FGFR4

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FGFR4(Fibroblast Growth Factor Receptor 4)是 FGFR家族 的第四个成员,属于受体酪氨酸激酶(RTK)超家族。与该家族其他三个成员(FGFR1-3)主要调控细胞生长和分化不同,FGFR4 主要在成熟的肝脏组织中高表达,且必须依赖跨膜共受体 β-Klotho (KLB) 才能高亲和力地结合内分泌型配体 FGF19。这一独特的 FGF19-KLB-FGFR4 信号轴是调节肝脏胆汁酸合成(通过抑制限速酶 CYP7A1)和糖脂代谢的关键机制。在病理状态下,该信号轴的异常激活是驱动肝细胞癌 (HCC) 发生发展的核心事件,约 30% 的 HCC 患者存在 FGF19 的扩增或过表达。此外,FGFR4 激酶结构域的激活性突变也是儿童横纹肌肉瘤 (RMS) 的重要致病原因。

FGFR4
Liver Metabolic Regulator (点击展开)
肝脏特异性 / 代谢调控
基因符号 FGFR4
蛋白别名 TKF, JTK2, CD334
生物种属 Homo sapiens (人类)
染色体位置 5q35.2
基因类型 Protein-coding
Entrez Gene 2264
UniProt ID P22455
OMIM 编号 136352
RefSeq (mRNA) NM_002011
RefSeq (蛋白) NP_002002
氨基酸数 802 aa
分子量 ~88 kDa (前体)
PDB 结构 4QQT (激酶域)
关键配体 FGF19 (内分泌型)
必需共受体 β-Klotho (KLB)
相关肿瘤 肝细胞癌, 横纹肌肉瘤

分子机制:肝脏的代谢开关

FGFR4 的信号传导模式与其他 FGFR 成员截然不同,它主要参与代谢稳态而非骨骼发育。

  • FGF19-FGFR4-KLB 轴:
    进食后,肠道分泌 FGF19 进入门静脉循环到达肝脏。在肝脏表面,FGF19 必须借助跨膜蛋白 β-Klotho (KLB) 的辅助,才能稳定结合 FGFR4。这一三元复合物的形成激活下游的 RAS-RAF-MAPK 通路。
  • 抑制胆汁酸合成:
    激活的 FGFR4 信号进入细胞核,强力抑制 CYP7A1(胆固醇 7α-羟化酶)的转录。CYP7A1 是胆汁酸合成的限速酶。因此,FGFR4 的作用是负反馈调节,防止胆汁酸在肝脏内过度积聚导致毒性。
  • 致癌信号:
    肝细胞癌 (HCC) 中,当 FGF19 过量(通常由基因扩增引起)或 FGFR4 突变时,该信号轴不再仅限于代谢调节,而是持续激活 PI3K-AKTSTAT3 通路,驱动肝细胞的恶性增殖和抗凋亡。
   FGF19-FGFR4 调节胆汁酸合成

临床景观:肝癌与肉瘤

肝细胞癌 (HCC) 的新靶点

约 30% 的 HCC 患者表现为 FGF19-FGFR4 轴的异常激活。研究表明,FGFR4 高表达与 HCC 的更具侵袭性的表型、高甲胎蛋白 (AFP) 水平以及较差的预后相关。与 FGFR1-3 抑制剂常见的高磷血症副作用不同,特异性抑制 FGFR4 会导致 CYP7A1 活性升高,副作用主要是腹泻(胆汁酸合成过多引起)。

疾病类型 变异形式 临床意义
肝细胞癌 (HCC) FGF19 扩增 / FGFR4 过表达 FGF19 是 HCC 癌前病变的关键驱动因子。FGF19 的高血清水平可作为筛选 FGFR4 抑制剂获益人群的生物标志物。
横纹肌肉瘤 (RMS) 激活性点突变 (TKD) 在约 7-8% 的 RMS(主要是胚胎型)中发现激酶结构域 (TKD) 突变,如 V550EN535K。这些突变导致受体自发活化,驱动肿瘤生长。
多态性 G388R 胚系 SNP (rs351855) FGFR4跨膜区的 Gly388Arg 多态性。携带 Arg388 等位基因的患者在乳腺癌前列腺癌等多种肿瘤中表现出更强的转移倾向和更差的预后。

治疗策略:选择性抑制

由于泛 FGFR 抑制剂(Pan-FGFRi)会导致严重的高磷血症(FGFR1 阻断效应),开发高选择性的 FGFR4 抑制剂是该领域的热点。

  • FGFR4 选择性抑制剂:
    药物如 Fisogatinib (BLU-554) 和 Roblitinib (FGF401)。它们通过与 FGFR4 激酶区独特的半胱氨酸 (Cys552) 形成共价键,实现高度特异性抑制,避免了脱靶毒性。
  • 耐药机制:
    长期使用共价抑制剂可能导致“守门人”突变(如 V550L/M)或铰链区突变,阻止药物结合,这与 EGFR T790M 耐药机制类似。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] French DM, et al. (2012). Targeting FGFR4 inhibits hepatocellular carcinoma in preclinical mouse models. PLoS One. 2012;7(5):e36713.
[学术点评]:临床前验证。利用特异性抗体阻断 FGFR4,证明了其在 FGF19 过表达的 HCC 模型中的显著抗肿瘤活性,为临床开发奠定了基础。

[2] Kim RD, et al. (2019). First-in-Human Phase I Study of Fisogatinib (BLU-554), a Highly Potent and Selective Covalent FGFR4 Inhibitor, in Patients with Advanced Hepatocellular Carcinoma. Cancer Discovery. 2019;9(12):1696-1707.
[学术点评]:临床首秀。Fisogatinib 的 I 期临床数据,展示了其在 FGF19+ HCC 患者中的初步疗效(ORR 17%),且未观察到高磷血症,验证了选择性靶向 FGFR4 的安全性优势。

[3] Inagaki T, et al. (2005). Fibroblast growth factor 15 functions as an enterohepatic signal to regulate bile acid homeostasis. Cell Metabolism. 2005;2(4):217-225.
[学术点评]:生理机制。里程碑式研究,揭示了 FGF15/19 作为肠-肝轴信号分子,通过 FGFR4 调节 CYP7A1 和胆汁酸稳态的分子机制。

[4] Taylor JG 6th, et al. (2009). Identification of FGFR4-activating mutations in human rhabdomyosarcomas that promote metastasis and poor survival. Journal of Clinical Investigation (JCI). 2009;119(11):3395-3407.
[学术点评]:肉瘤发现。首次报道了横纹肌肉瘤中存在的 FGFR4 激酶域激活性突变,拓展了 FGFR4 在肝癌之外的肿瘤驱动作用。

           FGFR4 · 知识图谱
关键伙伴 FGF19β-Klotho (KLB) • CYP7A1胆汁酸
相关肿瘤 肝细胞癌 (HCC) • 横纹肌肉瘤 (RMS) • 乳腺癌 (G388R)
靶向药物 Fisogatinib (BLU-554) • RoblitinibH3B-6527
对比家族 FGFR1FGFR2FGFR3泛FGFR抑制剂