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braf基因检测15号外显子突变v600e是什么意思

发布时间:2019-08-04 03:24 来源:未知 编辑:admin

  BRAF 基因编码的蛋白质的第600位氨基酸,原先应该是V (Valine),但现在突变成了E (Glutamic acid)。这是一种常见的致癌驱动突变,在多种癌症中都可能出现。目前已有Dabrafenib(中文名好像是“达拉非尼”)这种靶向药可以针对这种突变,以达到精准治疗肿瘤的目的。

  就是BRAF基因第15号外显子上第600位的氨基酸由缬氨酸(简称为V)突变为了谷氨酸(简称为E),带由这一突变的肿瘤患者对达拉菲尼、维罗非尼这一类的靶向药物敏感。

  近年来,BRAF 基因在肿瘤中的作用越来越受到重视。BRAF 基因编码一种丝/苏氨酸特异性激酶(a serine/theroninespecific kinases) ,是RAS/RAF/MEK/ERK/MAPK通路(MEK: mitogen/extracellular signalregulated kinase; ERK: extracellular signalregulated kinase; MAPK: mitogenactivated protein kinase) 重要的转导因子,参与调控细胞内多种生物学事件,如细胞生长、分化和凋亡等[1]。因此,在以往的研究中,人们对RAF 蛋白功能的关注多集中在将其作为RAS 蛋白关键的效应分子来研究。1988年,Ikawa 等发现该基因能诱导禽原代细胞增殖和NIH3T3细胞的转化,首次确定其为一种癌基因[2]。2002年,Davies 等发现,约66%恶性黑色素瘤和15%的结肠癌中BRAF 基因存在体细胞错义突变[3]。这个令人振奋的发现第一次使人们意识到,在人类肿瘤的发生和发展过程中,BRAF 蛋白可能独立于RAS 蛋白而发挥作用[4]。此后,BRAF 基因引起了人们极大的关注与重视,尤其是该基因的生物学行为和临床意义更是成为研究热点。

  BRAF 基因位于7q34,长约190kb ,转录mRNA 长2.5kb ,编码783氨基酸的蛋白,相对分子质量为94000~95000[5]。BRAF 蛋白由783个氨基酸组成,功能上从N 端到C 端为RAS 结合区、富半胱氨酸区(Cys)、甘氨酸环(Gloop)和激活区。在绝大多数组织和细胞类型中,BRAF 是MEK/ERK最为关键的激活因子[68]。它主要有CR1、CR2和CR33个保守区。其中CR1区含RBD 区(ras banding domain ,为RAS 蛋白结合区) 和富含半胱氨酸区(Cys);CR3区为激酶结构域,含甘氨酸环(Gloop),为A TP 结合位点和激活区,该区T598和S601两个位点的磷酸化对BRAF 蛋白的激活至关重要。BRAF 蛋白的主要磷酸化位点为S364、S428、T439、T598和S601。BRAF 蛋白的完全活化需要T598和S601两个位点的磷酸化,这两个位点氨基酸的置换将导致激酶持续性激活。此外,该两个位点的磷酸化对于ERK 的BRAF 诱导性激活以及NIH3T3的转化亦很重要[9]。

  研究表明,在多种人类恶性肿瘤中,如恶性黑色素瘤、结直肠癌、肺癌、甲状腺癌、肝癌及胰腺癌等均存在不同比例的BRAF 突变。BRAF 突变主要有两种类型:1.11%位于exon11上的甘氨酸环,如G463、G465、G468等的点突变;2.89%的突变发生在exon15上的激活区,其中约92%位于第1799核苷酸上,T 突变为A(T1799A以前认为是T1796A) ,导致其编码的谷氨酸由缬氨酸取代(V600E以前被认为是V599E) 。此外,仅不到1%的癌组织同时存在BRAF 突变与RAS 突变,且在这1%中,BRAF 突变几乎均为非V600E 突变。以上两种类型的突变均能使BRAF 激酶活性及NIH3T3细胞转化能力提高,但以后者更为重要。

  V600E 突变能模拟T598和S601两个位点的磷酸化作用,使BRAF 蛋白激活[3]。

  BRAF 蛋白激活后导致MEK/ERK的激活,通过转录物或非转录物的方式影响肿瘤进展:在胞浆,ERK 能磷酸化并激活p90RSKs ,继而通过使凋亡诱导因子BRD 失活或激活CREB(cAMP response elementbinding protein,一种能诱导与细胞生存有关基因表达的转录因子) 而影响细胞凋亡[10]。激活的ERK 还能影响肌球蛋白轻链激酶(MLCK)活性,导致组织侵袭和转移。激活的ERK 转位到胞核后能够影响多种恶性肿瘤相关基因的表达:Cyline D 表达增加使细胞生长能自我满足;原凋亡蛋白Bim 家族表达下降使细胞凋亡减少;VEGF(vascular and endothelial growth factor)表达增加促进血管生成;cmyc 表达增加使细胞对抗生长信号不敏感;β3整合素表达增加促进组织侵袭和转移;ERK 还能诱导mdm2的表达,后者能够抑制P53活性。

  BRAF 激活后依次激活MEK 和ERK ,ERK 活性增加对黑色素瘤细胞的生物学效应已基本清楚,包括促进细胞增殖和侵袭、改变整合素的表达、降低E 钙黏素表达以及增加基质金属蛋白酶(MMP)分泌[11],采用RNA 干扰(RNAi)技术抑制BRAFV600E 的表达,能够有效降低MAPK 活性,抑制细胞生长和促进凋亡[12]。将突变的BRAF 基因转染到黑色素细胞中,能使其表型发生恶性转化,将该细胞株接种到裸鼠体内,发现其呈侵袭性生长,并导致肿瘤形成[13]。体内和体外试验均证实,人黑色素瘤细胞株对特异性MEK 激酶抑制剂普遍敏感[14],针对由BRAF 突变引起的下游信号通路的激活,采用特异性MEK 激酶抑制剂阻断该通路,能够有效抑制鼠恶性黑色素瘤的肺转移,并能使已产生的肺转移灶缩小甚至消失[15]。Houben 等[16]的研究还发现,BRAF 的突变状态与恶性黑色素瘤的预后有关,存在BRAF 突变者预后不良。这些都表明BRAF 突变对于肿瘤的发生、发展有关键性作用,是潜在的诊断标记和治疗靶点。

  近两年来,BRAF 突变与消化道肿瘤关系渐受关注,其中以结直肠癌(CRC)研究最为广泛。现有文献表明,多数消化道肿瘤中均存在不同频率的BRAF 基因突变。除突变类型外,较为一致的是,在同一肿瘤中,BRAF 和Kras 突变具有互相排斥的性质,两者突变从不同时出现,可能是相互独立的遗传事件[1720]。

  通常认为CRC 按腺瘤―腺癌的顺序演变而来,但越来越多研究表明可能存在另一条途径,即由齿状息肉包括HP 、MP 、SA 等演变而来。Kambara 等[24]研究发现,在无蒂齿

  此外,Yuen 等[17]研究还发现,BRAF 突变与结直肠癌分期显著相关(Dukes’A、B 期C、D 期) ,且具有统计学差异,但与性别、年龄、肿瘤分化状态、部位无关。

  最近的两项研究发现,在胰腺癌临床标本和胰腺癌细胞株COLO357中均能检测到BRAF V600E突变[2627]。Calhoun 等[27]检测了9例Kras 野生型的胰腺癌组织,发现3例含有BRAF V600E突变,突变率为33%(3/9),而在74例含Kras 突变的胰腺癌组织中则未检测到BRAF 突变,且在BRAF 和Kras 均为野生型的胰腺癌组织中均未发现其信号通路成员MEK 、ERK 、RAP1B 等的突变。

  在胃癌的发生、发展过程中,BRAF 突变是稀有事件。Wu 等[28]检测了16例胃癌细胞株和62例胃癌组织标本BRAF 和Kras 的突变情况,发现无一例细胞株存在BRAF 突变,仅1例胃癌组织存在BRAFV600E ,而31%的细胞株及1.6%的组织标本存在Kras 突变。 Oliveira 等[19]发现,124例微卫星稳定性(MMS)胃癌仅1例存在V600E 突变。37例MSI 胃癌无一例突变,但Kras 突变频率较高,提示BRAF 突变可能与胃癌的发生无关,而Kras 突变可能与伴DNA 错配修复(MMR)缺陷的胃癌的发生有关。

  在其它类型的消化道肿瘤方面,Tannapfel 等[29]认为BRAF 突变在胆管癌(CC)中较常见,而在肝细胞癌(HCC)中少见,CC 中BRAF 和KRAS 的突变率分别为22%(15/69)和45%(31/69),且两种突变不同时出现在同一CC 中。而25例HCC 均未检测到RAF 和Kras 突变。Blaker 等[30]发现在21例散发性小肠腺癌中13例存在突变,12例为Kras 突变,1例为BRAF 突变,他们认为在小肠癌的发生发展过程中,RASRAFMEKERKMAPK 通路的激活常由Kras 突变引起,偶由BRAF 突变引起。Perren 等[31]检测了130例胰腺、胃肠道、肺等内分泌肿瘤中BRAF 的突变情况,发现47%的乳头状甲状腺癌、1例分化良好的胃肠道内分泌癌存在V600E 突变,而其它肿瘤中则未发现。

  如前所述,BRAF 突变状态与多种肿瘤的发生、发展及临床结局有关,可能是一种新的恶性肿瘤相关基因、一个新的基因治疗靶点。就消化道肿瘤而言,虽然现有研究证实存在不同频率的BRAF 突变,但由于对BRAF 突变的研究只有短短几年时间,尚缺乏大规模、系统而深入的研究,仍然有很多问题需要进一步阐明。例如BRAF 突变率和突变类型究竟怎样;BRAF 获得性突变是否发生在肿瘤进展过程的早期阶段,究竟是否具有确切的病理学意

  义,是否是良性肿瘤恶变的先兆;BRAF 突变的生物学效应及其分子机制,其与消化道肿瘤发生和发展的关系;除V600E 突变外,其它类型的突变是否具有相应的生物学效应;在细胞周期调控过程中,是否象其它癌基因一样,需要“二次打击”;能否通过干预BRAF 突变来治疗消化道肿瘤等这些问题仍有待进一步论证。但BRAF 作为一种癌基因,BRAF 蛋白作为一种重要的信号转导分子,在细胞内参与广泛的细胞事件,其重要性是无疑的。对BRAF 突变研究的深入,必将丰富现有对恶性肿瘤分子机制的认识,可望为阐明消化道恶性肿瘤致病的分子机制,寻找新的治疗途径与靶点提供思路,为有效干预消化道肿瘤、降低患者死亡率提供理论依据。

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