纤维连接蛋白FN1
2026-05-12
来源:
Mabnus
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纤维连接蛋白(Fibronectin,FN1)又称为CIG,参与细胞粘附、细胞运动、调理、伤口愈合和维持细胞形状。纤维连接蛋白是细胞外基质(ECM)的关键成分,FN1基因在血管生成、组织修复、纤维化以及癌症中具有重要意义。

FN1的表达分布

FN1的表达具有组织特异性,主要表达在肝脏,胎盘,血管中,在滋养细胞、星状细胞、肝细胞,平滑肌细胞,成纤维细胞,基质细胞中都有表达。FN1这是一种在许多肿瘤(包括头颈部鳞状细胞癌)的间质中大量表达的非细胞型细胞外基质蛋白,但在正常成人组织中表达极少。

纤维连接蛋白FN1

纤维连接蛋白FN1

(数据来源 uniprot)

FN1的结构

FN1由2477个氨基酸组成,由两个相似但不相同的220和250 kDa单体组成,在蛋白质的C端由两个二硫桥连接。每个单体由三个不同的模块组成,分别是I型(FNI)、II型(FNII)和III型(FNIII)模块。

FNI模块由45个氨基酸组成。包含12个FNI重复序列,2个FNII重复序列,15个组成性表达和2个选择性剪接(称为Extra Domains,EDA和EDB)FNIII重复序列和一个非同源变量(V)或III型连接段区域(IIICS)。FNII模块由60个氨基酸组成,其中含有半胱氨酸残基,负责形成结构域内二硫桥。每个FNIII模块由约90个残基组成的共有序列组成,这些序列排列成七条β链,从而形成两个反向平行的β片层,FN1结构的主要部分由FNIII模块构成。

FN1在血浆中以可溶性二聚体(血浆纤维连接蛋白,pFN1)存在,并且作为ECM中纤维网络的不溶性部分(细胞纤维连接蛋白,cFN)存在。血浆FN1由肝细胞直接分泌到血液中,以可溶性和无活性的异二聚体形式存在,每个亚基包含一个或两个IIICS段,但缺乏EDB和EDA模块。

细胞型FN1由一系列异质性亚型组成,这些亚型由不同比例的EDA和EDB结构域以及IIICS构成,它们以组织特异性的方式参与细胞外基质的组成。

纤维连接蛋白FN1

(数据来源 Spada S, et al. J Exp Clin Cancer Res. 2021)

FN1的纤维化形成

在发育过程中、组织稳态和癌症中,FN1在细胞外基质组成中的作用主要归因于cFN1。细胞FN1 的二聚体具有内在和独特的性质,可以在组织和器官内生成细胞外基质;主要是因为其生成纤维状FN1基质的能力,这是一个依赖细胞的动态且复杂的过程,涉及FN1的多模和多结构域的结构。

FN1二聚体通过每个亚基C末端的二硫键维持紧凑的构象。FN1与整合素结合诱导构象变化,使蛋白质展开,使FN1分子在细胞表面更靠近,并决定整合素的聚集和活化,伴随着FAK、Src激酶、paxillin和talin的招募,生成黏着复合物,从而激活肌动蛋白纤维的聚合。肌动蛋白细胞骨架网络与整合素的胞质域相结合,形成一种连接,这对于最初的FN1基质生成至关重要。RhoA GTP酶介导的细胞骨架收缩性和肌动蛋白-肌球蛋白相互作用诱导细胞牵引,产生FN1构象改变,从而打开隐藏的FN1-FN1结合位点,这是FN1纤维生成的必要条件。

纤维连接蛋白FN1

(数据来源 Spada S, et al. J Exp Clin Cancer Res. 2021)

FN1的信号通路调控和在肿瘤调控中的作用

在原发肿瘤部位,癌细胞和癌相关成纤维细胞(CAFs)会分泌FN1。FN1会激活由整合素、TLRs、Wnt/β连环蛋白和P13K介导的细胞内信号传导,从而导致FN1、MMPs、TGFβ的表达和分泌增加。同时,FN1会通过外泌体转移。具有侵袭能力的癌细胞会渗出并到达次级器官,在那里可能会发生免疫控制下的肿瘤休眠现象。在转移性增生中,休眠逃逸发生在具有富含FN1和胶原蛋白的细胞外基质的允许性微环境中,从而影响对治疗的抵抗能力。FN1的EDB异构体被用作癌症诊断成像的生物标志物,而FN1通路则作为治疗应用的靶点。

纤维连接蛋白FN1

(数据来源 Aladal M, et al.Biomed Pharmacother. 2022)

纤维连接蛋白FN1

(数据来源 Spada S, et al. J Exp Clin Cancer Res. 2021)

FN1的靶向治疗

Micvotabart(MICVO,前称PYX-201)是一种独特地靶向纤维连接蛋白的额外结构域B剪接变体(EBD+FN)的抗体药物偶联物(ADC)。MICVO通过三种协同机制具有潜在的抗肿瘤活性,

MICVO被设计为与EDB+FN目标结合,并在肿瘤ECM内释放有效载荷直接杀伤肿瘤细胞;通过旁观者杀伤,有效载荷扩散到邻近的肿瘤细胞;肿瘤死亡和外源性抗体片段导致T细胞活化,宿主免疫激活被触发,增强治疗反应。

纤维连接蛋白FN1

MaMICVO(MICVO的小鼠模型)和抗PD-1药物协同作用,能增强免疫治疗耐药的MOC2肿瘤的疗效,突显了MICVO在对免疫检查点阻断无反应的HNSCC患者中具有临床益处的潜力。

纤维连接蛋白FN1

Pyxis Oncology正在推进MICVO作为单一疗法(NCT05720117)以及与KEYTRUDA®(pembrolizumab)联合使用(NCT06795412)在多种实体肿瘤中的应用,重点在于复发/转移性头颈部鳞状细胞癌。

纤维连接蛋白FN1

(数据来源 Pyxis Oncology官网)

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