引用本文： 湯蘇敏, 張波, 陳志新. 成纖維激活蛋白的研究現狀與展望. 中國普外基礎與臨床雜志, 2017, 24(10): 1284-1288. doi: 10.7507/1007-9424.201701006 復制
成纖維細胞激活蛋白（fibroblast activation protein，FAP）為Ⅱ型跨膜絲氨酸蛋白酶，其活性形式是由 760 個氨基酸組成的相對分子質量為 170×103 的同源二聚體，具有二肽基肽酶和內肽酶雙重蛋白水解酶活性。FAP 參與多種疾病的病理生理過程，包括腫瘤的侵襲與轉移，在 90% 以上的人類上皮細胞癌中可發現腫瘤相關成纖維細胞和部分腫瘤細胞中高水平表達 FAP，在成人的正常組織中很少出現。因此，FAP 作為潛在的生物標志物及特異性腫瘤治療靶點，在多種腫瘤性疾病中被研究，現就 FAP 的研究進展作一簡要綜述。
1 FAP 的存在形式
FAP 主要存在于成纖維細胞膜上，胞質、跨膜和胞外結構分別由 6、18 和 736 個氨基酸組成，其活性形式為兩個相對分子質量為 97×103 的亞單位組成的同源二聚體，參與多種腫瘤性及非腫瘤性疾病的病理過程；少部分 FAP 呈現為血液循環可溶形式，在牛血清和人血漿中已見報道[1-2]，但是關于它的來源目前仍不清楚，不過有研究[3-4]結果顯示，與正常成人相比，在結直腸癌和急性冠狀動脈綜合征患者中的 FAP 血液循環水平降低，結果提示，血液循環中的 FAP 可能不完全來源于病灶的釋放，它在血液循環中的濃度并不能反映病變組織的真實表達水平。
2 FAP 的功能與作用機制
2.1 FAP 與人二肽基肽酶 Ⅳ（DPP4/CD26）的關系
DPP4 是一種被學者們深入研究的蛋白酶，廣泛表達于 T 淋巴細胞和上皮細胞，在多種腫瘤的發生、發展中發揮重要作用。FAP 作為 DPP4 蛋白家族的一員，與 DPP4 高度同源，存在 52% 的氨基酸相同序列[5]。FAP 和 DPP4 可在組織細胞中共表達形成異聚復合物，對血管形成、腫瘤侵襲、轉移和傷口愈合具有重要作用。
有研究[6]發現，DPP4 與起源于胃部的間質瘤的惡性度有明顯的相關性，高表達 DPP4 的患者的總生存期和無病生存期均較短，而 DPP4 致其惡性度增加的確切作用機制尚不清楚。但是目前尚無 FAP 在胃腸間質瘤中的研究，不過，似乎可以從 FAP 與 DPP4 間的聯系或許可推測二者可共同調節胃腸間質瘤的生物學行為，這有待今后的研究去證實。在急性缺血性腦卒中的研究[7]中發現，FAP 和 DPP4 均與患者的預后有關，若在發病后第 1 周內的血清中二者的活性降低，往往預示著患者病情較重。還有研究[8]指出，成人的胰島可同時表達 FAP 和 DPP4，此結果引起了研究者們的關注。胰高血糖素樣肽-1 和糖依賴性促胰島素釋放肽是兩種可刺激胰島素分泌的分子，通過抑制 DPP4 可減少它們的降解，目前 DPP4 已成為 2 型糖尿病的治療靶點；而且 FAP 也可調節糖與脂肪代謝，兩者可能相互影響共同參與代謝性疾病的病理過程。
FAP 和 DPP4 在組織細胞中共同表達、相互聯系和相互作用的結果提示，同時針對這兩種蛋白分子的療法或許可提高腫瘤、糖尿病或其他疾病的治療療效。
2.2 酶活性及底物
FAP 絲氨酸蛋白酶活性的作用位點為脯氨酸和其他氨基酸之間的肽鍵，鑒于 FAP 與 DPP4 的同源性，二者之間可能存在相同或相似的作用底物。Keane 等[9]通過對 DPP4 降解物組篩查發現，FAP 可有效水解神經肽如神經肽 Y、B 型鈉尿肽、P 物質和酪酪肽，然而其對胰高血糖素樣肽-1 和糖依賴性促胰島素釋放肽水解效果較差，對趨化因子幾乎是沒有水解能力。FAP 除了具有 DPP4 蛋白家族的一般功能外，還具有水解Ⅰ型和Ⅲ型膠原以及 α2-抗纖溶酶的內肽酶活性[10]。作用于 α2-抗纖溶酶的是可溶形式的循環 FAP，該酶被 FAP 水解后活性將增強，進而促進組織纖維化和瘢痕形成。天然底物成纖維細胞生長因子 21（FGF21）的發現，加深了我們對 FAP 生物學功能的理解。FGF21 參與調節糖和脂肪代謝平衡、胰島素敏感性和體質量變化的過程，FAP 可抑制其活性，這為代謝性疾病的治療提供了一個新的治療方向[11]。識別底物是揭示蛋白酶特異水解序列，深入理解蛋白酶的確切功能和作用機制的關鍵是通過對 FAP 作用底物的認識，可加強我們對其特異性的認識。遺憾的是，至目前為止，我們對 FAP 作用底物譜仍然缺乏充分的認識。
2.3 免疫作用
FAP 是腫瘤微環境中重要的免疫抑制成分，FAP 與免疫細胞相互作用，干擾抗腫瘤免疫效應，在腫瘤微環境中發揮重要的免疫抑制作用，但是該過程所涉及的具體機制未被闡明，有文獻[12]報道其可能與趨化因子 CXCL12 和血紅素氧合酶-1 有關。Kraman 等[13]發現，在 Lewis 肺癌轉基因小鼠模型中，FAP 陽性細胞被清除后，可發生由細胞因子腫瘤壞死因子-α 和干擾素-γ 介導的癌細胞和間質細胞的急性缺氧性壞死。腫瘤壞死因子-α 和干擾素-γ 參與依賴 CD8+ T 淋巴細胞殺傷抗原缺失的腫瘤細胞及血管生成抑制過程，干擾 FAP 與這兩種細胞因子間的聯系可能有益于提高當前腫瘤免疫治療的療效。據文獻[14]報道，FAP 疫苗聯合姜黃素刺激 FAP 抗體產生，可加強 CD8+ T 淋巴細胞殺傷 FAP 陽性表達的間質細胞并延長黑色素瘤小鼠的生存期。此外，具有重要免疫調節特性的間充質干細胞和腫瘤相關巨噬細胞都可表達 FAP。所有這些結果為 FAP 免疫靶向治療的合理性提供了理論基礎。
2.4 FAP 表達與腫瘤性和非腫瘤性疾病
2.4.1 腫瘤性疾病 腫瘤微環境與腫瘤聯系密切并影響腫瘤的相關生物學行為，而腫瘤相關成纖維細胞是腫瘤微環境中最重要的組成成分之一，FAP 作為腫瘤相關成纖維細胞的特異性標志物，參與細胞外基質的重塑和血管形成，進而促進腫瘤的侵襲、轉移。在多種腫瘤性疾病包括結腸癌、直腸癌、卵巢癌、宮頸癌、胰腺癌、非小細胞肺癌、肝細胞癌等中，FAP 的表達水平與腫瘤侵襲性增加及患者預后不良有關。例如，在結直腸癌中，高表達的 FAP 促進腫瘤生長、進展和復發，并且 FAP 與淋巴結轉移之間具有重要聯系[15-16]；在胰腺導管腺癌中，FAP 可使癌細胞增殖活躍，進而增加癌細胞的侵襲性[17]。體外研究[18]發現，siRNA 介導的 FAP 基因敲除可以減少骨肉瘤細胞、口腔鱗狀細胞癌細胞和間質干細胞的侵襲性，并且 FAP 是口腔鱗狀細胞癌患者獨立的預后因素，FAP 表達水平越高，患者生存期越短。FAP 介導腫瘤與腫瘤微環境之間的聯系，直接抑制 FAP 活性或者清除 FAP 陽性細胞可達到有效的抗腫瘤效果。但是也存在與以上研究結果相悖的文獻[19]報道，如對于乳腺浸潤性導管癌患者，高水平表達 FAP 蛋白的患者生存期反而較長；在對小鼠模型研究[20]中發現，FAP 可抑制黑色素瘤的生長。這些研究結果提示，FAP 的具體功能可能取決于腫瘤組織的來源以及所處的腫瘤微環境；另外，有相當一部分關于 FAP 的研究都是在體外條件下進行的，FAP 與腫瘤生物學行為以及腫瘤患者預后的具體關系還需要更多的體內研究去證實。
2.4.2 非腫瘤性疾病 FAP 促進組織纖維化的進程，使相關疾病的患者預后不良。例如，靜止的肝星狀細胞被激活后可產生 FAP，參與肝纖維化過程，組織學顯示，FAP 表達增加將加重慢性肝臟疾病所引起的肝纖維化，且 FAP 血液循環水平可作為評估肝纖維化程度的參考指標[21]。組織纖維化和腸腔狹窄形成是克羅恩病的常見并發癥，受累部位可見高水平表達的 FAP[22]。在慢性炎性關節炎中如類風濕性關節炎患者的滑膜成纖維細胞產生 FAP，介導滑膜成纖維細胞與軟骨的黏附，可使軟骨降解，破壞關節正常結構[23]。對于動脈粥樣硬化患者，體內巨噬細胞可通過釋放腫瘤壞死因子-α，誘導動脈平滑肌細胞表達 FAP，降解膠原，加重粥樣斑塊不穩定性而產生嚴重的不良后果[24]。以上研究結果提示，探討 FAP 在其中的具體作用，干擾其功能的發揮，或許可以延緩此類疾病的病情，改善患者的預后。
3 靶向治療
3.1 酶活性抑制物
抑制 FAP 二肽基肽酶的活性，可削弱上皮癌細胞的生長，同時 FAP 具有的內肽酶活性，可降解腫瘤細胞外基質，促進腫瘤轉移，因此可以推測，選擇性抑制 FAP 酶活性可以達到抑制腫瘤進展的效果。Val-boroPro，也稱 Talabostat （2-氨基-3-甲基丁酰基），是第一個被研究的 FAP 酶活性抑制物，在轉移性結腸癌、非小細胞肺癌和黑色素瘤患者中，不管是應用單一的 Val-boroPro，還是聯合其他非特異性抗腫瘤藥物，臨床效果都不理想[25-27]。分析其原因可能與以下幾個方面有關：① FAP 酶活性與這些腫瘤惡性度關系不大；② Val-boroPro 進入體內后存在形式發生變化影響其效能；③ FAP 絲氨酸蛋白酶活性可能是腫瘤抑制因素。雖然 Val-boroPro 效果不良，但是應用之后免疫系統抗腫瘤效應增強這一現象卻被觀察到，這可能與 FAP 具有免疫抑制作用有關。
3.2 抗體
人源化 FAP 單克隆抗體西羅珠單抗是早期被研究的抗體，它可特異性聚集于腫瘤組織，不僅對機體無危害，而且藥代動力學模型已被構建，但是其抗腫瘤的效果卻不佳[28-29]。在一項應用西羅珠單抗治療轉移性結腸癌患者的Ⅱ期臨床試驗中，無一例獲得完全反應或部分反應的治療效果，也因此終止了該臨床試驗的深入進行。以往經驗認為，針對腫瘤細胞抗原的單純抗體不能有效地使晚期實體瘤消退，這可能是西羅珠單抗沒有達到預期治療效果的原因。
隨著研究的逐步深入，研究者們開始利用 FAP 抗體靶向性地將其耦聯至細胞毒性藥物或其他抗腫瘤分子上，探討其是否可在不損害正常組織情況下有效地殺傷腫瘤細胞。FAP 抗體和美登醇結合物 FAP5-DM1 已經在肺癌、胰腺癌和頭頸部腫瘤移植瘤鼠模型中顯示出良好的抗腫瘤效果。通過誘導持續的腫瘤生長抑制效應，使腫瘤完全消退，同時患者也未出現不耐受現象，為 FAP5-DM1 進入臨床研究奠定基礎[30]。由于 FAP 具有腫瘤高表達和限制性分布的特點，這也使其成為放射免疫療法的理想靶標。在黑色素瘤中，應用放射性核素 177Lu 標記的 FAP 單克隆抗體 ESC11 和 ESC14 后，FAP-抗體復合物在腫瘤部位明顯聚集并延緩腫瘤生長，利用放射性核素還可進行成像。因此，放射免疫療法在 FAP 表達陽性腫瘤中不僅具有治療價值，還可幫助揭示 FAP 的具體生物學行為[31-32]。
3.3 疫苗
有研究小組[33-34]已經設計出了有效地靶向 FAP 的蛋白和 DNA 疫苗，結果顯示，在預防性或早期治療背景下，這些疫苗可促進 Th1 極化，增強 CD8+ T 淋巴細胞的浸潤，調節腫瘤微環境。FAP 是晚期結腸癌患者的不良預后因子，FAP 疫苗靶向治療或許可改善預后，延長患者生存期。體外研究[35]發現，在結腸癌小鼠皮下注射編碼 FAP 的 DNA 疫苗后，能觸發 T 淋巴細胞介導的抗腫瘤免疫效應，抑制原發腫瘤和肺轉移瘤的生長。國內張莉等[36]以 FAP 為靶向目標，將 FAP 催化結構域與白喉毒素跨膜結構域（DTT）融合構建成了蛋白疫苗 DTT-FAP，該疫苗可刺激小鼠產生免疫反應，明顯抑制結腸癌 CT26 實體瘤的惡性行為。在對 B16 黑色素瘤細胞的研究[37]中，同時針對腫瘤細胞抗原和 FAP 的 DC-shA20-FAP-TRP2 疫苗能加強誘導 CD8+ T 淋巴細胞浸潤，損傷 B16 黑色素瘤細胞，消除腫瘤微環境免疫抑制作用，顯示出了強大的抗腫瘤治療效果。以上結果提示，腫瘤間質細胞腫瘤相關成纖維細胞特異性表達的生物標志物 FAP 可能是腫瘤免疫治療有效的靶向抗原。
3.4 前體藥物
前體藥物本身沒有生物活性或活性很低，但是經過體內代謝后可變為有活性的物質。設計前體藥物的目的在于增加藥物的生物利用度，加強靶向性，降低藥物的毒性和副作用。目前通過識別 FAP 選擇性水解序列，已經設計出了有效的 FAP 特異性激活前體藥物。由于 FAP 具有獨特的內肽酶活性及腫瘤組織中限制性表達的特點，FAP 激活的前藥所產生的抗腫瘤效應并不會給機體帶來過度的毒性反應。正如一項研究[38]結果所示，將 FAP 特異性水解多肽耦聯至強效細胞毒性分子毒胡蘿卜素類似物上設計成前體藥物，它到達腫瘤部位可被 FAP 激活，觸發細胞內鈣水平升高，在輕微全身毒性反應情況下使大量間質細胞死亡，進而觸發鄰近細胞死亡，包括周細胞、內皮細胞及惡性上皮細胞。國內一項關于甘脯酰阿霉素（Z-GP-Dox）的研究[39]結果顯示，與對照組比較，FAPα 酶激活式抗腫瘤新藥 Z-GP-Dox 具有靶向釋放特性，對斑馬魚的毒性作用顯著降低。然而，活化的前體藥物并不完全局限地分布于腫瘤部位，在正常組織也可見其生物分布，這可能是血液循環中存在 FAP 樣物質、正常組織低水平表達 FAP 及前體藥物被水解序列特異性不高所致[40]。盡管如此，利用 FAP 的自身特點設計而成的抗腫瘤前體藥物與其他非特異性激活藥物相比仍是安全和有效的，為減輕腫瘤治療引起的全身毒性反應帶來了新的策略和方向。
4 小結與展望
近年來，關于 FAP 的功能、作用機制、靶向治療等方面的研究有了一定的新進展，FAP 酶活性抑制物、抗體、前體藥物及疫苗在多種腫瘤疾病中被廣泛探討。雖然 FAP 酶活性抑制物和單純非耦聯抗體并未顯示出良好的腫瘤治療效果，但是卻給予我們重要的提示和借鑒，如利用 FAP 抗體的靶向性，將其與抗腫瘤藥物分子結合，可使藥物在腫瘤部位特異性聚集，既達到了抗腫瘤效果，又可減少全身毒性反應。另外，FAP 前體藥物也有弊端，在非靶向組織，存在前體藥物非特異性激活而損害正常組織的現象。加強對 FAP 酶作用底物特異性認識，優化前體藥物被水解序列，或許可阻止其非特異性激活。總之，在腫瘤性和非腫瘤性疾病中，FAP 確切的作用機制依舊不清楚，為提高 FAP 靶向治療的特異性、有效性、安全性及臨床實用性，該蛋白分子值得我們進一步去研究。
成纖維細胞激活蛋白（fibroblast activation protein，FAP）為Ⅱ型跨膜絲氨酸蛋白酶，其活性形式是由 760 個氨基酸組成的相對分子質量為 170×103 的同源二聚體，具有二肽基肽酶和內肽酶雙重蛋白水解酶活性。FAP 參與多種疾病的病理生理過程，包括腫瘤的侵襲與轉移，在 90% 以上的人類上皮細胞癌中可發現腫瘤相關成纖維細胞和部分腫瘤細胞中高水平表達 FAP，在成人的正常組織中很少出現。因此，FAP 作為潛在的生物標志物及特異性腫瘤治療靶點，在多種腫瘤性疾病中被研究，現就 FAP 的研究進展作一簡要綜述。
1 FAP 的存在形式
FAP 主要存在于成纖維細胞膜上，胞質、跨膜和胞外結構分別由 6、18 和 736 個氨基酸組成，其活性形式為兩個相對分子質量為 97×103 的亞單位組成的同源二聚體，參與多種腫瘤性及非腫瘤性疾病的病理過程；少部分 FAP 呈現為血液循環可溶形式，在牛血清和人血漿中已見報道[1-2]，但是關于它的來源目前仍不清楚，不過有研究[3-4]結果顯示，與正常成人相比，在結直腸癌和急性冠狀動脈綜合征患者中的 FAP 血液循環水平降低，結果提示，血液循環中的 FAP 可能不完全來源于病灶的釋放，它在血液循環中的濃度并不能反映病變組織的真實表達水平。
2 FAP 的功能與作用機制
2.1 FAP 與人二肽基肽酶 Ⅳ（DPP4/CD26）的關系
DPP4 是一種被學者們深入研究的蛋白酶，廣泛表達于 T 淋巴細胞和上皮細胞，在多種腫瘤的發生、發展中發揮重要作用。FAP 作為 DPP4 蛋白家族的一員，與 DPP4 高度同源，存在 52% 的氨基酸相同序列[5]。FAP 和 DPP4 可在組織細胞中共表達形成異聚復合物，對血管形成、腫瘤侵襲、轉移和傷口愈合具有重要作用。
有研究[6]發現，DPP4 與起源于胃部的間質瘤的惡性度有明顯的相關性，高表達 DPP4 的患者的總生存期和無病生存期均較短，而 DPP4 致其惡性度增加的確切作用機制尚不清楚。但是目前尚無 FAP 在胃腸間質瘤中的研究，不過，似乎可以從 FAP 與 DPP4 間的聯系或許可推測二者可共同調節胃腸間質瘤的生物學行為，這有待今后的研究去證實。在急性缺血性腦卒中的研究[7]中發現，FAP 和 DPP4 均與患者的預后有關，若在發病后第 1 周內的血清中二者的活性降低，往往預示著患者病情較重。還有研究[8]指出，成人的胰島可同時表達 FAP 和 DPP4，此結果引起了研究者們的關注。胰高血糖素樣肽-1 和糖依賴性促胰島素釋放肽是兩種可刺激胰島素分泌的分子，通過抑制 DPP4 可減少它們的降解，目前 DPP4 已成為 2 型糖尿病的治療靶點；而且 FAP 也可調節糖與脂肪代謝，兩者可能相互影響共同參與代謝性疾病的病理過程。
FAP 和 DPP4 在組織細胞中共同表達、相互聯系和相互作用的結果提示，同時針對這兩種蛋白分子的療法或許可提高腫瘤、糖尿病或其他疾病的治療療效。
2.2 酶活性及底物
FAP 絲氨酸蛋白酶活性的作用位點為脯氨酸和其他氨基酸之間的肽鍵，鑒于 FAP 與 DPP4 的同源性，二者之間可能存在相同或相似的作用底物。Keane 等[9]通過對 DPP4 降解物組篩查發現，FAP 可有效水解神經肽如神經肽 Y、B 型鈉尿肽、P 物質和酪酪肽，然而其對胰高血糖素樣肽-1 和糖依賴性促胰島素釋放肽水解效果較差，對趨化因子幾乎是沒有水解能力。FAP 除了具有 DPP4 蛋白家族的一般功能外，還具有水解Ⅰ型和Ⅲ型膠原以及 α2-抗纖溶酶的內肽酶活性[10]。作用于 α2-抗纖溶酶的是可溶形式的循環 FAP，該酶被 FAP 水解后活性將增強，進而促進組織纖維化和瘢痕形成。天然底物成纖維細胞生長因子 21（FGF21）的發現，加深了我們對 FAP 生物學功能的理解。FGF21 參與調節糖和脂肪代謝平衡、胰島素敏感性和體質量變化的過程，FAP 可抑制其活性，這為代謝性疾病的治療提供了一個新的治療方向[11]。識別底物是揭示蛋白酶特異水解序列，深入理解蛋白酶的確切功能和作用機制的關鍵是通過對 FAP 作用底物的認識，可加強我們對其特異性的認識。遺憾的是，至目前為止，我們對 FAP 作用底物譜仍然缺乏充分的認識。
2.3 免疫作用
FAP 是腫瘤微環境中重要的免疫抑制成分，FAP 與免疫細胞相互作用，干擾抗腫瘤免疫效應，在腫瘤微環境中發揮重要的免疫抑制作用，但是該過程所涉及的具體機制未被闡明，有文獻[12]報道其可能與趨化因子 CXCL12 和血紅素氧合酶-1 有關。Kraman 等[13]發現，在 Lewis 肺癌轉基因小鼠模型中，FAP 陽性細胞被清除后，可發生由細胞因子腫瘤壞死因子-α 和干擾素-γ 介導的癌細胞和間質細胞的急性缺氧性壞死。腫瘤壞死因子-α 和干擾素-γ 參與依賴 CD8+ T 淋巴細胞殺傷抗原缺失的腫瘤細胞及血管生成抑制過程，干擾 FAP 與這兩種細胞因子間的聯系可能有益于提高當前腫瘤免疫治療的療效。據文獻[14]報道，FAP 疫苗聯合姜黃素刺激 FAP 抗體產生，可加強 CD8+ T 淋巴細胞殺傷 FAP 陽性表達的間質細胞并延長黑色素瘤小鼠的生存期。此外，具有重要免疫調節特性的間充質干細胞和腫瘤相關巨噬細胞都可表達 FAP。所有這些結果為 FAP 免疫靶向治療的合理性提供了理論基礎。
2.4 FAP 表達與腫瘤性和非腫瘤性疾病
2.4.1 腫瘤性疾病 腫瘤微環境與腫瘤聯系密切并影響腫瘤的相關生物學行為，而腫瘤相關成纖維細胞是腫瘤微環境中最重要的組成成分之一，FAP 作為腫瘤相關成纖維細胞的特異性標志物，參與細胞外基質的重塑和血管形成，進而促進腫瘤的侵襲、轉移。在多種腫瘤性疾病包括結腸癌、直腸癌、卵巢癌、宮頸癌、胰腺癌、非小細胞肺癌、肝細胞癌等中，FAP 的表達水平與腫瘤侵襲性增加及患者預后不良有關。例如，在結直腸癌中，高表達的 FAP 促進腫瘤生長、進展和復發，并且 FAP 與淋巴結轉移之間具有重要聯系[15-16]；在胰腺導管腺癌中，FAP 可使癌細胞增殖活躍，進而增加癌細胞的侵襲性[17]。體外研究[18]發現，siRNA 介導的 FAP 基因敲除可以減少骨肉瘤細胞、口腔鱗狀細胞癌細胞和間質干細胞的侵襲性，并且 FAP 是口腔鱗狀細胞癌患者獨立的預后因素，FAP 表達水平越高，患者生存期越短。FAP 介導腫瘤與腫瘤微環境之間的聯系，直接抑制 FAP 活性或者清除 FAP 陽性細胞可達到有效的抗腫瘤效果。但是也存在與以上研究結果相悖的文獻[19]報道，如對于乳腺浸潤性導管癌患者，高水平表達 FAP 蛋白的患者生存期反而較長；在對小鼠模型研究[20]中發現，FAP 可抑制黑色素瘤的生長。這些研究結果提示，FAP 的具體功能可能取決于腫瘤組織的來源以及所處的腫瘤微環境；另外，有相當一部分關于 FAP 的研究都是在體外條件下進行的，FAP 與腫瘤生物學行為以及腫瘤患者預后的具體關系還需要更多的體內研究去證實。
2.4.2 非腫瘤性疾病 FAP 促進組織纖維化的進程，使相關疾病的患者預后不良。例如，靜止的肝星狀細胞被激活后可產生 FAP，參與肝纖維化過程，組織學顯示，FAP 表達增加將加重慢性肝臟疾病所引起的肝纖維化，且 FAP 血液循環水平可作為評估肝纖維化程度的參考指標[21]。組織纖維化和腸腔狹窄形成是克羅恩病的常見并發癥，受累部位可見高水平表達的 FAP[22]。在慢性炎性關節炎中如類風濕性關節炎患者的滑膜成纖維細胞產生 FAP，介導滑膜成纖維細胞與軟骨的黏附，可使軟骨降解，破壞關節正常結構[23]。對于動脈粥樣硬化患者，體內巨噬細胞可通過釋放腫瘤壞死因子-α，誘導動脈平滑肌細胞表達 FAP，降解膠原，加重粥樣斑塊不穩定性而產生嚴重的不良后果[24]。以上研究結果提示，探討 FAP 在其中的具體作用，干擾其功能的發揮，或許可以延緩此類疾病的病情，改善患者的預后。
3 靶向治療
3.1 酶活性抑制物
抑制 FAP 二肽基肽酶的活性，可削弱上皮癌細胞的生長，同時 FAP 具有的內肽酶活性，可降解腫瘤細胞外基質，促進腫瘤轉移，因此可以推測，選擇性抑制 FAP 酶活性可以達到抑制腫瘤進展的效果。Val-boroPro，也稱 Talabostat （2-氨基-3-甲基丁酰基），是第一個被研究的 FAP 酶活性抑制物，在轉移性結腸癌、非小細胞肺癌和黑色素瘤患者中，不管是應用單一的 Val-boroPro，還是聯合其他非特異性抗腫瘤藥物，臨床效果都不理想[25-27]。分析其原因可能與以下幾個方面有關：① FAP 酶活性與這些腫瘤惡性度關系不大；② Val-boroPro 進入體內后存在形式發生變化影響其效能；③ FAP 絲氨酸蛋白酶活性可能是腫瘤抑制因素。雖然 Val-boroPro 效果不良，但是應用之后免疫系統抗腫瘤效應增強這一現象卻被觀察到，這可能與 FAP 具有免疫抑制作用有關。
3.2 抗體
人源化 FAP 單克隆抗體西羅珠單抗是早期被研究的抗體，它可特異性聚集于腫瘤組織，不僅對機體無危害，而且藥代動力學模型已被構建，但是其抗腫瘤的效果卻不佳[28-29]。在一項應用西羅珠單抗治療轉移性結腸癌患者的Ⅱ期臨床試驗中，無一例獲得完全反應或部分反應的治療效果，也因此終止了該臨床試驗的深入進行。以往經驗認為，針對腫瘤細胞抗原的單純抗體不能有效地使晚期實體瘤消退，這可能是西羅珠單抗沒有達到預期治療效果的原因。
隨著研究的逐步深入，研究者們開始利用 FAP 抗體靶向性地將其耦聯至細胞毒性藥物或其他抗腫瘤分子上，探討其是否可在不損害正常組織情況下有效地殺傷腫瘤細胞。FAP 抗體和美登醇結合物 FAP5-DM1 已經在肺癌、胰腺癌和頭頸部腫瘤移植瘤鼠模型中顯示出良好的抗腫瘤效果。通過誘導持續的腫瘤生長抑制效應，使腫瘤完全消退，同時患者也未出現不耐受現象，為 FAP5-DM1 進入臨床研究奠定基礎[30]。由于 FAP 具有腫瘤高表達和限制性分布的特點，這也使其成為放射免疫療法的理想靶標。在黑色素瘤中，應用放射性核素 177Lu 標記的 FAP 單克隆抗體 ESC11 和 ESC14 后，FAP-抗體復合物在腫瘤部位明顯聚集并延緩腫瘤生長，利用放射性核素還可進行成像。因此，放射免疫療法在 FAP 表達陽性腫瘤中不僅具有治療價值，還可幫助揭示 FAP 的具體生物學行為[31-32]。
3.3 疫苗
有研究小組[33-34]已經設計出了有效地靶向 FAP 的蛋白和 DNA 疫苗，結果顯示，在預防性或早期治療背景下，這些疫苗可促進 Th1 極化，增強 CD8+ T 淋巴細胞的浸潤，調節腫瘤微環境。FAP 是晚期結腸癌患者的不良預后因子，FAP 疫苗靶向治療或許可改善預后，延長患者生存期。體外研究[35]發現，在結腸癌小鼠皮下注射編碼 FAP 的 DNA 疫苗后，能觸發 T 淋巴細胞介導的抗腫瘤免疫效應，抑制原發腫瘤和肺轉移瘤的生長。國內張莉等[36]以 FAP 為靶向目標，將 FAP 催化結構域與白喉毒素跨膜結構域（DTT）融合構建成了蛋白疫苗 DTT-FAP，該疫苗可刺激小鼠產生免疫反應，明顯抑制結腸癌 CT26 實體瘤的惡性行為。在對 B16 黑色素瘤細胞的研究[37]中，同時針對腫瘤細胞抗原和 FAP 的 DC-shA20-FAP-TRP2 疫苗能加強誘導 CD8+ T 淋巴細胞浸潤，損傷 B16 黑色素瘤細胞，消除腫瘤微環境免疫抑制作用，顯示出了強大的抗腫瘤治療效果。以上結果提示，腫瘤間質細胞腫瘤相關成纖維細胞特異性表達的生物標志物 FAP 可能是腫瘤免疫治療有效的靶向抗原。
3.4 前體藥物
前體藥物本身沒有生物活性或活性很低，但是經過體內代謝后可變為有活性的物質。設計前體藥物的目的在于增加藥物的生物利用度，加強靶向性，降低藥物的毒性和副作用。目前通過識別 FAP 選擇性水解序列，已經設計出了有效的 FAP 特異性激活前體藥物。由于 FAP 具有獨特的內肽酶活性及腫瘤組織中限制性表達的特點，FAP 激活的前藥所產生的抗腫瘤效應并不會給機體帶來過度的毒性反應。正如一項研究[38]結果所示，將 FAP 特異性水解多肽耦聯至強效細胞毒性分子毒胡蘿卜素類似物上設計成前體藥物，它到達腫瘤部位可被 FAP 激活，觸發細胞內鈣水平升高，在輕微全身毒性反應情況下使大量間質細胞死亡，進而觸發鄰近細胞死亡，包括周細胞、內皮細胞及惡性上皮細胞。國內一項關于甘脯酰阿霉素（Z-GP-Dox）的研究[39]結果顯示，與對照組比較，FAPα 酶激活式抗腫瘤新藥 Z-GP-Dox 具有靶向釋放特性，對斑馬魚的毒性作用顯著降低。然而，活化的前體藥物并不完全局限地分布于腫瘤部位，在正常組織也可見其生物分布，這可能是血液循環中存在 FAP 樣物質、正常組織低水平表達 FAP 及前體藥物被水解序列特異性不高所致[40]。盡管如此，利用 FAP 的自身特點設計而成的抗腫瘤前體藥物與其他非特異性激活藥物相比仍是安全和有效的，為減輕腫瘤治療引起的全身毒性反應帶來了新的策略和方向。
4 小結與展望
近年來，關于 FAP 的功能、作用機制、靶向治療等方面的研究有了一定的新進展，FAP 酶活性抑制物、抗體、前體藥物及疫苗在多種腫瘤疾病中被廣泛探討。雖然 FAP 酶活性抑制物和單純非耦聯抗體并未顯示出良好的腫瘤治療效果，但是卻給予我們重要的提示和借鑒，如利用 FAP 抗體的靶向性，將其與抗腫瘤藥物分子結合，可使藥物在腫瘤部位特異性聚集，既達到了抗腫瘤效果，又可減少全身毒性反應。另外，FAP 前體藥物也有弊端，在非靶向組織，存在前體藥物非特異性激活而損害正常組織的現象。加強對 FAP 酶作用底物特異性認識，優化前體藥物被水解序列，或許可阻止其非特異性激活。總之，在腫瘤性和非腫瘤性疾病中，FAP 確切的作用機制依舊不清楚，為提高 FAP 靶向治療的特異性、有效性、安全性及臨床實用性，該蛋白分子值得我們進一步去研究。