摘要:
生物大分子在许多疾病的治疗中发挥着重要的作用,但由于细胞膜的天然屏障作用,使得这些生物大分子的实际应用受到限制。细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPPs)是一类具有较强跨膜转运能力的小分子肽,可携带多肽、蛋白质和核酸等多种大分子物质进入细胞,开辟了外源物质进入细胞的新途径。细胞穿膜肽作为一种新型递送工具,具有广阔的应用前景。
细胞穿膜肽的结构特点与分类
CPPs的种类繁多,其分类依据有物理化学特性、来源、摄入机制、生物医学应用等,目前尚没有统一的定论。根据其物理化学特性,CPPs可以分为三种类型:阳离子型、两亲型和疏水型,其中以阳离子型和两亲型CPPs为主,约占85%,而疏水型CPPs仅占15% 。
细胞穿膜肽作为转运载体在癌症治疗中的应用
CPPs依赖性的药物传递系统,已用于各种疾病的治疗研究,包括:神经性疾病、哮喘、局部缺血、糖尿病以及癌症,其中癌症的治疗研究居于首位。作为有效的转运工具,CPPs已成功将多种细胞毒性药物导入**细胞,用于诱导**细胞凋亡。
CPPs介导小分子药物的跨膜转运
小分子抗癌药物具有体积小和亲油特性,能够高效扩散进入**细胞,但当**细胞频繁地暴露于相同的药物时就会出现多重耐药性(multidrug resistance, MDR)。为了解决这个问题,一些研究者尝试将这些药物和CPPs结合,介导这些小分子药物进入细胞。Dubikovskaya等通过二硫键将八聚精氨酸R8与抗癌药物紫杉酚连接,形成R8-紫杉酚共价物 。结果显示,对于紫杉酚敏感的**模型,R8-紫杉酚共价物与紫杉酚单独作用具有相似的效应,而对于具有紫杉酚抗性的**模型,R8-紫杉酚共价物要比紫杉酚单独作用更容易诱导**细胞凋亡。小分子药物与CPPs结合有很多优点,除了能够克服多重耐药性,还能够增加药物的水溶性,提高药物的利用率。为了增加抗癌药物的细胞毒性和靶向转运,Lee等利用化学方法将阿霉素、TAT和聚合壳聚糖骨架结合,产生壳聚糖/阿霉素/TAT嵌合体,与无TAT嵌合的阿霉素或者壳聚糖/阿霉素相比,此嵌合体显示出更有效的细胞内化,且能够改变阿霉素在生物体内的分布,增强**定位,从而显著地抑制**生长 。