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MEK抑制剂作为辅助疗法成功治疗儿童MAP4-RAF1融合阳性实体瘤的病例报告与机制解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月23日 来源:npj Precision Oncology 6.8
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本研究针对儿童RAF1融合阳性实体瘤治疗困境,通过分子模拟与临床验证相结合的策略,首次报道了MEK抑制剂Trametinib对MAP4-RAF1exon15:exon10融合肿瘤的显著疗效。北京儿童医院团队发现该融合蛋白通过破坏RAF1自抑制构象(S258/S621)激活MAPK通路,经100次Autodock模拟筛选证实Trametinib比Sorafenib更具靶向优势,最终使化疗耐药患儿获得完全缓解。该研究为罕见儿童肿瘤的精准治疗提供了新范式。
在儿童肿瘤治疗领域,RAF家族基因融合引发的难治性实体瘤始终是临床重大挑战。虽然成人BRAF突变肿瘤对MEK抑制剂响应良好,但RAF1融合在儿童软组织肿瘤中极为罕见,其靶向治疗策略长期缺乏循证依据。更棘手的是,这类肿瘤往往对常规化疗(如VDC/ICE方案)和抗血管生成药物(如Sorafenib)产生耐药,导致患儿陷入"治疗-复发"的恶性循环。这一困境背后,隐藏着两个关键科学问题:RAF1融合如何重构MAPK信号通路的调控机制?现有靶向药物中何种能有效阻断这一异常激活?
北京儿童医院联合多学科团队在《npj Precision Oncology》发表了一项突破性研究。该团队通过全外显子测序(NGS)鉴定出一例8岁男性患儿盆腔恶性梭形细胞肿瘤存在MAP4-RAF1exon15:exon10融合。当传统化疗和手术均告失败后,研究人员采用AlphaFold2模拟发现:MAP4的39个氨基酸以环状构象插入RAF1的PKD区域,通过形成2.5?氢键(G356-S259)破坏RAF1自抑制状态;更关键的是,Zdock模拟显示该融合使14-3-3二聚体与RBD/CRD区域距离增加50%(从18.3?→48.2?),显著增强KRAS对RAF1的招募(ΔiG kcal/mol从0降至-3.7)。基于100次Autodock筛选,团队突破性地发现Trametinib与RAF1/MEK复合物的结合能(<-7 kcal/mol)远优于Sorafenib(p<2.2e-16),这一预测在临床实践中得到完美验证——患儿接受5个月Trametinib单药治疗后肿瘤显著缩小,术后病理显示纤维组织增生伴钙化,随访5个月无复发。
关键技术方法包括:1)基于GRCh37.p13基因组构建MAP4-RAF1融合蛋白模型(686aa,76.90kDa);2)采用PyMOL和PDBePISA分析蛋白互作界面;3)CTD数据库筛选19种BRAF/CRAF/MEK抑制剂;4)AutoDock v4.0半柔性对接模拟药物结合特性;5)北京儿童医院伦理委员会批准的临床疗效评估(NCT注册号未提供)。
【患者信息与临床发现】
8岁男性患儿盆腔恶性梭形细胞肿瘤对VDC/ICE化疗仅达部分缓解(PR),术后病理(SMA/S100阳性)证实MAP4-RAF1融合。二代测序显示该融合涉及MAP4第15外显子与RAF1第10外显子连接(GRCh37.p13: c47896850-47896738)。
【MAP4-RAF1融合的分子机制】
结构模拟揭示MAP4 exon15插入导致:1)S259自抑制位点空间位阻;2)14-3-3二聚体结合力下降(化学键数量从16减至9);3)KRAS-V81与RAF1-F141距离缩短40%。这些变化共同解除RAF1自抑制,持续激活MAPK通路。
【药物筛选与治疗】
在Sorafenib和VITB方案无效后,分子对接显示Trametinib能特异性结合MEK的αC-helix(L115、M219等位点),而Dabrafenib可互补靶向CR3区域。临床实践证实Trametinib使肿瘤缩小至可手术切除,术后放疗(45Gy+9Gy boost)联合Trametinib维持治疗达完全缓解(CR)。
这项研究具有三重里程碑意义:首先,首次阐明MAP4-RAF1融合通过重构14-3-3二聚体空间排布激活MAPK通路的分子机制;其次,建立"结构模拟-药物预测-临床验证"的罕见肿瘤精准治疗范式;最后,为儿童RAF1融合肿瘤提供MEK抑制剂这一明确治疗选择。研究团队特别指出,该融合导致的RAF1构象变化可能对其它"paradox breaker"型抑制剂(如PLX8394)产生交叉耐药,这为下一代RAF抑制剂的开发提供了重要线索。
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