braf是一種位于7號(hào)染色體的原癌基因，有18個(gè)外顯子，編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，在惡性腫瘤形成、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。

     BRAF蛋白與KRAS蛋白同為RAS-RAF-MEK活化的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶，在MAPK/ERK信號(hào)通路中起著關(guān)鍵作用。braf基因最常見的活化突變?cè)?799位核苷酸的第15外顯子中發(fā)現(xiàn)，該突變將胸腺嘧啶轉(zhuǎn)換為腺嘌呤,導(dǎo)致其編碼的纈氨酸變?yōu)楣劝彼?，即BRAF ^V600E突變（占BRAF所有突變的80 %）。這一突變使BRAF蛋白持續(xù)激活，活性提高約500倍，并且能夠不依賴于上游RAS激酶單體，持續(xù)激活下游的ERK，最終導(dǎo)致細(xì)胞的無限增殖和分裂。

     braf基因突變?cè)谠S多不同的癌癥中都有發(fā)現(xiàn)，約100%的毛細(xì)胞白血病、50%的黑色素瘤、20%~40%甲狀腺癌、10%~15%的結(jié)直腸腺癌、10%的腦膠質(zhì)瘤、4%的非小細(xì)胞肺癌，小概率發(fā)生在其它類型白血病和卵巢癌中。因此BRAF是許多癌癥檢查及????藥物研發(fā)的重要靶點(diǎn)。近期，已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道有關(guān)BRAF靶點(diǎn)作用的機(jī)制和轉(zhuǎn)化研究。

巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)作為BRAF^V600E黑色素瘤對(duì)BRAF抑制劑耐藥的治療靶點(diǎn)

BRAF抑制劑（BRAFi）例如Vemurafenib對(duì)彌散性BRAF^V600E黑色素瘤有一定治療效果，????可減少細(xì)胞增殖和黑色素瘤進(jìn)展，但易產(chǎn)生耐藥性，預(yù)后不良。西班牙萊里達(dá)大學(xué)腫瘤病理團(tuán)隊(duì)通過分析黑色素瘤細(xì)胞的條件培養(yǎng)液，Vemurafenib治療可降低普通培養(yǎng)Vemurafenib敏感（Vem-S）黑色素瘤細(xì)胞的活力。然而，當(dāng)細(xì)胞在用Vemurafenib耐藥黑色素瘤細(xì)胞系的分泌培養(yǎng)基（Vem-R CM）中培養(yǎng)時(shí)，Vemurafenib治療不會(huì)改變Vem-S細(xì)胞的活力和遷移/侵襲率。對(duì)異種移植重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）小鼠中的配對(duì)黑色素瘤細(xì)胞和腫瘤生長進(jìn)行活性和遷移/侵襲試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BRAFi耐藥黑色素瘤細(xì)胞分泌體富含促腫瘤細(xì)胞因子，M-CSF分泌對(duì)于在黑色素瘤細(xì)胞中誘導(dǎo)Vemurafenib耐藥表型至關(guān)重要（圖1）。此外，實(shí)驗(yàn)中還證明M-CSF單抗與Vemurafenib和自噬阻斷劑聯(lián)合使用可協(xié)同誘導(dǎo)BRAFi耐藥黑色素瘤細(xì)胞的凋亡、損害遷移和減少腫瘤生長。該團(tuán)隊(duì)分析了35例轉(zhuǎn)移性BRAF^V600E突變黑色素瘤患者的M-CSF血漿水平與臨床預(yù)后的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中，較低的M-CSF血漿水平與更好的預(yù)后相關(guān)。這些結(jié)果表明，分泌型M-CSF是治療BRAFi耐藥黑色素瘤的一個(gè)有希望的靶點(diǎn)。

??圖1 M-CSF 促進(jìn) BRAFV600E黑色素瘤細(xì)胞獲得 Vemurafenib 抗性。

AK2是BRAF在腫瘤發(fā)生中的AMP感應(yīng)負(fù)調(diào)節(jié)因子

腺苷酸激酶2（AK2）控制腺嘌呤核苷酸庫的合成和消耗的平衡。除此之外，最近的研究表明AK2是一種多功能蛋白，人類AK2缺乏會(huì)造成網(wǎng)狀發(fā)育不全，這是一種最嚴(yán)重的先天性人類重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID) 。AK2 可以在胞質(zhì)溶膠中形成一種新的含有Fas相關(guān)死亡域蛋白（FADD）和半胱天冬酶-10凋亡復(fù)合物，在細(xì)胞凋亡中有著重要作用。韓國首爾國立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過在體外試驗(yàn)和細(xì)胞模型中發(fā)現(xiàn)，AK2與BRAF相互作用并抑制BRAF活性和下游ERK磷酸化。細(xì)胞模型中的能量剝奪條件和向細(xì)胞裂解物中添加AMP增強(qiáng)了AK2-BRAF相互作用，表明AK2參與調(diào)節(jié)BRAF活性以響應(yīng)細(xì)胞代謝狀態(tài)。AMP通過與AK2 結(jié)合促進(jìn)AK2-BRAF復(fù)合物的形成。在肝細(xì)胞癌（HCC）小鼠模型中，RAS的激活消除了AK2/BRAF相互作用，并且AK2的消融促進(jìn)了腫瘤生長和BRAF活性。AK2 還與對(duì)BRAF抑制劑不敏感的BRAF突變體結(jié)合并減弱它們的活性。從這些發(fā)現(xiàn)中研究團(tuán)隊(duì)最終提出了一個(gè)RAS、AK2、BRAF、AMP相互作用的模型（圖2）。在AMP水平較高的靜息狀態(tài)下，AK2感知AMP 并與BRAF形成蛋白質(zhì)復(fù)合物，從而抑制BRAF的活性。在有絲分裂原刺激和RAS激活后，AK2從BRAF釋放，導(dǎo)致BRAF激活。

圖2  RAS、AK2、BRAF、AMP相互作用模型：AK2在RAS-BRAF信號(hào)傳導(dǎo)中充當(dāng)BRAF鎖定器。

雄激素受體阻斷促進(jìn)對(duì)BRAF/MEK靶向治療的效果

靶向BRAF/MEK的治療對(duì)黑色素瘤和其他腫瘤有較好的效果，但是治療產(chǎn)生的耐藥性依然很普遍。目前有多項(xiàng)研究表明男性與黑色素瘤患者的預(yù)后不良相關(guān)，在經(jīng)典的激素反應(yīng)性腫瘤例如前列腺癌中，雄激素受體(AR)信號(hào)與MAPK以及其他信號(hào)途徑之間的相互作用已有相關(guān)研究成果。但是這些在黑色素瘤和其他癌癥中研究較少。來自德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的Jennifer A. Wargo團(tuán)隊(duì)對(duì)這方面進(jìn)行了研究。團(tuán)隊(duì)研究了一組接受8-12周新輔助BRAF/MEK靶向治療的局部轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，女性患者的病理緩解率和無復(fù)發(fā)生存期高于男性患者，而且雌激素在這一治療中沒有主要作用。男性患者在治療期間的AR水平顯著升高，而對(duì)靶向聯(lián)合治療沒有反應(yīng)的男性和女性患者在治療期間的AR水平也顯著升高。研究者運(yùn)用小鼠模型來驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn)，用CRISPR技術(shù)制作了雄激素受體敲除(AR-KO)黑色素瘤細(xì)胞系，植入雌雄小鼠體內(nèi)，并用BRAF/MEK靶向治療。與對(duì)照組相比，雌雄小鼠的腫瘤控制都有效且相當(dāng)。這表明雄激素受體的表達(dá)有助于對(duì)BRAF/MEK靶向治療抵抗。值得注意的是與雌性小鼠相比，雄性小鼠的雄激素受體的基線和治療時(shí)的表達(dá)水平明顯升高，這可能與雄性小鼠中較高水平的睪酮有關(guān)。但是血漿睪酮沒有明顯變化。這表明腫瘤細(xì)胞中的雄激素受體驅(qū)動(dòng)了BRAF/MEK靶向治療的反應(yīng)差異，并且雄激素受體高表達(dá)可以促進(jìn)黑色素瘤細(xì)胞的增殖。對(duì)小鼠進(jìn)行去勢(shì)可以顯著提高它們對(duì)BRAF/MEK靶向治療的反應(yīng)，這種效果在進(jìn)行睪酮給藥后會(huì)消失。這個(gè)研究結(jié)果表明BRAF/MEK靶向治療抵抗與雄激素受體表達(dá)增加有關(guān)，有益于解決腫瘤治療中的耐藥性。

圖3 BRAF/MEK靶向治療抵抗與AR表達(dá)增加有關(guān)

靶向髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)可使BRAF突變型甲狀腺乳頭狀癌對(duì)MAPK抑制劑敏感

BRAF^V600E是與甲狀腺乳頭狀癌（PTC）相關(guān)的最常見基因突變，可異常激活MAPK通路，抑制譜系分化分子表達(dá)，與腫瘤復(fù)發(fā)、進(jìn)展和治療抵抗高度相關(guān)。天津醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院趙麗教授團(tuán)隊(duì)揭示了進(jìn)展型甲狀腺乳頭狀癌免疫逃逸分子機(jī)制及靶向治療的研究進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)采用早發(fā)型和誘發(fā)型小鼠原位甲狀腺癌模型，結(jié)合FACS 芯片，發(fā)現(xiàn)骨髓源性抑制細(xì)胞（MDSCs），特別是粒細(xì)胞樣MDSCs（G-MDSCs）與BRAF^V600E誘發(fā)的PTC進(jìn)展密切相關(guān)，導(dǎo)致CD8⁺T細(xì)胞/G-MDSCs比率顯著下降，形成免疫抑制微環(huán)境，實(shí)現(xiàn)腫瘤免疫逃逸和生長。

團(tuán)隊(duì)的前期研究發(fā)現(xiàn)TBX3與PTC的侵襲度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移正相關(guān)，并顯著促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。在本次研究中發(fā)現(xiàn)，TBX3顯著影響眾多炎癥因子和趨化因子豐度，特別是CXCR2配體分子（CXCL1，2和8）在TBX3缺陷腫瘤和細(xì)胞中顯著下調(diào)。通過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)TBX3通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控TLR2-NF-κB炎癥信號(hào)軸實(shí)現(xiàn)了對(duì)趨化因子水平的調(diào)控，而后者以自分泌的方式促進(jìn)癌細(xì)胞自身的增殖，以旁分泌的方式促進(jìn)MDSCs，特別是G-MDSCs的過度趨化招募及免疫抑制微環(huán)境的形成，最終促進(jìn)PTC的惡性進(jìn)展。那么通過拮抗CXCR2或Gr-1抑制 MDSCs募集或活性可提高M(jìn)APKi等靶向藥對(duì)腫瘤的殺傷作用，為促進(jìn)PTC的臨床治療效果提供了新的方法。

圖4  BRAF^V600E誘導(dǎo)的PTC發(fā)展過程中的關(guān)鍵分子級(jí)聯(lián)反應(yīng)模型：BRAF/MAPK的組成型激活重新激活TBX3，通過將MDSCs募集到腫瘤微環(huán)境中導(dǎo)致免疫抑制，以及使用PLX4032和SB265610或抗Gr-1聯(lián)合治療甲狀腺癌

     BRAF^V600E的致癌作用已廣為人知，該基因突變導(dǎo)致的腫瘤研究也有多方面的深入發(fā)展。在今年6月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)達(dá)拉非尼（Tafinlar）聯(lián)合曲美替尼（Mekinist）的BRAF/MEK抑制劑組合療法用于治療在先前治療后有進(jìn)展且沒有令人滿意替代治療方案的6歲及以上不可切除或轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤BRAF ^V600E突變的成人和兒童患者。這是唯一獲準(zhǔn)用于兒童的BRAF/MEK抑制劑，是目前對(duì)于治療BRAF ^V600E突變腫瘤較好的方案。

     對(duì)于腫瘤的研究和治療是一個(gè)艱難而漫長的過程，云克隆可為廣大研究者提供相關(guān)產(chǎn)品，期望能為腫瘤的研究和治療提供幫助。 

參考文獻(xiàn)：

[1] Barceló, C., Sisó, P., de la Rosa, I. et al. M-CSF as a therapeutic target in BRAFV600E melanoma resistant to BRAF inhibitors. Br J Cancer (2022). https://doi.org/10.1038/s41416-022-01886-4

[2] Kim, H., Jeong, M., Na, DH. et al. AK2 is an AMP-sensing negative regulator of BRAF in tumorigenesis. Cell Death Dis 13, 469 (2022). https://doi.org/10.1038/s41419-022-04921-7

[3] Vellano, C.P., White, M.G., Andrews, M.C. et al. Androgen receptor blockade promotes response to BRAF/MEK-targeted therapy. Nature 606, 797–803 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04833-8

[4] Zhang, P., Guan, H., Yuan, S. et al. Targeting myeloid derived suppressor cells reverts immune suppression and sensitizes BRAF-mutant papillary thyroid cancer to MAPK inhibitors. Nat Commun 13, 1588 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29000-5