肝癌靶向多肽載體的研究進(jìn)展*

劉 祺，李松濤 ，趙桂琴

（承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所/河北省中藥研究與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北承德 067000）

我國為肝癌高發(fā)地區(qū)，近年來，肝癌的發(fā)病率和致死率呈持續(xù)上升趨勢，成為病死率位居第二位的惡性腫瘤，嚴(yán)重威脅國人的生命健康[1]。肝癌血供豐富，具有生長快、易轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)，使得肝癌的治療更為困難[2]。常規(guī)化療藥物對肝癌細(xì)胞沒有選擇性，在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)，也會殺傷正常組織細(xì)胞，具有比較嚴(yán)重的毒副作用[3]。腫瘤靶向藥物遞送系統(tǒng)是一類能夠使藥物選擇性地作用于腫瘤細(xì)胞的新型給藥系統(tǒng)[4]，對正常組織細(xì)胞沒有影響，因此，能夠降低藥物的毒副作用。腫瘤靶向藥物遞送系統(tǒng)中的給藥載體包括單克隆抗體、多肽、脂質(zhì)體和納米粒等，其中的多肽因具有高親和性、較好的特異性和安全性的特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注，目前已成為一種發(fā)展迅速且應(yīng)用日益廣泛的新型腫瘤靶向給藥載體[5]。本文對近年來國內(nèi)外關(guān)于肝癌靶向多肽載體取得的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為靶向抗腫瘤藥物的研發(fā)提供依據(jù)。

1 肝癌靶向多肽載體概述

腫瘤分子生物學(xué)研究表明，肝癌細(xì)胞表面的一些特異性蛋白標(biāo)志物往往呈過表達(dá)狀態(tài)，如轉(zhuǎn)鐵蛋白受體[6]和“叉頭框”蛋白FoxM1[7]等，而它們在正常組織細(xì)胞表達(dá)量很少或不表達(dá)，使得這些蛋白標(biāo)志物作為藥物的作用靶點(diǎn)成為可能。以對肝癌細(xì)胞表面過表達(dá)的特異性蛋白分子具有高親和性的多肽作為靶向給藥載體，將其偶聯(lián)的抗腫瘤藥物選擇性地富集在肝癌細(xì)胞而不殺傷正常細(xì)胞，可實(shí)現(xiàn)肝癌的靶向藥物治療[8]。研究靶向肝癌的多肽偶聯(lián)藥物遞送系統(tǒng)，首先要發(fā)現(xiàn)具有肝癌細(xì)胞靶向結(jié)合活性的多肽載體，可以通過噬菌體展示肽庫[9]、化學(xué)合成肽庫和虛擬篩選等渠道獲取靶向多肽載體。國內(nèi)外學(xué)者在肝癌靶向多肽載體的發(fā)現(xiàn)及其在構(gòu)建靶向抗腫瘤藥物的應(yīng)用方面已經(jīng)取得了很多積極的研究成果。

2 肝癌靶向多肽載體

2.1 A54肽

2.1.1 含A54肽的肝癌靶向載藥膠團(tuán)：A54肽（肽序列：AGKGTPSLETTP）是經(jīng)過體內(nèi)噬菌體展示技術(shù)篩選得到的一種肝癌組織特異性黏附多肽[10]。Du等[11]通過A54肽修飾聚乙二醇化的殼聚糖硬脂酸嫁接物膠團(tuán)（A54-PEG-CS-SA），與正常肝細(xì)胞相比，BEL-7402肝癌細(xì)胞對該膠團(tuán)的攝取率顯著增加；包裹抗腫瘤藥物阿霉素（DOX）后制備得到的嫁接物載藥膠團(tuán)（A54-PEG-CS-SA/DOX）的體內(nèi)外抗腫瘤活性均高于阿霉素，而毒性較阿霉素有所降低，表明經(jīng)A54肽修飾后的載藥制劑的療效和靶向性均得到明顯改善。Liu等[12]利用A54多肽修飾聚乙二醇化的糖脂納米載體，包裹抗腫瘤藥物阿霉素后制備得到嫁接物載藥膠團(tuán)（A54-PEG-CSO-ss-SA/DOX）。該嫁接物載藥膠團(tuán)的分子內(nèi)二硫鍵（-ss-）在濃度為10mM的還原性谷胱甘肽溶液（體外模擬的腫瘤細(xì)胞內(nèi)高濃度還原性谷胱甘肽微環(huán)境）中可以快速發(fā)生斷裂，使嫁接物載藥膠團(tuán)分解，從而高效釋放出阿霉素；此外，該嫁接物載藥膠團(tuán)在BEL-7402荷瘤小鼠體內(nèi)主要分布在肝癌組織，且藥物釋放只發(fā)生在腫瘤組織。因此，A54-PEG-CSO-ss-SA/DOX嫁接物載藥膠團(tuán)具有腫瘤組織靶向定位與還原響應(yīng)性藥物釋放的雙重特點(diǎn)，在保持阿霉素抗腫瘤藥效的同時(shí)，也減輕了其對正常組織的毒性。

2.1.2 含A54肽的肝癌靶向多肽偶聯(lián)藥物：孟嬌等[13]將A54肽和其序列突變對照肽分別與阿霉素偶聯(lián)，并作用于BEL-7402肝癌細(xì)胞株，通過細(xì)胞增殖抑制活性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)A54肽-阿霉素偶聯(lián)物處理后的肝癌細(xì)胞增殖活性明顯降低，而突變肽-阿霉素偶聯(lián)物對肝癌細(xì)胞的影響很小，表明A54肽-阿霉素偶聯(lián)物在體外對肝癌細(xì)胞有一定的靶向殺傷作用。岳苗苗[14]以可被肝癌細(xì)胞內(nèi)組織蛋白酶（Cathepsin B）特異性降解的肽段GFLG為連接臂，采用化學(xué)合成的方法將A54肽與阿霉素進(jìn)行偶聯(lián)，構(gòu)建肝癌靶向多肽偶聯(lián)藥物A54-GFLG-DOX。藥物體外結(jié)合活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，A54-GFLG-DOX與BEL-7402肝癌細(xì)胞共孵育24h后，明顯聚集在細(xì)胞核部位，對肝癌細(xì)胞具有靶向性；體外細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)確定了A54-GFLGDOX對BEL-7402和SMMC-7721肝癌細(xì)胞有明顯的殺傷活性；以BEL-7402肝癌荷瘤裸鼠為動物模型的體內(nèi)抗癌活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，A54-GFLG-DOX在腫瘤部位的富集較正常組織更為明顯，不但保留了阿霉素的抗腫瘤活性，且毒副作用較阿霉素明顯降低[14]。

2.2 SP94肽

2.2.1 SP94肽在構(gòu)建肝癌診斷試中劑的應(yīng)用：SP94肽（肽序列：SFSIIHTPILPL）是從氨基酸肽庫中篩選得到的一種新型肝癌靶向多肽載體[15]。Li等[16]以tricine-EDDA為協(xié)同配體，利用99mTc標(biāo)記HYNIC-SP94制備成像探針99mTc tricine-EDDA/HYNIC-SP94，將不同比活度的99mTc-tricine-EDDA/HYNIC-SP94與人Huh-7肝癌細(xì)胞體外共孵育，結(jié)果顯示該探針與Huh-7細(xì)胞的特異性結(jié)合率隨著標(biāo)記產(chǎn)物濃度的增加而升高，后呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。另外，該課題組用未標(biāo)記99mTc的HYNIC-SP94預(yù)先作用，阻斷SP94肽的特異性作用靶點(diǎn)，然后再用標(biāo)記物99mTc-tricine-EDDA/HYNIC-SP94作用于Huh-7荷瘤裸鼠，其在荷瘤裸鼠體內(nèi)的攝取率明顯降低[17]，表明該標(biāo)記物對Huh-7細(xì)胞的體內(nèi)結(jié)合活性是通過SP94肽與其作用靶點(diǎn)的靶向結(jié)合而介導(dǎo)的。以上結(jié)果驗(yàn)證了以99mTc標(biāo)記的SP94肽可以用于診斷肝癌。

2.2.2 SP94肽在構(gòu)建肝癌靶向給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用：張紅緒等[18]將蜂毒素與SP94肽結(jié)合，通過序列的改造優(yōu)化，在大腸桿菌中表達(dá)出具有靶向特性的融合蛋白，該融合蛋白可競爭性地抑制與肝癌細(xì)胞具有高度親和力的噬菌體克隆PC94結(jié)合到肝癌細(xì)胞膜上，為肝癌的靶向治療提供了新的思路。Wu等[19]利用近紅外熒光成像技術(shù)，研究了結(jié)合SP94肽的聚乙二醇化脂質(zhì)體阿霉素（SP94-conjugated PEGylated liposomal doxorubicin， SP94-LD）在肝癌荷瘤裸鼠體內(nèi)的藥物分布及抗腫瘤作用，結(jié)果顯示SP94-LD可顯著增加腫瘤組織內(nèi)的藥物蓄積，與未結(jié)合SP94肽的非靶向LD相比，SP94-LD對SK-HEP-1肝癌荷瘤裸鼠的抗癌效果顯著提高，提示SP94-LD具有進(jìn)一步開發(fā)成為靶向抗肝癌藥物的潛在應(yīng)用前景。

2.3 P201肽 P201肽是通過噬菌體展示技術(shù)篩選得到的一種對FoxM1具有高親和力的十二肽[20]。FoxM1屬于“叉頭框”（fork head box，F(xiàn)ox）蛋白家族中的重要成員，是一種典型的與增殖相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子[21]。研究證明，F(xiàn)oxM1在肝癌細(xì)胞中過表達(dá)，被認(rèn)為是肝癌靶向藥物治療的重要靶點(diǎn)[22]。鄔怡然等[20]將P201肽與HepG2人肝癌細(xì)胞上的FoxM1靶向結(jié)合，采用AO-EB雙染法觀察發(fā)現(xiàn)，肝癌細(xì)胞有凋亡的特征，且隨著作用時(shí)間的延長，凋亡細(xì)胞數(shù)逐漸增多，表明P201肽能夠抑制肝癌細(xì)胞的活力、誘導(dǎo)其凋亡。劉文榮等[23]通過肽庫篩選了一條多肽9R-P201，以HepG2人肝癌細(xì)胞為模型，發(fā)現(xiàn)9R-P201肽能在細(xì)胞核內(nèi)聚集并使肝癌細(xì)胞FoxM1的表達(dá)明顯下降。該課題組進(jìn)一步利用平板克隆形成、細(xì)胞劃痕及Transwell遷移實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，9R-P201能抑制HepG2細(xì)胞的增殖與遷移，AO-EB雙染法發(fā)現(xiàn)9R-P201肽可誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡[24]。

2.4 肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)鐵蛋白受體靶向多肽載體 T7肽（肽序列：HAIYPRH）和BP9肽（肽序列：AHLHNRS）均是通過噬菌體展示技術(shù)篩選得到的7肽，二者對肝癌細(xì)胞表面過表達(dá)的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（transferrin receptor，TfR）具有高親和性[25-26]。嚴(yán)秀云等[27]構(gòu)建了一種具有潛在肝癌靶向作用的T7肽修飾的氧化還原敏感聚酰胺-胺（T7-PSSP）復(fù)合物，并將其作為siRNA遞送載體，經(jīng)過細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該復(fù)合物能顯著增加人肝癌細(xì)胞HepG2對siRNA的攝?。煌ㄟ^電泳實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，T7-PSSP復(fù)合物能穩(wěn)定、快速地運(yùn)載siRNA，并將其有效釋放至肝癌細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)靶向治療。Zheng等[28]將具有抗腫瘤活性的麻風(fēng)樹毒蛋白（curcin）與BP9肽的融合基因克隆到pQE-30質(zhì)粒中，構(gòu)建一種pQE-30-curcin-BP9重組載體，然后該重組載體被轉(zhuǎn)移到大腸桿菌M15中，經(jīng)誘導(dǎo)劑異丙基β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）誘導(dǎo)、表達(dá)和純化等步驟，得到了一種融合蛋白（curcin-TfRBP9），該融合蛋白對TfR過表達(dá)的人HepG2肝癌細(xì)胞具有顯著的細(xì)胞毒性，而對正常肝細(xì)胞沒有影響，說明BP9肽可以作為TfR過表達(dá)肝癌細(xì)胞的靶向給藥載體。

2.5 其它肝癌靶向多肽載體 除了上述幾種應(yīng)用較多的肝癌靶向多肽，還有其它一些肝癌靶向多肽。X1肽（肽序列：QSFASLTDPRVL）是通過噬菌體隨機(jī)十二庫篩選得到的能特異性地結(jié)合肝癌細(xì)胞的靶肽，但與正常肝細(xì)胞無明顯結(jié)合[29]。張旭等[30]以肝癌細(xì)胞為靶細(xì)胞，對噬菌體七肽庫進(jìn)行隨機(jī)篩選得到HBP3肽，為進(jìn)一步研制靶向治療肝癌的藥物奠定了基礎(chǔ)。Lee等[31]通過蛋白質(zhì)組質(zhì)譜法鑒定出一種L5肽（肽序列：RLNVGGTYFLTTRQ），并發(fā)現(xiàn)其對肝癌細(xì)胞表面過表達(dá)的磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3（GPC-3）具有高親和力，有望成為診斷或治療GPC-3過表達(dá)肝癌細(xì)胞的靶向多肽載體。

3 結(jié)語與展望

近年來，靶向治療在肝癌的臨床治療中越來越受到重視。以多肽為靶向載體的藥物遞送系統(tǒng)在提高藥物的選擇性、降低藥物毒副作用等方面取得了較大進(jìn)展，但由于多肽類化合物穩(wěn)定性差、在生物體內(nèi)易酶解等缺點(diǎn)[32]，使得靶肽藥物遞送系統(tǒng)的發(fā)展受到了一定限制。未來，如何提高多肽類靶向載體的穩(wěn)定性是肝癌靶向多肽藥物遞送系統(tǒng)研究領(lǐng)域需要重點(diǎn)關(guān)注并解決的關(guān)鍵問題。