BRAF V600E при раке: механизм и целенаправленное лечение

Молекулярный механизм V600E: активность конститутивного мономера

BRAF дикого типа обычно аутоингибируется регуляторной N-концевой областью, которая контактирует с киназным доменом, и для полной активации требуется димеризация с CRAF или другой молекулой BRAF. Мутация V600E вводит отрицательно заряженный остаток глутамата в положение 600 в петлю активации, содержащую DFG, имитируя активацию, зависимую от фосфорилирования, которая обычно требует входного сигнала RAS выше по ходу процесса. Эта структурная мимикрия конститутивно стабилизирует «активную» конформацию киназы DFG-in, позволяя BRAF V600E передавать сигналы как мономер.

Мономер-активная природа BRAF V600E имеет фармакологические последствия: ингибиторы BRAF первого поколения могут преимущественно ингибировать мутантный мономер. В клетках с вышестоящей активностью RAS ингибиторы RAF могут вместо этого способствовать трансактивации внутри димеров RAF и усиливать передачу сигналов ERK. Эта парадоксальная активация помогает объяснить некоторые токсичности и то, почему в определенных условиях используются комбинированные стратегии, но требования к лечению остаются специфичными для этикетки и заболевания.

BRAF V600E в зависимости от типов рака и терапевтических ответов

BRAF V600E распространен в нескольких молекулярных подгруппах, включая меланому кожи, папиллярную карциному щитовидной железы и волосатоклеточный лейкоз, и встречается в меньшей подгруппе колоректального рака. Оценки частоты варьируются в зависимости от гистологии, классификации и когорты. Ответ на лечение также различается в зависимости от происхождения, несмотря на одно и то же изменение аминокислот. При колоректальном раке обратная связь, опосредованная EGFR, помогает объяснить ограниченную активность ингибирования BRAF в одиночку и изучение комбинаций, направленных на BRAF и EGFR.

Устойчивость к ингибиторам BRAF/MEK при меланоме возникает за счет нескольких механизмов: реактивации MAPK (вторичные мутации NRAS, мутации KRAS, мутации MEK1/MEK2, амплификация BRAF V600E, альтернативный сплайсинг BRAF), обходная передача сигналов через PI3K/AKT/mTOR и гистологическая трансформация. Триплетные комбинации (BRAF + MEK + анти-PD1) изучаются для замедления устойчивости путем одновременного воздействия на передачу онкогенных сигналов и восстановления иммунного надзора.

Слияния BRAF и изменения, отличные от V600

Помимо V600E, мутации и слияния BRAF класса 2 могут сигнализировать как RAS-независимые димеры, что делает их биологию отличной от мономера V600 класса 1. KIAA1549-BRAF рецидивирует при глиоме низкой степени злокачественности у детей, но все это имеет значение: партнеры по слиянию, расположение опухоли и текущая маркировка продукта; слияние BRAF не следует интерпретировать как V600E.

Варианты BRAF класса 3 обладают нарушенной или низкой киназной активностью и могут зависеть от вышестоящей активности RAS и димеров RAF. Эта биология отличается от V600E, но не создает единого правила для ингибитора MEK, независимого от опухоли. Стратегии пан-RAF, RAF-димера и последующих стратегий по-прежнему зависят от варианта, линии происхождения и клинических данных.

Ключевые выводы

• ·BRAF V600E имитирует фосфорилирование петли активации, стабилизируя активную конформацию DFG-in киназы и обеспечивая конститутивную мономерную передачу сигналов без RAS или димеризации - механизм, используемый селективными ингибиторами BRAF первого поколения.
• ·Эффекты ингибитора RAF зависят от состояния димера и активности RAS выше; Требования к комбинации должны быть взяты из действующих этикеток или рекомендаций по конкретному заболеванию.
• ·Ответ и резистентность различаются в зависимости от происхождения опухоли, причем обратная связь EGFR особенно важна при колоректальном раке BRAF V600E.
• ·BRAF V600E встречается при меланоме, раке щитовидной железы, колоректальном раке, раке легких, головного мозга и гематологическом раке, но распространенность и данные о лечении существенно различаются в зависимости от происхождения.
• ·Слияния BRAF, такие как KIAA1549-BRAF, активируют передачу сигналов посредством другого димер-зависимого механизма и не должны интерпретироваться как V600E.