成纤维细胞生长因子18(FGF18)属于FGF8亚家族成员,在细胞增殖、细胞分化和细胞迁移的调节中起重要作用,是正常骨化和骨骼发育所需,同时刺激肝脏和肠道增殖。
(数据来源AlphaFold)
FGF18由207个氨基酸组成,属于分泌型胞外蛋白,主功能域为28-207区段,其中包括两处N型糖基化及一对二硫键修饰,C端包含一段无序结构。
(数据来源Uniprot)
FGF18在胚胎的成骨和软骨形成中表达并且是成骨和软骨形成所必需的,主要在成骨间充质细胞和分化成骨细胞中表达,在成骨过程中积极调控细胞增殖和分化。
(数据来源Ohbayashi N, et al. Genes Dev. 2002)
在动物实验中,FGF18也已被反复证明对骨关节炎(OA)有增益作用并可促进软骨愈合。默克公司针对该作用机制,最早开展重组人FGF18 (rhFGF18,Sprifermin)针对治疗骨关节炎的临床试验。
(数据来源Clinicaltrials)
随后对Sprifermin治疗后为期5年的II期跟踪研究显示,在第2年,与安慰剂相比,使用Sprifermin 100ug治疗的股胫关节软骨厚度显着增加,并保持到第3年,疼痛改善在进展风险组中持续到第5年。Sprifermin可有效增加膝关节的软骨厚度,且安全性可接受。
(数据来源Eckstein F, et al. Ann Rheum Dis. 2021)
同时,针对大阵列骨关节炎患者(77,052 例和378,169例对照)的全基因组关联研究也印证了FGF18为骨关节炎的效应基因。
(数据来源Cai Q, et al. Life Sci. 2020)
不过随着默克Sprifermin的II期5年跟踪研究完成,迟迟没有继续临床推进的打算,不知道是否有其他因素的考虑。另外一些新兴的作用机制也慢慢被发掘出来:如环状RNA circPDE4D通过结合 miR-103a-3p来调节FGF18的表达,从而预防骨关节炎,靶向circPDE4D-miR-103a-3p-FGF18轴可能为骨关节炎治疗提供一种潜在方法。
(数据来源Wu Y, et al. Mol Ther. 2021)
FGF18其他的研究方向相对较分散:如在正常胃上皮细胞中,miR-590-5p抑制FGF18表达并阻断 FGF18信号传导,但在胃癌细胞中,miR-590-5p无法抑制FGF18的表达,激活的FGF18轴通过触发MEK-ERK和Smad2/3信号导致癌细胞异常增殖和侵袭。
(数据来源Zhang J, et al. Oncogene. 2019)
HDAC7通过去泛素化酶USP10的稳定作用和β-catenin-FGF18通路的激活促进非小细胞肺癌细胞的增殖和转移。
(数据来源Guo K, et al. J Exp Clin Cancer Res)
FGF18通过SMO-LATS1-YAP信号通路减轻肝纤维化,因此可能是肝纤维化的潜在治疗靶点。
(数据来源Tong G, et al. Pharmacol Res. 2022)
关于FGF18的研究主要还是集中在成骨和软骨形成调节上,对治疗软骨障碍,软骨发育不全及骨骼修复等骨骼性疾病具有潜在的临床价值,作用范围广。
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