《Pharmacological Research》：Targeting the Transcriptional Coactivator p300/CBP in Cancer: Mechanistic Insights and Translational Implications for Osteosarcoma
编辑推荐：
转录共激活因子p300和CREB结合蛋白（CBP）已成为增强子介导的转录调控的核心调节因子，以及肿瘤中致癌信号传导的关键表观遗传整合因子。研究人员通过其组蛋白乙酰转移酶（HAT)活性，特别是组蛋白H3第27位赖氨酸乙酰化（H3K27ac）的沉积，p300/CB
转录共激活因子p300和CREB结合蛋白（CBP）已成为增强子介导的转录调控的核心调节因子，以及肿瘤中致癌信号传导的关键表观遗传整合因子。研究人员通过其组蛋白乙酰转移酶（HAT)活性，特别是组蛋白H3第27位赖氨酸乙酰化（H3K27ac）的沉积，p300/CBP控制增强子激活，并协调调控细胞身份决定、肿瘤进展及治疗反应的转录程序。增强子活性的失调正越来越多地被认识到是驱动多种恶性肿瘤致癌性转录的基本机制。化学生物学的最新进展使得通过多种互补策略对p300/CBP进行药理学靶向成为可能，包括催化性组蛋白乙酰转移酶（HAT)抑制剂、溴结构域（BRD)抑制剂、双效BET–p300抑制剂，以及新兴靶向蛋白质降解策略。研究人员在此综述中总结p300/CBP的分子功能、靶向这些共激活因子的药理学制剂研发进展，以及当前临床转化的现状。p300/CBP的催化性抑制可直接抑制H3K27ac并提供可测量的肿瘤药效学生物标志物，而替代性靶向模式则通过不同的分子机制调控增强子驱动的转录。早期临床研究提示，p300导向制剂可在患者中实现药效学调控。研究人员进一步讨论了在骨肉瘤（OS）中靶向p300的转化医学相关性，这是一种以基因组不稳定性及异质性转录状态为特征、而非显性激酶突变的恶性肿瘤。综上，这些发现将p300催化性抑制定位为一种机制明确且药理学可操作的靶向增强子驱动致癌性转录的策略，并支持继续推进p300导向疗法的临床开发。
1. 引言
肿瘤进展依赖于基因表达程序的持续激活，这些程序调控增殖、存活、侵袭及转移播散。虽然致癌激酶的抑制已改善部分恶性肿瘤的预后，但许多难治性癌症仍由缺乏直接酶学靶点的转录因子依赖性程序所驱动。活性增强子以组蛋白H3第27位赖氨酸乙酰化（H3K27ac）为特征，可稳定转录因子结合并维持致癌性转录输出。转录共激活因子p300（基因：EP300）及其旁系同源蛋白CBP（基因：CREBBP）是增强子活性的核心调节因子。两种蛋白均具有内在组蛋白乙酰转移酶（HAT)活性，并在活性调控区域催化H3K27ac。除组蛋白外，p300还可乙酰化包括p53和信号转导与转录激活因子3（STAT3）在内的非组蛋白底物，从而将染色质修饰与信号依赖性转录相联系。EP300或CREBBP的失调已在多种肿瘤类型中被报道。在过去十年间，p300的药理学靶向已取得实质性进展。选择性催化抑制剂可抑制HAT活性并降低肿瘤细胞中的H3K27ac水平。靶向溴结构域（BRD）的小分子化合物干扰乙酰化赖氨酸识别并改变增强子相关转录复合物。联合BET和CBP/p300 BRD阻断的双效抑制剂，以及靶向蛋白质降解策略，进一步拓展了治疗途径。早期临床试验证实，p300导向制剂可用于患者并可实现肿瘤组织中可测量的药效学调控。肉瘤是上皮性癌症的进展已明显落后的间叶组织恶性肿瘤。骨肉瘤（OS）是儿童和青少年中最常见的原发性骨源性肉瘤，以复杂基因组重排而非复发性激酶激活突变为特征。多模式治疗可改善局限性疾病的生存率，然而转移性或复发性OS的预后近几十年来未见实质性改善。新兴证据表明，增强子相关转录有助于OS的进展。p300活性的实验性抑制可降低OS模型中的H3K27ac并减弱STAT3信号传导，支持p300依赖性转录在该疾病中的功能性作用。本综述总结p300的生物学功能、药理学抑制剂的历史发展、现有靶向模式的比较，以及在难治性恶性肿瘤中的临床进展。在此基础上，研究人员探讨p300催化性抑制是否代表一种机制上与OS治疗开发相匹配的策略。
2. p300靶向的生物学基础与药理学演变
2.1. 结构域与催化机制
p300和CBP是多结构域共激活因子，将染色质修饰与转录因子信号传导相整合。两种蛋白均含有HAT结构域、BRD、多个半胱氨酸/组氨酸富集区，以及募集转录因子和转录机器组分的相互作用模块。催化核心的结构分析揭示了明确的乙酰辅酶A结合口袋及调控底物可及性的构象柔性。这些结构洞见促成了催化抑制剂的结构导向开发。HAT结构域将乙酰辅酶A的乙酰基转移至组蛋白赖氨酸残基。在这些标记中，H3K27ac富集于活性增强子，并与转录输出相关。H3K27ac的降低导致染色质可及性下降及增强子活性减弱。除组蛋白外，p300还可乙酰化包括p53和STAT3在内的非组蛋白底物。STAT3的乙酰化增强其转录活性，将染色质修饰与致癌信号通路相联系。因此，p300的抑制同时影响染色质结构和转录因子功能。
2.2. p300与CBP的功能分化
尽管p300和CBP具有高度序列同源性和相似的结构域结构，二者并非功能等同。遗传学研究证实EP300和CREBBP在发育过程中具有非冗余作用。癌症基因组分析进一步显示EP300和CREBBP的突变频率在不同肿瘤类型中存在差异，提示功能需求具有依赖性背景。生化研究支持部分分化。两种蛋白均可乙酰化H3K27及多种非组蛋白底物，但底物偏好性和相互作用伴侣因细胞背景而异。转录因子结合模块、辅助因子募集及染色质占据的差异导致基因特异性调控结果。一个旁系同源蛋白的丧失并不总能由另一蛋白完全代偿。在某些肿瘤模型中，已观察到对EP300或CREBBP的选择性依赖。这些发现表明功能冗余性是不完全的。这一区分具有治疗意义。由于乙酰辅酶A结合口袋的保守性，大多数催化抑制剂同时靶向p300和CBP。结构域选择性抑制剂或降解剂可能根据优先抑制的旁系同源蛋白产生差异生物学效应。因此，对药效学读数的仔细解读需考虑旁系同源蛋白特异性贡献。
2.3. p300在增强子与转录调控中的作用
全基因组染色质分析确立H3K27ac为活性增强的标志特征。H3K27ac密集累积区域形成超级增强子，控制谱系特异性及致癌性转录程序。p300在这些区域持续富集并通过局部乙酰化促进转录激活。增强子相关转录的破坏可降低MYC等驱动基因及谱系决定性转录因子的表达。在缺乏复发性激酶突变的肿瘤中，增强子驱动的转录常维持恶性生长。由于p300调控增强子乙酰化，它代表了多种致癌通路汇聚的节点。近期研究进一步提示，转录凝聚体有助于增强子调控。p300通过多价蛋白相互作用参与这些组装体。这为增强子驱动肿瘤对共激活因子功能扰动的敏感性提供了机制解释。
2.4. 第一代催化抑制剂
早期小分子抑制剂源于生化筛选方法。C646证明p300催化性抑制是可行的。L002提供了额外证据，表明HAT活性的抑制可降低肿瘤细胞中组蛋白和转录因子的乙酰化。这些化合物确立了概念验证，但在选择性、药代动力学或体内持久性方面未经优化。它们的主要贡献是概念性的：p300催化活性可被药理学抑制。姜黄素（curcumin）据报道可抑制p300/CBP组蛋白乙酰转移酶活性并降低细胞模型中的组蛋白乙酰化。然而，姜黄素表现出广泛的生物活性并与多种分子靶点相互作用，使其抗肿瘤效应难以特异性归因于p300抑制。此外，其有限的生物利用度限制了其作为临床可操作p300导向疗法的潜力。因此，近期药物开发聚焦于选择性结构导向抑制剂如A-485和CPI-1612，它们提供更高的靶点特异性和更明确的转化潜力。
2.5. 结构导向催化抑制剂
结构理解的进步促进了选择性催化抑制剂的开发。A-485作为乙酰辅酶A竞争性抑制剂，证明可选择性抑制p300/CBP催化活性并降低肿瘤细胞中的H3K27ac。在异种移植模型中，A-485抑制雄激素受体依赖性前列腺癌的肿瘤生长。CPI-1612提高了效力和口服生物利用度。在套细胞淋巴瘤异种移植模型中，CPI-1612降低肿瘤H3K27ac并抑制肿瘤生长。这些制剂证明催化抑制可在体内实现可测量的药效学效应。催化抑制的定义特征是直接降低H3K27ac，从而创建可在肿瘤组织中评估的可测量生物标志物。
2.6. BRD抑制
BR Treat recognizes acetylated lysine residues and stabilizes enhancer-associated complexes. Inhibitors such as I-CBP112 and CBP30 demonstrated that acetyl-lysine recognition can be disrupted pharmacologically. Unlike catalytic inhibition, BRD inhibition does not directly reduce H3K27ac. Instead, it alters chromatin recruitment and transcriptional assembly. CCS1477 advanced this modality into clinical trials. Preclinical models demonstrated modulation of enhancer occupancy and suppression of transcriptional programs in hematologic malignancies. BRD inhibition is clinically advanced, but its mechanistic effect differs from catalytic suppression.
2.7. 双效BET–p300靶向
增强子驱动的转录频繁涉及BET蛋白以及p300。双效抑制剂如NEO2734被设计为同时抑制BET BRD和p300 BRD。临床前异种移植研究证明其在血液学和雄激素受体依赖性肿瘤中抑制肿瘤生长。EP31670已进入I期评估。双效抑制拓宽了转录抑制，但引入了剂量优化和毒性管理的复杂性。
2.8. 靶向降解
靶向蛋白质降解是一种机制上不同的策略。PROTAC分子募集E3连接酶以诱导p300或p300和CBP的降解。临床前研究证明肿瘤组织中robust蛋白耗竭及增强子相关转录的降低。与催化抑制不同，降解消除蛋白质而非抑制酶活性。这可能导致持续抑制，但需仔细评估全身效应。尚无降解剂进入临床试验。
2.9. OS的机制意义
OS以基因组不稳定性而非显性激酶突变为特征。与增强子激活相关的转录程序促进肿瘤进展。p300在OS模型中的实验性抑制降低H3K27ac并减弱STAT3信号传导，导致临床前系统中肿瘤生长减少。在现有模式中，催化抑制直接降低H3K27ac并调控STAT3依赖性转录。BRD抑制改变染色质募集而不直接抑制乙酰化，而靶向降解完全移除蛋白质。
3. p300靶向疗法在恶性肿瘤中的转化与临床开发
3.1. 血液恶性肿瘤
p300靶向的临床转化始于血液恶性肿瘤。CCS1477（inobrodib）作为p300和CBP的口服BRD抑制剂，进入复发或难治性急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征和多发性骨髓瘤的I/II期评估。该试验采用标准剂量递增设计并设扩展队列。早期临床报告和试验摘要已确定血小板减少症为BRD导向策略的剂量限制性毒性，血小板抑制呈现剂量依赖性；因此间歇给药方案在某些剂量计划中采用以改善耐受性。报告的不良事件包括贫血和疲劳，通常可通过支持治疗管理；然而，经同行评审的成熟安全性数据集仍然有限，具体安全性结论应谨慎解读。另一项针对晚期实体瘤和淋巴瘤的I期研究评估了安全性和药代动力学。这些研究中尚无肉瘤特异性队列或肉瘤患者被报道。
3.2. 实体瘤中的催化抑制
CPI-1612作为选择性HAT抑制剂，将催化性p300抑制推进至包括雌激素受体阳性乳腺癌在内的晚期实体瘤I期评估。该研究包括剂量递增和扩展队列，并对选定患者进行强制性肿瘤活检。主要目标为安全性、耐受性、药代动力学和药效学调控。肿瘤组织中H3K27ac的降低作为催化抑制的直接生物标志物。公开可获得的疗效数据仍然有限，且未纳入肉瘤队列。催化抑制剂的临床进展确立了H3K27ac的抑制在患者中是可行的，尽管长期安全性数据尚不成熟。
3.3. 双效BET–p300抑制
EP31670（NEO2734的临床制剂）代表双效BET和p300 BRD抑制，正在首项人体I期研究中评估。试验设计包括具有药代动力学和药效学采样的剂量递增队列。ClinicalTrials.gov提供方案细节，但经同行评审的临床安全性和药效学结果仍有待正式报告。双效抑制增加了BET相关血液学毒性重叠的可能性，应在早期临床评估中密切监测。目前尚无已发表的OS对双效BET–p300制剂的临床经验。
3.4. 临床观察比较
在早期试验中，几个一致的主题浮现。第一，模式决定可测量的药效学终点。催化抑制允许直接测量肿瘤组织中H3K27ac的降低。BRD抑制依赖转录谱分析和染色质占据变化。双效抑制需要同时评估BET和p300相关转录输出。第二，血小板减少症已成为BRD导向策略中反复出现的毒性。催化抑制的毒性特征正在积极评估中。第三，肿瘤背景似乎至关重要。血液恶性肿瘤和雄激素受体依赖性肿瘤在临床前和早期临床研究中提供了最清晰的生物学调控信号。肉瘤尚未进行临床评估。
3.5. OS在临床格局中的位置
尚无注册临床试验评估OS中的p300靶向治疗。鉴于转移性或复发性OS的治疗进展有限，这一缺失值得注意。临床前数据显示，OS模型中p300活性的抑制降低H3K27ac并减弱STAT3信号传导，伴临床前系统中肿瘤生长抑制。在现有模式中，催化抑制直接降低H3K27ac并调控STAT3依赖性转录，与OS中观察到的生物学相一致。
4. OS中p300抑制的转化路径
4.1. OS的未满足临床需求与基因组背景
多模式治疗改善局限性OS的预后，然而转移性或复发性OS的生存率仍然很差。多药化疗联合手术仍是标准治疗，且生存率已停滞数十年。尚无分子靶向治疗在复发性疾病中被确立为标准治疗。OS的核心生物学特征是广泛的基因组不稳定性。全基因组测序研究证实染色质碎裂、复杂结构重排和广泛拷贝数变异，而非复发性激酶激活突变。TP53通路破坏频繁，转录异质性常见。在此背景中，以单一受体或激酶抑制为中心的治疗策略未能产生持久反应。OS的生物学提示对增强子活性和染色质调控所维持的改变转录程序的依赖。
4.2. OS中靶向p300的生物学依据
临床前研究证明，p300活性的抑制可降低OS细胞中的H3K27ac并减弱STAT3信号传导。H3K27ac的降低伴随p-STAT3（Tyr705）的减少及实验性骨肉瘤模型中肿瘤生长的抑制。结合STAT3活性受可逆乙酰化调控的证据及IL-6/JAK/STAT3轴的广泛研究，这些发现支持p-STAT3作为催化性p300抑制相关下游药效学标志物的相关性。催化抑制抑制H3K27ac并在肿瘤组织中提供可测量的药效学信号。相比之下，BRD抑制破坏染色质募集而不直接抑制乙酰化。
4.3. 早期试验的药效学策略
OS中的早期评估必须纳入预设的基于肿瘤的药效学终点。两个终点可直接在配对肿瘤活检中测量：通过免疫印迹或免疫组化评估的H3K27ac降低，以及在匹配样本中评估的p-STAT3（Tyr705）降低。活检应在与药物暴露一致的固定治疗时间点获取。H3K27ac降低的证明确认肿瘤组织中的催化靶点结合。p-STAT3降低提供下游转录信号被减弱的证据。
4.4. 剂量与方案选择
剂量选择应优先考虑生物学调控而非仅最大耐受剂量。最优剂量为在配对活检中产生肿瘤H3K27ac和p-STAT3持续降低的最低剂量。方案选择必须平衡肿瘤H3K27ac在给药间隔内的持续抑制与累积毒性的避免。
4.5. 患者选择策略
OS具有生物学异质性，不应对p300抑制的均匀敏感性作出假设。转化试验应预设选择特征，包括：基线升高的H3K27ac信号、增加的p-STAT3（Tyr705）、与增强子相关转录一致的基因表达特征。生物标志物阳性肿瘤可在安全性确立后在扩展队列中优先入组。然而，临床OS标本中生物标志物评估的相关技术局限性也应考虑。
4.6. 联合策略
催化抑制可在剂量递增期间作为单药评估，但联合策略对长期临床开发是必需的。细胞毒性化疗组合方面，OS中的基因组不稳定性产生对支持DNA损伤耐受的转录程序的依赖，增强子驱动转录的抑制可能潜在增加对DNA损伤剂的敏感性。潜在化疗组合伙伴包括多柔比星、顺铂和甲氨蝶呤等传统OS药物。通路导向组合方面，如果催化抑制降低p-STAT3而不诱导肿瘤消退，可探索与额外存活通路抑制剂的联合。
4.7. 安全性考虑与治疗窗
p300调控正常组织中的转录，包括骨发育和造血作用。OS常影响青少年和年轻成人，需要仔细的安全性监测。由于p300/CBP广泛参与正常组织中的转录调控，长期催化抑制可能影响成骨细胞分化、骨骼发育、骨重塑、骨髓功能和造血细胞维持。这些考虑在OS的儿科、青少年和年轻成人患者中可能尤为重要。早期试验应包括全血细胞计数监测、肝功能检测、黏膜和胃肠道毒性评估，以及年轻患者的生长发育监测。
4.8. OS首次评估的试验蓝图
OS中的首次临床研究可按以下步骤进行：I期剂量递增，入组人群为复发或难治性OS，设计为剂量递增并在生物学活性剂量时扩展，活检为配对治疗前和治疗中肿瘤活检，药效学终点为肿瘤H3K27ac和p-STAT3（Tyr705）。扩展队列为生物标志物富集，入组基线H3K27ac和/或p-STAT3（Tyr705）升高者，临床终点为客观缓解率、无进展生存期、缓解持续时间，相关研究为转录组分析以定义被抑制的基因程序。
4.9. 催化抑制相对于其他模式的定位
BRD抑制在p300导向治疗中具有最先进的临床经验，但不直接抑制H3K27ac。双效BET–p300抑制扩展转录阻断，但增加了剂量优化的复杂性。靶向降解可能提供持续抑制，但仍处于临床前阶段。在OS中，现有证据支持催化抑制后H3K27ac的可测量降低和STAT3信号传导的减弱。催化抑制因此代表一种直接且可测试的转化策略。
4.10. 与图表的整合
上述机制区别对应于表3中的比较分析。 informing剂量考虑的临床阶段安全性经验总结于表2。基础模式选择的完整化合物图谱呈现于表1。
5. 讨论
p300已成为增强子相关转录的可靶向调控因子。在过去十年间，药理学策略从早期工具化合物进展至选择性催化抑制剂、BRD抑制剂、双效BET–p300抑制剂和靶向降解方法。早期临床试验证实p300导向制剂可用于患者并在肿瘤组织中产生可测量的药效学效应。这些发现表明共激活因子依赖性转录可在患者中被药理学调控。现有靶向模式之间的重要机制差异需要不同的生物标志物策略、安全性监测计划和临床试验设计。目前，这些模式尚未在OS特异性临床前模型中被系统比较。因此，OS中 catalytic inhibition 的强调不应被解读为BRD抑制、双效BET–p300抑制或靶向降解确定性优越的证据。相反，催化抑制提供了目前由OS相关实验证据最直接支持的可测量药效学框架，特别是通过H3K27ac的降低和STAT3相关信号传导的减弱。未来在匹配OS模型中直接比较这些模式的研究将需要定义其相对抗肿瘤活性和治疗窗。临床经验目前仍集中于血液恶性肿瘤和雄激素受体依赖性肿瘤。可测量的肿瘤药效学终点和定义的剂量范围已开始在这些疾病中出现。肉瘤包括OS尚未在临床中进行评估。OS中缺乏研究反映了临床探索有限而非生物学相关性缺乏。OS根本上有别于激酶驱动恶性肿瘤，它以基因组不稳定性、TP53通路破坏和异质性转录状态为特征。靶向转录共激活因子因此针对的是中心调控层面而非孤立信号通路。尽管EP300中的直接致癌突变在OS中不常见，增强子相关转录程序代表该疾病中的关键调控层面。未来进展可能取决于几个实践原则：催化抑制、BRD抑制、双效抑制和降解策略之间的清晰区分；通过H3K27ac等可测量终点强制进行基于肿瘤的结合确认；以及由肿瘤生物学而非仅组织学指导的患者选择策略。当前证据支持将催化性p300抑制作为OS中初始转化策略进行结构化临床评估。更广泛而言，这些努力可能有助于确立转录共激活因子靶向作为增强子驱动癌症中可行治疗策略的地位。
6. 未来展望
几个重要方向将塑造p300靶向治疗的未来发展。第一，定义临床疗效所需的H3K27ac抑制程度对早期试验中药效学数据的解读至关重要。第二，识别具有增强子相关转录依赖性的生物标志物定义患者亚集可能改善患者选择和治疗结局。第三，将催化性p300抑制与包括细胞毒性化疗、靶向信号抑制剂或免疫调节方法在内的合理联合策略相整合，可能增强以转录失调为特征的肿瘤中的治疗反应。最后，表观遗传药理学和转化生物标志物开发的持续进步对确定p300抑制能否有效纳入OS及其他增强子驱动恶性肿瘤的精准肿瘤学策略至关重要。
7. 结论
p300通过催化HAT活性和染色质相互作用调控增强子相关转录。药理学发展已从工具化合物进展至选择性抑制剂和早期临床试验。BRD抑制的临床测试正在进行中，催化抑制正在实体瘤中推进。OS仍是治疗进展有限且未进行p300导向疗法临床评估的恶性肿瘤。临床前研究证明，OS模型中p300的抑制降低H3K27ac并减弱STAT3信号传导。这些发现支持一种可测量且生物学一致的临床调查策略。下一步是纳入基于肿瘤的药效学终点的结构化早期评估。H3K27ac抑制和下游通路调控的证明将确定转录共激活因子靶向能否为OS患者提供临床获益。更广泛的意义上，这些努力可能有助于确立转录共激活因子靶向作为增强子驱动癌症中可行治疗策略的地位。
