B-RAF 原癌基因、丝氨酸/苏氨酸激酶; BRAF

  • V-RAF 鼠肉瘤病毒癌基因同源物 B1
  • 癌基因 BRAF
  • BRAF1
  • RAFB1

此条目中代表的其他实体:

  • 包含 BRAF/AKAP9 融合基因
  • 包含 BRAF/KIAA1549 融合基因

HGNC 批准的基因符号:BRAF

细胞遗传学位置:7q34 基因组坐标(GRCh38):7:140,713,327-140,924,928(来自 NCBI)

▼ 克隆和表达

使用 BRAF 激酶结构域特有的寡聚物,Sithanandam 等人(1990) 从睾丸 cDNA 文库中克隆了全长 BRAF。推导的 651 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 72.5 kD。它包含 RAF 蛋白激酶的所有 3 个保守区域:一个假定的锌指区域、一个富含丝氨酸/苏氨酸的区域和一个 C 端激酶结构域,其中包括一个假定的 ATP 结合位点和一个催化赖氨酸。此外,BRAF 的 N 末端富含丝氨酸,并且具有共有的 CDC2(CDK1; 116940) 磷酸化基序。Northern印迹分析检测到大脑、胎儿脑和胎盘中10和13kb的转录物以及睾丸中2.6和4.5kb的转录物。睾丸也显示 10-kb 和 13-kb 转录物的表达较低。

艾琴等人(1992)指出BRAF基因是禽类c-Rmil原癌基因的人类同源物,编码在禽类细胞中检测到的94-kD丝氨酸/苏氨酸激酶。该蛋白含有 mil/raf 基因家族其他蛋白中未发现的氨基末端序列。这些序列由鸟类基因组中的 3 个外显子编码。艾琴等人(1992) 报道这 3 个外显子在人类 BRAF 基因中是保守的,并且它们编码与禽类基因相似的氨基酸序列。

▼ PML(102578) 和 TIF1A(603406) 分别与 RARA(180240) 和 BRAF 的基因功能

融合,导致产生 PML-RAR-α 和 TIF1-α-B-RAF(T18) 癌蛋白。钟等人(1999) 表明 PML、TIF1-α 和 RXR-α(180245)/RAR-α 在视黄酸依赖性转录复合物中共同发挥作用。PML 与 TIF1-α 和 CREB ​​结合蛋白(CBP; 600140) 相互作用。T18 与 PML-RAR-α 类似,以显性失活方式破坏该复合物的视黄酸依赖性活性,从而产生生长优势。

Wajapeyee 等人使用全基因组 RNA 干扰筛选(2008) 确定了致癌 BRAF 诱导原代成纤维细胞和黑素细胞衰老所需的 17 个因素。其中一个因子是 F框 蛋白 FBXO31(609102),它是一种编码在 16q24.3 中的候选肿瘤抑制因子,该区域在乳腺癌、卵巢癌、肝细胞癌和前列腺癌中存在杂合性缺失。桑特拉等人(2009) 研究了 FBXO31 的细胞作用,确定了其靶底物,并确定了其生长抑制活性的基础。他们表明,FBXO31 的异位表达通过蛋白酶体导向的途径介导细胞周期蛋白 D1(168461) 的降解,细胞周期蛋白 D1 是从 G1 期进展到 S 期的重要调节因子,从而导致 G1 期停滞。细胞周期蛋白 D1 降解是由与 FBXO31 直接相互作用引起的,并且依赖于 FBXO31 的 F框 基序和细胞周期蛋白 D1 在 thr286 处的磷酸化,这是细胞周期蛋白 D1 蛋白水解所需的。Santra 等人发现 DNA 损伤反应参与癌基因诱导的衰老(2009) 研究 FBXO31 在 DNA 修复中的作用。他们发现,伽马射线照射引起的 DNA 损伤会导致 FBXO31 水平升高,这需要 DNA 损伤反应启动激酶 ATM(607585) 磷酸化 FBXO31。RNAi 介导的 FBXO31 敲低可防止细胞在伽马射线照射后有效停滞在 G1 期,并显着增加对 DNA 损伤的敏感性。最后,桑特拉等人(2009) 表明多种 DNA 损伤剂都会导致 FBXO31 水平大幅增加,表明 FBXO31 的诱导是对基因毒性应激的一般反应。桑特拉等人(2009) 得出的结论是,他们的结果表明 FBXO31 作为 G1/S 转变的调节剂,是 DNA 损伤诱导的生长停滞所特别需要的。

Rajakulendran 等人使用果蝇 Schneider S2 细胞(2009) 证明 RAF 催化功能是根据其激酶结构域的特定二聚模式进行调节的,他们将其称为“侧对侧二聚体”。拉古伦德兰等人(2009) 还表明,RAF 侧对侧二聚体的形成对于致癌 BRAF 突变体的异常信号传导至关重要,并鉴定了一种致癌突变(G558K,Davies 等人,2002),该突变通过促进侧对侧二聚化而特异性发挥作用。拉古伦德兰等人(2009) 得出的结论是,他们的数据确定了 RAF 的侧对侧二聚体界面作为干预 BRAF 依赖性肿瘤发生的潜在治疗靶点。

为了研究紫外线辐射(UVR) 如何加速致癌 BRAF 驱动的黑色素瘤发生(CMM1; 155600),Viros 等人(2014) 使用 BRAF 突变体(V600E; 164757.0001) 小鼠模型。在黑色素细胞表达 V600E 突变的小鼠中,模仿人类轻度晒伤的单剂量 UVR 会诱导黑色素细胞的克隆性扩张,而重复剂量的 UVR 会增加黑色素瘤负担。维罗斯等人(2014) 表明防晒霜(UVA 优越,UVB 防晒系数(SPF) 50)可以延缓 UVR 驱动的黑色素瘤的发病,但只能提供部分保护。暴露于 UVR 的肿瘤显示单核苷酸变异数量增加,Viros 等人(2014) 在大约 40% 的病例中观察到 Trp53(TP53; 191170) 突变。TP53 是人类非黑色素瘤皮肤癌中公认的 UVR 靶点,但不被认为在黑色素瘤中发挥主要作用。然而,维罗斯等人(2014) 表明,在小鼠中,突变的 Trp53 加速了 BRAF(V600E) 驱动的黑色素瘤生成,而在人类中,TP53 突变与 UVR 诱导的黑色素瘤 DNA 损伤的证据有关。因此,作者提供了将 UVR 与人类获得性痣联系起来的流行病学数据的机制见解。此外,他们将TP53/Trp53确定为UVR靶基因,与BRAF(V600E)协同诱导黑色素瘤,为UVR如何加速黑色素瘤生成提供分子见解。维罗斯等人(2014) 表示,他们的研究验证了促进对有黑色素瘤风险的个人进行防晒保护的公共卫生运动。Trp53 突变体加速了 BRAF(V600E) 驱动的黑色素瘤生成,而在人类中,TP53 突变与 UVR 诱导的黑色素瘤 DNA 损伤有关。因此,作者提供了将 UVR 与人类获得性痣联系起来的流行病学数据的机制见解。此外,他们将TP53/Trp53确定为UVR靶基因,与BRAF(V600E)协同诱导黑色素瘤,为UVR如何加速黑色素瘤生成提供分子见解。维罗斯等人(2014) 表示,他们的研究验证了促进对有黑色素瘤风险的个人进行防晒保护的公共卫生运动。Trp53 突变体加速了 BRAF(V600E) 驱动的黑色素瘤生成,而在人类中,TP53 突变与 UVR 诱导的黑色素瘤 DNA 损伤有关。因此,作者提供了将 UVR 与人类获得性痣联系起来的流行病学数据的机制见解。此外,他们将TP53/Trp53确定为UVR靶基因,与BRAF(V600E)协同诱导黑色素瘤,为UVR如何加速黑色素瘤生成提供分子见解。维罗斯等人(2014) 表示,他们的研究验证了促进对有黑色素瘤风险的个人进行防晒保护的公共卫生运动。他们将 TP53/Trp53 确定为 UVR 靶基因,与 BRAF(V600E) 配合诱导黑色素瘤,为 UVR 如何加速黑色素瘤生成提供了分子见解。维罗斯等人(2014) 表示,他们的研究验证了促进对有黑色素瘤风险的个人进行防晒保护的公共卫生运动。他们将 TP53/Trp53 确定为 UVR 靶基因,与 BRAF(V600E) 配合诱导黑色素瘤,为 UVR 如何加速黑色素瘤生成提供了分子见解。维罗斯等人(2014) 表示,他们的研究验证了促进对有黑色素瘤风险的个人进行防晒保护的公共卫生运动。

卡雷斯等人(2015) 指出假基因有可能在转录后调节其亲本转录本。他们发现人和小鼠 BRAF 假基因 BRAFP1(300956) 和 Brafrs1 分别增加了 BRAF 和磷酸化 ERK 的表达,并刺激人和小鼠细胞的增殖。在体外,BRAFP1 和 Brafrs1 通过充当诱饵来隔离 BRAF 及其假基因之间共享的 microRNA(miRNA),从而上调 BRAF 表达和 BRAF 信号传导,从而缓解 miRNA 依赖性的 BRAF 抑制。

云等人(2015) 发现,当暴露于高水平的维生素 C 时,携带 KRAS(190070) 或 BRAF 突变的培养人类结直肠癌细胞会被选择性杀死。这种效应是由于通过 GLUT1(138140) 葡萄糖转运蛋白增加了对维生素 C 氧化形式脱氢抗坏血酸(DHA) 的摄取。DHA 摄取增加会导致氧化应激,因为细胞内的 DHA 会还原为维生素 C,从而耗尽谷胱甘肽。因此,活性氧积累并使甘油醛3-磷酸脱氢酶(GAPDH)失活。在高度糖酵解的 KRAS 或 BRAF 突变细胞中抑制 GAPDH 会导致能量危机和细胞死亡,而这在 KRAS 和 BRAF 野生型细胞中未见。高剂量维生素 C 会损害 Apc/Kras(G12D) 突变小鼠的肿瘤生长。云等人。

MEK 抑制

Solit 等人使用 MAPK/ERK 激酶(MEK;参见 176872)的小分子抑制剂以及综合遗传和药理学分析(2006) 发现,与野生型细胞或携带 RAS 突变的细胞相比,BRAF 突变与对 MEK 抑制的增强和选择性敏感性相关。无论组织谱系如何,在 BRAF 突变细胞中都观察到这种 MEK 依赖性,并且与细胞周期蛋白 D1(168461) 蛋白表达的下调和 G1 期停滞的诱导相关。药理学 MEK 抑制完全消除了 BRAF 突变异种移植物中的肿瘤生长,而 RAS(参见 190020)突变肿瘤仅被部分抑制。索利特等人(2006) 得出的结论是,他们的数据表明 BRAF 突变肿瘤对 MEK 活性的严格依赖性。

鲍尔等人(2007) 检查了 4 个 BRAF 突变体(V600E; 164757.0001) 和 2 个 BRAF 野生型甲状腺癌细胞系以及用强效 MEK1/2 抑制剂 AZD6244 处理后来自 BRAF 突变细胞系的异种移植物中的 MEK 抑制和细胞生长。无论 BRAF 突变状态如何,AZD6244 都能有效抑制甲状腺癌细胞系中的 MEK1/2 活性。鲍尔等人(2007) 得出结论,AZD6244 抑制一系列甲状腺癌细胞的 MEK-ERK 通路。MEK 抑制对具有 BRAF 突变的乳头状甲状腺癌和未分化甲状腺癌细胞具有细胞抑制作用,并且对缺乏该突变的甲状腺癌细胞的影响可能较小。

勒博夫等人(2008) 研究了 13 种人类甲状腺癌细胞系对 MEK 抑制的敏感性是否由癌基因状态决定:4 种具有 BRAF 突变,4 种具有 RAS 突变,1 种携带 RET/PTC1(参见 601985),以及 4 种野生型。具有 BRAF 突变的甲状腺癌优先对 MEK 抑制剂敏感,而具有其他 MEK-ERK 效应通路基因突变的肿瘤则具有不同的反应,因为它们仅部分依赖于 ERK 和/或因为反馈反应引起对 MEK 抑制的部分耐药性。

普利卡科斯等人(2010) 使用化学遗传学方法表明,药物介导的 RAF 二聚体反式激活是抑制剂对酶的反常激活的原因。ERK 信号传导的诱导需要药物直接结合到二聚体的一种激酶的 ATP 结合位点,并且依赖于 RAS 活性。药物与 RAF 同二聚体(CRAF-CRAF) 或异二聚体(CRAF-BRAF) 之一成员的结合会抑制一个启动子,但会导致无药物原聚体的反式激活。在 BRAF(V600E) 肿瘤中,RAS 未激活,因此反式激活最小,并且暴露于 RAF 抑制剂的细胞中 ERK 信号传导受到抑制。这些结果表明RAF抑制剂对BRAF突变的肿瘤有效。此外,由于 RAF 抑制剂不会抑制其他细胞中的 ERK 信号传导,该模型预测它们比 MEK 抑制剂具有更高的治疗指数和更强的抗肿瘤活性,但也可能因 MEK/ERK 激活而引起毒性。普利卡科斯等人。Chapman 等人(2010) 指出,这些预测在 RAF 抑制剂 PLX4032 的临床试验中得到了证实(2009) 和 Flaherty 等人(2009)。该模型表明,通过提高野生型 RAF 表达或 RAS 活性来促进 RAF 二聚化可能导致突变 BRAF 肿瘤产生耐药性。与这一预测一致,RAF 抑制剂不会抑制共表达 BRAF(V600E) 和突变 RAS 的细胞中的 ERK 信号传导。Chapman 等人(2010) 指出,这些预测在 RAF 抑制剂 PLX4032 的临床试验中得到了证实(2009) 和 Flaherty 等人(2009)。该模型表明,通过提高野生型 RAF 表达或 RAS 活性来促进 RAF 二聚化可能导致突变 BRAF 肿瘤产生耐药性。与这一预测一致,RAF 抑制剂不会抑制共表达 BRAF(V600E) 和突变 RAS 的细胞中的 ERK 信号传导。Chapman 等人(2010) 指出,这些预测在 RAF 抑制剂 PLX4032 的临床试验中得到了证实(2009) 和 Flaherty 等人(2009)。该模型表明,通过提高野生型 RAF 表达或 RAS 活性来促进 RAF 二聚化可能导致突变 BRAF 肿瘤产生耐药性。与这一预测一致,RAF 抑制剂不会抑制共表达 BRAF(V600E) 和突变 RAS 的细胞中的 ERK 信号传导。

哈齐瓦西利乌等人(2010) 证明 ATP 竞争性 RAF 抑制剂具有 2 种相反的作用机制,具体取决于细胞环境。在 BRAF(V600E) 肿瘤中,RAF 抑制剂有效阻断丝裂原激活蛋白激酶(MAPK) 信号通路并减少肿瘤生长。值得注意的是,在 KRAS 突变体和 RAS/RAF 野生型肿瘤中,RAF 抑制剂以 RAS 依赖性方式激活 RAF-MEK-ERK 通路,从而增强某些异种移植模型中的肿瘤生长。抑制剂结合通过诱导二聚化、膜定位以及与 RAS-GTP 的相互作用来激活野生型 RAF 同工型。这些事件的发生与激酶抑制无关,而是与抑制剂对 RAF 激酶结构域的直接构象效应有关。根据这些发现,Hatzivassiliou 等人(2010) 证明,ATP 竞争性激酶抑制剂可以作为信号通路的抑制剂或激活剂具有相反的功能,具体取决于细胞环境。作者表示,他们的工作为 ATP 竞争性 RAF 抑制剂的治疗用途提供了新的见解。

▼ 生化特征

冷冻电子显微镜

帕克等人(2019) 使用冷冻电子显微镜确定了全长 BRAF 与 MEK1(176872) 以及 eta(YWHAH; 113508) 和 zeta(YWHAZ; 601288) 的 14-3-3 二聚体复合物的自抑制和活性状态结构。重建揭示了一个无活性的 BRAF-MEK1 复合物被限制在由 14-3-3 二聚体形成的摇篮中,该二聚体与 BRAF 激酶结构域侧翼的磷酸化 S365 和 S729 位点结合。BRAF 富含半胱氨酸的结构域占据稳定该组装的中心位置,但相邻的 RAS 结合结构域排列不良且位于外围。14-3-3 摇篮通过隔离膜结合富含半胱氨酸的结构域并阻断 BRAF 激酶结构域的二聚化来维持自身抑制。在活跃状态下,

▼ 测绘

Eychene 等人的地图(1992) 鉴定了 2 个人类 BRAF 位点:BRAF1(通过荧光原位杂交定位到 7q34,并显示编码功能基因产物)和 BRAF2(位于 Xq13 上的非活性加工假基因)。西塔南丹等人(1992)通过啮齿动物/人类体细胞杂交体的Southern印迹分析和原位杂交将BRAF基因定位到同一区域,但得出结论认为假基因位于活性基因附近。使用单一种间回交,Justice 等人(1990) 证明小鼠 Braf 基因位于 10 号染色体上。

汤浅等人(1990)通过裸鼠致瘤性测定寻找与家族性腺瘤性息肉病相关的癌基因。在这些研究过程中,孤立出一个不与 12 种已知癌基因探针杂交的转化序列。它被部分克隆并显示位于人类 7 号染色体上。该基因不与位于 7 号染色体上的 MET(164860) 和 ERBB1(131550) 癌基因杂交。通过对可能含有转化基因的 cDNA 克隆进行序列分析,Kamiyama 等人发现,该基因可能含有转化基因(1993) 表明该序列包含一个激活的 BRAF,其 5-素数一半被 SNRPE 基因和一个未知基因取代。分析表明转染过程中发生了重排。通过Southern blot分析啮齿动物-人类体细胞杂交分析,Kamiyama等人。

▼ 分子遗传学

各种癌症中的体细胞突变

戴维斯等人(2002) 在 66% 的恶性黑色素瘤中发现了 BRAF 体细胞错义突变(见 155600),并且在多种人类癌症中出现频率较低。所有突变均在激酶结构域内,其中有一个替换,V600E(164757.0001),最初报道为V599E,占80%。突变的 BRAF 蛋白具有升高的激酶活性,并且正在 NIH 3T3 细胞中发生转化。此外,具有 V600E 突变的癌细胞系的生长不需要 RAS 功能。戴维斯等人(2002) 提出,由于 BRAF 是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,通常由人类癌症中的体细胞点突变激活,因此它可能为恶性黑色素瘤提供新的治疗机会。在 43 种癌细胞系中发现了推定的 BRAF 突变,其中包括 34 种黑色素瘤中的 20 种(59%)、40 种结直肠癌中的 7 种(18%)、38 例神经胶质瘤中的 4 例(11%)、131 例肺癌中的 4 例(3%)、59 例肉瘤中的 5 例(9%)、26 例卵巢癌中的 1 例(4%)、45 例乳腺癌中的 1 例(2%) 以及 7 例肝癌中的 1 例(14%)。在来自 29 种神经母细胞瘤、10 种膀胱癌、53 种白血病/淋巴瘤、11 种宫颈癌、11 种肾细胞癌、3 种胰腺癌、3 种前列腺癌、6 种胃癌、7 种睾丸癌、3 种子宫癌和 29 种其他癌症的癌细胞系中未发现突变。

拉贾戈帕兰等人(2002) 系统地评估了 330 个结直肠肿瘤中 BRAF 和 KRAS(190070) 的突变(参见 114500)。BRAF 中有 32 个突变,其中 28 个具有 V600E 突变,1 个具有 R462I(164757.0002)、I463S(164757.0003)、G464E(164757.0004) 或 K601E(164757.0005) 突变。除 2 个突变外,所有突变似乎都是杂合的,并且在所有 20 个可获得正常组织的病例中,突变均显示为体细胞突变。在同一组肿瘤中,KRAS 有 169 个突变。没有肿瘤表现出 BRAF 和 KRAS 突变。具有和不具有错配修复缺陷的癌症之间的 BRAF 突变频率也存在显着差异。在 15 例错配修复缺陷病例中,除 1 例外,所有病例均发现了 V600E 突变。拉贾戈帕兰等人(2002) 得出的结论是,他们的结果为 BRAF 和 KRAS 突变在致瘤作用方面等效的假设提供了强有力的支持。这两个基因似乎在肿瘤发生的相似阶段发生突变,即肿瘤发生后但恶性转化前。此外,没有肿瘤同时含有 BRAF 和 KRAS 突变。

金等人(2003) 指出,在 KRAS 基因突变的肿瘤中尚未发现最常见的 BRAF 突变 V600E。他们研究了胃癌中 BRAF 突变的发生率以及这些癌症中 BRAF 和 KRAS 突变之间的关系。他们在 66 种胃癌和 16 个胃癌细胞系中发现了 7 个 KRAS 错义突变。未发现 BRAF 突变。

难波等人(2003) 确定了甲状腺癌中 BRAF 突变的频率及其与临床病理参数的相关性。V600E 突变在 6 个细胞系中的 4 个和 207 个甲状腺肿瘤中的 51 个中发现(24.6%)。对126例甲状腺乳头状癌患者的检查显示,BRAF突变与远处转移(P = 0.033)和临床分期(P = 0.049)显着相关。作者得出结论,BRAF 基因的激活突变可能是晚期甲状腺癌患者预后的潜在有用标志。

贾尼尼等人(2007) 检查了 69 名受多中心 PTC 影响的患者的非连续肿瘤灶和淋巴结转移中 BRAF 突变的模式。在大约 40% 的多灶性 PTC 中发现了不一致的 BRAF 突变模式。在淋巴结转移中,大多数但并非所有病例的 BRAF 突变与主要肿瘤一致。在大约 50% 的病例中还发现了不一致的 BRAF 突变模式,其中存在不同组织病理学变异的多个病灶。贾尼尼等人(2007) 得出结论,BRAF 突变的异质分布表明多灶性 PTC 中离散的肿瘤灶可能作为孤立肿瘤出现。

布罗斯等人(2002) 在 179 种非小细胞肺癌(NSCLC) 中的 5 种和 35 种黑色素瘤中的 22 种中发现了 BRAF 突变。尽管之前发现的黑色素瘤中超过 90% 的 BRAF 突变涉及密码子 599,但 NSCLC 中的 9 个 BRAF 突变中有 8 个不是 V600,这强烈表明 NSCLC 中的 BRAF 突变与黑色素瘤中的突变有质的不同;因此,肺癌和黑色素瘤对 RAF 抑制剂的治疗反应可能存在差异。尽管不常见,但人类肺癌中的 BRAF 突变可能会识别出对靶向治疗敏感的肿瘤子集。

Edmunds 等人发现许多皮肤黑色素瘤中 BRAF 基因激活突变(2003) 在一系列 48 个眼内(葡萄膜)黑色素瘤(155720) 中筛选 BRAF 外显子 11 和 15 的基因组序列,以及来自 3 个皮肤黑色素瘤和具有 BRAF 突变的黑色素瘤细胞系的对照样本。在三分之二的皮肤样本中检测到相同的突变,但在任何葡萄膜黑色素瘤中均不存在。这一发现进一步强调了葡萄膜黑色素瘤和皮肤黑色素瘤之间的区别,并表明 BRAF 抑制剂不太可能使葡萄膜黑色素瘤患者受益。

Maat 等人使用非常灵敏的焦磷酸解激活聚合(PAP) 测定法筛选 11 种葡萄膜黑色素瘤细胞系和 45 种原发性葡萄膜黑色素瘤中 BRAF 基因外显子 15 的突变(2008) 鉴定了 2 个细胞系(V600E;164757.0001) 和 6 个原发性肿瘤中的突变。外显子 15 PCR 产物的直接测序未揭示 PAP 测定中发现的突变,表明原始样品中突变等位基因的频率较低。马特等人(2008) 的结论是,BRAF 突变的相对稀缺排除了它们在葡萄膜黑色素瘤中的基本作用。

万等人(2004) 分析了 22 个 BRAF 突变体,发现其中 18 个突变体的激酶活性升高,并向体内 ERK 发出信号(参见 601795)。三种突变体在体外降低了针对 MEK(参见 176872)的激酶活性,但通过在体内激活 CRAF(164760),向细胞中的 ERK 发出信号。与 RAF 抑制剂复合的野生型和致癌 V600E 突变体 BRAF 激酶结构域的结构表明,激活片段通过与 P 环结合而保持在非活性构象。作者表示,大多数突变集中在这两个区域,表明这种相互作用的破坏会将 BRAF 转化为其活性构象。高活性突变体通过直接磷酸化 MEK 向 ERK 发出信号,而活性受损突变体则通过激活内源性 CRAF 来刺激 MEK。

钱皮等人(2005) 报道了通过染色体 7q 的同心倒位进行 BRAF 重排,导致 AKAP9 基因(604001) 的外显子 1-8 与 BRAF 的外显子 9-18 之间发生框内融合。该融合蛋白含有蛋白激酶结构域并且缺乏 BRAF 的自抑制 N 端部分。它具有升高的激酶活性并转化 NIH 3T3 细胞。AKAP9-BRAF 融合优先在短潜伏期后发生的放射诱导乳头状癌中发现,而该组中不存在 BRAF 点突变(参见 164757.0001)。钱皮等人(2005) 得出的结论是,在甲状腺癌中,辐射主要通过染色体同心倒位激活 MAPK 通路的组成部分,而在散发性疾病中,沿同一通路的效应子主要通过点突变激活。

在大多数源自皮肤黑色素瘤的原代细胞系中发现了编码 BRAF 激酶结构域的 DNA 序列中的致癌突变(Davies 等,2002;Brose 等,2002)。黑色素瘤中大约 90% 的这些突变是由于 BRAF 基因外显子 15 中反复发生的 1799T-A 颠换导致的,导致 V600E 突变(164757.0001),表明特定的环境暴露有助于这种突变的发生;然而,常见的 1799T-A BRAF 突变并不是特征性的紫外线特征突变。爱德华兹等人(2004) 研究了在免受阳光照射的部位产生的黑色素瘤中的 BRAF 基因。先前发表的所有研究汇编中,165 例原发性皮肤黑色素瘤中,有 54 例(33%) 存在 BRAF 基因外显子 15 突变,而 13 例粘膜黑色素瘤均未出现 BRAF 基因外显子 15 突变。

兰迪等人(2006) 表明 MC1R(155555) 变异与非慢性阳光诱导损伤黑色素瘤中的 BRAF 突变密切相关。在这种肿瘤亚型中,与 MC1R 相关的黑色素瘤风险是由于患 BRAF 突变黑色素瘤的风险增加。兰迪等人(2006) 发现,与具有 2 个野生型 MC1R 等位基因的病例相比,具有种系 MC1R 变异的非慢性日晒损伤黑色素瘤病例中 BRAF 突变更为频繁。当作者将患者分为 2 组(纯合 MC1R 野生型与所有其他组)时,他们发现至少有 1 个 MC1R 变异等位基因的患者的 BRAF 突变频率是没有 MC1R 变异的患者的 6 至 13 倍。另外四项关于年龄和 MC1R 之间相互作用的测试并不显着。

促纤维增生性黑色素瘤是皮肤黑色素瘤的一种罕见变体,在临床和形态学上与软组织肉瘤相似。在大部分传统皮肤黑色素瘤中已发现 BRAF 癌基因的激活点突变,但 Davison 等人(2005)表明促纤维增生变异频率不包含这样的突变。因此,随着针对特定基因改变的新治疗策略的开发,黑色素瘤患者不应被统称为统一的群体。他们在 57 个传统皮肤黑色素瘤标本中的 23 个中发现了 V600E 突变,但在 12 个促纤维增生性黑色素瘤标本中没有发现 V600E 突变。

米夏洛格鲁等人(2005) 表明,携带 V600E 突变(164757.0001) 的 BRAF 在人黑素细胞中持续表达可诱导细胞周期停滞,同时诱导 p16(INK4A)(600160) 和衰老相关的酸性 β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal) 活性(一种常用的衰老标记物)。在体内验证这些结果,先天性痣总是呈 SA-β-Gal 表达阳性,证明这种经典的衰老相关标记物存在于大部分生长停滞的肿瘤人类病变中。在体外和原位生长停滞的黑素细胞中,Michaloglou 等人(2005) 观察到 p16(INK4a) 的显着嵌合诱导,表明 p16(INK4a) 以外的因素有助于防止 BRAF(V600E) 驱动的增殖。Nevi 似乎没有受到端粒磨损的影响,他主张活跃的癌基因驱动的衰老过程,而不是复制潜力的丧失。因此,在体外和体内,表达 BRAF(V600E) 的黑素细胞都显示出衰老的经典标志,表明癌基因诱导的衰老代表了真正的保护性生理过程。

索默勒等人(2005) 分析了 30 例精原细胞瘤和 32 例非精原细胞瘤 GCT(参见 273300)中的 BRAF 基因,其中包括胚胎癌、卵黄囊肿瘤、绒毛膜癌和成熟畸胎瘤。激活 BRAF 错义突变 1796T-A(V600E; 164757.0001) 在 32 个非精原细胞肿瘤中的 3 个(9%) 中被发现,属于胚胎癌成分;精原细胞瘤中未发现 BRAF 突变。

科廷等人(2005)证明了黑色素瘤的遗传多样性与紫外线的易感性有关。他们比较了来自 4 个临床组的 126 例黑色素瘤的 DNA 拷贝数和 BRAF 和 NRAS(164790) 突变状态的全基因组变化,其中暴露于紫外线的程度不同:30 例来自患有慢性日光损伤的皮肤黑色素瘤,40 例来自没有此类损伤的皮肤黑色素瘤;36 种来自手臂、脚底和甲下(肢端)部位的黑色素瘤;和20个粘膜黑色素瘤。他们发现 4 组黑色素瘤中 DNA 拷贝数的区域变化频率和 BRAF 突变频率存在显着差异。根据基因组 DNA 拷贝数的变化,可以将这些样本正确分为 4 组,准确率达 70%。在 2 向比较中,出现在有慢性阳光损伤迹象的皮肤上的黑色素瘤和没有此类迹象的皮肤上的黑色素瘤可以被正确分类,准确率高达 84%。肢端黑色素瘤与粘膜黑色素瘤的区分准确度为 89%。在 81% 没有慢性日晒损伤的皮肤黑色素瘤中,他们发现了 BRAF 或 NRAS 突变;其他组中的大多数黑色素瘤这两种基因都没有突变。野生型 BRAF 或 NRAS 黑色素瘤的细胞周期蛋白依赖性激酶 4(CDK4; 123829) 和细胞周期蛋白 1(CCND1; 168461) 基因拷贝数经常增加,它们是 RAS-BRAF 通路的下游成分。在这些研究中,DNA 拷贝数的变化是通过比较基因组杂交来确定的。肢端黑色素瘤与粘膜黑色素瘤的区分准确度为 89%。在 81% 没有慢性日晒损伤的皮肤黑色素瘤中,他们发现了 BRAF 或 NRAS 突变;其他组中的大多数黑色素瘤这两种基因都没有突变。野生型 BRAF 或 NRAS 黑色素瘤的细胞周期蛋白依赖性激酶 4(CDK4; 123829) 和细胞周期蛋白 1(CCND1; 168461) 基因拷贝数经常增加,它们是 RAS-BRAF 通路的下游成分。在这些研究中,DNA 拷贝数的变化是通过比较基因组杂交来确定的。肢端黑色素瘤与粘膜黑色素瘤的区分准确度为 89%。在 81% 没有慢性日晒损伤的皮肤黑色素瘤中,他们发现了 BRAF 或 NRAS 突变;其他组中的大多数黑色素瘤这两种基因都没有突变。野生型 BRAF 或 NRAS 黑色素瘤的细胞周期蛋白依赖性激酶 4(CDK4; 123829) 和细胞周期蛋白 1(CCND1; 168461) 基因拷贝数经常增加,它们是 RAS-BRAF 通路的下游成分。在这些研究中,DNA 拷贝数的变化是通过比较基因组杂交来确定的。野生型 BRAF 或 NRAS 黑色素瘤的细胞周期蛋白依赖性激酶 4(CDK4; 123829) 和细胞周期蛋白 1(CCND1; 168461) 基因拷贝数经常增加,它们是 RAS-BRAF 通路的下游成分。在这些研究中,DNA 拷贝数的变化是通过比较基因组杂交来确定的。野生型 BRAF 或 NRAS 黑色素瘤的细胞周期蛋白依赖性激酶 4(CDK4; 123829) 和细胞周期蛋白 1(CCND1; 168461) 基因拷贝数经常增加,它们是 RAS-BRAF 通路的下游成分。在这些研究中,DNA 拷贝数的变化是通过比较基因组杂交来确定的。

Meltzer(2005) 评论说 Curtin 等人提供的类型信息(2005) 对于黑色素瘤的治疗将变得越来越重要,并且可以为在 BRAF 拮抗剂的临床试验中监测 BRAF 突变状态提供强有力的理由。由于 BRAF 突变在某些患者亚组中并不常见,因此这些群体可能需要独特的定制治疗。通过基于阵列的比较基因组杂交鉴定的癌基因获得的线索可能有助于确定新的药物靶点。

CpG 岛的异常 DNA 甲基化已在人类结直肠肿瘤中广泛观察到,并且当其发生在启动子区域时与基因沉默相关。结直肠肿瘤的一个子集的某些 CpG 岛甲基化频率异常高,导致出现一种称为“CpG 岛甲基化表型”或“CIMP”的独特特征(Toyota 等,1999;Issa,2004)。然而,CIMP的存在却受到了挑战。为了解决这一争议,Weisenberger 等人(2006) 对 195 个 CpG 岛甲基化标记物进行了系统的、逐步的筛选,涉及 295 个原发性人类结直肠肿瘤和 16,785 个单独的定量分析。他们发现 CIMP 阳性肿瘤令人信服地代表了一个独特的子集,涵盖几乎所有具有 BRAF 突变的肿瘤病例(比值比 = 203)。错配修复缺陷的散发病例几乎完全是由于 CIMP 相关的 MLH1 甲基化所致(120436)。

在毛细胞星形细胞瘤中(参见 137800),Jones 等人(2009) 在 BRAF 基因密码子 598 内的核苷酸 1795 或 1796 处鉴定了体细胞 3 bp 插入。该突变导致在突变热点 V600 附近引入额外的苏氨酸,并产生组成型活性 BRAF,诱导小鼠成纤维细胞的锚定非依赖性生长。

于等人(2009) 发现 70 例散发性毛细胞星形细胞瘤中有 42 例(60%) 存在 BRAF 基因重排。另外两个没有重排的肿瘤携带 BRAF 突变。36 个具有 BRAF 重排的肿瘤中有 22 个具有相应的邻近 HIPK2 基因扩增(606868)。然而,36 个具有 BRAF 重排的肿瘤中有 14 个没有检测到 HIPK2 基因扩增。20 个肿瘤中有 6 个表现出 HIPK2 扩增,但没有明显的 BRAF 重排或突变。70 个肿瘤中只有 12 个(17%) 缺乏可检测到的 BRAF 或 HIPK2 改变。于等人(2009) 得出结论,BRAF 重排代表散发性毛细胞星形细胞瘤中最常见的遗传改变。

加拉等人(2014) 分析了 19 名无蒂锯齿状息肉病癌症综合征(SSPCS; 617108) 患者的无蒂锯齿状腺瘤(SSA) 组织,发现其中 18 个基因分型的 SSA 携带 BRAF V600E 突变(164757.0001)。

姚等人(2017) 总结了两类致癌 BRAF 突变体,这些突变体决定了它们对抑制剂的敏感性,并描述了第三类。1 类 BRAF 突变(V600 突变)不依赖于 RAS,以单体形式发出信号,并且对 RAF 单体抑制剂敏感。2 类 BRAF 突变体不依赖于 RAS,以组成型二聚体形式发出信号,并且对维莫非尼具有耐药性,但可能对 RAF 二聚体抑制剂或 MEK 抑制剂敏感。第三类 BRAF 突变体包括激酶活性受损或激酶死亡的突变体。这些突变体对 ERK 介导的反馈敏感,并且它们的信号传导激活依赖于 RAS。突变体与 RAS-GTP 的结合比野生型 BRAF 更紧密,并且它们与野生型 CRAF(164760) 的结合和激活得到增强,从而导致 ERK 信号传导增强。该模型表明,肿瘤中这些突变体的信号传导失调需要共存机制来维持 RAS 激活,尽管存在 ERK 依赖性反馈。与这一假设一致,具有这些 3 类 BRAF 突变的黑色素瘤也含有 RAS 突变或 NF1 缺失。相比之下,在具有 3 类 BRAF 突变体的肺癌和结直肠癌中,RAS 通常由受体酪氨酸激酶信号传导激活。这些肿瘤对受体酪氨酸激酶抑制剂抑制 RAS 激活很敏感。姚等人(2017) 得出的结论是,人类肿瘤中 BRAF 突变体的 3 种不同功能类别通过不同的机制激活 ERK 信号传导,这些机制决定了它们对该途径的治疗性抑制剂的敏感性。相比之下,在具有 3 类 BRAF 突变体的肺癌和结直肠癌中,RAS 通常由受体酪氨酸激酶信号传导激活。这些肿瘤对受体酪氨酸激酶抑制剂抑制 RAS 激活很敏感。姚等人(2017) 得出的结论是,人类肿瘤中 BRAF 突变体的 3 种不同功能类别通过不同的机制激活 ERK 信号传导,这些机制决定了它们对该途径的治疗性抑制剂的敏感性。相比之下,在具有 3 类 BRAF 突变体的肺癌和结直肠癌中,RAS 通常由受体酪氨酸激酶信号传导激活。这些肿瘤对受体酪氨酸激酶抑制剂抑制 RAS 激活很敏感。姚等人(2017) 得出的结论是,人类肿瘤中 BRAF 突变体的 3 种不同功能类别通过不同的机制激活 ERK 信号传导,这些机制决定了它们对该途径的治疗性抑制剂的敏感性。

涅托等人(2017) 表明,BRAF 的激酶失活形式在小鼠体内引发肺腺癌。

心面皮肤综合征、努南综合征 7 和 LEOPARD 综合征 3 中的种系突变

心面皮肤(CFC) 综合征(参见 CFC1, 115150)的特征是独特的面部外观、心脏缺陷和智力障碍。从表型上看,CFC 与 Noonan 综合征(参见 163950)和 Costello 综合征(218040)重叠。Niihori 等人建议,在 Costello 综合征个体中发现 HRAS(190020) 突变,在 Noonan 综合征个体中发现 PTPN11(176876) 突变(2006) RAS-MAPK 通路的激活是 Noonan 综合征和 Costello 综合征的共同潜在机制,因此也可能是 CFC 综合征的共同潜在机制。新堀等人(2006) 对 40 名 CFC 综合征患者的 BRAF(RAF 原癌基因家族的一种亚型)的全部 18 个编码外显子进行了测序,并在 16 名患者中鉴定了 8 种不同的突变(例如 164757.0012)。他们还在 KRAS 基因(190070.

新堀等人(2006) 比较了 KRAS 阳性(CFC2; 615278) 和 BRAF 阳性 CFC 个体的表现,发现生长和智力迟钝、颅面外观、毛发异常和心脏缺陷的频率相似。然而,两组之间的皮肤异常表现存在差异,包括鱼鳞病、角化过度和血管瘤,在 13 名 BRAF 阳性个体中观察到这些异常,但没有在 KRAS 阳性个体中观察到这些异常。Garnett 和 Marais(2004) 在 60% 的恶性黑色素瘤或痣中发现了 BRAF 的体细胞突变,这表明 BRAF 在皮肤中具有重要作用。

罗德里格斯-维西亚纳等人(2006) 对 23 名 CFC 患者进行了 BRAF 突变筛查。23 人中有 18 人(即 78%)存在 BRAF 突变;11 个不同的错义突变聚集在 2 个区域。5 个人在保守区 1(CR1) 的富含半胱氨酸的结构域中存在 gln257 至 arg 错义突变(164757.0013)。另一簇突变位于蛋白激酶结构域,涉及外显子 11、12、14 和 15。5 名患者在外显子 12 中存在异质错义突变。所有父母和对照(总共 40 名表型未受影响的个体)均没有这些突变,这支持了 CFC 的发生是散发性的假设。罗德里格斯-维西亚纳等人(2006) 表明,尽管 BRAF 的致病突变是异质的,但突变的分布是特定的且非随机的。没有移步,废话,或在患者队列中检测到剪接位点突变;因此,BRAF 单倍体不足并不是 CFC 的可能致病机制。在没有 BRAF 突变的 5 名个体中,有 3 名存在 MEK1(176872) 或 MEK2(601263) 突变;其余2人的致病突变尚未确定。

在 2 名最初诊断为 Costello 综合征但特征与 CFC 重叠的患者中,未发现 HRAS 突变(Estep 等,2006),Rauen(2006)在 BRAF 基因中发现了错义突变(分别为 164757.0020 和 164757.0021)。作者指出,这些突变涉及先前在具有 BRAF 突变的 CFC 患者中未描述过的外显子。Rauen(2006) 指出,Costello 综合征和 CFC 可以通过 RAS/MAPK 通路中基因的突变分析来区分。

舒尔茨等人(2008) 在 51 名心面皮肤综合征患者中,有 24 名(47.0%) 发现了 BRAF 基因的 12 种不同突变。

萨科齐等人(2009) 在 33 名 CFC 患者中的 17 名(52%)、270 名 Noonan 综合征患者中的 5 名(1.9%) 中鉴定出 BRAF 基因的杂合从头突变(参见,例如 164757.0022、164757.0023、164757.0025 和 164757.0026)(NS7;6 13706),以及 6 名 LEOPARD 综合征患者中的 1 名(LPRD3;613707)。这些突变集中在编码富含半胱氨酸结构域的外显子 6 和编码激酶结构域的外显子 11 至 17,并且与致癌 BRAF 突变不重叠。所选变体的体外功能表达研究表明,功能获得可变,但转化能力很少或没有;所有突变的激活潜力均低于常见的 V600E 突变(164757.0001)。然而,与 NS7 和 LEOPARD 相关突变相比,CFC 相关突变往往具有稍强的激活能力。萨科齐等人(2009) 指出,在 CFC 患者中没有发现 NS7 相关突变,这表明种系 BRAF 突变产生的表型可能是等位基因特异性的。总体而言,这些发现扩大了与种系 BRAF 突变相关的表型谱,提示了一系列疾病。

▼ 细胞遗传学

琼斯等人(2008) 在 44 个毛细胞星形细胞瘤中的 29 个(66%) 中发现了染色体 7q34 处约 2 Mb 的串联重复(参见 137800)。在 244 个高级星形细胞瘤中未观察到这些重排。重复产生了 3 个不同的框内融合基因,其中包含 KIAA1549 基因(613344) 的大部分 5 素外显子和 BRAF 基因的几个 3 素外显子。最常见的融合是 KIAA1549 外显子 16 和 BRAF 外显子 9 之间的融合,发生在 20 例毛细胞星形细胞瘤中。所有断点变体都预计编码功能相似的蛋白质,其中含有 BRAF C 端激酶结构域,但不含 N 端 BRAF 自动调节结构域。与野生型 KIAA1549 类似,野生型 KIAA1549 通过使用内部启动子产生短变体,PCR 分析检测到 KIAA1549/BRAF 融合转录本的长变体和短变体。转染长或短 KIAA1549/BRAF 融合转录本的 COS-7 细胞显示出组成型 BRAF 激酶活性,转染短 KIAA1549/BRAF 融合转录本的 NIH3T3 细胞显示出贴壁依赖性生长。

▼ 动物模型

Wojnowski 等人(1997) 表明,Braf 基因被靶向破坏的小鼠在妊娠中期死于血管缺陷。与 Araf(311010) 或 Craf1 缺陷的纯合子胚胎不同,纯合子缺陷胚胎表现出内皮前体细胞数量增加、血管显着扩大以及分化内皮细胞凋亡。这些结果确立了 Braf 作为血管系统形成中的关键信号因子,并为 Raf 基因在调节程序性细胞死亡中的重要作用提供了第一个遗传证据。

为了建立人类黑色素瘤模型,Dankort 等人(2009) 生成了具有条件黑素细胞特异性表达 Braf(V600E) 的小鼠(164757.0001)。在诱导 Braf(V600E) 表达后,小鼠出现良性黑色素细胞增生,但在 15 至 20 个月内未能进展为黑色素瘤。相比之下,Braf(V600E) 的表达与 Pten(601728) 肿瘤抑制基因沉默相结合,引发黑色素瘤的发展,外显率 100%,潜伏期短,并在淋巴结和肺部观察到转移。mTorc1(参见 601231)或 MEK1/2(176872、601263)抑制剂可预防黑色素瘤,但停止给药后,小鼠出现黑色素瘤,表明该系统中存在长寿的黑色素瘤起始细胞。值得注意的是,两种药物抑制剂的联合治疗导致已形成的黑色素瘤缩小。

井上等人(2014) 创造了表达 Braf 的杂合敲入小鼠,其具有 gln241 至 arg(Q241R) 突变,该突变对应于 CFC 综合征中最常见的突变,gln257 至 arg(Q257R; 164757.0013)。Braf Q241R/+小鼠表现出胚胎或新生儿致死性,包括肝坏死、水肿、颅面异常和心脏缺陷,包括心脏肥大、心脏瓣膜扩大、心室致密化不全和室间隔缺损。Braf Q241R/+ 胚胎还显示出大量扩张的颈静脉囊和皮下淋巴管。使用 Mek 抑制剂进行产前治疗部分挽救了 Braf Q241R/+ 胚胎的胚胎致死率,并改善了颅面异常和水肿。经过组蛋白 3 去甲基酶抑制剂治疗后,获得了一只幸存的幼崽。

井上等人(2019) 发现与野生型小鼠相比,Braf Q241R/+ 小鼠的体重、体长和生长板宽度均降低。免疫组织化学分析显示,Braf Q241R/+小鼠的肥大软骨细胞中Erk被激活,导致生长板软骨形成受损,但不影响软骨细胞增殖和凋亡,导致出生后生长迟缓。此外,由于营养状况不佳,Braf Q241R/+小鼠的血清Igf1(147440)和Igfbp3(146732)水平短暂降低。使用 C 型钠尿肽(CNP;600296)(一种软骨内和长骨生长刺激剂)治疗,可增加 Braf Q241R/+ 和野生型小鼠的体长和尾长。

▼ 等位基因变体(27 个选定示例):

.0001 黑色素瘤,恶性,
体细胞结直肠癌,体细胞,包括
甲状腺癌,乳头状,体细胞,包括
非精原性生殖
细胞肿瘤,体细胞,包括星形细胞瘤,低度,体细胞,包括ED
BRAF,VAL600GLU
由 BRAF 基因中的 1799T-A 颠换引起的 val600-to-glu(V600E) 突变以前被命名为 VAL599GLU(1796T-A)。库马尔等人(2003) 指出,早期版本的 BRAF 序列显示外显子 1 存在 3 个核苷酸的差异;基于校正后的序列,他们提出将核苷酸 94(ATG 密码子)之后的核苷酸编号更改为 +3,并相应将密码子更改为 +1。

恶性黑色素瘤

戴维斯等人(2002) 鉴定了 BRAF 基因外显子 15 中的 1799T-A 颠换,导致 val600-to-glu(V600E) 取代。该突变占恶性黑色素瘤 BRAF 突变的 92%(参见 155600)。V600E 突变是一种激活突变,导致 BRAF 和 MAP 激酶途径中下游信号转导的组成型激活。

为了评估黑色素细胞瘤形成过程中 BRAF 突变的时间,Pollock 等人(2003) 对显微解剖的黑色素瘤和痣样本进行了突变分析。他们在 60 个黑色素瘤转移瘤中的 41 个(68%)、5 个原发性黑色素瘤中的 4 个(80%) 以及 77 个痣中的 63 个(82%) 中观察到导致 V600E 氨基酸取代的突变。数据表明,痣中 RAS/RAF/MAPK 通路的突变激活是黑素细胞瘤形成起始的关键步骤,但单独激活不足以促进黑色素瘤的发生。

朗等人(2003) 在研究的 42 例家族性黑色素瘤病例中未能发现 V600E 突变作为种系突变。他们收集的家庭包括 15 个检测到 CDKN2A(600160) 突变的家庭和 24 个未检测到突变的家庭。然而,他们确实在所研究的 22 个继发性(转移性)黑色素瘤样本中的 6 个(27%)中发现了 V600E 突变。迈耶等人(2003) 在 172 名黑色素瘤患者中发现没有 V600E 突变,其中包括 46 名家族病例、21 名多发性黑色素瘤患者和 106 名至少 1 名一级亲属患有其他癌症的病例。因此,他们得出结论,常见的体细胞 BRAF 突变 V600E 不会导致多基因或家族性黑色素瘤易感性。

金等人(2003) 指出,V600E(最常见的 BRAF 突变)尚未在具有 KRAS 基因突变的肿瘤中被发现(190070)。这种相互排斥的关系支持了这样的假设:BRAF(V600E) 和 KRAS 突变在肿瘤发生中发挥相同的作用(Rajagopalan 等,2002;Singer 等,2003)。

弗莱厄蒂等人(2010) 报告称,在接受 V600E 突变特异性抑制剂(PLX4032) 治疗的患者中,81% 的患者完全或部分消退了 V600E 相关的转移性黑色素瘤。在剂量递增队列的 16 名患者中,10 名患者出现部分缓解,1 名患者出现完全缓解。在扩展队列的 32 名患者中,24 名患者出现部分缓解,2 名患者出现完全缓解。所有患者的估计中位无进展生存期超过 7 个月。在所有疾病部位观察到反应,包括骨骼、肝脏和小肠。与基线相比,第 15 天时,7 名患者的肿瘤活检标本显示磷酸化 ERK(600997)、细胞周期蛋白 D1(168461) 和 Ki67(MKI67; 176741) 水平显着降低,表明 MAP 激酶途径受到抑制。

博拉格等人(2010) 描述了 PLX4032(RG7204) 的结构指导发现,PLX4032 是致癌 BRAF 激酶活性的有效抑制剂。PLX4032 与含有 BRAF(V600E) 激酶结构域的蛋白质构建体共结晶。在一项临床试验中,暴露于较高血浆水平的 PLX4032 的患者经历了肿瘤消退;在肿瘤消退的患者中,通路分析通常显示细胞质 ERK 磷酸化被抑制超过 80%。博拉格等人(2010) 得出的结论是,他们的数据表明 BRAF 突变黑色素瘤高度依赖于 BRAF 激酶活性。

BRAF(V600E) 阳性黑色素瘤患者对 RAF 激酶抑制剂 PLX4032 表现出最初的抗肿瘤反应,但几乎总是会产生获得性耐药性。约翰内森等人(2010) 鉴定出编码 COT(大阪甲状腺癌基因)的 MAP3K8(191195) 作为 MAPK 通路激动剂,可驱动 BRAF(V600E) 细胞系对 RAF 抑制的抵抗。COT 主要通过 MARK/ERK(MEK) 依赖性机制激活 ERK,该机制不需要 RAF 信号传导。此外,COT 表达与 BRAF(V600E) 培养细胞系的新生耐药性以及黑色素瘤细胞和从 MEK 或 RAF 抑制剂治疗后复发患者获得的组织中的获得性耐药性相关。约翰内森等人。

纳扎里安等人(2010) 表明,对 PLX4032(一种新型 I 类 RAF 选择性抑制剂)的获得性耐药是通过相互排斥的 PDGFRB(173410) 上调或 NRAS(164790) 突变产生的,而不是通过 BRAF(V600E) 的二次突变产生的。纳扎里安等人(2010) 使用人工衍生自 BRAF(V600E) 阳性黑色素瘤细胞系的 PLX4032 耐药亚系,并验证了 PLX4032 耐药肿瘤和来自临床试验患者的肿瘤匹配短期培养物的关键发现。PDGFRB RNA、蛋白质和酪氨酸磷酸化的诱导成为黑色素瘤亚系、患者活检和短期培养物子集中获得性 PLX4032 耐药性的主要特征。PDGFRB 上调的肿瘤细胞具有较低的激活 RAS 水平,并且当用 PLX4032 治疗时,不会显着重新激活 MAPK 通路。在另一个子集中,突变导致的高水平激活的 N-RAS 导致 PLX4032 治疗后显着的 MAPK 通路重新激活。PDGFRB 或 NRAS 的敲低降低了相应 PLX4032 抗性亚群的生长。PDGFRB 或 NRAS(Q61K) 的过表达赋予 PLX4032 对 PLX4032 敏感亲本细胞系的抗性。重要的是,纳扎里安等人(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略。PLX4032 治疗后,突变导致高水平的激活 N-RAS 导致 MAPK 通路显着重新激活。PDGFRB 或 NRAS 的敲低降低了相应 PLX4032 抗性亚群的生长。PDGFRB 或 NRAS(Q61K) 的过表达赋予 PLX4032 对 PLX4032 敏感亲本细胞系的抗性。重要的是,纳扎里安等人(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略。PLX4032 治疗后,突变导致高水平的激活 N-RAS 导致 MAPK 通路显着重新激活。PDGFRB 或 NRAS 的敲低降低了相应 PLX4032 抗性亚群的生长。PDGFRB 或 NRAS(Q61K) 的过表达赋予 PLX4032 对 PLX4032 敏感亲本细胞系的抗性。重要的是,纳扎里安等人(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略。PDGFRB 或 NRAS 的敲低降低了相应 PLX4032 抗性亚群的生长。PDGFRB 或 NRAS(Q61K) 的过表达赋予 PLX4032 对 PLX4032 敏感亲本细胞系的抗性。重要的是,纳扎里安等人(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略。PDGFRB 或 NRAS 的敲低降低了相应 PLX4032 抗性亚群的生长。PDGFRB 或 NRAS(Q61K) 的过表达赋予 PLX4032 对 PLX4032 敏感亲本细胞系的抗性。重要的是,纳扎里安等人(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略(2010) 表明 MAPK 重新激活可预测 MEK 抑制剂敏感性。因此,纳扎里安等人(2010) 得出结论,黑色素瘤不是通过继发性 BRAF(V600E) 突变,而是通过受体酪氨酸激酶(RTK) 介导的替代生存途径的激活或激活的 RAS 介导的 MAPK 途径的再激活来逃避 BRAF(V600E) 靶向,这表明了其他治疗策略。

普利卡科斯等人(2011) 通过 RAF 抑制剂治疗的 BRAF(V600E) 发现了一种新的黑色素瘤耐药机制。作者发现,对维罗非尼(PLX4032、RG7204) 具有抗性的细胞子集表达 BRAF(V600E) 的 61-kD 变体形式 p61BRAF(V600E),该变体缺乏外显子 4 至 8,该区域包含 RAS 结合域。与全长 BRAF(V600E) 相比,p61BRAF(V600E) 在 RAS 激活水平较低的细胞中显示出增强的二聚化。在 p61BRAF(V600E) 内源或异位表达的细胞中,ERK 信号传导对 RAF 抑制剂具有抗性。此外,废除 p61BRAF(V600E)二聚化的突变恢复了其对维莫非尼的敏感性。最后,Poulikakos 等人(2011) 在 19 名对威罗非尼获得性耐药的患者中,有 6 名患者的肿瘤中发现了缺乏 RAS 结合结构域的 BRAF(V600E) 剪接变体。普利卡科斯等人(2011) 得出的结论是,他们的数据支持 RAF 抑制剂对 ERK 信号传导的抑制依赖于 RAS-GTP 水平过低而无法支持 RAF 二聚化的模型,并确定了患者获得性耐药的一种新机制:以不依赖 RAS 的方式二聚化的 BRAF(V600E) 剪接亚型的表达。

塔库尔等人(2013) 使用 2 个孤立衍生的原发性人类黑色素瘤异种移植模型研究了威罗非尼耐药的原因和后果,其中通过连续使用威罗非尼来选择耐药性。在其中一种模型中,由于 BRAF(V600E) 表达升高,耐药肿瘤表现出对 BRAF(V600E)-MEK-ERK 信号传导的持续依赖性。塔库尔等人(2013)表明,维莫非尼耐药性黑色素瘤的持续增殖变得药物依赖性,因此停止给药会导致已形成的耐药肿瘤消退。塔库尔等人(2013)进一步证明,不连续给药策略利用了耐药细胞在没有药物的情况下表现出的适应性劣势,可以预防致命的耐药疾病的发生。塔库尔等人(2013)得出的结论是,他们的数据强调了耐药细胞也可能表现出药物依赖性的概念,因此改变剂量可能会防止致命耐药性的出现。这些观察结果可能有助于维持维莫非尼反应的持久性,最终目标是对具有 BRAF 突变的黑色素瘤患者进行治愈性治疗。

Kaplon 等人利用代谢分析和功能扰动(2013) 表明线粒体看门人丙酮酸脱氢酶(PDH; 300502) 是 BRAF(V600E) 诱导衰老的关键介质,BRAF(V600E) 是一种在黑色素瘤和其他癌症中常见突变的癌基因。BRAF(V600E) 诱导的衰老伴随着 PDH 抑制酶丙酮酸脱氢酶激酶-1(PDK1; 602524) 的同时抑制和 PDH 激活酶丙酮酸脱氢酶磷酸酶-2(PDP2; 615499) 的诱导。由此产生的 PDH 联合激活增强了三羧酸循环中丙酮酸的使用,导致呼吸作用和氧化还原应激增加。癌基因诱导的衰老(OIS)是致癌转化的限速步骤,其废除与这些过程的逆转同时发生。进一步支持 PDH 在 OIS 中的关键作用,强制 PDK1 或 PDP2 表达水平正常化可抑制 PDH 并消除 OIS,从而许可 BRAF(V600E) 驱动的黑色素瘤发展。最后,PDK1 的耗竭消除了对靶向 BRAF 抑制具有抗性的黑色素瘤亚群,并导致已形成的黑色素瘤消退。

孙等人(2014) 表明,分析的 16 个 BRAF(V600E) 阳性黑色素瘤中有 6 个在对 BRAF 或 MEK 抑制剂产生耐药性后获得了 EGFR(131550) 表达(176872)。Sun 等人使用专注于染色质调节因子的短发夹 RNA(shRNA) 文库(2014) 发现黑色素瘤中 SRY框 10(SOX10; 602229) 的抑制会导致 TGF-β(190180) 信号激活,从而导致 EGFR 和血小板源性生长因子受体-β(PDGFRB; 173410) 上调,从而赋予对 BRAF 和 MEK 抑制剂的抗性。黑色素瘤中 EGFR 的表达或 TGF-β 治疗会导致细胞生长缓慢的表型,并表现出癌基因诱导的衰老特征。然而,在 BRAF 或 MEK 抑制剂存在的情况下,EGFR 表达或暴露于 TGF-β 变得有利于增殖。在具有不同水平 SOX10 抑制的异质黑色素瘤细胞群中,低 SOX10 和高 EGFR 表达的细胞在药物治疗的情况下迅速富集,但当治疗停止时,这种情况会逆转。孙等人(2014) 在 6 名 EGFR 阳性耐药黑色素瘤患者样本中的 4 名中发现了 SOX10 丢失和/或 TGF-β 信号传导激活的证据。孙等人(2014) 得出的结论是,他们的研究结果为为什么一些 BRAF 或 MEK 抑制剂耐药的黑色素瘤患者在“药物假期”后可能重新恢复对这些药物的敏感性提供了理论依据,并将 EGFR 阳性黑色素瘤患者确定为可能受益于药物假期后重新治疗的群体。在药物治疗的情况下,具有低 SOX10 和高 EGFR 表达的细胞会迅速富集,但当治疗停止时,这种情况会逆转。孙等人(2014) 在 6 名 EGFR 阳性耐药黑色素瘤患者样本中的 4 名中发现了 SOX10 丢失和/或 TGF-β 信号传导激活的证据。孙等人(2014) 得出的结论是,他们的研究结果为为什么一些 BRAF 或 MEK 抑制剂耐药的黑色素瘤患者在“药物假期”后可能重新恢复对这些药物的敏感性提供了理论依据,并将 EGFR 阳性黑色素瘤患者确定为可能受益于药物假期后重新治疗的群体。在药物治疗的情况下,具有低 SOX10 和高 EGFR 表达的细胞会迅速富集,但当治疗停止时,这种情况会逆转。孙等人(2014) 在 6 名 EGFR 阳性耐药黑色素瘤患者样本中的 4 名中发现了 SOX10 丢失和/或 TGF-β 信号传导激活的证据。孙等人(2014) 得出的结论是,他们的研究结果为为什么一些 BRAF 或 MEK 抑制剂耐药的黑色素瘤患者在“药物假期”后可能重新恢复对这些药物的敏感性提供了理论依据,并将 EGFR 阳性黑色素瘤患者确定为可能受益于药物假期后重新治疗的群体(2014) 在 6 名 EGFR 阳性耐药黑色素瘤患者样本中的 4 名中发现了 SOX10 丢失和/或 TGF-β 信号传导激活的证据。孙等人(2014) 得出的结论是,他们的研究结果为为什么一些 BRAF 或 MEK 抑制剂耐药的黑色素瘤患者在“药物假期”后可能重新恢复对这些药物的敏感性提供了理论依据,并将 EGFR 阳性黑色素瘤患者确定为可能受益于药物假期后重新治疗的群体(2014) 在 6 名 EGFR 阳性耐药黑色素瘤患者样本中的 4 名中发现了 SOX10 丢失和/或 TGF-β 信号传导激活的证据。孙等人(2014) 得出的结论是,他们的研究结果为为什么一些 BRAF 或 MEK 抑制剂耐药的黑色素瘤患者在“药物假期”后可能重新恢复对这些药物的敏感性提供了理论依据,并将 EGFR 阳性黑色素瘤患者确定为可能受益于药物假期后重新治疗的群体。

布斯马特等人(2014) 证明,由 eIF4E(133440) 帽结合蛋白、eIF4G(600495) 支架蛋白和 eIF4A(602641) RNA 解旋酶组成的 eIF4F 复合物的持续形成与 BRAF(V600) 突变体中抗 BRAF(164757)、抗 MEK 和抗 BRAF 加抗 MEK 药物组合的耐药性相关黑色素瘤、结肠癌细胞和甲状腺癌细胞系。对治疗和 eIF4F 复合物形成的维持的抵抗与 3 种机制中的一种有关:MAPK(参见 176948)信号传导的重新激活;抑制性 eIF4E 结合蛋白 4EBP1 的持续不依赖于 ERK 的磷酸化(602223);或 eIF4G 的促凋亡 BMF(606266) 依赖性降解增加。检测 eIF4E-eIF4G 相互作用的原位方法的开发表明,与治疗前的肿瘤相比,对抗 BRAF 治疗有反应的肿瘤中 eIF4F 复合物的形成减少,而耐药转移的形成增加。引人注目的是,通过阻断 eIF4E-eIF4G 相互作用或靶向 eIF4A 来抑制 eIF4F 复合物,与抑制 BRAF(V600) 协同杀死癌细胞。eIF4F 似乎不仅是先天性和获得性耐药性的指标,而且还是一个治疗靶点。布斯马特等人(2014) 得出结论,针对 BRAF(和/或 MEK)和 eIF4F 的药物组合可能会克服 BRAF(V600) 突变癌症的大部分耐药机制。通过阻断 eIF4E-eIF4G 相互作用或靶向 eIF4A,与抑制 BRAF(V600) 协同杀死癌细胞。eIF4F 似乎不仅是先天性和获得性耐药性的指标,而且还是一个治疗靶点。布斯马特等人(2014) 得出结论,针对 BRAF(和/或 MEK)和 eIF4F 的药物组合可能会克服 BRAF(V600) 突变癌症的大部分耐药机制。通过阻断 eIF4E-eIF4G 相互作用或靶向 eIF4A,与抑制 BRAF(V600) 协同杀死癌细胞。eIF4F 似乎不仅是先天性和获得性耐药性的指标,而且还是一个治疗靶点。布斯马特等人(2014) 得出结论,针对 BRAF(和/或 MEK)和 eIF4F 的药物组合可能会克服 BRAF(V600) 突变癌症的大部分耐药机制。

结直肠癌

拉贾戈帕兰等人(2002) 在 330 个结肠直肠肿瘤(见 114500)中筛选出 BRAF 突变,其中 28 个发现了 V600E 突变。在所有情况下,突变都是杂合的并且发生在体细胞上。

多明戈等人(2004) 指出,V600E 热点突变已在结直肠肿瘤中发现,这些肿瘤显示 DNA 错配修复(MMR) 基因的遗传突变,例如 MLH1(120436) 或 MSH2(609309)。这些突变已被证明几乎只发生在位于近端结肠的肿瘤中,并且 MLH1 过度甲基化,该基因参与这些肿瘤发展的初始步骤;然而,在那些具有或推测具有 MLH1 或 MSH2 种系突变的病例中,未检测到 BRAF 突变。多明戈等人(2004) 研究了 BRAF 热点的突变分析,作为遗传性非息肉病性结直肠癌基因检测的一种可能的低成本有效策略(HNPCC; 120435)。在 206 个具有高度微卫星不稳定性(MSI-H) 的散发性肿瘤中,有 82 个(40%) 发现了 V600E 突变,但在 111 个测试的 HNPCC 肿瘤或 45 个显示异常 MSH2 免疫染色的病例中均未发现 V600E 突变。多明戈等人(2004) 得出结论,结直肠 MSI-H 肿瘤中 V600E 突变的检测反驳了 MLH1 或 MSH2 中存在种系突变,并且在 V600E 阳性的病例中可以避免对这些 MMR 基因进行筛查。

卢博米尔斯基等人(2005) 分析了 45 例患有 MSI 的结直肠癌和 37 例没有 MSI 但具有相似临床特征的结直肠癌,发现患有 MSI 的肿瘤比没有 MSI 的肿瘤更容易发生 BRAF 突变(27% vs 5%,p = 0.016)。最常见的 BRAF 改变 V600E 仅发生在具有 MSI 的肿瘤中,并且与更频繁的 MLH1 启动子甲基化和 MLH1 丢失相关。患有 BRAF V600E 的患者的中位年龄比未患有 V600E 的患者大(78 岁 vs 49 ,p = 0.001)。错配修复基因种系突变的患者没有 BRAF 改变。卢博米尔斯基等人(2005) 得出结论,由表观遗传 MLH1 沉默引起的 MSI 肿瘤具有不同于错配修复遗传缺失的肿瘤的突变背景,

托尔等人(2009) 在 519 例转移性结直肠肿瘤中的 45 例(8.7%) 中检测到体细胞 V600E 突变。无论是否使用西妥昔单抗,与野生型 BRAF 肿瘤患者相比,BRAF 突变肿瘤患者的中位无进展生存期和中位总生存期均显着缩短。托尔等人(2009)表明BRAF突变可能是这些患者的负面预后因素。

小分子药物 PLX4032(维莫非尼)对 BRAF(V600E)癌蛋白的抑制在黑色素瘤的治疗中非常有效。然而,具有相同 BRAF(V600E) 致癌病变的结肠癌患者预后较差,并且对该药物的反应非常有限。为了调查 BRAF(V600E) 突变结肠癌治疗效果有限的原因,Prahallad 等人(2012) 在人类细胞中进行了基于 RNA 干扰的遗传筛选,以寻找其敲低与 BRAF(V600E) 抑制具有协同作用的激酶。他们报告说,表皮生长因子受体(EGFR;131550)的阻断与 BRAF(V600E)抑制显示出强烈的协同作用。普拉哈拉德等人(2012) 在多种 BRAF(V600E) 突变结肠癌中发现,抗体药物西妥昔单抗或小分子药物吉非替尼或厄洛替尼对 EGFR 的抑制与体外和体内的 BRAF(V600E) 抑制具有强烈的协同作用。从机制上讲,Prahallad 等人(2012) 发现 BRAF(V600E) 抑制导致 EGFR 快速反馈激活,这支持在 BRAF(V600E) 抑制存在的情况下持续增殖。黑色素瘤细胞表达低水平的 EGFR,因此不受这种反馈激活的影响。与此一致的是,Prahallad 等人(2012) 发现黑色素瘤细胞中 EGFR 的异位表达足以引起对 PLX4032 的耐药性。普拉哈拉德等人。

加拉等人(2014) 在 19 名无蒂锯齿状息肉病癌症综合征无关患者的 19 例无蒂锯齿状腺瘤中的 18 例中发现了 BRAF V600E 突变(SSPCS; 617108)。

甲状腺乳头状癌

木村等人(2003) 在 78 例甲状腺乳头状癌中的 28 例(35.8%) 中发现了 V600E 突变(PTC;参见 188550);在由相同细胞类型产生的任何其他类型的分化滤泡性肿瘤中都没有发现这种情况(46 种中的 0 种)。16.4% 的 PTC 中分别发现了 RET(参见 164761)/PTC 突变和 RAS(参见 190020)突变,但这 3 个突变没有重叠。木村等人(2003) 得出结论,甲状腺细胞向乳头状癌的转化是通过沿 RET/PTC-RAS-BRAF 信号通路的效应器的组成性激活而发生的。

邢等人(2004) 通过 DNA 测序研究了各种甲状腺肿瘤类型中最常见的 BRAF 突变 1799T-A。他们在 2 个地理位置不同的甲状腺乳头状癌患者群体中发现了 1799T-A 突变的高频率(45%),其中一个由来自北美的散发病例组成,另一个来自乌克兰基辅,其中包括暴露于切尔诺贝利核事故的个体。相比之下,Xing 等人(2004)发现仅 20% 的未分化甲状腺癌存在 BRAF 突变,而甲状腺髓样癌或良性甲状腺增生中没有存在 BRAF 突变。他们还证实了之前的报道,即 BRAF 1799T-A 突变并未发生在良性甲状腺腺瘤或滤泡性甲状腺癌中。他们的结论是,无论地理来源如何,BRAF 突变的频繁发生与 PTC 相关,

尼基福罗娃等人(2003)分析了320个甲状腺肿瘤和6个间变性癌细胞系,并在45个乳头状癌(38%)、2个低分化癌(13%)、3个(10%)间变性癌(10%)和5个甲状腺间变性癌细胞系(83%)中检测到BRAF突变,但在滤泡癌、Hurthle细胞癌和髓样癌、滤泡癌和Hurthle细胞a中没有检测到BRAF突变。腺瘤,或良性增生性结节。所有突变均涉及核苷酸 1799 处的 T 至 A 颠换。所有 BRAF 阳性低分化癌和未分化癌均包含先前存在的乳头状癌区域,并且突变存在于高分化成分和去分化成分中。作者得出结论,BRAF 突变仅限于乳头状癌以及乳头状癌引起的低分化癌和间变性癌,

Kumagai 等人假设儿童甲状腺癌可能与 BRAF 1799T-A 突变的患病率与成人病例不同有关(2004) 检查了 31 例日本儿童甲状腺癌病例和另外 48 例来自乌克兰的 PTC 病例,切尔诺贝利事故发生时所有这些人的年龄均不足 17 岁。BRAF 1799T-A 突变仅在 31 名日本病例中的 1 例中发现(3.4%),而在 15 名乌克兰病例中,没有一位在 15 岁之前接受过手术,尽管在 33 名乌克兰年轻人病例中的 8 名中发现了 BRAF 1799T-A 突变(24.2%)。熊谷等人(2004) 得出结论,BRAF 1799T-A 突变在儿童甲状腺癌中并不常见。

普克斯杜等人(2004) 在 60 个 PTC 中的 24 个(40%) 中发现了 V600E 替代,但在 6 个滤泡性腺瘤、5 个滤泡性癌或 1 个间变性癌中均未发现 V600E 替代。60 个 PTC 中的 9 个(15%) 表现出 RET/PTC 重排的表达。遗传临床关联分析显示,BRAF 突变与经典乳头状组织型 PTC 的发育之间存在统计学显着相关性(P = 0.038)。在 BRAF V600E 的表达与诊断年龄、性别、尺寸、原发癌的局部侵袭性、淋巴结转移的存在、肿瘤分期或多灶性疾病之间没有检测到任何联系。作者得出的结论是,这些数据清楚地证实了 BRAF V600E 是当时在成人散发性 PTC 中发现的最常见的基因改变,它对于这种甲状腺癌组织型来说是独特的,

邢等人(2004) 证明在细针抽吸活检(FNAB) 的甲状腺细胞学标本中检测到 1799T-A 突变。前瞻性分析显示,50%经手术组织病理学证实为PTC的结节通过FNAB标本的BRAF突变分析得到正确诊断;没有出现假阳性结果。

邢等人(2005) 研究了 219 名 PTC 患者的 BRAF V600E 突变与临床病理结果(包括复发)之间的关系。作者得出结论,在 PTC 患者中,BRAF 突变与较差的临床病理结果相关,并孤立预测复发。因此,BRAF突变可能是一个有用的分子标志物,有助于对PTC患者进行风险分层。

在一系列 52 个经典 PTC 中,Porra 等人(2005) 发现 SLC5A8(608044) 低表达与 BRAF 1799T-A 突变的存在高度显着相关。在经典形式的 PTC 中,SLC5A8 表达选择性下调(40 倍);甲基化特异性 PCR 分析表明,SLC5A8 在 90% 的经典 PTC 和约 20% 的其他 PTC 中被甲基化。波拉等人(2005) 得出的结论是,他们的数据确定了甲状腺癌经典 PTC 亚型中肿瘤抑制基因 SLC5A8 的甲基化相关沉默与 BRAF 基因的 1799T-A 点突变之间的关系。

瓦斯科等人(2005)通过检查原发肿瘤及其配对淋巴结转移中的突变,研究了 BRAF 1799T-A 突变与 PTC 淋巴结转移之间的关系。他们的研究结果表明,BRAF突变阳性原发肿瘤的淋巴结转移性PTC组织中BRAF突变的高患病率以及淋巴结转移性PTC中可能从头形成BRAF突变与BRAF突变促进PTC淋巴结转移和进展的作用一致。

在一名因甲状腺球蛋白基因突变而患有先天性甲状腺功能减退症和长期甲状腺肿的患者中(参见 TG,188540;和 TDH3,274700),Hihinuma 等人还发现该患者患有多灶性甲状腺滤泡癌(2005) 鉴定了癌性甲状腺组织中 BRAF 基因 V600E 突变的体细胞杂合性。

刘等人(2007)使用BRAF siRNA稳定转染几种携带BRAF突变的PTC细胞系,孤立出稳定抑制BRAF的克隆,并评估它们在裸鼠中增殖、转化和异种移植肿瘤的能力。他们发现V600E突变不仅启动PTC,而且维持携带BRAF突变的PTC细胞的增殖、转化和致瘤性,并且源自此类细胞的肿瘤的生长继续依赖于V600E突变。

乔等人(2006) 发现,在 161 名 PTC 患者中,102 名(63.4%) 患有 BRAF V600E 突变,与没有这种突变的患者相比,这些患者的肿瘤尺寸明显更大,血管内皮生长因子(VEGF; 192240) 的表达明显更高。VEGF表达水平与肿瘤大小、甲状腺外侵犯和分期密切相关。乔等人(2006) 得出结论,相对较高水平的 VEGF 表达可能与 BRAF V600E(+) PTC 较差的临床结果和复发有关。

杜兰特等人(2007) 发现 PTC 中的 BRAF V600E 突变与参与碘代谢的关键基因表达减少有关。他们指出,这种效应可能会改变放射性碘在 BRAF 突变 PTC 中诊断和/或治疗的有效性。

卢皮等人(2007) 在 500 例 PTC 病例中发现了 219 例(43.8%) 存在 BRAF 突变。最常见的 BRAF 突变 V600E 在 214 例(42.8%)中被发现。BRAF V600E 与甲状腺外侵犯(p 小于 0.0001)、多中心性(p = 0.0026)、淋巴结转移的存在(p = 0.0009)、III 类与 I 类和 II 类(p 小于 0.00000006)以及肿瘤包膜缺失(p 小于 0.0001)相关,特别是在滤泡型和微 PTC 变异中。通过多变量分析,肿瘤包膜的缺失仍然是与 BRAF V600E 突变相关的唯一参数(p = 0.0005)。作者得出结论,BRAF V600E 突变与高风险 PTC 相关,特别是与侵袭性肿瘤生长的滤泡变异相关。

弗莱厄蒂等人(2010) 报道了 3 名接受 V600E 突变特异性抑制剂(PLX4032) 治疗的患者,V600E 相关乳头状甲状腺癌完全或部分消退。

非精原细胞肿瘤

Sommerer 等人在 32 例非精原细胞生殖细胞肿瘤(见 273300)中的 3 例(9%)混合胚胎癌、卵黄囊肿瘤、绒毛膜癌和成熟畸胎瘤(2005) 鉴定了 BRAF 基因中的激活 1796T-A 突变;该突变存在于胚胎癌成分中。

星形细胞瘤

菲斯特等人(2008) 在 66 例儿童低级别星形细胞瘤中的 4 例(6%) 中发现了体细胞 V600E 突变(见 137800)。66 个肿瘤中有 30 个(45%) 的拷贝数增加跨越 BRAF 位点,表明这些肿瘤中 MAPK(176948) 通路激活的新机制。

在神经退行性变中的作用

马斯等人(2017) 假设红骨髓系中的体细胞 BRAF(V600E) 突变可能导致神经变性。马斯等人(2017) 表明,小鼠红骨髓祖细胞中 BRAF(V600E) 的嵌合表达会导致组织驻留巨噬细胞的克隆扩张和严重的迟发性神经退行性疾病。这与小鼠体内 ERK 激活的阿米巴样小胶质细胞的积累有关,在患有组织细胞增多症的人类患者中也观察到了这一现象。在小鼠模型中,神经行为体征、星形胶质细胞增生、淀粉样前体蛋白沉积、突触丧失和神经元死亡是由 ERK 激活的小胶质细胞驱动的,并且可以通过 BRAF 抑制来预防。马斯等人。

变体函数

布雷迪等人(2014) 表明,降低 CTR1(603085) 的水平或破坏铜结合的 MEK1(176872) 突变,可以减少小鼠和人类细胞环境中 BRAF(V600E) 驱动的信号传导和肿瘤发生。相反,孤立于铜或活性 ERK2 磷酸化 ERK1/2 的 MEK1-MEK5(602520) 嵌合体恢复了缺乏 Ctr1 的小鼠细胞的肿瘤生长。用于治疗威尔逊病(277900) 的铜螯合剂可减少经 BRAF(V600E) 转化或经过改造以抵抗 BRAF 抑制的人类或小鼠细胞的肿瘤生长。布雷迪等人(2014) 得出结论,铜螯合疗法可以重新用于治疗含有 BRAF(V600E) 突变的癌症。

拉皮诺等人(2018) 在人类中表明,催化摆动尿苷 34(U34) tRNA 修饰的酶是蛋白质合成重新布线的关键参与者,这种重新布线是由 BRAF V600E 癌基因驱动的转化和黑色素瘤靶向治疗耐药性诱导的。拉皮诺等人(2018) 表明,表达 BRAF V600E 的黑色素瘤细胞的生存依赖于 U34 酶,并且同时抑制 MAPK 信号传导和 ELP3(612722) 或 CTU1(612694) 和/或 CTU2(617057) 可协同杀死黑色素瘤细胞。PI3K 信号通路的激活是 MAPK 治疗药物获得性耐药的最常见机制之一,可显着增加 U34 酶的表达。从机制上讲,U34 酶通过直接的、密码子依赖性的、调节 HIF1A(603348) mRNA 的翻译和维持高水平的 HIF1-α 蛋白。因此,抗 BRAF 治疗的获得性耐药与高水平的 U34 酶和 HIF1-α 相关。拉皮诺等人(2018) 得出结论,U34 酶通过调节特定 mRNA 翻译来促进黑色素瘤细胞的存活和对治疗的抵抗力。

.0002 结肠癌、体细胞
BRAF、ARG462ILE
在 1 例结直肠癌病例中(参见 114500),Rajagopalan 等人(2002) 观察到 BRAF 基因第 1382 位核苷酸处存在 G-T 颠换,导致密码子 461(R461I) 处出现 arg-ile 取代,处于杂合状态并作为体细胞突变。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),ARG461ILE(1382G-T) 突变已被重新编号为 ARG462ILE(1385G-T)。

.0003 结直肠癌,躯体
BRAF,ILE463SER
在结直肠肿瘤中(参见 114500),Rajagopalan 等人(2002) 鉴定了 BRAF 基因第 1385 位核苷酸处的 T-G 颠换,导致密码子 462(I462S) 处发生 ile-ser 取代。这种突变是在杂合性中发现的,并且被证明是体细胞突变。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),ILE462SER(1385T-G) 突变已被重新编号为 ILE463SER(1388T-G)。

.0004 结直肠癌,躯体
BRAF,GLY464GLU
在结直肠肿瘤中(参见 114500),Rajagopalan 等人(2002) 在 BRAF 基因的核苷酸 1388 处鉴定出 G 到 A 的转变,导致密码子 463(G463E) 处的甘氨酸-葡萄糖取代。这种突变是杂合的和体细胞的。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),GLY463GLU(1388G-A) 突变已被重新编号为 GLY464GLU(1391G-A)。

.0005 结直肠癌、
躯体甲状腺癌、滤泡性、躯体癌、包括
BRAF、LYS601GLU
结直肠癌

Rajagopalan 等人在结直肠肿瘤中(参见 114500)(2002) 在 BRAF 基因的核苷酸 1798 处鉴定出 A 到 G 的转变,导致密码子 600(K600E) 处产生赖氨酸-谷氨酸。这种突变是杂合的并且发生在体细胞上。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),LYS600GLU(1798A-G) 突变已被重新编号为 LYS601GLU(1801A-G)。

甲状腺癌,滤泡性

在一名因甲状腺球蛋白基因突变而患有先天性甲状腺功能减退症和长期甲状腺肿的患者中(参见 TG,188540;和 TDH3,274700),Hihinuma 等人还发现该患者患有多灶性甲状腺滤泡癌(2005) 鉴定了癌性甲状腺组织中 BRAF 基因 K601E 突变的体细胞杂合性。

.0006 肺腺癌,躯体
BRAF,GLY466VAL
Naoki 等人(2002) 在筛选的 127 例原发性人肺腺癌(参见 211980)中,有 1 例在 BRAF 基因的外显子 11 中发现了 gly465 至 val(G465V) 突变。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),GLY465VAL 突变已被重新编号为 GLY466VAL。

.0007 肺腺癌,体细胞
BRAF,LEU597ARG
Naoki 等人(2002) 在筛选的 127 例原发性人肺腺癌(参见 211980)中,有 1 例在 BRAF 基因的外显子 15 中发现了 leu596 至 arg(L596R) 突变。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),LEU596ARG 突变已被重新编号为 LEU597ARG。

.0008 非小细胞肺癌,体细胞
BRAF,LEU597VAL
在非小细胞肺癌中(参见 211980),Brose 等人(2002) 在 BRAF 基因的外显子 15 中发现了 leu596 到 val(L596V) 的变化。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),LEU596VAL 突变已被重新编号为 LEU597VAL。

.0009 淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、躯体
BRAF、GLY469ARG
Lee 等人(2003) 通过基于 PCR 的单链构象多态性(SSCP) 分析了 164 例非霍奇金淋巴瘤(NHL;参见 605027) 的基因组 DNA,以检测 BRAF 的体细胞突变(外显子 11 和 15)。在 4 个 NHL(2.4%)中检测到 BRAF 突变。尽管人类癌症中的大多数BRAF突变涉及val600,例如164757.0001,但是NHL中的所有4个BRAF突变都涉及其他氨基酸:1个G468A(164757.0010)、2个G468R和1个D593G(164757.0011)。基于 Kumar 等人修订的编号系统(2003),GLY468ARG 突变已被重新编号为 GLY469ARG,GLY468ALA 突变已被重新编号为 GLY469ALA,并且 ASP593GLY 突变已被重新编号为 ASP594GLY。

.0010 淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、体细胞
BRAF、GLY469ALA
讨论 Lee 等人在 164 例非霍奇金淋巴瘤基因组 DNA 中以复合杂合状态发现的 BRAF 基因中的 gly469-to-ala(G469A) 突变(参见 605027)(2003),参见 164757.0009。

.0011 淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、体细胞
BRAF、ASP594GLY
用于讨论 Lee 等人在 164 例非霍奇金淋巴瘤(参见 605027)的基因组 DNA 中以复合杂合状态发现的 BRAF 基因中的 asp594 至甘氨酸(D594G) 突变(2003),参见 164757.0009。

.0012 心面皮肤综合征 1
BRAF,ALA246PRO
在 2 名不相关的心面皮肤综合征患者(CFC1​​;115150) 中,Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 6 中发现了杂合的 736G-C 颠换,预测了 ala246 到 pro(A246P) 氨基酸的变化。

.0013 心面皮肤综合征 1
BRAF,GLN257ARG
在 3 名不相关的心面皮肤综合征患者中(CFC1​​;115150),Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 6 中发现杂合 770A-G 转变,预测 gln257 到 arg(Q257R) 氨基酸的变化。

.0014 心面皮肤综合征 1
BRAF,GLY469GLU
在 4 名可能不相关的患有心面皮肤综合征的个体中(CFC1​​;115150),Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 11 中发现杂合 1406G-A 转变,预测 gly469 到 glu(G469E) 氨基酸的变化。

.0015 心面皮肤综合征 1
BRAF,LEU485PHE
在患有心面皮肤综合征(CFC1​​;115150) 的患者中,Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 12 中发现杂合 1455G-C 颠换,预测 leu485 到 phe(L485F) 氨基酸的变化。

.0016 心面皮肤综合征 1
BRAF,LYS499GLU
在患有心面皮肤综合征(CFC1​​;115150) 的患者中,Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 12 中发现杂合 1495A-G 转换,预测 lys499 到 glu(K499E) 氨基酸的变化。

.0017 心面皮肤综合征 1
BRAF,GLU501LYS
在一名患有心面皮肤综合征(CFC1​​;115150) 的患者中,该患者先前由 Verloes 等人报道过(1988),新堀等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 12 中发现杂合 1501G-A 转换,预测 glu501 到 lys(E501K) 氨基酸变化。

.0018 心面皮肤综合征 1
BRAF,GLU501GLY
在 2 名可能不相关的心面皮肤综合征患者中(CFC1​​;115150),Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 12 中发现杂合的 1502A-G 转变,预测 glu501 到甘氨酸(E501G) 氨基酸的变化。

.0019 心面皮肤综合征 1
BRAF,ASN581ASP
在 2 名可能不相关的心面皮肤综合征患者中(CFC1​​;115150),Niihori 等人(2006) 在 BRAF 基因的外显子 14 中发现杂合 1741A-G 转变,预测 asn581 到 asp(N581D) 氨基酸的变化。

.0020 心面皮肤综合征 1
BRAF,GLY534ARG
一名 7 岁男孩,其颅面特征与心面皮肤综合征(CFC1​​; 115150) 和 Costello(218040) 综合征重叠,未发现 HRAS(190020) 突变(Estep 等人,2006 年),Rauen(2006)鉴定出 BRAF 基因外显子 13 中的 1600G-C 颠换,导致 gly534 到 arg(G534R) 取代,并指出此前在外显子 13 中并未描述过导致 CFC 的 BRAF 突变。

.0021 心面皮肤综合征 1
BRAF,ASP638GLU
一名 13 岁女孩,其表型特征与心面皮肤综合征(CFC1​​; 115150) 和 Costello(218040) 综合征重叠,未发现 HRAS(190020) 突变(Estep 等人,2006 年),Rauen(2006)鉴定出 BRAF 基因第 16 号外显子中的 1914T-A 颠换,导致 asp638-to-glu(D638E) 取代,并指出此前在外显子 16 中并未描述过引起 CFC 的 BRAF 突变。

.0022 NOONAN 综合征 7
BRAF,THR241MET
在一名 Noonan 综合征 7(NS7;613706) 患者中,Sarkozy 等人(2009) 鉴定了 BRAF 基因外显子 6 中的杂合从头 722C-T 转变,导致 thr241 到met(T241M) 取代。

.0023 努南综合征 7
BRAF,THR241ARG
在一名努南综合征 7(NS7;613706) 患者中,Sarkozy 等人(2009) 鉴定了 BRAF 基因外显子 6 中的杂合 722C-G 颠换,导致 thr241-to-arg(T241R) 取代。在 150 名对照者中未发现该突变。

.0024 心面皮肤综合症 1
LEOPARD 综合症 3,包括
BRAF、THR241PRO
心面皮肤综合症 1

Schulz 等人在 2 名不相关的心面皮肤综合征(CFC1​​; 115150) 患者中(2008) 鉴定了 BRAF 基因外显子 6 中的杂合 721A-C 颠换,导致保守残基中的 thr241-to-pro(T241P) 取代。

豹综合症3

萨科齐等人(2009) 在 LEOPARD 综合征 3(LPRD3; 613707) 患者中发现了杂合的从头 T241P 突变。患者生长不良、颅面异常、颈部短而有蹼、二尖瓣和主动脉瓣发育不良、认知缺陷、新生儿肌张力低下、感音神经性耳聋和癫痫发作。其他特征包括胸部缺损、青春期延迟、骨密度降低和骨盆纤维囊性病变。皮肤出现角化过度、咖啡斑、多发性痣,以及遍布手掌、脚底等全身的深色雀斑。体外功能表达研究表明,T241P突变蛋白在体外没有表现出对细胞的转化能力,尽管MEK磷酸化略有增加,表明下游MAPK通路的激活。

.0025 努南综合征 7
BRAF,TRP531CYS
在 2 名不相关的努南综合征 7 患者中(NS7;613706),Sarkozy 等人(2009) 鉴定了 BRAF 基因外显子 13 中的杂合从头 1593G-C 颠换,导致 trp531-to-cys(W531C) 取代。体外功能表达研究表明,W531C突变蛋白在体外没有表现出对细胞的转化能力,尽管MEK磷酸化略有增加,表明下游MAPK通路的激活。

.0026 NOONAN 综合征 7
BRAF,LEU597VAL
对于 Noonan 综合征 7(NS7;613706) 患者,Sarkozy 等人(2009) 鉴定了 BRAF 基因外显子 15 中的杂合从头 1789C-G 颠换,导致 leu597 至 val(L597V) 取代。体外功能表达研究表明,W531C突变蛋白在体外没有表现出对细胞的转化能力,尽管MEK磷酸化略有增加,表明下游MAPK通路的激活。

.0027 LEOPARD 综合征 3
BRAF,LEU245PHE
对于一名患有 LEOPARD 综合征 3(LPRD3;613707) 的 17 岁捷克男孩,Koudova 等人(2009) 鉴定了 BRAF 基因外显子 6 中的从头杂合 c.735A-G 转换,导致高度保守残基处的 leu245 到 phe(L245F) 取代。在 300 多个对照中未发现该突变,也未进行功能研究。值得注意的是,患者没有认知障碍。