癌症基因详解

1、BRAF 基因及突变概述

BRAF基因是位于第7号染色体的长臂上（7q34）的原癌基因，BRAF蛋白是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，为RAF激酶家族中的一员。

图1：BRAF V600E的蛋白晶体结构及靶向药物结合位点

BRAF基因突变发生在大量癌症组织中，比如，约100%的毛细胞白血病、50%的黑色素瘤、20%~40%甲状腺癌，10%~15%的结直肠腺癌，10%的脑胶质瘤，4%的非小细胞肺癌，小概率发生在其它类型白血病和卵巢癌中。 

BRAF基因突变通常发生在蛋白激酶激活区域，主要包括点突变、小片段缺失、扩增、基因融合等，最常发生的突变类型就是BRAF V600E，BRAF V600是位于15号外显子第600位密码子的缬氨酸被替代，该突变使其蛋白活性上调至500倍。带有BRAF V600E突变的结直肠癌患者可能同时会存在高肿瘤突变负荷、高微卫星不稳定性（~30%-50%）、高CpG岛甲基化表型（~70%），甲基化介导的基因表达表观调控改变。

2、BRAF介导的信号通路

RAF激酶家族（ARAF、BRAF和CRAF）是RAS-RAF-MEK-ERK信号级联（MAPK信号）的核心组成部分，可传导细胞增殖、分化等信号并参与完成成熟细胞功能。当生长因子与细胞表面的受体（EGFR）结合后，受体的酪氨酸激酶结构域被激活并通过RAS激酶发出信号。RAF蛋白是活化的RAS蛋白的直接效应子，RAF分子的二聚化通过磷酸化和激活MEK进一步传递该信号级联，磷酸化的MEK激活ERK，活化后的ERK从胞质进入细胞核，磷酸化和活化核内的效应分子，最终启动与细胞增殖有关的靶基因转录，促进细胞增殖、分化、迁移、存活和促血管生成。 

BRAF基因对于正常细胞的生长至关重要，但不受抑制的BRAF信号传导会促进肿瘤的发生发展。 当BRAF基因突变，KRAS/AKT通路过度激活，细胞循环紊乱，检查点相关通路异常，肿瘤细胞过度增殖，同时参与调控影响上皮间充质转换，影响机体免疫反应。因此，BRAF基因突变也预示着不良预后。

图2：RAS/BRAF/MEK/ERK 和PI3K/AKT/mTOR 信号通路及其抑制剂

3、BRAF基因的突变特点、治疗方法及耐药机制

BRAF V600E突变型结直肠癌多见于右半结肠（81%），多发于女性（65%），几乎不与KRAS突变同时发生。CSCO指南推荐结直肠癌患者行靶向治疗前，应检测BRAF V600E突变和RAS突变状态。BRAF V600E突变和RAS突变几乎不同时发生。 Mayo clinic的一项多中心回顾性队列研究显示，结直肠癌患者中，发生BRAF non-V600E突变的频率为2.2%（208/9643），占所有BRAF突变患者的21%（208/965）。BRAF non-V600E突变多发于左半结肠（63%），常见于男性（54%），多为MSS（94%），且与KRAS突变可以同时存在（26%）。

对比BRAF V600E突变及BRAF野生型的晚期结直肠癌患者，携带BRAF non-V600E突变患者的中位生存期（OS）显著延长（11.4个月 vs. 43.0个月 vs. 60.7个月，P