BRAF

BRAF（B-Raf proto-oncogene, serine/threonine kinase），是 RAF 激酶家族的一员，在 RAS-RAF-MEK-ERK（MAPK）信号通路中扮演着承上启下的核心角色。正常生理条件下，BRAF 作为 RAS 的下游效应分子，通过磷酸化激活 MEK，进而激活 ERK，调控细胞的增殖、分化和存活。在肿瘤学中，BRAF 是最常见的突变激酶之一，约 50% 的黑色素瘤、45% 的甲状腺乳头状癌和 10% 的结直肠癌携带 BRAF 突变。最著名的突变是 V600E，它模拟了磷酸化状态，使 BRAF 无需 RAS 信号即可持续激活。此外，BRAF 基因融合（如 KIAA1549-BRAF）是儿童低级别胶质瘤的主要驱动因素。针对 BRAF V600E 的抑制剂（如维莫非尼、达拉非尼）已成为多种癌症的标准治疗，但“矛盾性激活”和耐药性仍是临床挑战。

BRAF / v-Raf

Serine/Threonine Kinase (点击展开)

                   [Image:BRAF_V600E_structure_inhibitor_binding.png|100px|BRAF V600E 结构与抑制剂结合]

MAPK 通路枢纽 / 黑色素瘤驱动

基因符号	BRAF
别名	BRAF1, RAFB1
染色体位置	7q34
Entrez Gene	673
UniProt ID	P15056
EC 编号	2.7.11.1
PDB 结构	3OG7, 4MBJ
氨基酸数	766 aa
关键结构域	RBD (RAS结合), C1, Kinase
突变热点	V600E (>90%), K601E, G469A
常见融合	KIAA1549-BRAF, FAM131B-BRAF
靶向药物	维莫非尼, 达拉非尼, 恩科芬尼
临床意义	黑色素瘤, 甲状腺癌, 胶质瘤

分子机制：单体激活与二聚体激活

BRAF 突变根据其激活机制和对 RAS 的依赖性，在临床上被分为三类（Class I, II, III）。此外，基因融合是另一种重要的激活方式。

• Class I (V600E)：单体激活
  最常见的突变类型（尤其是 V600E，缬氨酸变为谷氨酸）。该突变在激活环（Activation Loop）引入负电荷，模拟了磷酸化状态，使 BRAF 无需二聚化、无需 RAS 信号即可维持高活性的单体构象。这是现有 BRAF 抑制剂（如维莫非尼）的主要靶点。
• Class II & III：二聚体依赖
  Class II（如 K601E）通过二聚化激活，不依赖 RAS；Class III（如 D594G）则是激酶活性受损（Kinase-dead），但通过与 CRAF (RAF1) 形成异源二聚体，并结合 RAS 来反常激活 ERK 通路。这两类突变对传统的 V600E 抑制剂不敏感。
• 基因融合 (Gene Fusions)：
  常见于儿童低级别胶质瘤（如毛细胞星形细胞瘤）。典型的是 KIAA1549-BRAF 融合，它丢失了 BRAF N 端的 CR1 自抑制结构域，保留了激酶结构域，导致组成性二聚化和持续激活。这类融合通常对第一代单体抑制剂不敏感，需使用 MEK 抑制剂或二聚体破坏剂。

   [Image:BRAF_mutation_classification_mechanism.png|100px|BRAF 突变分类与激活机制]

临床警示：双重阻断与矛盾激活

单独用药的陷阱

虽然 BRAF 抑制剂疗效显著，但单药使用很快会导致耐药，并伴随独特的副作用。

矛盾性激活 (Paradoxical Activation)：
在 BRAF 野生型细胞（或 RAS 突变细胞）中，第一代 BRAF 抑制剂会结合一个 BRAF 分子，诱导其与 CRAF 形成异源二聚体，反而反式激活 CRAF，导致下游 ERK 通路异常增强。这在临床上表现为患者出现继发性皮肤肿瘤（如角化棘皮瘤、皮肤鳞癌）。

双靶点联合 (Vertical Blockade)：
为克服上述问题和延迟耐药，标准疗法是联合使用 BRAF 抑制剂 + MEK抑制剂（如达拉非尼 + 曲美替尼）。MEK 抑制剂不仅切断下游信号，还能抵消矛盾性激活带来的副作用。

癌种	突变特征	治疗策略
黑色素瘤	V600E / V600K (~50%)	双靶联合：达拉非尼 + 曲美替尼；或 维莫非尼 + 考比替尼。免疫治疗也是一线选择。
结直肠癌 (CRC)	V600E (~10%)	特殊策略：由于 EGFR 反馈性激活，单用 BRAF 抑制剂无效。必须联合 EGFR 单抗（如西妥昔单抗）+ BRAF 抑制剂（如恩科芬尼）。
甲状腺乳头状癌	V600E (~45%)	对于放射性碘难治性患者，可考虑 BRAF/MEK 抑制剂。
儿童低级别胶质瘤	KIAA1549-BRAF 融合	对第一代 BRAF 抑制剂不敏感。首选 MEK 抑制剂（如司美替尼）或新型 Pan-RAF 抑制剂。

治疗演进：下一代抑制剂

针对 Class II/III 突变及获得性耐药，新型药物正在开发中。

• Pan-RAF 抑制剂：
  如 Belvarafenib, Tovorafenib。这类药物能同时抑制单体和二聚体形式的 RAF，有望克服 V600E 抑制剂导致的矛盾性激活，并对融合突变及 Class II/III 突变有效。
• Paradox-Breaker：
  设计能够阻断二聚化或不诱导反式激活的新型抑制剂（如 PLX8394），旨在提高安全性并覆盖更广泛的突变谱。

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Davies H, Bignell GR, Cox C, et al. (2002). Mutations of the BRAF gene in human cancer. Nature. 2002;417(6892):949-954.
[学术点评]：发现之源。Wellcome Trust Sanger 研究所团队首次大规模报道 BRAF 在人类癌症中的高频突变，特别是 V600E，确立了其作为关键癌基因的地位。

[2] Chapman PB, Hauschild A, Robert C, et al. (2011). Improved survival with vemurafenib in melanoma with BRAF V600E mutation. New England Journal of Medicine. 2011;364(26):2507-2516.
[学术点评]：临床里程碑。BRIM-3 试验结果显示，维莫非尼在 V600E 突变黑色素瘤中显著优于化疗，开启了 BRAF 靶向治疗时代。

[3] 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]：机制分类。Neal Rosen 团队系统阐述了 BRAF Class I/II/III 突变的不同激活机制及对药物的敏感性差异，为精准治疗提供了理论框架。

[4] Jones DT, Kocialkowski S, Liu L, et al. (2008). Tandem duplication producing a novel oncogenic BRAF fusion gene defines the majority of pilocytic astrocytomas. Cancer Research. 2008;68(21):8673-8677.
[学术点评]：融合发现。首次鉴定 KIAA1549-BRAF 融合基因是毛细胞星形细胞瘤的主要驱动因素，揭示了 MAPK 通路在儿童胶质瘤中的核心作用。

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