二代 RAFi

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二代 RAF 抑制剂(Second-generation RAF Inhibitors),也常被称为 Pan-RAF 抑制剂II型RAF抑制剂,是一类旨在克服第一代药物(如维莫非尼、达拉非尼)局限性的新型小分子激酶抑制剂。与第一代药物仅能有效抑制 BRAF V600E 单体并容易诱导矛盾性激活不同,二代 RAF 抑制剂通过结合激酶的 DFG-out(非活性)构象或破坏二聚体界面,能够有效阻断 RAF 二聚体(BRAF/BRAF 或 BRAF/CRAF)的信号传导。这使得它们不仅对 BRAF 融合(如 KIAA1549-BRAF)和非典型突变(Class II/III)有效,还能避免在 RAS 突变背景下激活 ERK 通路,从而减少皮肤毒性并克服耐药。代表药物包括已获批的 托沃拉非尼 (Tovorafenib) 以及临床阶段的 贝尔瓦非尼 (Belvarafenib)。

2nd Gen RAFi
Pan-RAF / Dimer Breakers (点击展开)
阻断二聚体 / 抑制矛盾激活
药物类别 激酶抑制剂 (Type II)
结合构象 DFG-out (非活性态)
核心优势 抑制 RAF 二聚体
无矛盾性激活
主要靶点 BRAF/CRAF 异源二聚体
BRAF 融合蛋白
代表药物 托沃拉非尼 (DAY101)
贝尔瓦非尼 (HM95573)
适应症 pLGG, NRAS突变黑色素瘤
研发状态 部分获批 / 临床试验中
挑战 治疗窗窄, 皮疹

设计原理:从“单体”到“二聚体”的跨越

二代 RAF 抑制剂的诞生是为了解决一代药物无法触及的生物学机制。

  • 构象选择性 (Conformational Selection):
    第一代抑制剂(如维莫非尼)主要结合 DFG-in(活性)构象的 αC-螺旋。而二代抑制剂通常结合 DFG-out(非活性)构象。这种结合模式占据了 ATP 口袋,并在空间上破坏了 RAF 二聚体形成所需的别构网络,或者虽然允许二聚体形成,但能同时抑制二聚体中的两个单体。
  • 解决矛盾性激活 (Paradox Breakers):
    第一代药物结合一个 BRAF 分子后,会诱导其与 CRAF 结合,导致未被药物结合的 CRAF 发生反式激活(Trans-activation),引发 MAPK 信号暴涨。二代抑制剂(Pan-RAF)能均等地抑制 BRAF 和 CRAF,阻断了这种反式激活回路,因此在 RAS 突变或 BRAF 野生型细胞中不会诱导肿瘤生长。
   I型与II型 RAF 抑制剂的作用机制对比

临床应用:填补一代药物的空白

重塑治疗格局

二代 RAF 抑制剂极大地扩展了 RAF 靶向治疗的受益人群,不再局限于 V600E 突变。

关键适应症突破:
1. BRAF 融合阳性肿瘤: 对于携带 KIAA1549-BRAF 的儿童低级别胶质瘤,一代药物是禁忌,而二代药物(如托沃拉非尼)已成为标准选择。
2. Class II/III 突变: 针对依赖二聚体激活的 K601E(Class II)或激酶失活但激活 CRAF 的 D594G(Class III)突变,二代药物显示出显著疗效。
3. NRAS 突变黑色素瘤: 既往无药可治,二代 RAF 抑制剂(Pan-RAF)可阻断 NRAS 下游的 CRAF 信号,显示出初步活性。

代表药物 开发代号 临床进展与特点
托沃拉非尼 (Tovorafenib) DAY101 / TAK-580 FDA获批。用于复发/难治性儿童低级别胶质瘤(BRAF 融合或突变)。具有良好的血脑屏障透过性。
贝尔瓦非尼 (Belvarafenib) HM95573 强效 Pan-RAF 抑制剂。目前正与 考比替尼 (MEKi) 联用,针对 NRAS 突变黑色素瘤和耐药 BRAF 突变实体瘤进行临床试验。
纳波拉非尼 (Naporafenib) LXH254 II 型抑制剂。研究重点在于与 TrametinibRibociclib 联用,治疗 RAS/RAF 突变的实体瘤。
利非拉非尼 (Lifirafenib) BGB-283 具有双重 RAF 和 EGFR 抑制活性的独特药物,针对 BRAF/KRAS 突变肿瘤开发。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Yao Z, Torres NM, Tao A, et al. (2015). BRAF Mutants Evade ERK-Dependent Feedback by Different Mechanisms that Determine Their Sensitivity to Pharmacologic Inhibition. Cancer Cell. 2015;28(3):370-383.
[学术点评]:理论奠基。明确提出了 BRAF 突变的分类(Class I/II/III),并指出第二代(Pan-RAF)抑制剂是解决二聚体依赖性突变(Class II/III)的关键。

[2] Kilburn LB, et al. (2024). FDA Approval Summary: Tovorafenib for Relapsed or Refractory BRAF-altered Pediatric Low-Grade Glioma. Clinical Cancer Research. 2024 (Epub ahead of print).
[学术点评]:临床里程碑。基于 FIREFLY-1 试验的优异数据(针对 BRAF 融合),FDA 批准了首个二代 RAF 抑制剂 Tovorafenib,验证了该类药物在临床上的巨大价值。

[3] Kim TM, Kim SW, Lee KW, et al. (2021). Phase 1 Study of Belvarafenib, a Novel Pan-RAF Inhibitor, in Patients with BRAF-mutant or RAS-mutant Solid Tumors. The Lancet Oncology. 2021;22(10):1484-1495.
[学术点评]:泛RAF潜力。展示了 Belvarafenib 在 NRAS 突变黑色素瘤和 BRAF 突变难治性实体瘤中的安全性与疗效,突显了 Pan-RAF 抑制剂广谱抗癌的潜力。

           二代 RAF 抑制剂 · 知识图谱
演进脉络 一代抑制剂 (单体特异) → 二代抑制剂 (泛RAF/二聚体) → 三代抑制剂 (PROTAC)
核心药物 Tovorafenib (脑透) • BelvarafenibNaporafenibLifirafenib
解决痛点 矛盾性激活 (皮肤癌) • BRAF融合 (儿童脑瘤) • RAS突变
作用机制 DFG-out 构象 • 二聚体破坏Pan-RAF 阻断