RAS-RAF-MEK-ERK 通路

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RAS-RAF-MEK-ERK 通路,也称为 MAPK/ERK 通路,是真核细胞中最重要的信号转导级联之一。该通路将细胞表面的生长因子信号(如 EGFRHER2)传递至细胞核,调控基因转录、细胞增殖、分化及存活。在肿瘤学中,该通路的异常激活(主要由 KRASBRAF 突变驱动)存在于超过 30% 的人类恶性肿瘤中。2026 年的治疗范式已从单纯的激酶抑制,演进为涵盖 Pan-KRAS 抑制剂二聚体阻断垂直封锁 的立体攻坚战。

MAPK/ERK 通路
Signal Transduction Cascade · 档案
核心逻辑:三级激酶级联放大
核心组件
GTPase 开关KRAS, NRAS, HRAS
MAP3K (上游)ARAF, BRAF, CRAF
MAP2K (中游)MEK1, MEK2
MAPK (下游)ERK1, ERK2
临床概貌 (2026)
主要突变瘤种胰腺癌, 结直肠癌, 肺癌, 黑色素瘤
最新突破Pan-KRAS 抑制剂
耐药机制反馈激活, 旁路扩增

级联机制:精密的分子接力

该通路的激活是一个严格受控的线性过程,但在肿瘤中常陷入“永久开启”模式:

  1. 上游输入 (RTK → RAS): 生长因子结合受体(如 EGFR)导致受体二聚化,通过接头蛋白 GRB2SOS1,促使 RAS 蛋白从非活性的 GDP 结合态转换为活性的 GTP 结合态
  2. 膜募集与二聚化 (RAS → RAF): 活化的 RAS-GTP 将 RAF 激酶募集至细胞膜。RAF 随后发生同源或异源二聚化(如 BRAF-CRAF 二聚体),这是 RAF 激活的关键步骤。
  3. 双重磷酸化放大 (RAF → MEK → ERK): 活化的 RAF 磷酸化 MEK1/2 的 Ser218/222;活化的 MEK 再双重磷酸化 ERK1/2 的 Thr202/Tyr204。信号在此过程中被逐级放大。
  4. 效应执行 (ERK → 核): 磷酸化的 ERK 入核,激活 c-MycElk-1 等转录因子,启动细胞周期。

2026 变异图谱与治疗矩阵

关键节点 主要突变形式 2026 靶向策略
KRAS G12C, G12D, G12V Adagrasib (G12C), Pan-KRAS 抑制剂, 分子胶
BRAF V600E (I类), 融合 (II类) 双靶联用 (I类), Pan-RAF 抑制剂 (II类)
MEK1 P124L, E203K (耐药) 变构抑制剂 + ERK 抑制剂
NF1 功能缺失 (LoF) MEK 抑制剂 (如司美替尼)

挑战:耐药与反馈回路

靶向该通路的最大挑战在于其极强的适应性可塑性:

  • 反馈抑制解除: 正常情况下,ERK 会负反馈抑制上游 EGFR/SOS1。药物阻断 ERK 信号后,负反馈消失,导致 EGFR 反馈 激活,这是结直肠癌单药治疗无效的主因。
  • 矛盾激活 (Paradoxical Activation): 第一代 BRAF 抑制剂结合单体 RAF 后,会诱导其构象改变并促进 RAF 二聚化,反而激活野生型细胞中的 MAPK 通路,导致继发性皮肤癌。
  • 解决方案: 2026 年标准已全面转向 垂直阻断(RAFi + MEKi)和 三联封锁(+ EGFRi/SHP2i)。

关键相关概念

       学术参考文献 [Academic Review & Verified]
       

[1] Downward J. (2003). Targeting RAS signalling pathways in cancer therapy. Nature Reviews Cancer. 3(1):11-22.
[经典综述]:奠基性文献,详尽阐述了 RAS-RAF-MEK-ERK 的信号传递逻辑及早期靶向尝试的失败原因。

[2] Samatar AA, Poulikakos PI. (2014). Targeting RAS–ERK signalling in cancer: promises and challenges. Nature Reviews Drug Discovery. 13(12):928-942.
[机制解析]:深入剖析了“矛盾激活”和反馈回路的分子机制,为垂直阻断策略提供了理论支撑。

[3] Canon J, et al. (2019/2026 Context). The clinical development of KRAS G12C inhibitors. Nature. 575:217–223.
[里程碑]:标志着 RAS 蛋白从“不可成药”迈向“可成药”时代的开山之作,引领了 2026 年 Pan-KRAS 药物的爆发。

MAPK 通路 · 知识图谱导航
核心节点 KRASBRAFMEK1ERK2
治疗策略 三联封锁方案垂直阻断分子胶降解
关联通路 PI3K/Akt 通路mTOR 通路Wnt 通路