近些年,具有抗肿瘤生物活性的人工合成多肽受到广泛的关注。尽管受技术条件的制约,目前多数抗肿瘤肽类药物的半衰期较短,但抗肿瘤肽类药物具有其独特的优势:它们分子量小、抗肿瘤特异性高、免疫原性低,并且易于合成和改造。目前,多种抗肿瘤肽及其衍生物已上市或进入临床研究,以肽为基础的治疗不仅高效低毒,还可以增加肿瘤对其他治疗方法的敏感度,对于肿瘤的临床治疗将具有重要价值。综述了诱发肿瘤坏死活性肽、细胞凋亡肽及功能阻断肽等几种新型天然抗肿瘤活性肽诱发肿瘤死亡的作用,并归纳其应用前景。

关键词: 抗肿瘤多肽 诱发肿瘤坏死活性肽 细胞凋亡活性肽 功能阻断肽

肿瘤细胞有其特殊的生长模式，包括可以无限复制、自我调节生长信号，对外界生长抑制信号不反应，抗细胞凋亡，自我调控血管生成，免疫逃逸等。我们需要根据肿瘤的不同特点寻找可行的治疗措施。近年来抗肿瘤治疗转向了新型抗癌方法的研究，例如以肽为基础的治疗，其与小分子化学药物相比，肽类对目标肿瘤具有更高的亲和力和更强的特异性，并且具有低毒性，还可以增加肿瘤对其他治疗方法的敏感度；与抗体相比，由于他们体积微小，因此它们更容易渗透到组织中。目前，多种抗肿瘤多肽已在进行较深入的研究，本文拟综述几种主要的抗肿瘤多肽的治疗前景和可能的作用机制。

展开剩余89% 1 新型抗肿瘤肽

1.1 诱发肿瘤坏死活性肽

诱发肿瘤坏死的肽是一种细胞膜溶胞作用肽，它具有作为新型抗癌药物的潜能。由于癌细胞膜外带负电荷的磷脂酰丝氨酸和氧糖基化粘液素的过度表达，意味着与正常的真核细胞相比，它们携带更多的净负电荷。因此在理论上能够攻击癌细胞并诱导坏死的肽类应当带正电荷。尽管已发现的诱导肿瘤坏死的肽之间几乎没有保守序列，但它们的共性是序列较短、带正电荷，并且在非极性溶剂中会形成两性分子结构。当诱导坏死的肽与细胞膜结合后，肽会通过膜溶解或膜穿孔机制使细胞膜被破坏，导致癌细胞坏死或凋亡。与传统化学治疗药物相比，诱导肿瘤坏死的肽类对肿瘤细胞具有更高的选择性。此外，这些肽能够通过膜溶解方式杀死对化疗产生抗性的癌细胞。

已在多种生物中发现诱导肿瘤坏死的肽类，包括昆虫、鱼类、两栖类以及哺乳类动物。有研究指出，在澳大利亚蛙和蟾蜍的皮囊腺中存在诱导肿瘤坏死肽，这些肽类对多种人类癌症都有治疗作用，包括白血病、恶性黑素瘤以及肺、结肠、中枢神经系统、卵巢、肾脏、前列腺和乳腺等器官肿瘤。在哺乳动物和各种昆虫体内存在的抗菌肽 A和抗菌肽 B，对人淋巴瘤和白血病都有一定的治疗作用。另外，存在于蜜蜂体内的蜂毒肽和防御素，对多种肿瘤细胞都有杀伤作用。由于防御素还能够抗血管生成，因此它已经成为治疗癌症的候选药物。

1.2 细胞凋亡活性肽

癌细胞对凋亡信号反应的阈值比正常细胞高，因此肿瘤细胞能够逃避凋亡。这使细胞凋亡诱导肽成为抗肿瘤治疗的重点研发药物。来源于牛骨髓的乳铁蛋白肽、爪蟾抗菌肽2、人内源性抗菌肽CAP-18和BMAP-28等阳离子肽，均可以诱导线粒体依赖性细胞凋亡。在透过细胞膜后，这些肽会干 扰 线 粒 体 膜 电 位 的 平 衡，促 进 细 胞 色 素 C(cytochrome C)的释放。在细胞浆中，细胞色素C与capase-9、凋亡诱导因子-1结合形成凋亡复合体，从而激活capase-9及其下游capase和凋亡相关蛋白的活性，使细胞走向凋亡。在抗癌药物筛选过程中，发现来源于人肾素-血管紧张素系统的血管紧张素、来源于 α-胎蛋白的生长抑制肽(growth-in hibitory peptide,GIP)，均具有抑制肿瘤细胞生长和增殖的作用。虽然上述多肽抑瘤作用机制尚不完全明确，但研究发现，在肺癌细胞中血管紧张素可以通过与血管紧张素肽受 体 结 合，抑 制 诱 导 有 丝 分 裂 的 环 氧 化 酶(cyclooxygenase,COX-2)的活性，并诱导细胞凋亡。GIP可 以 通 过 抑 制 有 丝 分 裂 原 激 活 的 蛋 白 激 酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路来抑制癌细胞的生长。来源于GIP的一种8个氨基酸残基的小分子多肽显示了同样的作用，它也能选择性地抑制人雌激素依赖性乳腺癌细胞的增殖。

很多凋亡信号相关分子(包括肿瘤抑制蛋白ｐ53、细胞凋亡前蛋白Bax以及抗细胞凋亡蛋白Bcl-2)在肿瘤中的表达都发生下调。一半以上的人类肿瘤的ｐ53基因发生突变，而其他肿瘤的ｐ53调控的凋亡通路也会发生缺陷，因此恢复肿瘤细胞 ｐ53通路的活性是癌症治疗的重要策略。有报道称来源于ｐ53及其相关蛋白 SMAR1和ｐ73的多肽可以部分恢复ｐ53的功能。最近，一种新的来源于ｐ53的含有37个氨基酸的肽显示其可以与ｐ73结合，进而诱导ｐ73依赖性细胞凋亡。ｐ73是一种ｐ53相关蛋白，但是在癌症情况下却罕见突变，因此该多肽能够补偿ｐ53的功能。

Bcl-2以及相关的胞质蛋白，如Bak、Bax、Bad，在调节细胞凋亡过程中起中心作用。Bcl-2借助 ＢＨ３结构域与促细胞凋亡蛋白Bax、Bak、Bid或Bad形成异质二聚体，如果促凋亡蛋白相对量高于Bcl-2，则凋亡蛋白同二聚体的数量增多，从而促进细胞凋亡；而如果Bcl-2相对量高于促凋亡蛋白，则Bcl-2同二聚体的量增多，细胞凋亡受到抑制。在很多癌症中Bcl-2不能够与促细胞凋亡蛋白形成复合物而使肿瘤细胞逃避凋亡。研究发现，人工合成的覆盖BH3结构域的多条寡肽可以与抑制细胞凋亡的Bcl-2和 Bcl-XL的表面物质相互作用，从而促进肿瘤细胞的凋亡。同样，来源于促细胞凋亡调节因子N末端的Smac/DIABLO的肽(Ala-Val-Pro-Ｉle)可以阻断细胞凋亡抑制因子的作用，诱导细胞凋亡，发挥抗肿瘤活性。

2 功能阻断肽

除了具有肿瘤细胞杀伤作用的生物活性肽，那些在拮抗受体功能、细胞粘附和转移过程中发挥功能的多肽在肿瘤治疗中也会发挥重要的作用。

2.1 受体拮抗肽

与肿瘤细胞表面激素受体竞争结合配体的小分子多肽在抗癌药物研发过程中越来越受关注。目前研究的主要靶向激素受体有生长激素抑制素受体、胃泌激素释放肽(GRP)受体和促黄体激素释放激素(LHR)受体。无论是体内抗肿瘤研究还是体外研究，激素受体类似物都显示了极强的抗癌活性，部分已经进入了临床试验。例如缓激肽(bradykinin,BK)可以通过激活MMP而促进肿瘤细胞的生长、侵袭和转移，因此肽类BK受体拮抗剂能够阻断肿瘤转移的过程。氨基肽酶N(CD13)是一种细胞表面蛋白酶，它可以在多种细胞中表达，并且在肿瘤内皮细胞过表达。NGR是一个小分子三肽，于噬菌体肽库中筛选获得，作为氨基肽酶N的肿瘤靶向肽来抑制血管生成。

2.2 细胞粘附因子拮抗肽

细胞粘附抑制多肽可以影响细胞外基质(ECM)与肿瘤细胞的结合，在肿瘤转移和血管生成中起重要作用。例如，RGD三肽是粘附分子上为整合素所识别的模序，因此RGD可以抑制整合素介导的肿瘤细胞与ECM配体的粘附，可以阻断肿瘤的浸润与侵袭。此外还有西仑吉肽(血管生成抑制剂)，是一种环形含RGD模序的多肽，与非环形肽相比有更好的抗肿瘤作用，并且该药已经进入临床Ⅰ／Ⅱ期试验。同样，拮抗整合素 α5β1与纤维粘连蛋白结合的ATN-161也具有类似的作用。层粘连蛋白受体是一种高亲和力的层粘连蛋白结合蛋白，并且可以在多种癌症肿瘤细胞表面过度表达。YIGSR肽能阻断层粘连蛋白-1受体上的配体结合区域，从而抑制癌细胞与细胞外基质的粘附，最终达到抑制肿瘤浸润和转移的功效。

2.3 蛋白质激酶抑制肽

通常在癌细胞中蛋白激酶非常活跃，这也成为癌症治疗的靶标之一。激酶家族可分为酪氨酸磷酸化特异性激酶(酪氨酸激酶)和丝氨酸或者苏氨酸磷酸化特异性激酶(丝氨酸/苏氨酸激酶)。小分子肽可以抑制蛋白激酶与底物相互作用。例如P15肽通过抑制酪蛋白激酶2(casein kinase2,CK2)介导的磷酸化发挥其在荷瘤鼠体内极强的抗肿瘤作用，并且没有任何毒副作用。

2.4 蛋白酶抑制因子

肿瘤细胞通过分泌不同的蛋白水解酶分解细胞外基质，促进肿瘤的浸润和转移。主要相关酶有MMPs、uPA和cathepsin。含有His-Trp-Gly-Phe(HWGF)序列的环肽可以选择性抑制金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的活性，从而抑制肿瘤转移。uPA可以通过其N末端(uPA 19-31aa)与细胞表面受体(uPAR,也称CD87)结合激活纤溶酶(plasmin)，进而分解细胞外基质。环肽WX-360Ｗ和WX-360-Nle包含uPAN末端受体结合序列，可以完全阻断uPA-uPAR间的相互作用，已有报道可以有效抑制人异种移植卵巢肿瘤的生长。

2.5 抗血管生成肽

目前已经发现多种内源性血管生成抑制剂，部分天然抑制剂还是ECM的组分或凝血途径的蛋白因子水解片段。但这些内源性血管生成抑制剂大部分都是分子量较大的复合蛋白片段，组织渗透性差，很容易被清除掉，并且药用的生产成本很高。现在很多研究者热衷于寻找与大分子内源性血管生成抑制蛋白或多肽功能 相 近 的 小 肽。例 如 来 源 于 血 小 板 反 应 蛋 白-1(thrombosponding-1,TSP-1)N末端的七肽具有与TSP-1相似的抗血管生成活性，这个七肽衍生物ABT-510已进行到临床Ⅱ期试验阶段。内皮抑素(endostatin)是一种由184个氨基酸组成的多肽，是目前发现的作用最强、实验效果最好的血管生成抑制剂，研究发现一个包含内皮抑制素(endostatin)部分序列的27肽与内皮抑制素的功能相近，它几乎具有内皮抑制素的抗肿瘤生长、浸润和转移的全部活性。参与外源性凝血途径 的 组 织 因 子 途 径 抑 制 物(tissue factor pathway inhibitor,TFPI)通过与极低密度脂蛋白(VLDL)受体之间相互作用而具有很强的抗肿瘤和抗血管生成活性。目前研究显示，TFPI是通过其C末端的一个由23个氨基酸残基组成的片段(TFPIc23)来调节血管生成和肿瘤生长的，该多肽有望应用于肿瘤的治疗。

2.6 免疫激活肽

肿瘤病人体内的免疫应答能力一般都受到抑制。肿瘤的微环境中存在大量的免疫抑制分子，能够抵抗免疫防御系统对肿瘤的清除。因此在癌症治疗过程中可以使用免疫佐剂来激活机体固有免疫应答和特异性免疫应答。研究人员发现，用CT26肿瘤细胞裂解肽SPSYVYHQF(AH1)免疫BALB/c鼠，再给小鼠接种CT26肿瘤细胞，该多肽疫苗没有保护作用。但是,AH1与卵清蛋白OVA多肽(ovalbumin,232~337)）联合给小鼠免疫可以引发较强的Th1免疫应答，抗肿瘤有效率达83%。

很多来源于微生物的小肽具有激活非特异性免疫应答活性。例如结核分枝杆菌的胞壁酰二肽(muramyldipeptide,MDP)长期以来一直被用作免疫佐剂，并且具有抗肿瘤活性.MDP的抗肿瘤作用是通过激活巨噬细胞、NK细胞和淋巴细胞并促进炎症因子的释放而实现的。研究者们也正在努力合成MDP的类似物和衍生物，并提高其活性。有报道称MDP与其他药物联用，特别是与细胞因子药物和化学治疗药物的联用有显著的增敏效果。其他免疫增强肽，例如bestatin和FK-565也具有抗肿瘤活性。Bestatin是从橄榄网状链球菌中提取的小分子多肽，是氨基肽酶N(CD13)的特异性抑制剂，能够抑制血管生成，对肿瘤有明显抑制作用。

存在于血浆球蛋白的多肽也有很强的免疫激活功能。例如,tuftsin是由IgG重链Fc段裂解而成的四肽，可以与巨噬细胞、单核细胞、白细胞特异性结合，并且能够激活机体的免疫应答。另外，源自C反应蛋白的RS-83277可以激活体内巨噬细胞，使其产生促炎细胞因子及单核细胞趋化蛋白，后两者具有肿瘤杀伤功能。

3 增强抗肿瘤肽活性的策略

抗肿瘤肽近年来受到国内外医药领域的广泛关注，很多抗肿瘤肽的研究已经进入到临床前或临床试验阶段，显示出巨大的应用价值，目前研究的重点是怎样提高肿瘤靶向肽的抗癌效果。氨基酸替代法是肽修饰的 最 简 单 的 方 法。例 如AFPep(alpha fetoprotein peptide)是一个分子量为969Da的有抗癌活性的口服环化多肽，其来源于甲胎蛋白(AFP)抗癌活性位点(472EKTPVNPG479)，经氨基酸替换和环化修饰后序列变为 cyclo-(EKTOVNOGN)，临床实验证明氨基酸改造后的AFPep在雌激素受体阳性乳腺癌的预防和治疗方面具有突出的疗效。另一种修饰方法是将多肽中的L-氨基酸替换成D-氨基酸的方法，可以明显延长多肽的半衰期，从而使其在体内发挥更好的生物学效应。例如西曲瑞克是一种生成素释放激素(LHRH)拮抗剂，用于卵巢癌、子宫内膜癌等生殖系统肿瘤的治疗，它是将LHRH中的个别氨基酸替换为非天然构象的D-氨基酸，使其在多种酶作用下半衰期由原有的几小时延长至50小时，获得更好的成药性。合成模拟肽是另一种研究思路，例如TSP-1的模拟肽ABT-510，它既是血管生成的高效抑制剂，而且与源自TSP-1的普通七肽相比，它具有更高的生物利用度和更低的清除率。

肽工程可以将两种肽组合在一起得到一种新型抗癌能力更强的多肽。这种新型组合肽可以进行活性互补并可能获得单体所没有的特性。例如P18是将抗菌肽A的N末端α螺旋与爪蟾抗菌肽2的C末端α螺旋相连接得到的组合肽，它虽然对人类肺癌细胞具有极强的细胞毒性，但却无明显的溶血作用。此外，MDP与tuftsin组合肽是一种作用持久而且高效的免疫佐剂。同样，研究者们将来源于具有抗血管生成作用的蛋白如血小板因子4(RF-4) ４、白细胞介素8(IL-8)及细菌渗透蛋白(BPI)β区域的短序列结合起来，得到一种新型抗血管生成肽AnginexTM，与原蛋白相比，它具有更强的抗血管生成作用。目前，对AnginexTM的抗癌研究已经进入了临床试验阶段。

在抗肿瘤肽活性改造研究中，影响多肽活性的理化参数很多，包括空间构象、亲水性、疏水性、电荷数等，这些指标相互制约、相互影响，我们需要综合分析抗肿瘤肽的各种理化性质，筛选出具有较高结构稳定性的高活性多肽。另外，某些已知的抗肿瘤肽在抗肿瘤的同时还具有溶血性，极大限制其临床使用。我们一方面可以将其制成缓释制剂进行局部给药，增加其与肿瘤细胞直接作用的时间等途径而达到减毒增效的目的；另一方面，在保留多肽活性区段的同时，还可对多肽的基因结构进行改造，经发酵表达可获得具有较低溶血性的抗肿瘤肽。这些研究对于抗肿瘤肽的临床应用具有重要意义。

4 结 语

在肿瘤治疗的研究中，科学家们发现肽类作为抗肿瘤药物具有很大的开发前景。多肽作为药物具有独特的优势：分子量小，无免疫原性，组织渗透性好；亲和力高，副作用小；多肽固相化学合成使生产成本较其他生物药低。全世界已有近70种多肽类药物上市，270多种多肽进入临床研究，更有700多种多肽处于临床前研究阶段，其中有10余种抗肿瘤肽上市。过去，我国的多肽药物市场几乎是国外产品的一统天下，近年来，我国化学合成多肽产业快速兴起，市场销售规模逐年扩容。但我们应该看到，我国2010版药典收录的多肽药物仅有20余种，均为国外已过专利保护期或未在我国申请专利的药物，其中抗肿瘤肽仅有一种（醋酸奥曲肽），我国迫切需求开发出具有自主知识产权的抗肿瘤多肽药物。任何一种药物研发的方向都是这种药物能否在有效的时间、准确的部位发挥有效的药物作用。尽管受工艺、设备及技术条件的制约，我们合成高纯度并且安全的多肽制剂的工艺还需要改进，但是相信随着研究工作的深入，会有越来越多的抗肿瘤活性肽进入临床，为肿瘤的治疗带来新的希望。

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