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杰论系列 | FGFR2b:胃癌靶向治疗新希望
来源: 时间:2024-04-17

一、FGFR2b的结构和功能



纤维母细胞生长因子受体2b Fibroblast Growth Factor Receptor 2b ),是受体酪氨酸激酶家族的一员 FGFR2 的同源异构体。 FGFR2b 和整个 FGFR 家族的受体一样在细胞膜上表达。整个受体由三个主要元素构成: 1. 外细胞域( Extracellula r Domain ): 包含三个免疫球蛋白样亚单位( D1 D2 D3 ),用于与纤维 母细胞生长因子( FGF )配体结合。 2. 跨膜螺旋( Transmembrane Helix 单一的跨膜结构,将外细胞域连接到细胞内。 3. 细胞内酪氨酸激酶结构域( Intracellular Tyrosine Kinase Domain 在信号传导中起关键作用,激活后可以磷酸化酪氨酸残基,触发下游信号通路。 与配体 FGF 结合后, FGFRs 二聚体形成导致结构的构象变化,激活细胞内激酶结构域,导致细胞内结构域的磷酸化。通过招募 FRS2 SOS GRB2 信号分子, RAS MAPK 途径下游被激活。 PI3K-mTOR-AKT STAT3 信号通路也被 FGFR 激活。
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图1 FGFR2家族结构示意图

二、FGFR2b信号通路

FGFR2b是一种重要的信号传导受 体,涉及多个细胞过程,包括细胞增殖、分化、迁移和存活。FGFR2b信号通路的详细介绍如下:

1) FGFR2b激活机制:

Ligand Binding:FGFR2b的活化通常是由FGF(成纤维细胞生长因子)家族的成员诱导的。这类成员包括FGF1、FGF2、FGF7和FGF10等。这些成分通过结合到FGFR2b的细胞外结构域,引发受体的二聚化和自磷酸化,从而启动信号传导。

Receptor Dimerization:  配体结合导致FGFR2b 的二聚化,即两个受体结合在一起形成二聚体。这一过程是信号传导的关键步骤,为后续的下游信号传导做好准备。

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图2:FGFR2b的激活以及下游信息通路
2)FGFR2b下游信号通路
尽管56%的FGFR2b蛋白过表达的肿瘤呈现出异质性表达模式,但具有更高表达水平的肿瘤表现出对关键下游级联的更强烈的激活。FGFR底物2(FRS2)作为一个适配蛋白结合到活化的FGFR的胞内部分的近膜区域,从而招募SOS (Son of Sevenless)和生长因子受体结合蛋白2(GRB2)来激活RAS依赖的MAPK途径 。PI3K-AKT途径通过招募GRB2相关结合蛋白1(GAB1)而被激活。
作为FGFR的FRS2独立底物,PLC-γ结合到FGFR羧基端尾部的一个磷酸酪氨酸残基,通过PKC激活MAPK途径。因此,FGFR2-PKC-GSK3β-β-连环蛋白轴可能促进GC的肿瘤进展。在弥漫型GC细胞中,FGFR2 mRNA水平与Twist相关蛋白1(Twist1)显著相关,后者是促进上皮-间充质转化(EMT)的重要转录因子。 
此外,Janus激酶-信号转导子和转录激活子(JAK–STAT),以及c-Jun N-末端激酶(JNK)途径以一种依赖于背景的方式被FGFR信号激活,这有助于肿瘤进展的转录调控。FGF-FGFR信号级联还与Hedgehog、Notch以及Wnt/β-连环蛋白途径进行交叉对话。以上这些细胞信息通路的活化会导致细胞核内DNA的转录,促使细胞进行增殖、迁移和分化。同时,这也会抑制程序性细胞凋亡并且增强细胞的抗药性和血管增生。

三、FGFR2b在恶性肿瘤中的作用

在正常组织中, FGFR2b的表达支持多种生理过程,包括胚胎发育和组织修复。然而,在各种癌症中都可发现 FGFR2b 表达的失调。 FGFR2b 的扩增、突变或过表达已在乳腺癌、胃癌和肺癌等多种恶性肿瘤中得到确认 FGFR2b 表达的改变通常与肿瘤的增殖增强和不良预后相关。

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图3:FGFR2b在胃癌中表达

如在乳腺癌中,64 BRCA2 关的肿瘤中有 19 个( 30% )对 FGFR2 呈阳性染色,而 50 BRCA1 相关的肿瘤中有 3 个( 6% )对 FGFR2 呈阳性染色( P = 0.004 )。 因此可以得出结论, FGFR2b 的表达更容易在 BRCA2 相关的乳腺癌中上调。

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图4 :FGFR2b在乳腺癌中表达
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图5:FGFR2b在胆管癌中表达



四、FGFR2b相关靶向药物

Five Prime Therapeutics开发的   Bemarituzumab (原名 FPA144 )是一种经过重组的、不进行岩藻糖基化的、人源化的 IgG1 kappa 单克隆抗体。 其具有结合 FGFR2b 外细胞域的能力,可以抑制 FGFR2b 的激活,并在表达 FGFR2b 的肿瘤细胞上展现出增强的抗体依赖性细胞毒性。 该药物经过特殊设计,不进行岩藻糖基化 ,从而激活 FcγRIIIa CD16a ),在临床前研究中表现出对天然杀伤细胞( NK   C ell )具有增强的抗体依赖性细胞介导毒杀作用。 在一项 I 期单药研究中, Bemarituzumab 使 28 例化疗耐药型胃腺癌患者中的 5 例( 18% )出现了客观反映,这些患者均存在 FGFR2 扩增和高度过表达 FGFR2b
在临床研究FIGHT的主要分析中(数据截止[DCO] 2020年9月),相比安慰剂,Bemarituzumab联合mFOLFOX6显著改善了患者的无进展生存(PFS)[中位PFS 9.5个月 vs 7.4个月,HR:0.68(95%CI:0.44-1.04)]。在更新的分析中(DCO 2021年2月),中位总生存期(OS)分别为19.2个月 vs 13.5个月(HR:0.60,95% CI:0.38-0.94)。目前,Bemarituzumab联合化疗方案mFOLFOX6正在进一步研究中,针对FGFR2b过表达、先前未治疗的晚期胃或胃-食管交界处腺癌,该研究包括FORTITUDE-101 III期临床试验(NCT05052801)和mFOLFOX6与nivolumab III期FORTITUDE-102试验(NCT05111626)。

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图6:FGFR2b靶向药物的作用位置

FGFR2靶向药物根据作用机制可分为四类:(1)小分子酪氨酸激酶抑制剂(TKIs),包括非选择性和选择性的FGFR抑制剂;(2)对抗性单克隆抗体,竞争性结合到FGFR细胞外区域,阻止FGFs–FGFR信号的激活;(3)FGF配体陷阱,阻止多种FGF配体的活性和配体-受体相互作用;以及(4)抗体-药物结合物(ADCs),由FGFR抗体与细胞毒性荷载组成。部分药物信息及研发进展见表1。

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表1:FGFR2b靶向药物信息


五、靶向FGFR2b 的临床意义

FGFR2b的过表达已在包括乳腺、子宫内膜、宫颈、肺、食管、胃、胰腺和结直肠癌 CRC )的多种癌症中报道,但 F GFR-2 IIIb 变体在不同癌症类型之间的作用存在争议。 在食管癌患者中, 41% 的患者的食管癌细胞中表达了 FGFR-2 IIIb ,并且 FGFR-2 IIIb 的表达与食管癌的良性细胞类型相关。 使用 免疫组织化学( IHC )检测,发现 73 例( 1,974 例中的 4% )胃癌患者中 FGFR2-IIIb 蛋白过表达,并且所有具有 FGFR2-IIIb 过表达的肿瘤均通过荧光原位杂交检测到 FGFR2 扩增。 并且, FGFR2b 在胃癌中的表达尤为显著,在一项研究中,一种新型的 FGFR2b 初级抗体通过免疫组织化学来预测基因扩增,并发现 4% 的胃癌中存在 FGFR2b 过表达,其中 92% 的病例通过 FISH 确认为 FGFR2 基因扩增,证实这是 FGFR2 扩增的胃癌中主要表达的是 FGFR2b 亚型,而不是 FGFR2c 亚型。 值得关注的是,随着 FGFR2b 表达水平的增加,观察到更大的生存获益,说明FGFR2b 靶点或可作为临床中肿瘤疗效预测的指标。


六、迈杰医学FGFR2b抗体试剂(免疫组织化学法)研发进展

目前,迈杰转化医学研究(苏州)有限公司 已成功开发一株FGFR2b 特异性单克隆抗体,该抗体已证实可用于 FFPE 织样本 IHC 染色,在胃癌和卵巢癌等组织上有良好的染色性能。 迈杰医学 FGFR2b 抗体试剂( 疫组织化学法) 已完成技术可行性研究。 该产品既可满足临床样本检测需要,也可作为 FGFR2b 靶向药物的伴随诊断试剂产品原型。

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图7 :迈杰医学FGFR2b抗体在阳性胃癌组织上的染色

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图8:迈杰医学FGFR2b抗体在阳性卵巢癌组织上的染色


参考文献

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