【前沿进展】看FAP如何对抗实体瘤！

CAR-T(嵌合抗原受体)细胞疗法在治疗血液系统恶性肿瘤方面取得了显著成果，但在实体瘤治疗上仍面临许多困难。CAR-T细胞疗法是通过特异性识别肿瘤相关抗原继而发挥肿瘤杀伤作用，但实体瘤具有高度的肿瘤抗原异质性，且靶标抗原可能被掩盖，从而降低CAR-T细胞治疗疗效。有研究显示，靶向肿瘤微环境（TME）中的非肿瘤细胞或许是治疗实体肿瘤探索的有效方向，肿瘤细胞外基质（ECM）是癌症治疗的物理屏障，其由纤维蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖等多种分子组成，而这些均是由非肿瘤细胞—肿瘤相关成纤维细胞（CAF）产生，CAF具有可以建立和重塑ECM结构、促进肿瘤浸润发展的作用，值得注意的是，成纤维细胞激活蛋白(FAP)在CAF上高度表达，因此，FAP可作为理想的靶标来杀伤CAF来抑制肿瘤细胞的生长。

FAP是一种II型细胞表面结合跨膜糖蛋白，分子量为95 kD，由760个氨基酸组成，多数氨基酸暴露在质膜外侧的水解区，约20个氨基酸固定在质膜上，6个氨基酸位于细胞质中，可以单体、同源二聚体，或形成异源二聚体三种形式存在。FAP属于脯氨酸特异性丝氨酸蛋白酶家族成员，具有脯氨酸肽酶活性，催化体由丝氨酸（S624）、天冬氨酸（D702）和组氨酸（H734）组成，此外，FAP不仅表现出二肽酶活性，还有胶原酶活性，因此，FAP在发挥蛋白酶功能的同时，也能独立于其蛋白酶功能而直接参与细胞间信号转导。

图1.FAP二聚体的结构

对于肿瘤组织而言，除了有肿瘤细胞以外，还包括由血管、成纤维细胞、胶原蛋白等构成的肿瘤基质，共同形成了肿瘤微环境。其中肿瘤细胞及其分泌的细胞因子(TGF-β、TNF-α、SDF-1)可刺激成纤维细胞活化为肿瘤相关成纤维细胞并过表达成纤维活化蛋白，同时FAP可通过IL-6、MCP-1、MIP-1等细胞因子直接或间接促进肿瘤细胞的生长，另外，FAP还可以抑制T细胞的免疫功能，导致免疫无反应。由于FAP具有胶原酶和二肽酶的活性，可通过参与肿瘤宿主界面基质的降解和重建，对肿瘤的浸润和转移具有重要意义。

图2.TEM中肿瘤细胞与FAP的相互作用

FAP靶向CAR-T细胞疗法已应用于各种实体肿瘤的治疗中，如间皮瘤、肺癌和胰腺癌等。目前，多个FAP CAR-T细胞疗法的临床试验正在进行，有研究人员开发了第四代的Nectin4/FAP CAR-T细胞疗法，与靶抗原结合后可诱导释放IL-7和CCL19，来延长CAR-T细胞在TME中的持久性，该疗法已被成功应用到Nectin4阳性晚期恶性实体瘤患者的临床治疗中。此外，有研究显示，三名恶性胸膜间皮瘤患者通过注射靶向FAP的CAR-T细胞进行治疗，疾病得到缓解的同时且没有观察到明显的毒副作用，这些临床试验结果均为CAR-T细胞疗法对抗实体瘤带来了新希望。

图3.实体瘤TME中的抗FAP CAR-T细胞

综上， FAP在CAF表面高度表达，而正常组织中不存在或表达较低，可作为理想的靶标来杀伤CAF而抑制肿瘤细胞的生长。为加速FAP细胞疗法研究，ACROBiosystems百普赛斯开发了一系列高生物活性的FAP蛋白，覆盖各种标记类型（Alexa Flour/PE/FITC/APC等）、种属（人/鼠/猴等）、标签类型（His/Fc），高生物活性经SEC-MALS验证具有天然的二聚体结构, 充分保证FAP蛋白的天然生物学活性，加速FAP相关药物的开发进程。

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5e5 of anti-FAP CAR-293 cells were stained with 100 μL of 1:25 dilution (4 μL stock solution in 100 μL FACS buffer) of PE-Labeled Human FAP, His Tag (Cat. No. FAP-HP245) and negative control protein respectively. PE signal was used to evaluate the binding activity (QC tested).

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Immobilized Human FAP, His Tag (Cat. No. FAP-H5244) at 1 μg/mL (100 μL/well) can bind Monoclonal Anti-FAP (FAP5) Antibody, Mouse IgG2a with a linear range of 0.1-2 ng/mL (QC tested).

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参考文献

1. Zi F, He J, He D, Li Y, Yang L, Cai Z. Fibroblast activation protein α in tumor microenvironment: recent progression and implications (review). Mol Med Rep. 2015 May;11(5):3203-11. doi: 10.3892/mmr.2015.3197. Epub 2015 Jan 14. PMID: 25593080; PMCID: PMC4368076.

2. Bughda R, Dimou P, D'Souza RR, Klampatsa A. Fibroblast Activation Protein (FAP)-Targeted CAR-T Cells: Launching an Attack on Tumor Stroma. Immunotargets Ther. 2021 Aug 5;10:313-323. doi: 10.2147/ITT.S291767. PMID: 34386436; PMCID: PMC8354246.