杨菀 段诗雨 张格培
川北医学院 637199
摘要：目前，全球范围内肿瘤患病率正不断增加，相比于对癌细胞缺乏选择性的传统治疗手段，肿瘤靶向治疗以其疗效好、副作用小的优势迅速成为抗癌新星。靶向多肽是一种靶向肿瘤细胞或组织且毒副作用小的多肽，可与抗癌药物偶联用于早期肿瘤病变部位的诊断和特异性给药，在治疗癌症方面有着良好前景。本文将从肿瘤靶向多肽的筛选方法以及治疗策略的最新进展进行综述。
关键词：肿瘤；靶向治疗；多肽筛选技术
肿瘤是由各种刺激因素引起的机体内某一局部组织细胞的过度增生。其传统治疗手段主要为手术切除辅之以放疗、化疗，不可避免地对正常细胞产生伤害，副作用明显。靶向多肽是一种能够特异性结合肿瘤细胞或组织的多肽，具有高亲和力、高稳定性、低毒性等优点。可用于多肽偶联药物的合成制作，偶联纳米药物材料、荧光集团等用于早期肿瘤病变部位的诊断和特异性给药。随着肿瘤学病发原因及治疗方法等各个研究方向的深入，小分子肿瘤靶向多肽药物的筛选、合成以及新的靶点的发现和治疗均取得一定进展。本文将从肿瘤靶向多肽的筛选方法以及治疗策略的最新进展两方面进行综述。
1.靶向多肽的筛选和合成
1.1噬菌体展示技术的原理
1985年Smith首次建立噬菌体展示技术，1990年Scott首次建立噬菌体展示肽库。噬菌体展示技术筛选目标多肽的基本原理是将指定多肽一段基因序列插入到噬菌体的基因序列中，让植入外源基因的噬菌体感染细菌，多次转染筛选及淘汰、洗脱扩增后得到通过噬菌体表达的目标多肽。这种从组合库中高通量的筛选特异性噬菌体并提取多肽的方法，被广泛应用于肿瘤靶向多肽的筛选，有利于研究多肽对肿瘤细胞的亲和性。PDL技术还可用于细胞穿透肽的筛选，相较于普通多肽，穿透多肽具有高效进入肿瘤细胞、高灵敏度和高精确度的特点。
自行设计的噬菌体文库已被用于发现目标蛋白的新肽配体，分为分子水平原位筛选、细胞水平筛选、整体水平的筛选。原位筛选：固定靶标于特定空间，排除其他非实验因素的干扰。细胞水平筛选：对肿瘤细胞进行筛选，如利用噬菌体展示12肽库从细胞水平筛选卵巢癌细胞靶向多肽。整体水平的筛选：直接将肽库打入模型动物体内，选择特异性较强的噬菌体进行富集，再取肿瘤标本进行体外生物淘选。
Teerapat Anananuchatkul等应用化学修饰方法设计的肽库通过添加人工官能团进行修饰来扩展肽库。他们通过化学修饰和噬菌体展示相结合的方法构建了吻合器α-螺旋肽库，具有由短链接头限制的结构，有助于高特异性和高亲和力的肽配体的发现。
1.2.噬菌体展示技术的应用
1.2.1 多肽结合治疗药物潜在靶点
Hsp90α作为多个疾病如老年痴呆,心血管疾病,恶性肿瘤等治疗药物潜在靶点已受到广泛的关注。李素华等应用噬菌体7肽库寻找能结合并调控分子伴侣Hsp90α蛋白活性的多肽。方法如下：（1）构建重组质粒pGEX-6P-1/Hsp90α，对单克隆筛选的阳性克隆菌扩增、测序、鉴定；（2）体外表达重组蛋白；（3）采用亲和层析法重组蛋白进行纯化,使用超滤器浓缩和透析；（4）筛选；（5）提取阳性噬菌体DNA,测序鉴定阳性多肽。
1.2.2 小分子靶向多肽探针
小分子肽具有的生物活性、特异性强、易化学修饰、靶向性强和生物稳定性等特点使其被赋予超分子探针独特的功能。
Md. Enamul Haque等采用噬菌体展示技术从组合库中筛选特异性噬菌体，然后提取多肽研究其对肿瘤细胞的亲和性：对噬菌体展示肽库进行生物扫描。用酶联免疫吸附法、荧光法和流式细胞术检测噬菌体克隆、靶向特异性和敏感性，确定药物的吸收。用全身荧光成像技术检测肽在模型动物体内的靶向作用，并评估其靶向能力，获得一种非侵入性活体成像和检测肾损伤分子（kim-1）的多肽探针（CNWM-INKEC）。
王维至等开发了一种具有小尺寸、高穿透能力和快速排出肾脏特点的肽-染料（CP-IRT染料）探针，应用于分子肿瘤成像；永成等合成的双靶向多肽偶联多功能荧光探针（cNGR-CPP-NLS-RGD-PyTPE,TCNTP），能够与AIEgen用于有效的核特异性成像和长期追踪癌细胞，实现精准定位、长期低毒追踪。李贵平等选择能与整合素受体结合的链状多肽分子cNGQGEQc作为载体，成功研制能特异性靶向肺腺癌的多肽分子探针。
这类探针可为诊断性或治疗性的药物提供表面附着，特异性地将造影剂或药物递送到肿瘤部位以实现对肿瘤的精准诊断和治疗。它与影像学的结合为患者赢得宝贵的治疗时间。
1.2.3 多肽偶联药物
多肽偶联药物PDC是继抗体偶联药物ADC出现后的又一大研究热点。在全球代表性PDC药物研发中，出现的代表性药物有ANG1005、BT1718、mipsagargin等。
PDC结构三要素为：细胞毒素、靶向多肽和linker。此类药物不仅具有多肽类药物的特点，还能避免引起免疫原性反应，有着较强的肿瘤组织渗透性，且更易合成和纯化，节约成本。
制备肽-药物偶联物相对简单，但构成共轭物的两种分子实体的特定结合必须考虑强大的生物学基础，是否能与合适的多肽偶联以及药转运的效率、药价等问题。炔烃和叠氮化合物之间的click反应方法效率高，不与天然氨基酸发生交叉反应，是制备均相肽-药物缀合物的理想方法。
吉西他滨与一种整合素结合的结蛋白肽能对癌细胞的生长起到很好的抑制作用，这种药物很好地证明了整合素作为癌症治疗靶点的有效性，并证实PDC药物的可行性。ANG1005（也称为GRN1005）Angiopep-2是一种由angiopep-2（低密度脂蛋白受体相关蛋白1）和紫杉醇组成的药物偶联物，对胶质母细胞瘤、肺癌和卵巢癌细胞具有良好的细胞毒性。
2.靶向多肽治疗
2.1通过靶向线粒体来抑制肿瘤
线粒体在细胞生命和死亡中占据核心地位，其转化在癌症机理中发挥着重要的作用,研究药物靶向线粒体也成为新的热点。Beer-Sheva团队通过使用基于vdac1的一种细胞穿透肽R-Tf-D-LP4来干扰过表达抗凋亡蛋白--促生存蛋白Bcl-2、Bcl-xl和HK的活性，改变癌细胞代谢活性、诱导凋亡、细胞增殖阻滞和减少炎症和纤维化活性介导从而显著降低癌症的发生。邓伟团队发现一种对癌细胞表面和亚细胞线粒体的双重靶向的可作为合理设计的半乳糖凝集素-3靶向配体的G3-C12肽，大大提高靶向效率，从而显著提高N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)共聚物抗癌药物的体内外治疗效果。 p14 MIS通过调节线粒体膜电位，不仅对肺癌细胞，而且对不同谱系的肿瘤细胞都有很强的肿瘤抑制作用，为无创肽抗肿瘤治疗提供了新的基础。
2.2通过靶向血红素代谢来抑制肿瘤
血红素是氧化代谢和通过线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)产生ATP的中心分子。肿瘤细胞已被证明显示高血红素水平。抑制血红素的生物合成或摄取会减少肿瘤细胞的侵袭、迁移和集落形成。因此，以血红素代谢为靶点可能是治疗肿瘤的有效策略。
2.2.1 HSP
工程血红素螯合肽(HSP) 是针对细胞内血红素代谢途径的一种靶向多肽。其降低了非小细胞肺癌细胞的血红素摄取和血红素水平，抑制ATP生成；同时，HSP2治疗降低了血管生成因子VEGFA、其受体VEGFR1和血管标记物CD34的水平。Ghosh等利用多光谱光声成像技术(MSOT)和氧增强技术(OE-MSOT）检测血红素靶向药物HSP2对人类非小细胞肺癌(NSCLC)的功效，发现经治疗后NSCLC细胞中血红素表达和代谢水平下降。
2.2.2 CycT
CycT是针对细胞内血红素代谢途径，主要用于血红素降解的一种靶向多肽。CycT降低了NSCLC细胞中血红素的合成和降解，同时，在原位肿瘤中，CycT降低了对血红素合成、摄取至关重要的蛋白和酶的水平。同时，CycT还降低了OXPHOS复合物和其他具有促肿瘤功能的血红蛋白亚基水平，包括PTGS2、CYP1B1、NOX4。 Kalainayakan等人用25μM CycT处理肿瘤细胞6天，固定染色后采用Carestream Gel Logic GL-112成像系统，通过检测肿瘤细胞放射性来检测血红素含量，发现经CycT治疗后NSCLC细胞中血红素表达和代谢水平下降。
2.3.通过抑制肿瘤血管形成来抑制肿瘤
肿瘤新生血管的无节制生长与血管内皮细胞调控因子发生甲基化有关。TSP1是一种血管生成抑制因子，能够防止内皮细胞对多种肿瘤血管生成因子的迁徙反应，诱导内皮细胞自噬、阻止新生血管生成。恶性黑素瘤和阴茎上皮性细胞癌的研究均表明，TSP1 基因启动子区甲基化与其低表达有关。zheng的实验则发现，蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT5）使肿瘤内皮细胞表皮生长因子受体甲基化使肿瘤细胞血管疯长，同时通过甲基化一些物质让肿瘤增殖提高。可通过寻找PRMT5的竞争性抑制多肽药物来阻止肿瘤血管内皮细胞调控因子的甲基化，从而使肿瘤血管内皮细胞调控因子发挥正常调节作用，靶向性地减少肿瘤新生血管地生成和癌细胞地扩散。SAM是PRMT5的底物，SAM类似物能够通过与SAM竞争结合位点，靶向性地与PRMT5结合，从而特异性抑制PRMT5活性来抑制肿瘤细胞的增殖。
3.小结
多肽凭借其诸多优势广泛应用于肿瘤药物的合成制作，早期癌症的检测以及癌症的靶向治疗。但是毒性较小、特异性强的多肽的高效筛选、更多有效靶点的发现、靶向多肽药物的作用机制和临床应用仍是我们需要继续探索的问题。
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