多肽类抗肿瘤药物研究进展

多肽类抗肿瘤药物研究进展

【摘要】目前，恶性肿瘤已严重威胁人类的健康，传统的手术、化疗、放疗等治疗手段不仅选择性低，毒副作用大，且易产生耐药性。而多肽具有良好的靶向性，且分子量小、来源广泛，具有低毒性、易于穿透肿瘤细胞且不产生耐药性的优点。抗肿瘤活性肽可特异性结合并作用于肿瘤组织，与肿瘤生长转移相关的信号转导分子相互作用，从而抑制肿瘤生长或促进肿瘤细胞发生凋亡。本文将从抗肿瘤多肽药物的来源、作用机制及发展现状进行概述。

【关键词】多肽来源抗肿瘤作用机制

恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康和生命的疾病，仅次于心血管疾病，每年死于癌症的患者约占总死亡人数的1/4，且中国占相当庞大的病例数。药物治疗是当今治疗肿瘤的主要手段之一，但目前的抗肿瘤药物不良反应较大。对此，寻找新型高效低毒的抗肿瘤药物一直是国内外医药研发的热点。随着免疫和分子生物学的发展，以及生物技术与多肽合成技术的成熟，人们发现多肽类药物不仅毒性低、活性高、易于吸收，还可以通过提高机体免疫功能抑制肿瘤的生长和转移，增强抗肿瘤作用，而且其广泛存在于动物、植物、微生物体内，因此，越来越多的多肽药物被开发并应用于临床。

一、抗肿瘤多肽的来源

1、天然来源的抗肿瘤活性肽

天然活性多肽是存在于动物、植物和微生物等生物体内的一类生物活性肽，可经过特殊提取分离工艺直接得到。近年来，对某些多肽经修饰加工后发现其具有显著的抗肿瘤作用，它们可针对肿瘤细胞发生、发展的不同环节，特异性杀伤、抑制肿瘤细胞，显示出极好的应用前景。

1.1微生物源抗肿瘤多肽

微生物源抗肿瘤多肽主要是指广泛存在于生物体内的一种小分子多肤，它们是非核糖体合成的抗菌肽，如多黏菌素(polymyxin)、杆菌肽(bacitracin)、短杆菌肽(gramicidin)等，主要是由细菌产生，并经结构修饰而获得，这类微生物产生的抗菌多肽的研究近年来取得了较大的进展。

细菌抗菌肽又称细菌素，是最常见的一类抗菌肽，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均可分泌。细菌中已发现杆菌肽、短杆菌肽S、多黏菌素E和乳链菌肽(Nisin) 4种类型抗菌肽，能特异性杀死竞争菌，而对宿主自身无害。例如[1]，枯草芽孢杆菌可以产生多种抗微生物物质，如表面活性素(surfactin)，该物质具有抗病毒、抗肿瘤、抗支原体、抗真菌活性和一定程度的抗细菌活性。除此之外，人们还发现某些抗菌肽对部分病毒、真菌和癌细胞等有杀灭作用，甚至能提高免疫力、加速伤口愈合。

1.2动物源抗肿瘤多肽

动物源多肽主要是指从哺乳动物、两栖动物、昆虫中分离提取出来的抗肿瘤多肽。如，有些哺乳动物来源的抗肿瘤多肽对淋巴瘤细胞有较强的抗肿瘤活性且免疫原性低；此外，还有Berge [2]等通过体内实验验证来源于牛科动物乳铁蛋白Lfcin B的9肽LTX-302 ( WKKWDipKKWK )的抗肿瘤效果，结果表明其对淋巴瘤细胞A20具有抗肿瘤活性，IC50为16 μmol·L‾1。

多数研究表明，从天蚕中分离出的天蚕素Cecropins具有较强的抗肿瘤活性。Cecropin A 和Cecropin B对膀胱癌细胞有选择性细胞毒作用，以剂量依赖的方式抑制膀胱癌细胞增殖，对所有膀胱癌细胞系的IC50为73.29~220.05 μmol·L‾1，它们的作用机制可能是破坏靶细胞膜导致不可逆的细胞溶解和细胞破坏[3]。

1.3植物源抗肿瘤多肽

从天然植物或生物中寻找具有抗肿瘤活性的药物组分是目前乃至以后抗肿瘤药物研究的主要途径。人们已从多种植物中分离出了有抗肿瘤活性的物质。如，夹竹桃科植物（长春花）、珙桐科旱莲属植物（喜树）、卫茅科美登木属植物（美登木）、红豆科植物（紫杉）、百合科秋水仙属植物（秋水仙）等[4]。

其中，从紫罗兰中分离出较多环肽，这些环肽对细胞有较强的细胞毒性。He[5]等从紫罗兰Violaphilippica中分离出八个环肽Viphi A-H。Viphi A、Viphi D-G对黑色素瘤MM96L、宫颈癌HeLa、胃癌BGC-823等有细胞毒性。此外，Mandal[6]等从苏铁属凤尾松中分离出一种具有抗癌活性的9肽Cr-ACP1（AWKLFDDGV）。该肽对人类表皮癌细胞Hep2和结肠癌细胞HCT15具有高效的细胞毒性作用，作用于Hep2的IC50是1.5 mmol·L‾1。它通过直接结合DNA导致核小体结构的进一步破坏，诱导细胞凋亡，抑制肿瘤细胞增殖。

1.4从海洋微生物中提取的多肽

20世纪50年代初，人们开始了从海洋微生物次级产物中筛选抗肿瘤活性物质，随着分子生物学的发展，大规模快速筛选，组合化学，基因工程的应用加快了药物开发的进程，越来越多的微生物提取物及次级代谢产物被发现具有抗肿瘤活性且机制多样。有关具有抗肿瘤活性的海洋微生物代谢产物的研究表明，生物碱类、大环内酯类、萜类、醚类、肽类、酰胺类以及醌类化合物具有较好的抗肿瘤活性，也因此成为抗癌新药研发的重点。

以来源自于海洋放线菌、海洋真菌、海洋细菌的抗肿瘤活性物质为例，海洋生物活性物质的抗肿瘤作用机制呈多样性，包括：干扰肿瘤细胞有丝分裂和微管聚合，直接杀伤肿瘤细胞；抑制蛋白质合成；调节蛋白激酶C的合成；抑制肿瘤新生血管形成增强机体自身防御体系；诱导白细胞介素-2、肿瘤坏死因子、干扰素分泌等。[7]

2、肽库来源的抗肿瘤肽

2.1化学合成肽库

化学合成肽库是直接以氨基酸为原料，用化学合成的方法寻找有抗肿瘤活性的多肽，还可以对这些肽进行化学修饰，以提高多肽的活性和稳定性，在抗肿瘤方面具有很大的应用价值。近年来，人工化学合成的抗肿瘤小肽有胸腺五肽、奥曲肽、RGD、酪丝亮肽、酪丝缬肽、YIGSR和ND100等，而且很多化学合成的抗癌肽的衍生物也具有抗肿瘤作用。

抗肿瘤尿蛋白(antineoplastic urinary protein，ANUP)是人尿中1种M r为32 000的蛋白质，具有抗肿瘤和抗血管生成的作用。Kathleen[8]等人工合成了与ANUP的N端同源的2个多肽，A序列为：ELKCYTCKEPMTSASCRTTT，B序列为：pyroELKCYTCKEPMTSASCRTTT，裸鼠实验表明，它们对人宫颈癌细胞Hela的抑制率达到70％，鸡胚胎尿绒毛膜试验(chick chorioallantoic membrane assay，CAM)结果表明，这2个多肽都具有抑制血管生成的作用。此外，合成肽Arg-Gly-Asp(RGD)和Tyr-Ile-Gly-Ser-Arg (YIGSR)也已被证实可竞争性地占据肿瘤细胞膜相关受体，明显降低肿瘤细胞的侵袭能力。

2.2噬菌体展示肽库

噬菌体展示肽库是用噬菌体展示技术筛选具有抗肿瘤活性的多肽或筛选与肿瘤转移有关的粘附分子，为肿瘤的靶向治疗提供一个快捷有效的方法。目前噬菌体展示技术经常用于蛋白质抗原表位及其类似物的鉴定和筛选，此外，噬菌体展示技术还可以得到各种类型分子的肽类模拟物，在筛选抗肿瘤小肽方面也有很广泛的用途。

Passarella[9] 等从噬菌体展示肽库中筛选到一个7肽，序列为EGEVGLG。该肽与舒尼替尼（一种新型多靶向性的治疗肿瘤的口服药物）联合作用时，能使舒尼替尼更加快速、特异性的与肿瘤细胞结合，说明该肽可能会对癌症的系统治疗提供更快速、创伤更小的响应评估。噬菌体展示技术还可用于发现与肿瘤血管结合的特定分子以提高细胞毒性药物的定位能力，在抗血管生成中起着重要的作用。此外，研究人员通过噬菌体展示技术发现了9肽GX1，