肉瘤是来自于神经、肌肉、脂肪和骨骼等间叶组织的少见的恶性肿瘤，它可以发生于全身各处，尤其好发于肢体深部组织。在成人恶性肿瘤中肉瘤只占1%，而在儿童肿瘤中占21%。在肉瘤中，软组织肉瘤占肉瘤的大部分，原发恶性骨肿瘤只占10%左右。由于这种疾病发病率低，亚型繁多，加上疾病进展迅速和病灶易复发转移而导致预后不良。
另外，传统的治疗方式如手术、化疗和放疗等对肉瘤效果有限，因此新的治疗方式如靶向治疗等逐渐开展并取得一定的成功，如帕唑帕尼、舒尼替尼、克唑替尼等靶向药物在肉瘤中得到应用。成纤维细胞生长因子(FGF)和成纤维细胞生长因子受体(FGFR)信号通路在调节正常细胞的生长、存活、分化以及新生血管等一系列的生理过程中起着重要的作用，同时也在肿瘤的发展中起着一定的作用。因此，研究FGF/FGFR在肿瘤演进中的作用将有助于针对FGFR的靶向治疗药物的开发。现就FGF/FGFR家族、FGFR信号通路、肉瘤中FGFR的研究进展和肉瘤中FGFR抑制剂的研究现状概述如下。
一、FGFs
FGFs几乎在所有组织中均有表达，可通过刺激多种间叶和上皮细胞的有丝分裂参与生长发育、伤口愈合和肿瘤新生物的形成。迄今为止，已经发现了23种FGF，其中有18种(FGF1-10和16-23)是促有丝分裂的信号分子，都能与FGFR结合。生理状态下，FGFRs与FGFs的结合需要硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)参与，HSPG可以促进FGFRs二聚体的形成同时保护配体不被降解。
FGFs促进肿瘤的形成主要是通过与FGFR受体特异性结合后激活了特异性FGFR信号通路起作用的。目前发现的与人类肿瘤有关的FGFs包括FGF-1，-2，-3，-4，-5，-10，-17，-18，-19。有研究表明FGF-1(酸性FGF)和FGF-2(碱性FGF)及其受体，可以通过自分泌和旁分泌途径促进恶性肿瘤的生长。其中，FGF-2在多种恶性肿瘤中均有涉及如乳腺癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、膀胱癌、头颈部肿瘤、前列腺癌、肝细胞癌、恶性黑色素瘤以及星形细胞瘤。而目前在恶性肿瘤中关于FGF-11，-16的研究甚少。
二、FGFRs
典型FGFR蛋白包括细胞外配体结合区域、跨膜区和细胞内的酪氨酸激酶区三部分，其中细胞外区包含3个免疫球蛋白(Ig)样区，而细胞内区是细胞内信号传导的区域。酸性盒子位于Ig-I和Ig-II之间，与Ig-I结合在受体自我抑制中起作用。Ig-II和Ig-III组成了配体的结合位点。
FGFR家族包括4个酪氨酸激酶受体FGFR-1、-2、-3和-4，由于Ig-III样结构域的剪切体的不同使得FGFR有7种不同的亚型(FGFR1b，FGFR1c，FGFR2b，FGFR2c，FGFR3b，FGFR3c和FGFR4)，因此配体与受体结合特异性具有多样性。每一种FGFR都可以被几种不同的FGFs激活，在多数情况下FGFs也可以激活多个FGF受体，如FGF-1可以激活所有的FGF受体，但例外的是FGF-7只能激活FGFR2b一种受体。
值得一提的是FGFR-5受体。研究发现FGFR-5蛋白(FGFR-5基因编码)与已知的FGFRs相比较缺少一个细胞内的酪氨酸激酶位点，且只有一种亚型FGFR5γ，该亚型只包含D1和D2两个胞外结构域。FGFR-5曾被认为是一种诱骗受体可以抑制FGFs与其它FGFRs产生的生物学效应，然而Silva等的最新研究表明FGFR-5并不是一种诱骗受体，而是通过影响与配体有关和无关的细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)信号通路的活性来起作用的。
三、FGF/FGFR信号通路（图1）
FGFRs在HSPGs的协助下与FGFs结合使得自身磷酸化而被激活，激活的FGFRs又使细胞内激酶相互靠近，相互磷酸化，从而激活下游一系列的相关信号通路如磷脂肌醇和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇-3激酶/Akt(PI3K/Akt)等信号通路，最终影响细胞的有丝分裂和分化。参与促进FGFR信号通路调节的胞内蛋白包括磷脂酶Cγ、成纤维生长因子受体底物2、Src同源结构域2/含转化蛋白B、Src酪氨酸激酶、磷酸化核糖体蛋白S6激酶、信号传导与转录活化因子和信号接头蛋白。
有研究表明生长因子受体结合蛋白2可结合磷酸化的FGR2激活Ras/MAPK信号通路和PI3K信号通路。活化的FGFRs能够通过一系列的信号转导发挥促进细胞增殖和调节凋亡及调节细胞迁移等作用。激活的FGFR通过两种调节分子来调节信号的输出，一种是负调节分子如Sprouty蛋白，丝裂素活化蛋白激酶磷酸酶3和FGF类似表达物。Sprouty蛋白可以通过与生长因子受体结合蛋白2结合解耦联下游的FGF信号通路。SPRED2，是一个与Sprouty相关的蛋白，其与晚期内蛋白质NBR1[与BRCA1(乳腺癌1号基因)相邻]接触后通过促进FGFRs进入溶酶体内降解以减弱FGF信号通路的作用。另外一种是正调节分子如FLRT3(纤连蛋白富含亮氨酸的跨膜蛋白3)以及FLRT1和FLRT2，在小鼠模型中证实，几乎所有的FLRTs均可以与FGFR1相互作用，而FLRTs又能由FGF2激活的FGF信号通路激活，共同参与小鼠胚胎的发育。
四、肉瘤中FGFR信号通路的研究及其临床意义
1.骨肉瘤：骨肉瘤是最常见的原发性骨肿瘤，其肺转移率高，预后差并且好发于儿童和青少年。在骨肉瘤中已经发现了FGFR-1、FGFR-2和FGFR-3基因的突变。另一项研究表明在10种骨肉瘤细胞系(OS229、OS232、OS231、OS238、OS242、OS252、OS290、OS293、OS308和OS311)中均发现了FGFR-2和FGFR-3受体的低表达。研究发现在骨肉瘤罕见的组织类型中FGFR-1的基因扩增的比例是不一致的，而且在治疗中对新辅助化疗治疗效果差的患者中有18.5%的患者检测到FGFR-1基因的扩增，而在新辅助化疗治疗效果好的患者中均未检测到FGFR-1基因的突变，这意味着FGFR-1基因的状态也许是患者治疗效果好坏的一个因素，仍需要进一步的研究证实。
2.软骨肉瘤：软骨肉瘤是第二常见的原发性恶性骨肿瘤，由于其对化疗和放疗耐药，因此广泛手术切除目前是其惟一有效的治疗方式。目前认为FGF和其受体FGFR对软骨细胞的生长起负调节作用。Sahni等研究表明FGFs可以通过激活STST1来抑制软骨生长的，其中p21在抑制软骨细胞的增殖中也发挥着一定作用。在兔软骨肉瘤细胞中发现FGF2能够抑制细胞周期G1期的进展从而抑制细胞的增殖，其作用机理至少部分是通过p21的诱导、细胞周期素E-周期素依赖性激酶2蛋白的失活和pRB蛋白的激活调节的。此外，FGFR3突变激活导致了软骨发育不全和相关的软骨发育。有研究人员通过免疫组织化学技术，在42例低分化型，23例透明细胞型和FGFR相关的信号通路，“”代表抑制23例间充质型软骨肉瘤组织中，均发现了FGFR-3的高表达以及HSPG结合位点的异常。
3.横纹肌肉瘤：横纹肌肉瘤是一种儿童常见的软组织肉瘤，常见的两种类型是胚胎性横纹肌肉瘤和腺泡状横纹肌肉瘤。最近有研究发现，7.5%的RMS中FGFR-4存在多个突变位点，其突变多聚集于激酶编码区，其中发现N535K和V550E两个位点的突变可以促进受体的自身磷酸化，在RMS中高表达的FGFR4与高临床分期和不良预后有关，但是实验证实FGFR4的高表达并不是由其基因的扩增导致的，具体的机制仍需进一步的研究。在eRMS和aRMS两种类型的横纹肌肉瘤中均表达FGFR-4，但aRMS中表达较高。在体外实验中，aRMS细胞中发现FGFR-4是抗凋亡蛋白BCL2L1表达所必须的，这点在eRMS细胞中却没有观察到，而FGFR-4功能的缺失均能抑制两种类型细胞的增殖。这意味着FGFR-4在横纹肌肉瘤的不同亚型中作用途径可能不同。值得一提的是在横纹肌肉瘤中还发现有FGFR1-FOXO1融合基因的改变。因此，FGFR-4在RMS中可能起着致癌基因的作用，是治疗RMS的潜在靶点。
4.脂肪肉瘤：脂肪肉瘤是一组异质性强的间质性肉瘤，包括四种亚型，分别是去分化脂肪肉瘤，黏液性脂肪肉瘤和多形性脂肪肉瘤及非特指的脂肪肉瘤。FRS2是一种适配器蛋白，在FGFR信号通路中起着重要作用。多项研究显示脂肪肉瘤中FRS2存在基因的扩增及蛋白的高表达，且在75%FRS2阳性的高级别脂肪肉瘤中发现了FGFR/FRS2信号通路的激活，在三个高级别脂肪肉瘤细胞系中也有类似的发现。更重要的是利用FGFR选择性抑制剂NVPBGJ-398有效地抑制了其中两种细胞系的生长，同时也抑制了FGFR信号通路的传导。这些研究表明FRS2可能是治疗恶性脂肪肉瘤的一个重要靶点。
5.滑膜肉瘤：滑膜肉瘤是属于软组织的恶性肿瘤，主要发生于青壮年，其发生机制仍未知[2]。最近在滑膜肉瘤细胞系中发现多个FGF基因均有表达如FGF-2，FGF-8，FGF-9，FGF-11和FGF-18，其中FGF-8在所有的细胞系均有促进生长的作用。研究表明在滑膜肉瘤中FGF的生长刺激作用是通过细胞外调节蛋白激酶(extracellularregulatedproteinkinases1/2，ERK1/2)起作用，在滑膜肉瘤中FGF2信号分子可以诱发细胞外信号调节激酶(ERK1/2)的磷酸化，使用FGFR抑制剂能引起了磷酸化的ERK1/2下调，而用ERK激酶抑制剂也能够抑制滑膜肉瘤的生长。这些研究为滑膜肉瘤的发病机制提供了一定的理论基础。
6.其它肉瘤：Girnita等发现bFGF信号通路通过上调EWS/FLI-1蛋白可以维持尤文氏肉瘤细胞的恶性表型。此外，在尤文氏肉瘤中b-FGF信号通路所诱导的细胞死亡与p21和p53蛋白的上调，PCNA和cyclinA的下调以及激活的pRb1蛋白的减少有关。在皮肤纤维瘤(DF)的上皮细胞区域发现了FGFR-3，FGF-2和FGFR-4的过表达，而没有发现FGF-1和FGF-9的表达。另外还有研究表明FGF-2，单独或与血小板衍生生长因子(PDGF-B)和血管内皮生长因子受体3(VEGFR-3)一起参与血管生成过程，是广泛切除非胃肠道间质瘤软组织肉瘤的一个重要的独立的阴性的指标。
五、FGFR信号通路抑制剂及其在肉瘤中的应用
FGFR信号通路的改变参与了多种恶性肿瘤和疾病的病理生理学过程，因此，FGFR信号通路分子在疾病的靶向治疗中可能有一定的作用，如FGFR抑制剂如小分子受体抑制剂在肉瘤的靶向治疗有着较好的前景。最近的一项在纤维肉瘤移植的C3H/HeN老鼠模型中的研究表明异体的MSC通过FGF2/FGFRA信号通路选择性的迁移到肿瘤部位，而在其它组织器官并没有发现MSC，此外一氧化氮合成酶(iNOS)蛋白通过MSC载体能在一定程度上抑制体内、体外肿瘤的生长。
Regorafenib(BAY73-4506，瑞格非尼)，一种口服二苯脲多重激酶抑制剂靶向作用于VEGFR1-3、TIE2、PDGFR-beta、FGFR以及KIT、RET和RAF。目前，Regorafenib在转移性软组织肉瘤的多国、随机、安慰剂对照的II期试验(REGOSARC，NCT01900743)已经启动，该研究对象为至少接受过多柔比星(或其它蒽环类)1个疗程的转移性软组织肉瘤患者。对于横纹肌肉瘤的患者来说，FGFR4是一个好的治疗靶点，在最近的一个研究中发现FGFR4抑制剂Ponatinib(AP24534)可以通过增加细胞的凋亡来抑制表达野生型或突变型的FGFR4横纹肌肉瘤细胞系的生长，这在一个表达突变型FGFR4的横纹肌肉瘤的老鼠模型中得到验证。
因此，Ponatinib(AP24534)可能是横纹肌肉瘤的一个可能有效的靶向治疗药物。总之，FGFRs信号通路是通过FGFs与FGFRs相结合发挥作用的，其可以激活细胞内的多个信号通路如磷酸肌醇、MAPK和PI3K/Akt等，这些信号通路相互作用参与细胞的生长、增殖、分化和血管生成等多方面的调节。近年来FGFRs信号通路在肿瘤中的研究日益增多，在肉瘤中越来越多的研究表明FGFR信号通路的改变不仅有基因水平的改变如基因突变等，还有蛋白水平的改变如蛋白的过表达和缺失等，这些改变与肉瘤的发生发展预后有着密切的关系。通过FGFRs在肉瘤发生发展过程中机理的揭示，为肉瘤的治疗提供了新思路，与FGFRs相关的治疗方法和药物有望为肉瘤患者的治疗带来新的希望。
