引言
隨著各種檢測技術的不斷進步,不同基因突變很容易被檢測出,由于基因突變的位點以及通路原因,其對治療的指導意義重大,所以目前腫瘤患者,在獲得病理組織后都會進行基因的檢測,那么這些突變率較高的基因中,除了我們前幾期介紹的基因外,這個癌癥基因也不容小覷,本期我們介紹的是癌癥基因-BRAF。
BRAF的簡介、結構與相關作用
BRAF基因在1988年被首次發(fā)現(xiàn),研究發(fā)現(xiàn)人類尤因肉瘤中存在一個能夠轉染小鼠胚胎成纖維細胞系,即NIH3T3細胞的DNA序列,該DNA序列具有較強的活性,因其基因與A-迅速加速纖維肉瘤(Rapidly Accelerated Fibrosarcoma, RAF、C-RAF有高度同源性,故將其統(tǒng)稱為BRAF基因1。BRAF屬于RAF家族,RAF-家族包含3個成員,其中還有ARFA基因以及CRAF基因。BRAF基因負責編碼一個傳遞細胞信號的RAF激酶蛋白,該蛋白屬于RAS-RAF-MEK-ERK信號通路(即MAPK/ERK通路)的一部分。
BRAF編碼的RAF蛋白是個蛋白質單體。兩個單體蛋白會聚合成一個二聚體從而發(fā)揮作用,其上游信號受EGFR、RAS等蛋白調控,下游傳導至MEK蛋白,RAF激酶能通過磷酸化作用來激活其下游的MEK。從而調節(jié)細胞核內的轉錄、翻譯等過程,具有促進細胞的生長、增殖、分化、遷移和凋亡的生理作用。BRAF基因屬于致癌基因,當其發(fā)生致病性突變時,使得ERK持續(xù)性激活,從而促進了細胞侵襲和轉移,致使正常細胞,轉變?yōu)榘┘毎?/strong>2。
BRAF突變示意圖
BRAF突變與癌癥的關聯(lián)
自2002年來BRAF基因突變首次在黑色素瘤中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在甲狀腺癌、非小細胞肺癌、結直腸癌、胃腸間質瘤、膽管癌等多種腫瘤中均有發(fā)現(xiàn)。
根據(jù)活化的機制不同,BRAF突變體有三種類型,BRAFⅠ類突變(BRAF V600 D/E/K/R/M 突變),可以強烈激活BRAF激酶活性,組成性活化MARK通路,且不依賴于RAS作為單體發(fā)出信號;BRAF Ⅱ 類突變 ( K601、L597、G464 和 G469等),中-強活化激酶活性,作為 RAS 非依賴性二聚體激活下游通路;BRAF Ⅲ 類突變(G466、N581、D594 和 D596等),激酶活性低或缺乏激酶活性,這類突變體依賴RAS并且對依賴ERK反饋的RAS敏感,通過增強其與RAS的結合激活ERK ,并需要分子共存機制使腫瘤中的RAS活化才能起作用。
BRAF基因中最常見的是V600E發(fā)生突變,即BRAF基因外顯子15的1799位核苷酸T突變?yōu)锳,其編碼的第600個氨基酸殘基,從纈氨酸殘基(V)變成谷氨酸殘基(E),即V600E突變,這種突變占了所有腫瘤BRAF突變病例當中的95%以上。
在全部惡性黑色素瘤患者中有近70%的患者存在BRAF基因突變。在甲狀腺癌中,BRAF基因突變僅在惡性程度較高的未分化甲狀腺癌及乳頭狀甲狀腺癌中存在,由此在鑒別腫塊的良惡性方面,BRAF基因突變檢測的價值非常高。在不同類型甲狀腺癌中該基因突變的表達情況也存在差異,如典型的乳頭狀甲狀腺癌基因突變表達為35%~70%,而濾泡變異型甲狀腺癌的基因突變表達僅為5%~20%。在非小細胞肺癌中3,BRAF已經(jīng)成為了繼EGFR基因、ALK基因和ROS1基因后,又一重要的驅動基因,中國人群中可有約4.4%的患者發(fā)生突變,并且這部分患者對于化療效果較差。在結直腸癌中,主要為BRAF V600E突變,其在轉移性結直腸癌中的發(fā)生率大概5-10%,通常認為該突變與治療后病情快速進展相關,是轉移性結直腸癌預后較差的標志之一。
BRAF突變類型
BRAF為相關靶點的最新藥物進展
靶向抑制BRAF蛋白的藥物,根據(jù)其作用機制分為2類,一類是廣譜的RAF激酶抑制劑,對RAF各亞型、其他激酶如KIT、血管內皮生長因子受體(VEGFR)等也有抑制。其代表為索拉菲尼(Sorafenib)。這類抑制劑具有廣譜的抗腫瘤及抗血管生成作用,對于BRAF的突變體的類型無特殊要求。
第2類是BRAF V600E抑制劑,對BRAF尤其是BRAF V600E有很高的抑制活性,代表為威羅菲尼、達拉菲尼、康奈菲尼等。目前針對BRAF致病性突變的抑制劑除了上述藥物外,還可以針對其下游MEK靶點進行抑制,MEK抑制劑為抑制BRAF下游的MEK蛋白,F(xiàn)DA所批準的MEK抑制劑有曲美替尼4。
BRAF抑制劑作用位點圖
結語
MAPK/ERK通路是細胞內重要的信號通路,而BRAF蛋白又是該條通路上的主要蛋白,由于其突變率常常發(fā)生在各種腫瘤中,尤其對于甲狀腺腫瘤、非小細胞等腫瘤患者來說,成為了常見以及必須檢測的突變基因,可見其重要性。針對該突變目前已有多種藥物可用,但是更精準的靶向藥物還在研發(fā)中,定在將來提高BRAF突變的患者生存時間,大大改善預后。