Димеризация RAF и парадоксальная активация ингибиторами BRAF

RAF работает как димер

The RAF kinases (ARAF, BRAF, CRAF) are activated at the membrane by RAS-GTP, which promotes them to pair into dimers. Внутри димера один протомер аллостерически включает другой.

BRAF V600E является исключением: он активен как мономер и не нуждается в RAS или димеризации, поэтому его можно точно нацелить на опухоли V600E.

Парадокс

Ингибиторы BRAF первого поколения связывают один протомер димера RAF и за счет отрицательной кооперативности фактически усиливают активность партнера, не содержащего лекарственного средства. В клетках с высоким уровнем RAS-GTP, таких как клетки с мутацией RAS, имеется множество димеров RAF, поэтому конечным эффектом является усиление передачи сигналов ERK.

Клинически это проявляется в развитии плоскоклеточного рака кожи и кератоакантом у пациентов, получающих моноингибиторы BRAF, что обусловлено ранее существовавшими мутациями RAS в клетках кожи.

Последствия для отличных от V600 и Fusion BRAF

Мутанты BRAF класса 2 и слияния BRAF сигнализируют как димеры, а мутанты класса 3 зависят от димеров CRAF, управляемых вышестоящим RAS. Ингибиторы первого поколения малоэффективны или, как это ни парадоксально, активируют против них.

Это основная причина, по которой изменения BRAF разделены на классы с разными или отсутствующими целевыми опциями для групп, отличных от V600.

Новые конструкции ингибиторов

Добавление ингибитора MEK смягчает парадокс и снижает риск развития вторичного рака кожи, что теперь является стандартом терапии ингибиторами BRAF. Ингибиторы парадокса и пан-RAF-димеров предназначены для связывания обоих протомеров или для предотвращения индукции активной конформации.

Они направлены на расширение нацеливания RAF на мутанты классов 2 и 3 и слияния BRAF, и некоторые из них находятся в стадии клинической разработки.

Примечания по интерпретации

Отчет об изменении BRAF должен указывать точное изменение; V600E ведет себя совсем иначе, чем мутации и слияния, отличные от V600, по отношению к доступным лекарствам.

Мутация RAS является причиной не использовать одноагентный ингибитор BRAF первого поколения из-за активации парадоксального пути.

Ключевые выводы

• ·Киназы RAF передают сигналы в виде димеров; BRAF V600E — исключение, работающее как мономер.
• ·Ингибиторы BRAF первого поколения трансактивируют партнерский протомер, активируя ERK в RAS-мутантных клетках.
• ·Это вызывает вторичные опухоли кожи и делает лекарства непригодными для BRAF, отличного от V600.
• ·Комбинации МЕК-ингибиторов и ингибиторов, разрушающих парадоксы, решают эту проблему.