BETタンパク質の機能は炎症に必要である：Brd2の遺伝子破壊とBET阻害剤JQ1はマウスマクロファージの炎症反応を障害する

ヒストンのアセチル化は、慢性炎症性疾患で重要な役割を果たすことが知られている複数の炎症遺伝子の活性化と抑制を調節します。しかし、ヒストンアセチル化コードを調整された炎症性サイトカイン応答に翻訳するタンパク質は、不十分に特徴付けられていません。ブロモドメインと腫瘍外（BET）タンパク質は、ヒストンアセチル化マークの「読者」であり、遺伝子転写において実証されていますが、ヒストンマークの翻訳を介した炎症性サイトカイン遺伝子の反応を調整するBETタンパク質の能力は不明です。私たちは、二重ブロモドメイン含有転写調節因子のBETファミリーのメンバーのメンバーが炎症遺伝子を直接制御すると仮定します。BETタンパク質の低変態であるBRD2 LOマウスの遺伝モデルを調べて、BRD2がマクロファージでの炎症性サイトカイン産生に不可欠であることを示しました。小さな干渉RNAノックダウンとBETタンパク質結合の小分子阻害剤JQ1を使用する研究は、BETタンパク質がマクロファージ炎症反応に重要であることを独立して実証しています。さらに、BRD2とBRD4は、マクロファージの炎症性サイトカイン遺伝子のプロモーターと物理的に関連することを示しています。この関連は、JQ1によるBET阻害の存在下では存在しません。最後に、JQ1はin vitroでサイトカイン産生を吸収し、LPS誘発死からマウスを救出しながらIL-6とTNF-αのレベルを低下させることにより、内毒性マウスの「サイトカイン嵐」を鈍らせることを実証します。小分子阻害剤でBETタンパク質を標的とすることは、高レベルのサイトカイン産生に関連する過炎症状態に利益をもたらすと提案します。

Histone acetylation regulates activation and repression of multiple inflammatory genes known to play critical roles in chronic inflammatory diseases. However, proteins responsible for translating the histone acetylation code into an orchestrated proinflammatory cytokine response remain poorly characterized. Bromodomain and extraterminal (BET) proteins are "readers" of histone acetylation marks, with demonstrated roles in gene transcription, but the ability of BET proteins to coordinate the response of inflammatory cytokine genes through translation of histone marks is unknown. We hypothesize that members of the BET family of dual bromodomain-containing transcriptional regulators directly control inflammatory genes. We examined the genetic model of brd2 lo mice, a BET protein hypomorph, to show that Brd2 is essential for proinflammatory cytokine production in macrophages. Studies that use small interfering RNA knockdown and a small-molecule inhibitor of BET protein binding, JQ1, independently demonstrate BET proteins are critical for macrophage inflammatory responses. Furthermore, we show that Brd2 and Brd4 physically associate with the promoters of inflammatory cytokine genes in macrophages. This association is absent in the presence of BET inhibition by JQ1. Finally, we demonstrate that JQ1 ablates cytokine production in vitro and blunts the "cytokine storm" in endotoxemic mice by reducing levels of IL-6 and TNF-α while rescuing mice from LPS-induced death. We propose that targeting BET proteins with small-molecule inhibitors will benefit hyperinflammatory conditions associated with high levels of cytokine production.