成纤维细胞生长因子(Fibroblast Growth Factor,FGF)是一类多功能蛋白,广泛参与细胞增殖、分化、迁移及存活等过程,并在胚胎发育、血管生成、组织修复和代谢调节等生理和病理过程中起重要作用。
FGF家族包括23种成员,其功能通过结合FGF受体(FGFR)实现,后者激活下游信号通路如RAS-MAPK、PI3K-AKT等,调控细胞活动。
FGF/FGFR通路异常与多种疾病相关,包括癌症、代谢紊乱和心血管疾病;对其研究已经成功研发突破性新药,但更多创新仍在路上。
FGF信号通路于20世纪70年代首次被发现,并因其在血管生成中的作用引起关注,为肿瘤治疗和再生医学奠定了理论基础。随后,FGF受体(FGFR)的三维结构通过X射线晶体学被解析,揭示了FGFR与FGF结合的机制,这一发现为小分子抑制剂的设计提供了重要支持。近年来,以FGF为靶点的药物研发取得突破,如FDA批准的FGFR抑制剂Erdafitinib,成功用于治疗FGFR突变的膀胱癌和胆管癌。此外,FGF19和FGF21因其在能量代谢调控中的作用,成为治疗非酒精性脂肪性肝病和糖尿病的重要研究方向。
2024年,FGF领域的研究重点集中在疾病机制解析与新治疗策略开发方面,取得了多项关键进展。一是靶向FGFR的个性化治疗方案显著改善了癌症患者的治疗效果,特别是在携带特定FGFR突变的患者中展现出优异疗效。二是发现FGF家族成员(如FGF2和FGF21)在延缓衰老和促进组织再生中的新角色,为抗衰老和再生医学提供了新的方向。三是FGF19和FGF21相关药物在代谢疾病领域的临床研究取得重要突破,为肥胖、代谢综合征和脂肪肝病等疾病提供了新的治疗可能。最后,FGF与肿瘤免疫微环境的关联日益明确,靶向FGF通路的治疗被发现能够与免疫治疗协同作用,为癌症治疗带来了更多潜在方案。
FGF领域的研究论文质量和数量持续增长。截至2024年,总计发表了51,054篇相关论文,其中高影响因子期刊(IF ≥ 20)的文章达到1,577篇,占比约3.1%,显示出较高的研究质量。同时,IF在10-20之间的论文数量为4,048篇,IF在8-10之间的论文为2,324篇,进一步表明该领域的研究成果在主流学术期刊中具有显著影响力。从趋势上看,研究论文发表数量自1974年开始逐渐增加,并在近十年内达到稳定增长,每年超过2,000篇,显示出FGF研究的活跃性和重要性。
近5年,FGF相关研究的论文发表呈现出明显的国家分布差异。中国以3,026篇(占29.1%)论文位居全球首位,体现了其在该领域的领先地位。美国排名第二,共计2,703篇(占26.0%)。日本、德国、意大利紧随其后,分别排在第三至第五位。
(SCI论文国家分布)
按照发表论文的总影响因子排序,FGF领域全球TOP5活跃的医院依次为:梅奥诊所、温州医科大学附属第一医院、德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心、纪念斯隆凯特琳癌症中心、格罗宁根大学医学中心。 2024年进入到全球FGF领域累计影响因子TOP20的中国其他领先医院:湘雅医院、北京协和医院和华西口腔医院等均榜上有名,表明中国的多个顶尖医院在该研究中发挥了重要作用。
发表FGF相关研究领域论文最多的SCI期刊依次为:
Int J Mol Sci (IF=4.9), Sci Rep (IF=3.8), Front Endocrinol(Lausanne) (IF=3.9), Cells (IF=5.1), Front Cell Dev Biol (IF=4.6)等。
研究热点基因
在基因层面,主要集中在FGF 家族和其受体,特别是FGF21、FGF23、FGFR1、FGFR2 和 FGF2 等,这些基因在代谢调控、发育过程和疾病治疗中起关键作用。FGF21 和 FGF23 分别与代谢紊乱和骨矿化相关,而 FGFRs(成纤维细胞生长因子受体)在多种肿瘤中的作用尤为显著,成为药物开发的重要靶点。
研究相关疾病/表型
在疾病层面,FGF研究广泛涉及糖尿病、肾脏疾病、骨软化症、乳腺癌和肝脏疾病等。此外,还包括肥胖、脂肪肝、膀胱癌和心血管疾病等慢性疾病,这反映了FGF在代谢性疾病和肿瘤学中的重要作用。尤其是FGF21在糖尿病和肥胖中的潜在治疗价值,以及FGF23在肾病中的关键作用,引发了广泛关注。
(研究热点基因和疾病)
Delgado I, López-Delgado AC, Roselló-Díez A, Giovinazzo G, Cadenas V, Fernández-de-Manuel L, Sánchez-Cabo F, Anderson MJ, Lewandoski M, Torres M. Proximo-distal positional information encoded by an Fgf-regulated gradient of homeodomain transcription factors in the vertebrate limb. Sci Adv. 2020 Jun 3;6(23):eaaz0742. doi: 10.1126/sciadv.aaz0742. PMID: 32537491; PMCID: PMC7269661.
Gao B, Ajima R, Yang W, Li C, Song H, Anderson MJ, Liu RR, Lewandoski MB, Yamaguchi TP, Yang Y. Coordinated directional outgrowth and pattern formation by integration of Wnt5a and Fgf signaling in planar cell polarity. Development. 2018 Apr 13;145(8):dev163824. doi: 10.1242/dev.163824. PMID: 29615464; PMCID: PMC5964654.
Anderson MJ, Misaghian S, Sharma N, Perantoni AO, Lewandoski M. Fgf8 promotes survival of nephron progenitors by regulating BAX/BAK-mediated apoptosis. Differentiation. 2023 Mar-Apr;130:7-15. doi: 10.1016/j.diff.2022.12.001. Epub 2022 Dec 6. PMID: 36527791; PMCID: PMC10718080. Zelarayan L, Vendrell V, Domínguez-Frutos E, López-Hernández I, Schimmang-Alonso K, Alonso MT, Alvarez Y, Maier H, Anderson MJ, Lewandoski M, Schimmang T. Inactivation of Fgf3 and Fgf4 within the Fgf3/Fgf4/Fgf15 gene cluster reveals their redundant requirement for mouse inner ear induction and embryonic survival. Dev Dyn. 2022 May;251(5):877-884. doi: 10.1002/dvdy.435. Epub 2021 Nov 12. PMID: 34719815; PMCID: PMC10506400. Anderson MJ, Magidson V, Kageyama R, Lewandoski M. Fgf4 maintains Hes7 levels critical for normal somite segmentation clock function. Elife. 2020 Nov 19;9:e55608. doi: 10.7554/eLife.55608. PMID: 33210601; PMCID: PMC7717904. Boylan M, Anderson MJ, Ornitz DM, Lewandoski M. The Fgf8 subfamily (Fgf8, Fgf17 and Fgf18) is required for closure of the embryonic ventral body wall. Development. 2020 Oct 19;147(21):dev189506. doi: 10.1242/dev.189506. PMID: 32907848; PMCID: PMC7595690. Hagan AS, Boylan M, Smith C, Perez-Santamarina E, Kowalska K, Hung IH, Lewis RM, Hajihosseini MK, Lewandoski M, Ornitz DM. Generation and validation of novel conditional flox and inducible Cre alleles targeting fibroblast growth factor 18 (Fgf18). Dev Dyn. 2019 Sep;248(9):882-893. doi: 10.1002/dvdy.85. Epub 2019 Jul 22. PMID: 31290205; PMCID: PMC7029619.
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