅ 染色質被打開

✅ 抑癌基因被重新表現

✅ 細胞週期發生停滯

✅ 誘導凋亡

✅ 增加其被免疫系統辨識

 

目前已上市HDAC抑制劑,如下:

Vorinostat

 

第一個獲FDA核准HDAC抑制劑

 

適應症:

皮膚T細胞淋巴瘤

 

Romidepsin

 

 

適應症:周邊T細胞淋巴瘤

 

Belinostat

 

 

適應症:PTCL

Panobinostat

 

 

適應症:多發性骨髓瘤

Tucidinostat

 

已在台灣核准用於停經後轉移性乳癌病人,且荷爾蒙受體陽性、HER2受體陰性,未出現器官轉移危急症狀者。曾接受過至少一種治療轉移性的「內分泌併用 CDK4/6 抑制劑」治療後復發或惡化,且未曾使用過諾曼癌素(exemestane)。

 

BET蛋白是負責閱讀書本的人

如果HDAC決定書是否打開,BET蛋白則決定哪些章節是值得閱讀。目前

BET家族包括:BRD2 、BRD3、BRD4、BRDT,其中BRD4最重要,BRD4可以辨識組蛋白上的乙醯化標記。當找到這些標記後,BRD4會招募轉錄機器啟動基因表現,染色質會鬆開,此時 基因就容易被轉錄。癌細胞因此會建立大量超級增強子。讓MYC 、BCL2 、CCND1、AR (雄激素受體)、ER相關訊號會強力驅動癌細胞往往對這些基因形成高度依賴,也就是所謂的「癌基因成癮(Oncogene Addiction)」,形成腫瘤依賴性(Oncogene Addiction)。

 

BET抑制劑作用機制會阻斷BRD4與乙醯化組蛋白相結合。結果讓BRD4無法停靠。於是MYC下降、細胞增殖會減少、幹細胞特性會下降,更會讓抗藥性降低。如同把閱讀主管趕出了圖書館,即使書本仍然存在,也沒有人能有效讀取。

 

臨床開發中的BET抑制劑:Birabresib(MK-8628),目前用於研究AML、TNBC 、CRPC ,Molibresib(GSK525762) ,目前用於研究NUT carcinoma、實體腫瘤 ,Pelabresib(CPI-0610)目前主要發展於骨髓纖維化、 血液惡性疾病研究。

 

為何BET與HDAC會產生協同作用?

這是目前癌症表觀遺傳治療最重要概念之一。HDAC抑制劑可以打開染色質,而BET抑制劑會阻止癌細胞閱讀開啟的致癌訊息。看似矛盾,實際上卻形成雙重打擊。當HDAC抑制劑打開大量基因,其中包括抑癌基因、分化基因,但也可能同時打開MYC、NF-κB、Survival pathway 。此時BET抑制劑介入,進而

阻止癌細胞利用這些致癌訊號。因此形成「一邊打開健康基因,一邊禁止癌基因被閱讀」。目前已經開發用於乳癌中的應用,尤其是三陰性乳癌,TNBC具有高染色質可塑性、高異質性極容易產生抗藥性的特色。研究發現:HDAC抑制劑可以增加腫瘤抗原表現、提升PD-L1、增加TIL浸潤。而BET抑制劑則可降低MYC、抑制幹細胞特性、減少轉移能力,兩者合併可能逆轉抗藥表型。

 

荷爾蒙受體陽性、HER2受體陰性乳癌如果發生內分泌治療抗藥性,其常見機轉是ESR1活化、 MYC上升、FOXA1重塑、超級增強子重編程。而BET抑制劑可以抑制ER轉錄網路與MYC訊號通路;而HDAC抑制劑可以重新開啟ER表現與分化基因。因此被視為「重新教育抗藥性乳癌細胞」的重要工具。

 

未來方向:從殺死癌細胞到重新教育癌細胞

傳統化療像是轟炸敵軍。標靶治療像是狙擊指揮官。而表觀遺傳治療則更像是能夠改變整個敵軍思維模式的洗腦部隊。HDAC抑制劑負責鬆開被封印的基因程式;BET抑制劑負責阻止癌細胞重新啟動致癌劇本。兩者的結合代表癌症治療正從「消滅細胞」走向「重塑細胞命運」的新時代。對於乳癌、三陰性乳癌、內分泌抗藥性乳癌以及其他高度異質性的腫瘤而言,BET與HDAC雙重表觀遺傳策略有望成為下一波克服抗藥性的核心武器。

 

當癌細胞學會「改寫劇本」:BET抑制劑與HDAC抑制劑開啟表觀遺傳治療新時代

 

 

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