MEK

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MEK(Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase,亦称 MAP2K)是一种具有双特异性的丝氨酸/苏氨酸酪氨酸激酶,是 MAPK/ERK通路 中的核心中枢。在人类细胞中,MEK 主要以 MEK1 (MAP2K1) 和 MEK2 (MAP2K2) 两种亚型存在。作为该通路的“瓶颈”环节,MEK 负责接收上游 RAF 激酶的信号,并高度特异性地磷酸化下游底物 ERK1/2。由于 MEK 在 BRAFRAS 突变导致的多种癌症(如黑色素瘤NSCLC)中处于持续激活状态,它已成为靶向治疗中抑制肿瘤增殖、克服早期耐药的关键靶点。

MEK1/2 · 激酶档案
Kinase & Target Profile (点击展开)
MAP2K 家族 / 双特异性激酶
基因符号 MAP2K1 (MEK1), MAP2K2 (MEK2)
上游激活子 A-RAF, B-RAF, C-RAF (Raf-1)
下游底物 ERK1 (MAPK3), ERK2 (MAPK1)
染色体位置 15q22.31 (MEK1), 19p13.3 (MEK2)
UniProt Q02750 (MEK1), P36507 (MEK2)
典型抑制剂 曲美替尼, 考比替尼, 比尼替尼

分子机制:变构抑制与信号放大

MEK 在 MAPK 通路中不仅起到中继作用,更是信号强度的精密调节器,其独特的激活位点为药物设计提供了高度特异性的机会。

  • 双特异性催化:
    MEK 必须在 ERK 的 Thr-X-Tyr 基序上同时磷酸化苏氨酸和酪氨酸残基,才能完全激活 ERK。这种严格的选择性使得 MEK 成为通路中最高效的检查点。
  • 变构抑制机制 (Allosteric Inhibition):

    大多数临床使用的 MEK 抑制剂(如曲美替尼)并不直接与 ATP 竞争位点结合,而是结合在 ATP 结合口袋邻近的一个变构位点。这种结合诱导激酶构象改变,将其锁定在非活性状态,具有极高的选择性。
  • 反馈回路:
    激活的 ERK 会反向磷酸化上游的 MEK 和 RAF,形成负反馈。当使用 MEK 抑制剂阻断该通路时,负反馈消失,往往会导致上游 RTKs 补偿性上调(如 AXLMET 的激活)。

临床景观:联合用药与耐药攻坚

MEK 抑制剂极少作为单药长期使用,其核心临床价值在于与 BRAF 抑制剂联用,以推迟耐药并减轻副作用。

适应症 突变背景 临床范式 (双靶方案)
黑色素瘤 BRAF V600E/K 突变 达拉非尼 + 曲美替尼。联用可减少因单药抑制引起的“矛盾激活”,降低皮肤鳞癌的发生率。
NSCLC (肺腺癌) BRAF V600E 突变 (约 2%) 双靶方案已成为一线推荐,显著延长了无进展生存期 (PFS)。
神经纤维瘤病 I 型 (NF1) NF1 基因缺失 (导致 Ras 持续激活) 司美替尼 (Selumetinib) 获批用于治疗无法手术的丛状神经纤维瘤。

治疗挑战:复杂的耐药图谱

  • MEK 自身突变: 肿瘤细胞可通过产生 MAP2K1 (MEK1) 后天突变(如 C121S, P124L),改变变构位点结构,直接导致抑制剂失效。
  • 旁路激活:
    1. AXL 信号通路: 正如您在 AXL 研究中所见,AXL 的高表达能提供旁路 ERK 激活,是典型的获得性耐药模式。
    2. PI3K 通路激活: MAPK 通路受抑制后,细胞往往转向 PI3K/AKT 信号维持存活。
  • 矛盾激活 (Paradoxical Activation): 在野生型 RAF 细胞中,单纯使用某些抑制剂反而可能增强信号传导,因此精准诊断突变状态至关重要。

关键关联概念

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Davies H, et al. (2002). Mutations of the BRAF gene in human cancer. Nature.
[学术点评]:里程碑发现。确立了 BRAF 突变在驱动 MAPK 级联反应中的统治地位,为 MEK 靶向治疗奠定了遗传学基础。

[2] Flaherty KT, et al. (2012). Combined BRAF and MEK inhibition in melanoma with BRAF V600 mutations. NEJM.
[学术点评]:临床革命。该研究证明了“双靶方案”优于单药 BRAF 抑制,成为黑色素瘤靶向治疗的标准模式。

[3] Lito P, et al. (2013). Relief of profound feedback inhibition of mitogenic signaling by RAF inhibitors as a mechanism for drug resistance. Science.
[学术点评]:耐药解析。深刻揭示了反馈回路缺失导致的信号反弹,强调了在 MEK/RAF 层面进行双重拦截的必要性。

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