抗肿瘤多肽的研究新进展

刘光照，张婕，殷润婷

（南通大学药学院，江苏 南通 226000）

抗肿瘤多肽的研究新进展

刘光照，张婕，殷润婷*

（南通大学药学院，江苏 南通 226000）

抗肿瘤多肽具有分子质量小、特异性高、免疫原性低、生物利用度高等优点，且易于合成和改造，其在肿瘤治疗领域的应用研究近年来受到广泛关注。目前，已有多种抗肿瘤多肽及其衍生物上市或进入临床研究，对于肿瘤的临床治疗具有重要价值。综述抗肿瘤多肽在诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤细胞生长和转移以及用作疫苗和药物载体等方面的研究新进展。

抗肿瘤多肽；细胞凋亡；血管生成；疫苗；药物载体

恶性肿瘤是严重威胁人类健康的疾病，具有6种生物学特性，即持续的增殖信号、抗生长抑制、抗细胞凋亡、抗细胞衰老、诱导血管生成及侵袭和转移活性［1］。肿瘤的这6大特征在其多步骤发展过程中是必需的，反映出肿瘤疾病的复杂性，对其的深入研究将有利于我们有针对性地开发抗肿瘤药物。目前临床上应用的抗肿瘤药物主要是细胞毒类化疗药物，但该类药物选择性低、毒副作用大，且肿瘤细胞在治疗过程中容易对其产生耐药性。而抗体等蛋白类药物虽然特异性高、毒副作用小，但是由于其分子质量大、结构复杂、容易引起免疫反应，且其制备工艺复杂以至于价格高昂，难以为普通肿瘤患者所承受。鉴于此，研发靶向明确、副作用小的抗肿瘤药物迫在眉睫。多肽类药物即具有低毒性、靶向特异性明确和分子质量小的优点，已成为近年来抗肿瘤药物研发的热点［2］。抗肿瘤多肽药物的研发主要选择低于50个氨基酸的活性多肽分子，合成工艺简单。此外，基于多肽的独特优势，多肽疫苗和载体在肿瘤治疗领域的应用研究近年来也备受关注。

1 多肽药物

1.1 诱导肿瘤细胞凋亡

肿瘤细胞凋亡是多基因调控的过程，具有多种机制［3-4］。与正常细胞相比，肿瘤细胞中凋亡信号出现异常，致使其能够逃避凋亡。抗肿瘤多肽则可通过阻滞细胞周期来诱导肿瘤细胞凋亡，且具有副作用小等优点，因此其在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。

Li等［5］在实验研究中发现，玉米肽（CPs）具有抗肿瘤作用：在体外，CPs通过阻滞细胞周期S期，诱导肝癌HepG2细胞凋亡，其作用机制是，促使 Bax/ Bcl-2比值增加，激活cleaved-caspase-3和p53，从而引起HepG2细胞凋亡；在体内，CPs可以增加白介素-2（IL-2）、干扰素α（IFN-α）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达。提示，CPs 是HepG2细胞凋亡诱导剂，可有效抑制肝癌细胞，有望成为一种安全有效的抗肿瘤药物。李潇潇等［6］研究发现缢蛏多肽可诱导前列腺癌DU-145和PC-3细胞的早期凋亡，但对引起前列腺癌细胞凋亡的具体机制尚未明确。Zhang等［7］报道称，来源于家蝇蛹的一种抗肿瘤多肽（MATP）可通过促进caspase-3表达上调以及JNK和Akt介导的NF-κ B途径，诱导HepG2细胞凋亡。Gu等［8］的研究报道显示，一种抗肿瘤镇痛肽（rAGAP）可以诱导细胞凋亡，同时也抑制人结肠癌SW480细胞的增殖。其作用机制是，通过上调p27在SW480细胞中的表达，并引起细胞周期在G1期阻滞，从而诱导肿瘤细胞凋亡；此外，rAGAP 能显著促进Bax和PTEN蛋白的表达上调，抑制Bcl-2蛋白活化。表明，rAGAP有望成为一种新的抗肿瘤药物。另有研究者经过Western blot和流式细胞仪实验证实，CIGB-552肽对结肠癌HT-29细胞和非小细胞肺癌H460细胞均有促凋亡作用。CIGB-552肽对HT-29结肠癌细胞的作用机制虽然尚不清楚，但已显现出对HT-29细胞具有细胞毒作用［9-10］。

抗菌肽是广泛存在于生物体内的具有抗菌活性的小分子多肽，具有广谱抗菌作用。而且，一些抗菌肽对肿瘤细胞具有特异性抑制作用，但对正常细胞无抑制作用。目前的研究认为，抗菌肽通过破坏肿瘤细胞细胞膜的完整性，从而诱导肿瘤细胞凋亡，发挥其抑癌作用。Hsu等［11］报道称，从红海鲤鱼中发现了一种抗菌肽chrysophsin-1，其对人纤维肉瘤HT-1080细胞、组织细胞淋巴瘤U937细胞和上皮癌HeLa细胞均具有抑制作用，其中HeLa细胞经chrysophsin-1处理8 h后，其细胞膜完整性遭破坏，从而导致其凋亡。据此推测，chrysophsin-1对肿瘤细胞的抑制作用机制是破坏细胞膜的完整性，它代表了一类极具前景的全新特异性抗肿瘤药物。此外，Chang等［12］研究发现，罗非鱼抗菌肽TH1-5具有抑制肿瘤细胞作用。Ru等［13］则在研究中发现，细胞穿透肽对肿瘤细胞具有细胞毒性，从而能抑制肿瘤细胞生长，其中一种穿透肽类融合蛋白 （Arg）（9）-LDP-AE有望成为治疗实体肿瘤的候选药物，尤其用于治疗神经胶质瘤。这为抗肿瘤多肽的研发指明了一个方向。

1.2 抑制肿瘤新生血管生成

恶性肿瘤易转移、难治愈，而其生长、侵袭及远处转移，均离不开血管生成所给予的营养支持，且新生血管同时提供肿瘤细胞离开原位和发生远处转移的脉管途径。所以，抑制肿瘤血管生长，成为控制肿瘤发展的一个重要途径，而对肿瘤新生血管生成具有抑制作用的多肽药物，也成为一类有前景的肿瘤治疗药物。目前在研的多肽药物超过300个，其中已有20多个获得美国FDA的批准［14］。

目前发现的内源性血管抑制多肽主要来源于细胞外基质蛋白、生长因子及其受体蛋白、凝血级联蛋白（coagulation cascade proteins）、趋化因子、包含Ⅰ型血小板反应素结构域的蛋白、丝氨酸蛋白酶抑制剂以及其他种类蛋白等。研究人员通过对这些蛋白的片段进行分析及计算机结构模拟，开发出具有血管抑制活性的多肽分子。

Bae等［15］报道了一种凋亡诱导肽LHT7-ApoPep-1，在内皮细胞实验中，其表现出抑制肿瘤血管生长的活性，并具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用，但其对正常细胞的毒性较小；在小鼠异种移植乳腺癌模型实验中，LHT7-ApoPep-1显示出抑制血管生成作用，同时可抑制乳腺癌细胞的生长。

内皮抑素（ endostatin）是由184个氨基酸组成的多肽，为一种内源性血管生成抑制剂，对多种肿瘤细胞的生长和转移都有抑制作用。鉴于内皮抑素的成功开发，并在中国顺利获得上市，研究人员基于内皮抑素序列设计出相关系列多肽，再经比较其不同片段的活性，结果发现一个包含内皮抑制素部分序列的27肽与内皮抑素的功能相近，该多肽有望应用于肿瘤的治疗［16］。此外，Wickstrom等［17］合成了含11～13个氨基酸的内皮抑素衍生多肽，并发现其中IVRRADRAAVP多肽在体外具有显著的抑制内皮细胞迁移和血管生成的活性。 Xu等［18］在此基础上对这个多肽片段作进一步改造，增添了靶向整合素的配体RGD，提高了片段的体内抗肿瘤活性。

1.3 抑制肿瘤细胞生长和转移

恶性肿瘤生长较快，并可发生远端转移，其转移途径主要有淋巴道转移、血道转移及种植性转移。抑制肿瘤细胞的生长和转移，是肿瘤治疗学研究的重点。

目前，已发现一些多肽分子具有高度的抑制肿瘤细胞生长和转移的活性，并引起广泛关注。Dai等［19］报道称，酸性成纤维细胞生长因子结合肽（ aFGF-binding peptide） AP8经与增殖关联蛋白2G4（PA2G4）结合，可使细胞生长周期停滞在G0/G1期，从而抑制乳腺癌细胞增殖，并认为AP8肽的作用相当于aFGF拮抗剂，有望成为乳腺癌治疗药物。 Massaoka等［20］和Wang［21］则分别研究发现，抗肿瘤肽WT1-pTj可抑制黑色素瘤细胞的体外增殖和基于p53N15的融合多肽具有抑制肺癌H1299细胞的作用。另有研究显示，两亲性肽A9k具有抗肿瘤活性，其抑制HeLa细胞生长的途径有两种，即破坏肿瘤细胞的细胞膜和线粒体依赖性地诱导细胞凋亡，这两种途径涉及细胞骨架的变化和bcl-2/c-myc基因表达下调；A9k对哺乳动物正常宿主细胞没有亲和力，但对肿瘤细胞却有很强的亲和力，这种对肿瘤细胞的高度选择性以及在血清中的稳定性，对于其在未来开发为抗肿瘤肽，至关重要［22］。Zhao等［23］在实验研究中发现，一种镇痛抗肿瘤活性多肽rAGAP 可以抑制人脑恶性胶质瘤SHG-44细胞增殖和转移，其作用机制是，阻滞G1期细胞周期，阻断AKT、ERK、p38、c-JunMAPK、NF-κ B和Bcl-2等信号通路。因此，作为一种活性多肽的蝎毒素，rAGAP有望成为一个新的治疗脑恶性胶质瘤的药物。

Sugahara等［24-25］研究证实，iRGD作为一种特异性肿瘤穿透肽，与抗癌药物同时使用，能够增强抗癌药物疗效，并减少药物不良反应。Lao等［26］报道称，将 iRGD与胸腺五肽（TP5）的C末端结合所产生的TP5eiRGD在体内外抗肿瘤实验研究中，表现出更强的肿瘤细胞生长抑制活性。Ryu等［27］则研究发现，抗肿瘤活性肽P21-ELP与吉西他滨（gemcitabine）联用，在动物模型中可增强抑制肿瘤生长的作用，在体外可提高对肿瘤细胞的细胞毒性。提示，P21-ELP肽与吉西他滨联用，可以提高胰腺癌治疗的疗效。

2 多肽疫苗

近年来，随着生物技术的发展，肿瘤多肽疫苗的制备技术日臻完善。肿瘤多肽疫苗因毒副作用小、靶向性明确等优点，已成为肿瘤新疗法，在肿瘤治疗领域的应用前景广阔。

Guo等［28］研究发现，在小鼠肉瘤模型中，热休克蛋白多肽疫苗与环磷酰胺和IL-12联用，可产生较强的抗癌活性。Thoman等［29］针对ErbB2表达阳性的小鼠肿瘤模型，构建了一系列脂质ErbB2 / HER2表位肽疫苗，并对其抗肿瘤活性进行考察研究，为肿瘤疫苗的研发开辟了一个新方向。Granadillo等［30］将一种细胞穿透/免疫刺激肽与人类乳头状瘤病毒（HPV）16型E7抗原结合，构建了一种新型融合蛋白疫苗，并在小鼠模型实验中发现其能产生强效免疫和抗肿瘤反应，由此认为这种融合蛋白疫苗具有安全性好、临床开发成本低、使用方便等优势。Mansourian等［31］则将P5 HER-2/neu衍生肽包封于融合DOTAP阳离子脂质体中，构建抗肿瘤疫苗，并在小鼠模型中将其与CpGODN联用，结果发现，可有效诱导抗肿瘤免疫反应。Suzuki等［32］将复合新型肿瘤-睾丸抗原与抗血管生成肽偶联，获得4种治疗性多肽疫苗，并用于治疗非小细胞肺癌的Ⅰ期临床试验，结果显示，受试病人的生存期超过398 d，1年及2年的生存率分别达到58.3%及32.8%；且发现，其安全性好，能够有效刺激机体产生免疫反应。

3 多肽载体

多肽用作抗肿瘤药物的纳米载体，在实现靶向性给药、药物缓释、降低给药剂量、减少药物不良反应等方面具有独特优势［33-34］。

Liu等［35］将原位自组装多肽水凝胶用作紫杉醇载体，体外实验发现，其具有控释作用，且对肿瘤细胞具有高度靶向性。有研究者证实，使用多肽纳米纤维，包载疏水性抗癌药物喜树碱成胶囊，可保持其生物活性内酯形式；并提出，其他药物或许也可采用这种载体进行包封而成胶囊，且可提高包封效率［36-37］。这些具有生物降解活性的多肽纳米载体，一旦进入肿瘤细胞间质，会促进肿瘤细胞吸收所包载的药物。而且，将化疗药物封装在多肽纳米载体中，能提高药物的使用安全性，如使用选择性肿瘤引导肽，可提高所载药物的靶向性，降低药物的全身毒性［38］。此外，有研究者制备了一种两亲性肽VVVVVVKKGRGDS，其有效地利用肿瘤靶向序列RGD，能靶向性地介导阿霉素进入HeLa细胞。提示，具有自组装行为的两亲性肽，可作为一种有效的抗肿瘤药物智能载体，用于癌症治疗［39］。

4 结语

在肿瘤治疗研究中，研究者们发现，抗肿瘤多肽具有毒性低、靶向特异性明确、分子质量小和生物利用度高等优点。随着生物技术的进步以及药物研发工作者的努力，相信会有更多的抗肿瘤多肽应用到肿瘤治疗中，为肿瘤患者的治疗带来新的希望，未来抗肿瘤多肽的发展前景会更广阔。

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［专家介绍］ 殷润婷：副教授，国家青年科学基金和江苏省青年科学基金获得者。2005年9月被中国药科大学免试推荐为硕博连读分子药理学专业研究生，2010年6月毕业于中国药科大学肿瘤分子药理学专业，获理学博士学位；2010年7月至2012年3月于东南大学从事博士后研究工作。现工作于南通大学药学院，为中国药理学会会员、江苏省药理学会会员。主要从事肿瘤分子药理学研究，近五年主持国家和省部级研究课题2项，省重点实验室开放基金1项，主要参加国家及省市厅级研究课题11项。以第一作者发表SCI论文6篇。

LIU Guangzhao， ZHANG Jie， YIN Runting
（School of Pharmacy， Nantong University， Nantong 226000， China）

In recent years， the researches on application of antitumor peptides， which have small molecular weight， high specificity， low immunogenicity， high bioavailability and are easy to be synthesized and modifed， in the feld of cancer treatment have received extensive attention. At present， a number of antitumor peptides and their derivatives have been launched or entered into clinical research， which are important for clinical treatment of tumor. The recent advances in research of antitumor peptides for inducing tumor cell apoptosis， inhibiting tumor angiogenesis， inhibiting tumor cell growth and metastasis and as vaccines and drug carriers were reviewed.

antitumor peptide； cell apoptosis； angiogenesis； vaccine； drug carrier

Recent Progress in Research on Antitumor Peptides

Q516； R979.1

A

1001-5094（2015）09-0671-05

接受日期：2015-06-26

项目资助：国家自然科学基金（8140101073）；江苏省自然科学基金（BK20130395）

*通讯作者：殷润婷，副教授；

研究方向：肿瘤药理；

E-mail：yinrunting@126.com