肽类药物及其抗肿瘤的研究进展

赵 微，白 丽*

(大理学院1.云南省昆虫生物医药研发重点实验室;2.基础医学院医学微生物学与免疫学教研室，云南大理671000)

肿瘤已成为仅次于心血管疾病的第二大人类致死病因，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，研制高效、低毒的抗肿瘤药物，在医药界显得尤为迫切。随着肿瘤研究的不断进展，基于免疫和分子生物学而发展的，存在于动物、植物、细菌或真菌的小分子肽类，因稳定、活性高和易于吸收，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［1］，已成为肿瘤治疗研究的一个新热点［2］。

1 肽类的来源与结构

1.1 肽类的来源

肽类来源广泛，在植物［3］、动物［4］、细菌及真菌［5］等生物体内均存在。肽类存在的形式不同，获取的方法也不相同，获取肽类的途径有3 种:1)天然肽类，可用生物提取法获得，具有原料来源广、工艺相对简单、产量大等优点。据报道，从昆虫体内可以提取出多种天然生物活性肽。如从毒蝎子中提取的天然抗菌肽，对人类癌细胞有很强的抑制作用［6］。2)蛋白质降解后产生的肽，可用体内消化法和体外水解法［7］产生。 乳铁蛋白肽(lactoferricin，Lfcin)是动物乳汁中的乳铁蛋白(lactoferrin，Lf)在动物消化道中经酸性胃蛋白酶降解后产生的含25 ～28 个氨基酸的小肽，它具有杀菌、抗病毒、抗真菌等多种独特的生物学活性。3)人工合成肽，随着对肽类结构研究的深入，人工合成已成为一条较好的获得肽类的途径。人工合成的方法多种多样，各有优缺点，方法的选择主要取决于所需肽的长短和数量。针对合成具有高价值的短到中长的药理级肽，主要用化学法(液相或固相)。重组DNA 法也被广泛应用，但仅限于大肽和蛋白质的合成。许多易于机体吸收、具有营养特性的小分子肽，目前主要用酶法［8］合成，它成本低、安全性高、条件温和、水解进程易于控制，可定位生产特定的肽，能较好地满足生产需要。

1.2 肽类的结构

肽(peptides)是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，是蛋白质的结构与功能片段，并使蛋白质具有数以万计的生理功能。肽本身具有很强的生物活性。氨基酸是其基本构成单位，一般说来，仅由2 ～4 个氨基酸构成的高活性肽，又叫小分子肽，氨基酸构成个数在10 个以内的叫寡肽，小肽是寡肽中的超低分子量肽，10 ～50 个的叫多肽，50 个以上的叫蛋白质。由于构成肽的氨基酸种类、数目与排列顺序的不同，决定了肽纷繁复杂的结构与功能。

2 肽类的抗肿瘤作用

2.1 抑制肿瘤新生血管生成

肿瘤生长超过1 ～2 mm3时，就必须有新血管生成来提供足够的血液供应，新生血管的形成是一个非常复杂的生物学过程，与恶性肿瘤侵袭、转移及术后的复发密切相关。新血管的生成是多种生长因子和细胞外基质共同参与的［9］，如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor，VEGF-R)、血小板衍化生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)、血小板衍化生长因子受体(platelet-derived growth factor receptor，PDGF-R)、碱性成纤维生长因子(basic fibroblast growth factor，b-FGF)、纤维连接蛋白(fibronectin，FN)和整合素α5β1。血管生成的重要机制是:1)FN 通过其特异的受体α5β1 介导信号传导途径来调节内皮细胞生长、分化及迁移等功能;2)血管新生因子VEGF、PDGF 的正常表达及它们与其受体的结合［10］。防止新生血管的形成是为了减少肿瘤大小和转移［11］。HM-3［12］是由18 个氨基酸组成的多肽，在体内和体外的药效学研究指出，其可以抑制血管内皮细胞的迁移和血管生成，体内抗肿瘤疗效明显。防御素［13］可以抑制FN 的特异性受体α5β1介导内皮细胞的作用，即抑制血管内皮细胞的吸附、增殖和毛细血管的生成，从而抑制新血管的形成。在荷瘤小鼠体内证实，金属蛋白酶类组织抑制剂-3(TIMP-3)是一种有效抑制VEGF 介导新生血管形成的抑制剂［14］。与TIMP-3 结构一致的合成肽，也具有相同的抗血管生成性质，可用于抗肿瘤新生血管生成的治疗。其通过抑制VEGF 和VEGF-2 结合、下游信号传导途径及内皮细胞的增生与迁移，从而有效的抑制新生血管的形成。

2.2 抗肿瘤细胞增生及诱导细胞凋亡

在正常细胞周期中，控制点被突破或进程被超越，细胞不能正常发生周期阻滞，造成不受控制的无限增殖，导致恶性肿瘤。抗肿瘤细胞增生的关键在于阻滞细胞周期。肽类可以通过:阻滞细胞周期和诱导细胞凋亡来抑制肿瘤细胞增殖［15-16］，这两种机制是相互独立而又存在一定联系的两个过程。很大一部分细胞凋亡具有细胞周期特异性，发生在某一特定的细胞周期被阻滞后，随之出现凋亡。一些抗癌药物就是通过诱导细胞周期阻滞来促使细胞发生凋亡［17］。目前抗肿瘤研究的热点之一就是诱导肿瘤细胞凋亡以达到治疗目的。在评估玉米肽(corn peptides，CPs)［1］的抗肿瘤机制时，体外实验表明，CPs 通过阻滞S 期细胞，诱导人肝癌细胞(human hepatoma line，HepG2)凋亡。体内实验表明，CPs 能够抑制肿瘤细胞生长;增强脾脏功能;延长H22 荷瘤小鼠的生存时间。细胞穿透增殖细胞系抗原肽(cell-penetrating proliferating cell nuclear antigen peptide，CPPP)可以抑制人类乳腺癌细胞的生长并促进细胞凋亡，通过抑制过度表达的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)和肿瘤细胞系的增殖，从而抑制肿瘤细胞的生长［18］。抗菌肽［19］是一组存在于昆虫体内具有抗病毒和抗肿瘤的多肽，抗菌肽家族对膀胱癌细胞有很强的抑制作用［20］。其可以通过直接的细胞毒性作用来杀伤肿瘤细胞，且抗肿瘤活性温和，杀肿瘤细胞的剂量较低，起到低剂量化疗的疗效。

2.3 抗肿瘤的免疫调节作用

细胞在癌变的过程中出现具有免疫原性的一些大分子物质，即肿瘤特异性抗原，由于这些抗原长期刺激机体免疫系统，从而出现免疫耐受，使肿瘤细胞逃脱了免疫监视。防御素是内源性防御肽，有助于调节机体的固有免疫和适应性免疫。人类防御素可以增强免疫系统对肿瘤抗原的识别，促进体内促炎性反应细胞因子的分泌和活化，引发机体的免疫应答，增强机体对肿瘤细胞的免疫监视作用［21］。

由于免疫系统知识的快速发展，目前用免疫途径消除肿瘤细胞成为抗肿瘤探索的主要途径。在研究人端粒酶反转录酶(human telomerase reverse transcriptase，hTERT)的多重抗原肽在体内引发强烈的抗肿瘤免疫应答中发现，其是对癌症的新型免疫疗法。多重抗原肽在细胞毒性T 淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)［22］的表位hTERT 和辅助性T细胞表位hTERT 结合后，可以改善hTERT 多重抗原肽的免疫原性，增强hTERT 多重抗原肽的抗肿瘤免疫应答［23］。表皮葡萄球菌释放出一种称为酚-可溶性调控蛋白(phenol-soluble modulins，PSM)的复合物，能刺激巨噬细胞产生促炎性反应细胞因子激活TLR2 信号通路［24］。与不同的TLR 配体结合后，有利于体内诱导强烈的和持久的抗原特异性免疫反应。CPs［1］可以通过增加细胞因子IL-2、IFN-γ 和TNF-α 的浓度，增强宿主免疫系统的功能，有效抑制肝癌细胞在体内的生长。人乙酰肝素酶能够激活特异性CTL 反应杀伤肿瘤细胞，在荷瘤小鼠体外诱导有效的抗肿瘤免疫反应［25］。

3 结语

恶性肿瘤因发现晚、易转移扩散及肿瘤细胞增殖速度快等原因，导致病死率大大增加。目前还没有很有效的药物及方法进行治疗。在体外和体内(荷瘤小鼠)的大量实验证明，肽类通过抑制肿瘤新生血管形成、抗肿瘤细胞增生、促进肿瘤细胞凋亡及免疫调节等作用，表现出明显的抗肿瘤特性。且具有抗肿瘤特性温和、低剂量杀肿瘤细胞、来源广泛等特点。但在临床实验及药理药学的研究方面还较少，其抗肿瘤免疫调节中的固有免疫和适应性免疫的机制还尚未清晰。有学者提出针对恶性肿瘤的性质，有望在昆虫体内提取出一种新型的抗肿瘤肽，对其抗肿瘤免疫调节机制进行深入研究，为临床开发新型抗肿瘤药物提供依据，帮助人类解决治疗恶性肿瘤这一大难题。

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