肿瘤转移是导致肿瘤患者死亡的最主要原因之一，临床发生转移性疾病的原因有多个方面。例如，导致肿瘤形成的信号通路的激活也可以赋予肿瘤细胞转移性以及药物抵抗性的功能。肿瘤治疗在很大程度上集中靶向肿瘤形成的特异性靶点，如受体酪氨酸激酶以及通过序贯或联合疗法减少药物耐药。而肿瘤转移相关的信号靶点尚未确定，更不用说设计相关药物并设计临床试验验证其功效从而纳入标准治疗方案中。在临床前实验中，许多正在开发的抑制转移的直接疗法是抑制细胞生长，而不是直接杀伤肿瘤细胞，这使得制药企业和一些学术机构对于抑制转移的概念持明显的怀疑态度。这篇综述就是阐述目前关于转移的最新观点，特别是转移性定植，并探讨确定转移相关的靶向通路并提高肿瘤的疗效的可能性。

　　什么是转移？从基因学上讲，分析组患者原发肿瘤和远处转移灶的细胞基因组学揭示了两者之间既存在共有的常见突变也有特异性的基因突变。从功能上说，肿瘤细胞侵袭转移的开始即原发肿瘤细胞开始浸润周围组织。肿瘤细胞通过直接或经由淋巴管系统进入血液循环，在遇到的第一个毛细血管床被捕获并生长。100多年前，Paget即提出了“种子学说”，将肿瘤的转移描述为“种子”（肿瘤细胞）和“适宜的土壤”（转移微环境）之间相互作用。周围组织如何成为转移适宜环境的过程即远处部位肿瘤细胞生长渐进的过程。转移的“土壤”可通过骨髓来源的细胞在肿瘤细胞到来之前被改变，最终转移部位的细胞组成、免疫状态、血液供应、细胞外基质（ECM）和几乎所有其他方面都被改变以利于肿瘤细胞的定植。

　　除了相关的信号通路外，转移相关的其他因素也是治疗的重要考量。转移的每个关键步骤都涉及到多个信号途径的调控。如受体酪氨酸激酶信号，抑制其中一个通路可通过活化另一激酶下游突变来克服，因此仅抑制一种转移通路可能不够。转移过程中可以暂停一部分细胞——一种被称为休眠的状态。休眠的转移性细胞是否需要不同的治疗药物？信号通路介导的转??移可以发生在多个器官也可以是某些特定的部位，其中最为常见的转移部位是骨髓和脑部。转移过程可能发生在原发肿瘤形成的早期或晚期，发生转移的时间有时可能很短，有时则需要几十年才能完成。这些因素都可能影响患者的筛选和临床试验的设计。那么在临床过程中，我们什么时候才能最有效地制止转移呢？

　　转移形成的动力之一是各种形式的基因组不稳定：如正常染色体稳定性以及DNA修复和调节基因表达的缺失。基因组不稳定性可以在原发性肿瘤的具有转移性的亚克隆细胞以及转移灶中发现。基因组的不稳定创造了许多细胞表型，其中任何一个都具有足以完成转移过程的所有必要特性。靶向调控基因组稳定性过程的治疗是否能够提高疗效？转移的最初过程中仅有少数肿瘤细胞侵入周围组织，然而转移继续深入的话则足以致命。我们是否可以识别具有转移特性的肿瘤细胞或是这些细胞在血液中分泌的生物标志物并进行早期干预？再设计针对肿瘤转移的药物之前这些都是我们要考虑的因素。

　　该综述就是为了明确可用于预防和治疗转移的潜在有效的转移相关的功能途径。它讨论了抗转移药物之前所需要的临床前研究数据。最后，还探讨了我们如何在临床中克服合理的时间、患者资源以及资金方面的限制达到抗肿瘤转移的疗效和如何使这些治疗转移的药物纳入现有的规范治疗中。

　　现有的转移研究数据

　　患者生存期

　　对于绝大多数的癌症患者而言，诊断转移性疾病意味着绝症。虽然癌症的死亡率有所下降，那么在转移性肿瘤患者中是否同样改善了生存呢？以下癌症发病率和5年生存率数据给我们提供了一些详细信息（图1）。

　　最初诊断为局部病变的患者5年生存率较好（图1a）；诊断为局部转移的患者（例如，患者肿瘤细胞侵袭到局部淋巴结）整体生存较低，但是除膀胱或前列腺癌患者外，2005年至2015年之间的癌症患者都有生存改善（图1b）；最初诊断为远处转移的肿瘤患者中， 12个癌种中仅有4个（结直肠，食管，肺和口腔）部位的患者有生存改善，且只有1个癌种的生存获益超过3％（图1c）。令人不安的是，几种类型癌症（包括卵巢癌，前列腺癌和子宫癌）的这十年间5年生存率都有所下降。当然这种趋势可能还需要讨论，因为新的免疫治疗和分子学进展并没有纳入该统计。最近的免疫治疗已经改善了黑色素瘤患者的生存，新的雄激素受体抑制剂也改善了转移性前列腺患者的生存期。然而，其他发生转移的癌种的生存分析结果非常惨淡。过去30年期间，随机临床试验的结果未能显示转移性乳腺癌患者的生存获益，转移性胃癌和胰腺癌患者生存获益较小，甚至没有获益。总而言之，转移性疾病目前的治疗现状并不能令人满意。

　　传统药物研发方面转移治疗的相关经验

　　多数被美国食品和药物管理局（FDA）或其它监管机构批准的抗癌药物都在临床前研究中验证了抗肿瘤效果并开展了纳入了转移性肿瘤患者的临床试验。这些研究招募了一些可测量的转移性肿瘤患者并验证该治疗药物是否能够缩小病灶或延长患者的总生存期（OS）或无进展生存期（PFS）。在有疗效的转移性患者中人们通常会产生下一个假设：即该药物是否可以有效预防转移。当然这些药物并没有在转移临床前模型中进行验证，这仅是一种假设。

　　在传统的药物研发过程中，一些转移性相关临床前数据已有报道。不同的雄激素抑制疗法通过干预不同转移相关信号通路，从而对前列腺癌的侵袭和转移产生不同的效果。几个批准的药品，包括突变的BRAF抑制剂，紫杉醇，顺铂，抗雌激素治疗，依维莫司和舒尼替尼在临床前模型都显示能够刺激转移。这种刺激作用可能与全身性毒性作用有关，机体的损伤修复激发了转移性肿瘤细胞需要的生长因子。临床前转移数据其他的内容还包括研究耐药机制和潜在合理的联合治疗。

　　尽管不可否认的是，辅助治疗以及小程度上来说转移性疾病的治疗取得了一些进展，然而明确了可以抑制转移的治疗药物是否能够提高患者的生存？我们是否会结合转移性过程中的临床前数据选择不同的药物或联合治疗？

　　转移性药物的研发现状

　　鉴于转移对于药物开发和患者预后的潜在影响，最近几种试图靶向转移信号通路的新的药物开发现状如何呢？

　　Denosumab

　　Denosumab，一种结合NF-κB配体（RANKL;也称为TNFSF11）的人源化单克隆抗体，可以中断恶性骨转移形成的 “恶性循环”。在该恶性循环中，肿瘤细胞到达骨产生场所并激活成骨细胞产生RANKL，它反过来激活破骨细胞降解骨基质。骨一旦被破坏，骨基质释放结合因子如转化生长因子β（TGFβ），从而活化肿瘤细胞并重新进入循环。临床前数据显示，Denosumab在健康小鼠中达到了预定研究目标。在转移性疾病的背景下，Denosumab试验入组了一部分骨转移患者，并使用特殊的转移相关研究终点，骨骼相关事件（SRE），一种与现有的骨转移或新骨转移有关的骨折事件。与SOC相比，Denosumab治疗乳腺癌和前列腺癌骨相关事件显著减少，然而在传统研究终点OS方面两者无差异。在辅助性治疗试验中，Denosumab被证明用于去势抵抗前列腺癌症患者或接受芳香化酶抑制剂的绝经后乳腺癌患者可以延迟骨转移。

　　贝伐单抗

　　贝伐单抗是针对在血管生成重要的血管内皮细胞生长因子（VEGF）的人源化抗体。有些人假设认为血管生成可以通过提供新的毛细血管输送氧气和营养物质从而促进转移。临床前数据表明了贝伐单抗可以启动血管重塑反应，促使血管正常化并使它们出现耐药。贝伐单抗可以刺激代偿通路，增加肿瘤细胞运动和侵袭。其他抗血管生成的治疗药物减小原发性肿瘤但由于产生的缺氧反应提高了转移。贝伐单抗似乎是一种应用前景良好的的肿瘤靶向药物，但它是否是靶向转移的理想药物呢？ 其他相关因素还包括调节血管生成，例如血管血管生成素2（ANGPT2）信号等其他功能信号通路的存在。

　　西仑吉肽

　　西仑吉肽，一种αvβ3和αVβ5整合素的环状肽抑制剂，被认为是转移治疗的潜在药物。整合素是包含α和β几种亚基之一的受体，它们能够介导肿瘤细胞和ECM的粘附作用从而影响新血管生成、肿瘤细胞活性、侵袭和转移。临床前研究证明，西仑吉肽单用或联合其他药物可以预防脑胶质瘤生长、侵袭和转移。然而在临床开发阶段，西仑吉肽在胶质瘤III期临床试验中研究终点OS呈阴性。由于胶质瘤进展不涉及远处转移，因此这些试验可能会被终止。然而，在骨转移性前列腺癌患者、转移性黑素瘤和晚期非小细胞肺癌患者中进行的II期临床试验中，西仑吉肽没有表现出显著的临床活性。研究失败的原因可能是由于药物研发原理的缺陷，因为化合物在体内的半衰期非常短，而不是由于整合素对转移性信号通路没有影响。

　　dasatinib和saracatinib

　　另一组疗效令人失望的药物是SRC抑制剂dasatinib和saracatinib。Dasatinib是一种慢性髓细胞性白血病（CML）相关的BCR-ABL融合蛋白和SRC非受体激酶的抑制剂， Saracatinib也是同一靶点的独立的抑制剂。 SRC是多种受体下游的磷酸化激酶，包括那些粘附和细胞因子、受体酪氨酸激酶以及G蛋白偶联受体。 SRC信号与肿瘤运动和侵袭最相关，其中描述最多的是激活SRC与层粘附激酶（FAK，也称为PTK2），形成一种复合物，从而生成粘附斑、伪足和弹力纤维，收缩肌动蛋白细胞骨架。在血管生成、增殖和生存方面的作用也有报道。 SRC激活可以刺激多种肿瘤发生转移。早期或连续使用dasatinib或saracatinib并与其它几种药物协同使用可以显著阻止多种肿瘤发生转移，包括胰腺癌、甲状腺癌、前列腺癌，泌尿道上皮肿瘤、卵巢癌、胃癌、黑素瘤、多发性骨髓瘤和纤维肉瘤。肿瘤病灶的缓解并不常见，在原发性乳腺癌中dasatinib和mTOR抑制剂雷帕霉素联合使用可以观察到肿瘤的缩小。在同样的人群中，dasatinib 减少了肺转移的发生，但dasatinib与雷帕霉素联合并无协同作用。

　　大量临床前证据证明，SRC抑制剂是种较有潜力的抗转移药物。Dasatinib由于它抑制BCR-ABL激酶的活性获FDA批准用于治疗慢性粒细胞白血病和急性复发淋巴细胞白血病，然而它用于临床治疗转移性疾病效果非常差。 Saracatinib制造商甚至停止生产该药物。绝大多数正在进行的转移性临床试验都将疾病缓解率和PFS作为终点，而这两种药物有时会导致长期稳定的疾病。saracatinib和dasatinib单药治疗激素受体阴性乳腺癌、激素受体阳性或HER2（也称为ERBB2）阳性晚期乳腺癌、反复发作持续卵巢癌、顽固性结肠癌，晚期黑色素瘤、广泛小细胞肺癌、复发或转移性头颈部肿瘤和转移性或局部晚期胃癌均为阴性结果。同样地，在使用SRC基因信号的激活作为入组标准的一项临床试验中，联合使用也呈阴性结果。

　　然而在去势抵抗前列腺癌骨转移模型中，出现了不同的结果：在小鼠中，saracatinib联合多西他赛抑制骨转移。在难治性患者中，达沙替尼单药治疗研究终点疾病缓解呈阴性结果，而当给予以前未接受过治疗的患者中，达沙替尼导致病情稳定以及以及尿液中骨转移标志物的减少。达沙替尼联合和多西紫杉醇在OS方面表现为阴性结果。

　　转移治疗的新靶标

　　多种信号通路都被证实可以促进或中断转移，但还没有作为治疗的靶点。最有希望的靶向信号途径不仅在功能上上要得到证实，且可以用于干预大多数确诊后患者。整个转移过程都可以作为局限性癌症患者的潜在治疗靶点。

　　播种

　　许多机制途径参与了原发部位肿瘤细胞的最初入侵：进入循环，在下一毛细血管床或特定部位被捕获、渗透。这些过程涉及：肿瘤细胞之间以及肿瘤细胞和外基质粘附分子、不同的蛋白酶、可塑性方案如上皮 - 间质转化（EMT）以及通过EMT推动的肿瘤起始细胞途径、凋亡和粘附到血管内皮。如上所述，大多数癌症患者就诊时可能已经完成了这些过程，因此治疗干预对于这类患者并没有效果。例外的情况是防止已有的转移重新定植到新的部位。相关的临床证据来自DNA测序研究，但需要更多的临床和临床前数据支持转化研究的成果。

　　休眠

　　对于一部分乳腺癌和前列腺癌患者来说，转移性定植可能延迟几年甚至几十年，这个过程被称为休眠。休眠可能是靶向转移性定植的一个关键的治疗时期。在临床上，休眠定义为患者切除原发肿瘤至无病生存复发后之间的一个长期阶段。在临床前模型中，肿瘤细胞播散，但不稳步形成明显的转移病灶。肿瘤细胞可以在其最终转移部位进入休眠阶段。另外，肿瘤细胞可以在骨髓中发现，骨髓可能构成休眠肿瘤细胞储存场所，并能够最终动员这些肿瘤细胞在其他地方定值。

　　休眠可以由许多方式来实现，例如，肿瘤细胞从细胞周期中逃出，平衡增殖和凋亡信号，或对血管发生或免疫激活起反应。免疫休眠时可能会发生免疫调控，即表达强烈新抗原的肿瘤细胞被免疫系统清除。休眠阶段的表现相对较弱抗原的残余肿瘤细胞仍然存在，如果进一步减弱免疫反应可能被激活。在这种情况下，表现相对较弱抗原的休眠肿瘤细胞对复发后的免疫疗法可能无效。

　　一项激素受体阴性乳腺癌的临床前模型可以说明脱离细胞周期的休眠细胞潜在的临床相关性。小鼠分别被注入转移性稳定的或休眠的细胞细胞团，被给予安慰剂或化疗药物阿霉素。侵袭性细胞系大部分发生转移，而药物治疗可以减少转移的发生。休眠细胞系很少发生转移，且不受药物影响，说明休眠肿瘤细胞对传统抗增殖药物不敏感。

　　针对休眠的潜在转化性研究包括靶向维持休眠状态的信号传导通路，细胞毒性药物联合杀死G0肿瘤细胞，靶向单个肿瘤细胞的单克隆抗体以及维持抗激素治疗的治疗时间。举一个例子，一种靶向肿瘤细胞溶血磷脂酸受体1（LPAR1）途径的小分子抑制剂不仅防止乳腺癌模型转移，且激发大多数播散肿瘤细胞向G0静止状态转变以及激活了P38信号通路。这种抑制剂可作为潜在的休眠诱导剂。检验这一假设富人一个最简单的方法在临床入组一些转移风险最高的乳腺癌患者，如经过新辅助化疗和手术后仍然有肿瘤残余的患者、多淋巴结阳性或具有胸壁复发的患者，随机给予药物干预或安慰剂，主要终点是发生远处转移的时间。进一步验证残余病灶的潜在生物标志物，如循环突变DNA可以作为次要研究终点。

　　转移性定植

　　定植转移仍然是在辅助治疗中预防转移以及阻止转移进一步扩散的最佳治疗窗。那么，什么是转移性定植，它和原发肿瘤增长有什么区别呢？转移性定植与多个信号途径的突变有关，包括原发肿瘤病灶，转移早期事件以及其他部位肿瘤生长相关的重要事件。一些常见突变基因，如TP53（REF）、KRAS、ESR1（其编码雌激素受体α;ERα）MYC和BRAF，在转移过程中进一步加剧。许多主要的突变途径都被证明能够影响转移性，虽然它们与肿瘤细胞外渗后的定植的影响的关系还没有明确。

　　定植转移机制还涉及了可调节不同的细胞功能的肿瘤信号通路。除了这些细胞内在途径外，转移定植还与肿瘤细胞和它外在的微环境有关。图2概括了肿瘤细胞和新环境之间的相互作用，包括转移前细胞改变、ECM、非特异性免疫（也被称为先天免疫）、适应性免疫和血管生成。

　　一般情况下，肿瘤细胞广泛地改变外部的环境，招募骨髓来源的细胞和免疫细胞，激活组织损伤修复反应。目前正在研发的一种靶向该转移机制的靶点，TGFβ，一种分泌细胞因子，具有潜在的抑制转移的疗效。这些信号通路的任一个都是比较有吸引力的潜在治疗靶标，抑制一种蛋白通常可以抑制下游无数的信号级联和表型。

　　趋化因子

　　不同的趋化因子通过与G蛋白偶联受体（图2C，D）的相互作用调节炎症和体内平衡过程中的免疫细胞迁移。趋化因子如趋化因子（C-X-C基序）配体12（CXCL12）与趋化因子（C-X-C基序）受体4（CXCR4）相互作用较为常见，并与多器官转移相关联;其它已报道的调控器官特异性定植的趋化因子如趋化因子（C-C基序）受体9（CCR9）刺激黑色素瘤转移至结肠。趋化因子通过促进浸润、巨噬细胞的活性和T细胞介导的??抗肿瘤免疫反应增强转移定植。其他趋化因子是抑制性的。 由结肠癌细胞表达的CXCL16 通过吸引自然杀伤（NK）细胞和表达CXCR6的CD8 + T细胞抑制转移。

　　预防转移的临床前实验模型包括抗趋化因子（C-C基序）配体2（CCL2）预防肝转移和抗CXCL12预防非小细胞肺癌转移。反向沉默调节性T（TREG）细胞CCL17基因被证实可以阻止乳腺癌模型发生肺转移。 AMD3100是CXCR4的小分子抑制剂，FDA批准其用于干细胞动员并在临床前试验中证实具有卵巢癌抗转移功能。这种药物正在血液肿瘤中开展广泛的临床试验，而在转移性胰腺癌、卵巢癌、大肠癌中的早期阶段试验目前正在入组阶段。

　　针对趋化因子的药物开发存在的最主要问题是多个家族成员之间存在潜在的功能重叠。例如，黑色素瘤转移至脑组织可上调脑脊液中CXCL10，CXCL4和CCL17的表达。确定靶向趋化因子的免疫功能与免疫节哨点治疗之间是否有关联是一个比较有意思的话题。

　　赖氨酰氧化

　　赖氨酰氧化酶（LOX）是缺氧诱导的一种分泌酶，与细胞外基质中胶原蛋白和弹性蛋白的交联相关。其影响转移定植的作用机制包括动员转移前集团的骨髓细胞和改变ECM。LOX以及β氨基丙腈（BAPN）的抗体，一种LOX家族的小分子抑制剂可抑制乳房癌发生转移。在转移性模型中，两种药物都证明在疾病后期能够减缓转移的进展。

　　LOX类似物2（LOXL2）是LOX的类似物，结合E47转录因子可以改变纤维连接蛋白和细胞因子在肺部的表达从而，影响骨转移。LOXL2的抗体simtuzumab在一项随机II期临床试验评估联合化疗治疗难治性转移性结肠直肠癌。该研究采用PFS作为研究终点，结果显示simtuzumab没有改善患者的生存。该试验同样存在SRC抑制剂所面临的问题，缺乏辅助试验配合临床前数据证明转移预防和以及与化疗的协同作用。LOXL家族既与抑制肿瘤相关联，

　　也可以刺激转移，患者选择在相关临床试验中可能是一个关键问题。

　　外泌体

　　外泌体是细胞衍生的一种小囊泡，促进细胞与细胞间的信号传导。除了其在转移中的生物学作用外，它们还可能具有基因工程构建价值。外泌体在转移前集团、血管生成、免疫功能和肿瘤细胞与微环境之间的相互作用中都有一定的影响。外泌体所包含的基质具有异质性，既可以抑制转移又能够促进转移。显然，梳理外泌体基质的复杂性以及促进其释放和吸收的条件还需要更多的研究。外泌体及其基质的检测可以提供微小残留病灶的液体活检以实现早期干预。

　　外来体作为基因工程的对象也有一定的研究价值。虽然该策略还处于早期研究阶段，已经构建了包含外源性小干扰RNAs（siRNAs）的外泌体，并输入了小鼠体内。这表明肿瘤转移抑制性的基质最终可以进入靶向细胞。

　　转移治疗相关临床试验

　　干预转移信号通路很可能将显著增加当前肿瘤治疗的疗效，因为这些途径对于大部分肿瘤都有效，药物开发和有效的临床试验有助于研发一种可能适用于许多患者的药物。大多数转移治疗相关临床前的目的是显著延迟转移的发展，而不是收缩已存在的转移灶。辅助治疗试验研究终点应是临床上预防初始转移形成或防止可治疗的局限转移性疾病患者继续形成新的转移灶。

　　正在研发的许多抗转移疗法中断转移的信号通路，而不是杀死增殖的肿瘤细胞。它们抑制细胞生长，而无细胞毒性，这样的药物只有与化疗或放疗联合才能缩小肿瘤病灶。这些事实导致令人不安的结论，该抗转移疗法在转移性临床试验中不会产生传统的疗效反应（完全缓解（CR）或部分缓解（PR）） - 稳定病情是细胞抑制剂的最佳预期治疗结果。这有可能导致可预防肿瘤转移的许多化合物在传统的临床试验中失败。

　　设计预防或延迟转移作为临床终点在临床试验中很重要，包括在辅助治疗中。辅助试验通常是指给初步手术治疗的结肠癌、肺癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌和其它癌症患者提供全身治疗。假设肿瘤细胞已经脱离原始病灶并定植在远处部位成为位置隐匿性肿瘤灶或微转移，

　　那么辅助治疗应防止其生长，主要终点包括PFS和OS。实施肿瘤转移预防性治疗辅助试验存在明显的问题：辅助试验通常需要大量的患者人群，相对较长的时间并承担高昂的费用。因此只有在具有大量的阳性前期临床数据时，才会考虑进行下一步研究。如果抑制肿瘤细胞转移的预防性治疗在针对转移性疾病患者中的II期临床试验并没有产生传统的疗效，那么就会有一定的困难。

　　以下几种试验设计可以评估转移预防。小规模试验采用超高风险患者如有多个淋巴结阳性用于抗转移研究可能有效。因为转移性疾病在这部分人群中进展得更快，出现的比例也高，

　　可以减少研究的时间和研究人数的数量。

　　对于一些成功治疗肿瘤原发转移病灶但转移风险仍较高的患者，可以随机入组转移-预防药物或安慰剂对照的II期二次转移预防试验，包括根治性手术后肝转移和神经或立体定向放射治疗后脑转移。主要终点是到出现新的转移病灶的时间，替代终点如循环肿瘤细胞或循环肿瘤DNA。如果最终得以验证，这些容易获取的活检方法可以作为早期研究终点，加快临床试验。

　　晚期肺癌与化疗可导致临床效益往往很有限，随机III期维持治疗试验已经广泛地进行。晚期癌症患者接受标准一线化疗再随机分为研究性治疗（化疗或靶向治疗）或安慰剂维持治疗直至进展或发生不可接受的毒性反应;终点为PFS或OS。这样的设计也适用于转移预防药物，阻止进一步转移或诱导休眠。类似的长期低剂量药物试验设计已经报道可在泌尿生殖系统肿瘤中可诱导转移性休眠。

　　结论

　　干预转移通路在临床前和临床试验中对于癌症患者或者有转移风险的患者都有治疗价值。多种药物已证明能防止或缩小转移病灶并作为治疗研发目标。我们可以从其他药物治疗发展过程中的总结实践经验，即结合多种治疗、早期治疗和提供多个替补选择。在临床前模型中提供充分数据验证抗转移治疗药物的疗效是研究人员的责任。此外，还需要药企、学术和政府机构的基金支持以进一步开展转移预防性临床试验。

原文链接：

Targeting metastasis

Patricia S. Steeg

Nature Reviews Cancer16，201–218 (2016) doi:10.1038/nrc.2016.25Published online 24 March 2016

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