BRAF基因的生物學(xué)基礎(chǔ)

RAF家族蛋白是一類(lèi)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，其被視為促分裂素原活化蛋激酶(itogen-activated protein kinases , MAPK)信號(hào)通路的關(guān)鍵分子，在細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和存活方面發(fā)揮重要作用。RAF家族蛋白有3種類(lèi)型：A-RAF、B-RAF和C-RAF。MAPK通路調(diào)節(jié)使細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、分化和凋亡整個(gè)過(guò)程能夠順利進(jìn)行；在這個(gè)信號(hào)通路中，小G蛋白與RAF亞型的N-末端相結(jié)合，從而活化RAF，RAF的活化導(dǎo)致下游MEK1、MEK2的磷酸化以及ERK1和ERK2的磷酸化，從而影響腫瘤細(xì)胞的增殖和細(xì)胞骨架的運(yùn)動(dòng)。

BRAF基因包含18個(gè)外顯子，長(zhǎng)約190kb，轉(zhuǎn)錄的mRNA長(zhǎng)2.5kb，編碼蛋白質(zhì)含783個(gè)氨基酸，相對(duì)分子量為94~95KDa。

根據(jù)BRAF變異后激活功能是否依賴(lài)RAS分子和二聚化形式將BRAF變異分為三類(lèi)：I類(lèi)變異是指發(fā)生V600E/K/R/D等變異，不依賴(lài)RAS和二聚體作用，是作用最強(qiáng)的變異：II類(lèi)變異是非V600的變異，不依賴(lài)RAS分子，但需要與CRAF形成二聚體而活化，具有中等強(qiáng)度的激酶活性：III類(lèi)變異亦是非V600變異但突變后使BRAF激酶功能缺失，依賴(lài)RAS和CRAF傳遞信號(hào)，激酶活性相對(duì)弱些。

BRAF基因突變類(lèi)型^[1]

腫瘤細(xì)胞中BRAF V600突變是最常見(jiàn)的變異形式，其中BRAF V600D/E/K/R是Ⅰ類(lèi)突變，它們使BRAF激酶處于強(qiáng)活化狀態(tài)，從而激活MAPK通路，其中V600E是最常見(jiàn)的突變，占BRAF V600突變的90%以上。

BRAF基因變異形式^[2]

BRAF突變雖然在多數(shù)腫瘤中都有，但是在四大癌種的突變頻率比較高（黑色素瘤、甲狀腺乳頭狀癌、結(jié)直腸癌、非小細(xì)胞肺癌主要是肺腺癌），其他癌種的大概突變頻率在下表。

泛癌組織BRAF變異頻率^[3]

BRAF的檢測(cè)

目前，檢測(cè)BRAF突變的主流方法包括多重逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）、二代測(cè)序（NGS）、Sanger測(cè)序和免疫組化（IHC）等。有研究者分別使用Sanger測(cè)序、多重RT-PCR、NGS，3種檢測(cè)方法對(duì)138例NSCLC腫瘤組織樣本進(jìn)行平行檢測(cè)，結(jié)果顯示，多重RT-PCR和NGS檢測(cè)方法的靈敏度和準(zhǔn)確性均高于Sanger測(cè)序，且多重RT-PCR和NGS檢測(cè)顯示出相似的靈敏度和特異度，檢測(cè)結(jié)果具有高度一致性。因此NGS普及率高的癌種更優(yōu)先推薦NGS進(jìn)行聯(lián)檢。

不同檢測(cè)方法學(xué)對(duì)比^[3]

BRAF抑制劑

BRAF已經(jīng)被確認(rèn)為是化合物可高度靶向的蛋白，針對(duì)BRAF Ⅰ類(lèi)突變研發(fā)的藥物已經(jīng)取得一定的研究成果，BRAF抑制劑通過(guò)與BRAF突變單體的ATP部位相結(jié)合，從而抑制下游的信號(hào)。MEK分為MEK1/2，可激活ERK，是RAS的下游應(yīng)答因子，因此抑制MEK的活性可以阻斷下游通路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)上游基因變異引起的異?；罨M(jìn)行抑制。臨床單用RAF或MEK抑制劑的患者中，約50%會(huì)在治療6～7個(gè)月后產(chǎn)生耐藥^[4]。從BRAF抑制劑在黑色素瘤中的獲批到如今眾多的適應(yīng)癥，以BRAF抑制劑為代表的靶向聯(lián)合療法已成為多種BRAF突變陽(yáng)性惡性實(shí)體腫瘤的主要治療手段之一。

不同癌種BRAF抑制劑方案選擇^[5]

BRAF突變?cè)趷盒詫?shí)體腫瘤中的發(fā)病率及BRAF抑制劑在惡性實(shí)體腫瘤治療中取得的關(guān)鍵臨床療效如下^[4]：

（1）皮膚黑色素瘤中BRAF突變的發(fā)生率約為36.4%，BRAF抑制劑單藥治療黑色素瘤的總生存時(shí)間（overall survival，OS）達(dá)13.6個(gè)月，無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間（progression free survival，PFS）達(dá)6.9個(gè)月，客觀(guān)緩解率達(dá)48%；聯(lián)合MEK抑制劑OS達(dá)22.3～33.6個(gè)月，PFS達(dá)11.1～14.9個(gè)月，客觀(guān)緩解率達(dá)63%～70%。（2）乳頭狀甲狀腺癌中BRAF突變的發(fā)生率為45%～50.9%，達(dá)拉非尼聯(lián)合曲美替尼OS為14.5個(gè)月，PFS為6.7個(gè)月，客觀(guān)緩解率為56%。（3）非小細(xì)胞肺癌中BRAF突變的發(fā)生率為3%，達(dá)拉非尼聯(lián)合曲美替尼PFS為9.0～14.6個(gè)月，ORR為63.2%～64%。（4）結(jié)直腸癌中BRAF突變的發(fā)生率為6.5%～10.2%，康奈非尼聯(lián)合西妥昔單抗聯(lián)合或不聯(lián)合比美替尼，其OS均為9.3個(gè)月，PFS為4.3～4.5個(gè)月，客觀(guān)緩解率為20%～27%。（5）BRAF突變也存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中，包括多形性黃色星形細(xì)胞瘤（56%）、胚胎發(fā)育不良性神經(jīng)上皮腫瘤（3.4%）、神經(jīng)節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)瘤（40%）和毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤（3.4%）；達(dá)拉非尼聯(lián)合曲美替尼治療低級(jí)別膠質(zhì)瘤的PFS為20.1個(gè)月，客觀(guān)緩解率為46.6%。（6）低級(jí)別漿液性卵巢癌中BRAF突變的發(fā)生率為2%～33%，達(dá)拉非尼聯(lián)合曲美替尼治療的客觀(guān)緩解率為80%。（7）膽道癌中BRAF突變的發(fā)生率為1%～5%，達(dá)拉非尼聯(lián)合曲美替尼OS為13.5個(gè)月，PFS為9個(gè)月，客觀(guān)緩解率達(dá)53%。

BRAF抑制劑治療耐藥機(jī)制

有別于其他的激酶抑制劑，繼發(fā)突變所致的耐藥在BRAF較為少見(jiàn)（例如L505H、L514V）。二代RAF抑制劑的耐藥主要由促成二聚體的變異重新激活了ERK所致。這包括黑色素瘤中的NRAS突變、BRAF擴(kuò)增和/或過(guò)表達(dá)、BRAF剪接變異所指的RAS結(jié)合區(qū)域丟失等。另外，旁路/下游信號(hào)通路的激活也是耐藥的成因之一。

BRAF抑制劑耐藥機(jī)制^[5]

針對(duì)BRAF抑制劑耐藥，可考慮進(jìn)行聯(lián)合用藥，如與MEK抑制劑聯(lián)用：BRAF抑制劑可使MEK通路激活，引發(fā)耐藥。聯(lián)合MEK抑制劑能阻斷該代償性激活，如達(dá)拉非尼與曲美替尼聯(lián)合使用，可提高療效，延緩耐藥。與其他靶向藥聯(lián)用：如與PI3K/AKT/mTOR通路抑制劑聯(lián)用，因該通路異常與BRAF抑制劑耐藥有關(guān)，聯(lián)合用藥可阻斷旁路激活，克服耐藥。與免疫治療藥物聯(lián)用：BRAF抑制劑會(huì)影響腫瘤微環(huán)境，與免疫治療藥物如PD-1或PD-L1抑制劑聯(lián)用，能增強(qiáng)免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷，提高治療效果。

亦可開(kāi)發(fā)新一代BRAF抑制劑，開(kāi)發(fā)多靶點(diǎn)抑制劑：設(shè)計(jì)可同時(shí)抑制BRAF及其他相關(guān)耐藥靶點(diǎn)的抑制劑，以更全面地阻斷腫瘤細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)，如能夠同時(shí)抑制BRAF和MEK的雙靶點(diǎn)抑制劑。優(yōu)化抑制劑結(jié)構(gòu)：通過(guò)對(duì)現(xiàn)有BRAF抑制劑的結(jié)構(gòu)改造，提高其與靶點(diǎn)的結(jié)合力和特異性，增強(qiáng)抑制效果，降低耐藥風(fēng)險(xiǎn)。

克服耐藥機(jī)制策略^[5]

總結(jié)

BRAF抑制劑已于多個(gè)癌種獲批，甚至可用于泛實(shí)體瘤的治療。然而B(niǎo)RAF復(fù)雜的分子機(jī)制導(dǎo)致現(xiàn)有的抑制劑難以克服耐藥的問(wèn)題，從而影響患者的臨床結(jié)局。為進(jìn)一步改善惡性腫瘤患者的臨床結(jié)局，多種新藥和聯(lián)合治療策略正在研發(fā)中，同樣與之相關(guān)的臨床診療方案及檢測(cè)技術(shù)也在不斷完善中。讓BRAF作為治療靶點(diǎn)的可以有更多突破，為廣大患者提供更佳的治療機(jī)會(huì)。

參考文獻(xiàn)

[1] Cancer Discov. 2019 Mar;9(3):329-341.

[2] Nat Rev Mol Cell Biol 2015 May;16(5):281-98.

[3] Innovation (Camb). 2024 Oct 18;5(6):100661.

[4] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)腫瘤學(xué)分會(huì), 中國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)罕見(jiàn)腫瘤委員會(huì). BRAF抑制劑治療惡性實(shí)體腫瘤專(zhuān)家共識(shí)（2024版）[J]. 中華腫瘤雜志, 2024, 46(10): 919-929. DOI: 10.3760/cma.j.cn112152-20240409-00142.

[5] Nat Rev Clin Oncol. 2024 Mar;21(3):224-247.