成纤维细胞活化蛋白 α
一句话:肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)表面高表达的跨膜丝氨酸蛋白酶,在 >90% 上皮性肿瘤(乳腺癌、肺癌、胰腺癌、结直肠癌等)的肿瘤微环境 CAFs 中高表达而正常组织不表达或低表达,是泛实体瘤靶向核药(FAPI)的核心枢纽——远大医药 GPN01530(小分子 FAP RDC,2025 FDA I/II 期)是远大首个获 FDA 临床的自研 RDC,对标诺华/其他 FAPI 平台。
靶点生物学基础与成药机制
生物学基础
- 分子功能与家族:FAP(基因 FAP,2q23)属DPP4 蛋白酶家族的 II 型跨膜丝氨酸蛋白酶,分子量 ~97 kDa,同源二聚体。具内切肽酶(endopeptidase)+ 二肽基肽酶(DPP)双重活性——降解胶原、明胶、纤维连接蛋白等细胞外基质(ECM)成分。
- 亚细胞定位:细胞膜(II 型跨膜,N 端胞内、C 端催化结构域胞外);可溶性形式(shed FAP / circulating FAP)存在血清。
- 表达模式:
- 信号通路 / 细胞功能:FAP 通过 ECM 重塑(胶原降解 / 重排)促进肿瘤侵袭与转移;通过 TGF-β / FGF / PDGF 通路激活 CAFs;通过 CXCL12/CXCR4 等调节免疫抑制微环境(招募 Treg、抑制 CD8+ T 细胞);FAP+ CAFs 与 免疫检查点抑制剂抵抗相关。
疾病相关
- 实体瘤(泛癌种):乳腺癌、肺癌、胰腺癌、结直肠癌、卵巢癌、肝细胞癌、胃癌等 >90% 上皮癌 CAFs 高表达——是肿瘤微环境泛癌靶点。
- 纤维化疾病:特发性肺纤维化(IPF)、肝硬化、心肌纤维化等 FAP+ 成纤维细胞活化参与。
- 免疫学:FAP+ CAFs 构建免疫排斥微环境,是免疫治疗抵抗的核心机制之一;靶向 FAP 可改善免疫浸润。
成药性
- 蛋白类型与定位:细胞膜跨膜蛋白(II 型),胞外催化结构域大且含清晰的酶活性口袋——可被小分子抑制剂(基于 DPP4 抑制骨架)+ 单抗 + 小分子配体(FAPI)高亲和结合。
- 关键结构域:催化三联体(Ser630-Asp702-His734,丝氨酸蛋白酶特征);底物结合口袋识别 Gly-Pro 等 Xaa-Pro 序列。
- 可能的药物作用机制:
- 放射性核素偶联药物(RDC,FAPI):小分子 FAP 配体(喹啉 / 硼酸类)+ DOTA / NOTA 螯合剂 + ⁶⁸Ga / ¹⁷⁷Lu / ²²⁵Ac → 诊断(PET)+ 治疗(β/α 辐射);配体不内化(不同于 PSMA/SSTR2),靠膜结合 + 长时间滞留实现辐射杀伤。
- 小分子抑制剂:Talabostat(Val-boroPro,Phase III 失败)、FAPI-04 等;单药抗肿瘤活性有限,联合免疫为方向。
- 单抗 / 双抗:FAP-IL-2v(RO6874281,Roche)、FAP-4-1BBL(RO7122290)等双抗;FAP-DP47-PGLALA(PHER-express)等。
- CAR-T:FAP CAR-T(临床前/早期,需注意 on-target/off-tumor 风险)。
On-target / 脱靶毒性
- 正常组织 FAP 低表达 → 理论治疗窗宽,但需警惕:
- 伤口愈合 / 骨髓 MSC:FAP 抑制可能延缓伤口愈合、抑制造血;
- DPP4 家族交叉:FAP 与 DPP4、DPP8/9 同源,抑制剂选择性不足可能脱靶(Talabostat Phase III 失败部分归因于 DPP4/8/9 交叉毒性);
- 核药共性:¹⁷⁷Lu 累积骨髓抑制;²²⁵Ac α 核素血液学毒性更高;
- 肾排泄相关肾小管放射暴露(FAPI 主要肾排泄)。
药物形式(Modality)比较
| 形式 | 代表 | 潜在优势 | 可能缺点 |
|---|---|---|---|
| RDC 诊断(⁶⁸Ga-FAPI) | Ga-68-FAPI-04 / GPN01530 | 泛癌种、高摄取、快速显像(30 分钟)、不依赖 FDG | 短半衰期(⁶⁸Ga 68 min)、需要现场发生器 |
| RDC 治疗(¹⁷⁷Lu-FAPI) | Lu-177-FAPI-04 / GPN01530(治疗型在研) | 泛癌种、可重复给药、诊疗一体化 | 配体不内化 → 长时间滞留依赖、耐药机制不明 |
| α 核素 RDC(²²⁵Ac-FAPI) | Ac-225-FAPI(早期) | 高 LET、短射程、对耐药有效 | 生产瓶颈、成本高、血液学毒性 |
| α 核素 RDC(²¹²Pb-FAP环肽) | [[212pb-psv359|[212Pb]PSV359]] | ²⁰³Pb/²¹²Pb诊疗配对;环肽快速正常组织清除 | Phase 1/2a剂量探索;截至核实日尚无可解释人体疗效 |
| 小分子抑制剂 | Talabostat(失败)、FAPI-04(诊断) | 口服(抑制剂)、机制清晰 | 单药疗效有限、DPP4/8/9 选择性 |
| 单抗 / 双抗 | FAP-IL-2v(Roche)、FAP-4-1BBL | 长半衰期、免疫调节 | 实体瘤穿透差、免疫相关毒性 |
未来趋势:FAPI RDC 从诊断向¹⁷⁷Lu、²²⁵Ac和²¹²Pb治疗扩展是核心迭代路径。[[212pb-psv359|[212Pb]PSV359]]把Pb特异性螯合、环肽和配套成像带入人体剂量探索,但诊断摄取不能替代治疗滞留与疗效;赛道判断需按癌种、成像阈值、肿瘤/器官剂量和多周期DOR拆分。
靶点药物竞争格局
| 药品名称 | 企业 | 药物形式 | 注册阶段 | 适应症 | 差异化 |
|---|---|---|---|---|---|
| GPN01530(FAP 小分子 RDC) | 远大医药(自研) | 小分子 RDC | FDA I/II 期(2025 获批) | 实体瘤诊断(pan-cancer) | 远大首个 FDA 临床自研 RDC;Best-in-Class 潜力(高肿瘤摄取、快速背景清除) |
| ⁶⁸Ga-FAPI-04 / FAPI-46 | 海德堡大学 / 多家 | 小分子 RDC 诊断 | IIT / 学术广泛使用 | 实体瘤 PET 诊断 | 学术先驱,临床前/研究者发起 |
| ¹⁷⁷Lu-FAPI-04 | SOPHIA / ITM 等 | 小分子 RDC 治疗 | I 期 | 实体瘤治疗 | 首批进入治疗探索 |
| [[212pb-psv359|[212Pb]PSV359]] | Perspective Therapeutics | ²¹²Pb环肽α RLT | Phase 1/2a;Cohort 3为6.0 mCi | FAP阳性晚期实体瘤 | ²⁰³Pb/²¹²Pb配对;截至2026年4月30日低剂量共9例,尚无疗效读数 |
| FAP-IL-2v(RO6874281) | Roche | 免疫细胞因子(双抗融合蛋白) | II 期(部分适应症终止) | 实体瘤 | 联合免疫检查点 |
| Talabostat(Val-boroPro) | Point Therapeutics | 小分子抑制剂 | Phase III 失败(2008) | NSCLC | DPP4/8/9 脱靶毒性 |
研发失败史:
- Talabostat(Val-boroPro)Phase III 失败(2008):作为 FAP/DPP4/8/9 广谱抑制剂单药治疗 NSCLC 未达主要终点,归因于选择性不足导致 DPP8/9 脱靶毒性(中性粒细胞减少、胃肠道毒性)+ 单药抗肿瘤机制有限。教训:FAP 小分子抑制剂单药难以成药,需高选择性 + 联合方案;RDC 路径(核素杀伤,不依赖酶活性抑制)绕开了 Talabostat 的困局。
- FAP-IL-2v(RO6874281)多个适应症终止:Roche 的 FAP-IL-2v 在部分实体瘤 II 期未显示单药 / 联合优势,部分适应症终止;提示 FAP + 免疫调节路径仍需精准患者选择。
竞争逻辑及展望:FAP诊断应用的广泛摄取尚未完成治疗型产品验证。GPN01530、Lu/Ac-FAPI与[[212pb-psv359|[212Pb]PSV359]]的配体骨架、核素和入组阈值不同,跨项目早期比较风险高;PSV359当前优势只是低剂量队列未见DLT且已升至6.0 mCi,真正的赛道分化要等按癌种披露的确认缓解、持续时间和器官剂量。
核心适应症及拓展
- 已验证适应症:实体瘤 PET 诊断(⁶⁸Ga-FAPI 学术广泛应用,覆盖乳腺癌/肺癌/胰腺癌/结直肠癌/卵巢癌/HCC/胃癌等)。
- 潜力适应症:¹⁷⁷Lu/²²⁵Ac/²¹²Pb-FAP治疗(实体瘤泛癌种后线);PSV359已进入FAP成像阳性晚期实体瘤Phase 1/2a,仍需按癌种验证;与免疫检查点抑制剂联合及纤维化疾病(IPF/肝硬化)仍属拓展方向。
- 市场规模排序(待核实):
- 实体瘤诊断(pan-cancer):全球年新发上皮癌 ~1500 万;假设 5–10% 接受 FAPI PET(替代/补充 FDG-PET)→ 全球可及 ~75–150 万人次/年 × ~$3–5k/次 = ~$25–75 亿。
- 实体瘤治疗(¹⁷⁷Lu-FAPI):晚期实体瘤后线可及人群 ~300 万 × 10–15% 渗透 × ~$30–50k/疗程 = ~$100–225 亿理论空间(实际取决于临床数据)。
- 胰腺癌(高 FAP 表达、缺靶向药):年新发 ~50 万,FAPI 诊断/治疗急需——是最值得关注的细分适应症。
一句话投资观点:FAP 是近 3 年最具爆发力的 pan-cancer 核药靶点,从诊断向治疗拓展的市场空间远超单癌种靶点(PSMA/SSTR2);远大 GPN01530 跻身全球第一梯队,赛道处于蓝海探索期向快速成长期过渡,投资方向是治疗型 FAPI 临床验证 + α 核素迭代 + 联合免疫。