(+)-JQ-1（CAS:1268524-70-4,Biochempartner,BCP07004）是一種高選擇性BET溴結(jié)構(gòu)域抑制劑，對(duì)BRD4兩個(gè)溴結(jié)構(gòu)域的IC??分別為77 nM和33 nM。它能競(jìng)爭(zhēng)性地占據(jù)乙酰賴氨酸識(shí)別口袋，將BET蛋白從染色質(zhì)上置換下來(lái)，從而阻斷下游轉(zhuǎn)錄程序。自2010年被Filippakopoulos課題組報(bào)道以來(lái)，(+)-JQ-1已成為表觀遺傳研究領(lǐng)域引用量較高的化學(xué)探針之一，在腫瘤、炎癥、生殖及HIV潛伏等方向產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響[1]。

物化性質(zhì)與核心參數(shù)

(+)-JQ-1屬于噻吩并三唑并二氮雜?類四環(huán)化合物，C6位帶有一個(gè)龐大的叔丁基酯官能團(tuán)，分子中含一個(gè)手性中心——S構(gòu)型為活性對(duì)映體，R構(gòu)型即(-)-JQ-1則幾乎無(wú)活性，常用作陰性對(duì)照。

(+)-JQ-1化學(xué)結(jié)構(gòu)式

對(duì)BET家族各溴結(jié)構(gòu)域的結(jié)合親和力：BRD4(N) Kd=49 nM，BRD4(C) Kd=90 nM，BRD3(N) Kd=59.5 nM，BRD2(N) Kd=128 nM，BRDT(N) Kd=190 nM。而對(duì)非BET家族溴結(jié)構(gòu)域（如CREBBP），IC?? > 10 μM，選擇性差異超過(guò)100倍[1]。

從專利到探針：研究歷程

2009年，三菱制藥公開(kāi)了一系列甲基三唑并二氮雜?類化合物的專利，這些分子能抑制BRD4并具有抗腫瘤活性。彼時(shí)，表觀遺傳領(lǐng)域的"寫(xiě)入器"（如組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶）和"擦除器"（如組蛋白去乙酰化酶）已有抑制劑問(wèn)世，但針對(duì)"讀取器"——即溴結(jié)構(gòu)域的高選擇性小分子，尚屬空白。

2010年，哈佛大學(xué)Dana-Farber癌癥研究所的Filippakopoulos課題組在三菱專利的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并合成了(+)-JQ-1，發(fā)表于Nature[1]。這項(xiàng)工作的核心發(fā)現(xiàn)是：(+)-JQ-1與BRD4共晶結(jié)構(gòu)顯示，其三氮唑環(huán)的3位氮原子與BRD4中Asn140形成關(guān)鍵氫鍵，2位氮原子通過(guò)水分子與Tyr97形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)，整體構(gòu)型與乙酰賴氨酸口袋高度互補(bǔ)。這是表觀遺傳讀取器被小分子選擇性靶向的先例，為整個(gè)溴結(jié)構(gòu)域領(lǐng)域打開(kāi)了大門(mén)。

同年，Delmore等人在Cell上報(bào)道了(+)-JQ-1在多發(fā)性骨髓瘤中的療效——通過(guò)抑制c-MYC表達(dá)，阻斷腫瘤細(xì)胞增殖[2]。2012年，Matzuk團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)(+)-JQ-1通過(guò)靶向睪丸特異性蛋白BRDT，可實(shí)現(xiàn)可逆的雄性避孕效果，發(fā)表于Cell。2026年4月，Cornell大學(xué)Cohen課題組在PNAS上發(fā)表了歷時(shí)6年的研究，證實(shí)短期使用(+)-JQ-1干擾減數(shù)分裂前期I可暫停精子生成，停藥6周減數(shù)分裂細(xì)胞學(xué)指標(biāo)基本恢復(fù)，30周后生育力和后代健康狀況全面正常，且后代的交叉重組指標(biāo)與對(duì)照無(wú)異[3]。

制備方法與合成路線

(+)-JQ-1的合成路線經(jīng)歷了從多步經(jīng)典法到一鍋法、再到立體選擇性合成的持續(xù)迭代。

經(jīng)典路線的核心步驟是從噻吩并二氮雜?酮中間體出發(fā)：在-78°C下用叔丁醇鉀去質(zhì)子化，加入氯代磷酸二乙酯活化，再與乙酰肼反應(yīng)閉環(huán)構(gòu)建三唑環(huán)，最后在1-丁醇中90°C加熱完成環(huán)化。這一步收率可達(dá)92% ，但對(duì)映體純度僅90%，需進(jìn)一步通過(guò)手性制備型HPLC純化至 > 99% ee[1]。

2015年，Syeda和Georg開(kāi)發(fā)了可放大的三步一鍋法：先用Lawesson試劑將苯并二氮雜?轉(zhuǎn)化為硫代酰胺，再與肼形成酰胺腙，最后閉環(huán)安裝三唑。同時(shí)，他們用二苯基氯磷酸酯替代了劇毒的二乙基氯磷酸酯，在不影響收率和光學(xué)純度的前提下提升了操作安全性[4]。

2020年，英國(guó)研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種基于L-天冬氨酸二酯的立體選擇性烷基化策略：用9-苯基-9-芴基（Pf）保護(hù)氨基，通過(guò)LHMDS形成的E-型鋰烯醇鹽實(shí)現(xiàn)非對(duì)映選擇性烷基化（dr=6:1），隨后經(jīng)NCA（N-羧基酸酐）中間體與氨基酮縮合構(gòu)建二氮雜?環(huán)。5步即可從約100英鎊的原料獲得約40 mg對(duì)映純產(chǎn)物，而此前的方法需要6步且耗費(fèi)昂貴的消旋體拆分[5]。

代謝研究發(fā)現(xiàn)，(+)-JQ-1的主要代謝位點(diǎn)在噻吩環(huán)2位甲基，經(jīng)CYP氧化為羥甲基產(chǎn)物(+)-JQ1-OH?；诖?，合成了2-三氘代類似物(+)-JQ1-D，在小鼠和人肝微粒體中的半衰期分別延長(zhǎng)1.8倍和2.8倍。這提示噻吩甲基是藥代優(yōu)化的關(guān)鍵位置——引入氟原子或氘代均有潛力改善代謝穩(wěn)定性。

靶點(diǎn)與上下游：BET家族的全景

BET家族包含BRD2、BRD3、BRD4和睪丸特異性BRDT四個(gè)成員，每個(gè)蛋白含兩個(gè)N端溴結(jié)構(gòu)域（BD1和BD2）。溴結(jié)構(gòu)域是"表觀遺傳讀取器"，識(shí)別組蛋白上的乙酰賴氨酸標(biāo)記，將轉(zhuǎn)錄機(jī)器招募到染色質(zhì)特定區(qū)域。其中BRD4尤為關(guān)鍵——它招募正性轉(zhuǎn)錄延伸因子b（P-TEFb），磷酸化RNA聚合酶II的C端結(jié)構(gòu)域（CTD），驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄從啟動(dòng)向延伸轉(zhuǎn)換。

在疾病上游，BRD4-NUT基因融合產(chǎn)生了強(qiáng)致癌蛋白，驅(qū)動(dòng)NUT中線癌（NMC）；BRD4還富集于超級(jí)增強(qiáng)子區(qū)域，調(diào)控c-MYC、BCL2、CDK4/6等關(guān)鍵癌基因的表達(dá)。BRDT則專一表達(dá)于睪丸，在減數(shù)分裂前期I的粗線期轉(zhuǎn)錄程序中不可或缺。在下游，(+)-JQ-1將BRD4從染色質(zhì)上置換后，c-MYC轉(zhuǎn)錄迅速下調(diào)，p21上調(diào)，細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期，同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞分化和衰老。對(duì)于BRDT，(+)-JQ-1阻斷其與乙?；M蛋白H4的相互作用，使粗線期轉(zhuǎn)錄程序受阻，精細(xì)胞無(wú)法完成后續(xù)發(fā)育[3]。

應(yīng)用場(chǎng)景：遠(yuǎn)超腫瘤的化學(xué)探針

NUT中線癌是(+)-JQ-1最初的驗(yàn)證場(chǎng)景。NMC是一種由BRD4-NUT基因融合驅(qū)動(dòng)的罕見(jiàn)鱗狀細(xì)胞癌，中位生存期僅6.7個(gè)月，治療手段有限。500 nM處理NMC 797細(xì)胞后，細(xì)胞出現(xiàn)顯著的鱗狀分化標(biāo)志——角蛋白表達(dá)大幅升高，Ki67增殖標(biāo)記下降。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，50 mg/kg每日腹腔注射，18天后移植瘤體積顯著縮小，小鼠生存期明顯延長(zhǎng)。這一結(jié)果在患者來(lái)源的NMC 11060和Per403移植瘤模型中同樣得到驗(yàn)證[1]。

在急性髓系白血病中，(+)-JQ-1與FLT3酪氨酸激酶抑制劑（如普納替尼、AC220）聯(lián)用，協(xié)同誘導(dǎo)FLT3-ITD陽(yáng)性細(xì)胞凋亡，且對(duì)正常CD34+骨髓祖細(xì)胞影響較小。耐藥細(xì)胞MOLM13-TKIR對(duì)(+)-JQ-1反而更敏感，提示BET抑制可能克服FLT3-TKI耐藥。

雄性避孕是(+)-JQ-1近年來(lái)備受關(guān)注的新方向。2026年P(guān)NAS研究顯示，3周給藥使精子生成完全停止，停藥6周減數(shù)分裂指標(biāo)基本恢復(fù)，30周后生育力和后代健康全面正常。關(guān)鍵在于靶向減數(shù)分裂前期I——既不影響精原干細(xì)胞（避免不可逆損傷），又不會(huì)讓成熟精子"泄漏"[3]。

在HIV潛伏逆轉(zhuǎn)中，(+)-JQ-1通過(guò)解離BRD4與HIV啟動(dòng)子的結(jié)合，釋放Tat蛋白招募超級(jí)延伸復(fù)合物（SEC），激活病毒轉(zhuǎn)錄。與PKC激活劑聯(lián)用可實(shí)現(xiàn)協(xié)同效果，且不引起全局T細(xì)胞激活[6]。瀚香生物提供的(+)-JQ-1（貨號(hào)BCP07004）經(jīng)嚴(yán)格質(zhì)控，可支持上述各類體內(nèi)外研究。

衍生物與行業(yè)前景

(+)-JQ-1本身因藥代動(dòng)力學(xué)局限（代謝快、生物利用度低）未進(jìn)入臨床，但它為整個(gè)BET抑制劑領(lǐng)域奠定了化學(xué)骨架基礎(chǔ)。三唑并二氮雜?類衍生物目前已形成豐富的臨床管線：

• OTX015/MK-8628：口服BET抑制劑，進(jìn)入AML和實(shí)體瘤I/II期臨床，在NMC同情用藥中使兩名患者腫瘤快速縮小

• Molibresib（I-BET762/GSK525762） ：GSK開(kāi)發(fā)，覆蓋NMC、SCLC、乳腺癌等多個(gè)適應(yīng)證，正探索與MEK抑制劑、HDAC抑制劑的聯(lián)合方案

• CPI-0610：Constellation開(kāi)發(fā)，針對(duì)淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤，同時(shí)在骨髓纖維化中也有探索

• ZEN-3694：口服BET抑制劑，用于去勢(shì)抵抗性前列腺癌，可下調(diào)雄激素受體信號(hào)通路

同時(shí)，研究人員也在開(kāi)發(fā)BD1/BD2選擇性抑制劑和BET降解劑（PROTAC） ，試圖在保留療效的同時(shí)降低血小板減少等毒性。Biochempartner持續(xù)跟蹤BET領(lǐng)域的化學(xué)工具與臨床候選物，為科研人員提供高質(zhì)量的參考化合物。

從市場(chǎng)角度看，BET抑制劑在血液腫瘤中已展現(xiàn)單藥活性，在實(shí)體瘤中更多依賴聯(lián)合用藥策略（與CDK4/6抑制劑、HDAC抑制劑、免疫檢查點(diǎn)抑制劑等聯(lián)用）。全球在研項(xiàng)目超過(guò)30個(gè)，適應(yīng)證從腫瘤擴(kuò)展到炎癥、心血管和生殖健康領(lǐng)域。值得留意的是，男性避孕方向雖處于早期，但(+)-JQ-1的可逆性驗(yàn)證為后續(xù)藥物開(kāi)發(fā)提供了明確的藥理學(xué)依據(jù)——靶向BRDT的減數(shù)分裂前期I窗口既能阻斷精子生成，又保留了干細(xì)胞池的完整性。

常見(jiàn)問(wèn)題

Q：(+)-JQ-1和(-)-JQ-1有什么區(qū)別？

(+)-JQ-1是S構(gòu)型對(duì)映體，能高效結(jié)合BET溴結(jié)構(gòu)域；(-)-JQ-1是R構(gòu)型，結(jié)合力極弱，在實(shí)驗(yàn)中作為陰性對(duì)照使用。二者旋光方向相反，[α]22D分別為+75和負(fù)值。

Q：(+)-JQ-1能否直接用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)？

可以，但需注意其體內(nèi)半衰期較短，主要代謝位點(diǎn)是噻吩環(huán)2位甲基。常用方案為50 mg/kg每日腹腔注射，溶于5% DMSO/5%葡萄糖溶液。代謝穩(wěn)定性優(yōu)化的氘代類似物(+)-JQ1-D可作為替代選擇。

Q：(+)-JQ-1為什么沒(méi)有進(jìn)入臨床？

(+)-JQ-1的核心定位是化學(xué)探針而非藥物候選物。其口服生物利用度低、肝微粒體代謝快、存在神經(jīng)副作用，不適合長(zhǎng)期用藥。但作為工具分子，它的選擇性和可重復(fù)性使其成為BET領(lǐng)域不可替代的參照標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] Filippakopoulos P, Qi J, Picaud S, et al. Selective inhibition of BET bromodomains. Nature, 2010, 468(7327): 1067-1073.

[2] Delmore JE, Issa GC, Lemieux ME, et al. BET bromodomain inhibition as a therapeutic strategy to target c-Myc. Cell, 2011, 146(6): 904-917.

[3] Matzuk MM, McKeown MR, Filippakopoulos P, et al. Small-molecule inhibition of BRDT for male contraception. Cell, 2012, 150(4): 673-684.

[4] Syeda SS, Jakkaraj S, Georg GI. Scalable syntheses of the BET bromodomain inhibitor JQ1. Tetrahedron Letters, 2015, 56(23): 3454-3457.

[5] Atkinson SJ, Sodji QH, Karmokar A, et al. Stereoselective synthesis of allele-specific BET inhibitors. Org Biomol Chem, 2020, 18(38): 7455-7464.

[6] Zhu J, Gaiha GD, John SP, et al. Reactivation of latent HIV-1 by inhibition of BRD4. Cell Rep, 2012, 2(4): 807-816.

風(fēng)險(xiǎn)提示與實(shí)驗(yàn)注意

藥理風(fēng)險(xiǎn)：(+)-JQ-1在高劑量下可能影響非靶點(diǎn)通路，長(zhǎng)期體內(nèi)使用需監(jiān)測(cè)神經(jīng)毒性

實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)：DMSO儲(chǔ)備液反復(fù)凍融會(huì)降低活性，建議分裝后-20°C避光保存

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：使用(-)-JQ-1作為陰性對(duì)照以排除非特異性效應(yīng)；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)需關(guān)注溶劑對(duì)照設(shè)置

本文內(nèi)容基于公開(kāi)發(fā)表的科學(xué)研究數(shù)據(jù)，由瀚香生物收集整理，僅供科研人員參考與學(xué)術(shù)交流，不可用于個(gè)人用途。