LTP-001

摘要 作为一种新型靶向治疗手段，肽-药物偶联物整合了肽段、药物载荷及连接子，构建了一套高效的药物递送系统。该模块化设计在保留靶向治疗固有选择性优势的同时，赋予了其一系列治疗潜力：包括增强药物靶向性、实现可控药物释放、提高生物利用度，以及降低系统毒性和免疫原性。更重要的是，PDCs可借助其主动靶向能力与刺激响应性药物释放特性，诱导免疫原性细胞死亡，并协同重编程免疫抑制性肿瘤微环境，从而实现对肿瘤的精准干预。该策略展现出良好的有效性与安全性平衡，在免疫治疗中潜力显著，最终可提升抗肿瘤治疗指数。目前，PDC药物Lutathera已获美国FDA批准用于癌症治疗，另有多个PDC候选药物正处于临床试验阶段。本文系统综述了过去五年间PDCs在癌症治疗领域的最新研究进展，重点阐述了基于肽段、连接子和药物的分子设计策略，以及如采用纳米策略构建PDCs等近期技术突破，并探讨了PDCs在单药治疗和联合治疗中的应用。此外，文中还分析了PDCs的治疗优势、现存挑战与未来临床应用前景，以期为深入理解PDCs及推动未来抗肿瘤治疗发展提供新的视角。 引言 肽-药物偶联物（PDCs）是一类由靶向肽、治疗药物和刺激响应性连接子组成的靶向治疗剂。通过结合肽的精准识别能力和药物的可控释放特性，PDCs能够实现高效且肿瘤选择性的药物递送。其作用机制涉及肽介导的受体结合或内吞作用，将细胞毒性药物（如多柔比星、喜树碱）、抑制剂或光敏剂内化至肿瘤细胞中，通过嵌入DNA、抑制微管蛋白、抑制拓扑异构酶或破坏核苷酸合成等途径诱导细胞凋亡。PDCs的模块化设计增强了药物在肿瘤部位的浓度，允许精细调控释放动力学，并降低了全身毒性。凭借这些协同作用和安全性优势，PDCs正推动着精准肿瘤学领域的发展。迄今为止，PDC药物Lutathera已分别获美国FDA批准用于胃肠胰腺神经内分泌肿瘤和多发性骨髓瘤，另有多款候选药物正在针对食管癌、胶质瘤和非小细胞肺癌等癌症进行临床试验。 PDCs的肽组分可以是受体靶向肽或细胞穿膜肽，有助于特异性结合细胞表面受体或增强细胞内递送。药物载荷通常是细胞毒性剂（如多柔比星、紫杉醇）、抗肿瘤抑制剂（如丝裂霉素）或光敏剂（如卟啉衍生物）。连接子不仅作为共价桥梁，还充当响应模块，能够在特定的肿瘤微环境条件（如酸性pH、富集酶或升高的活性氧）下释放药物。这种靶向和触发释放机制促进了局部高药物浓度，提高了治疗指数，并最大限度地减少了全身毒性和免疫原性。此外，肽凭借其低免疫反应性、高效的肾脏清除和有限的组织非特异性渗透，为安全性做出了贡献。PDCs的模块化架构支持对肽序列、连接子化学和药物类型的定制，从而能够适应不同的肿瘤分子特征。值得注意的是，某些PDCs可以自组装成纳米结构。融合了纳米药物与靶向递送的优势。这类纳米PDCs提供了增强的肿瘤蓄积、延长的循环时间以及个性化联合策略的潜力。 肽合成技术的进步，包括固相和液相方法，促进了复杂肽序列的构建。D-氨基酸取代、环化和引入非天然氨基酸等结构修饰进一步提高了抗蛋白水解稳定性和结合亲和力。连接子设计同样关键：可裂解连接子（如腙键、二硫键）允许在病理生理刺激下控制药物释放，而不可裂解连接子则增强了血浆稳定性并延长了半衰期。近年来，PDC的设计已从传统的分子偶联物演变为多功能纳米级递送系统。这些纳米PDCs通过疏水相互作用、氢键或π–π堆积相互作用自组装，并整合了多级靶向、刺激响应性药物释放、联合疗法（如化学-免疫-光疗）和增强的组织穿透等特性。纳米尺度促进了肿瘤选择性的药物富集，并通过共载诊断剂（如Gd³⁺）支持诊疗一体化应用。 鉴于PDCs在肿瘤治疗和靶向药物递送领域已显示出突破性潜力（图1），本文回顾了PDCs的发展历程和研究突破，重点聚焦2020年以来PDCs的分子构建策略及其在肿瘤治疗中的应用（表1），包括系统分析不同类型肽、连接子优化和载药选择等关键设计要素，并述评了新兴技术（如纳米尺寸PDCs）的研究突破。同时，探讨了PDCs作为单药及其与化疗、免疫疗法等联合方案在临床应用中的进展。此外，也讨论了PDCs的治疗优势、现有挑战及未来的临床应用前景。 PDCs的发展历程 1913年，德国科学家Paul Ehrlich提出了“生物导弹”的概念，通过将毒性药物搭载在特异性靶向肿瘤细胞的载体上，以实现精准杀死癌细胞的目标，这为PDCs奠定了概念基础。20世纪80至90年代，多个研究组发现了肽的肿瘤受体特异性结合能力。受抗体-药物偶联物（ADCs）的启发，研究人员开始利用肽具有分子量较低、合成较简单等优势作为靶向部分，开创了将肽与细胞毒性药物偶联的先河。21世纪初，研究人员设计了首个PDC，将放射性核素（如¹⁷⁷Lu, ⁹⁰Y）与生长抑素类似物偶联用于神经内分泌肿瘤治疗。首款PDC药物¹⁷⁷Lu-DOTATATE（商品名Lutathera）于2009年在NETTER-1试验下进入III期临床开发，研究其在进展性胃肠胰腺神经内分泌肿瘤的靶向放射性核素治疗中的应用。2011年，基质金属蛋白酶（MMP-2）敏感配体被开发并应用于PDCs，实现了在肿瘤微环境中特异性触发细胞毒性药物释放。2014年，哈佛大学团队设计了两亲性肽-紫杉醇自组装PDCs，通过形成纳米颗粒来增加肿瘤蓄积，突破了实体瘤的穿透屏障。2018年，首款PDC药物Lutathera获FDA批准用于胃肠胰腺神经内分泌肿瘤。2019年，斯隆凯特琳纪念癌症中心开发了靶向PSMA/CD46的双环肽-PDC，通过双受体协同作用克服前列腺癌的异质性耐药。2020年，诺华公司公布了口服PDC（环孢素A偶联NVP015）的临床前数据，生物利用度达30%，突破了肽类药物的口服递送瓶颈。2021年，第二款PDC药物美法仑氟苯酰胺获FDA批准用于多发性骨髓瘤，通过肿瘤中高表达的氨肽酶实现烷化剂的选择性释放。2023年，PDCs扩展到非肿瘤学应用，例如靶向TGF-β的抗纤维化PDCs和抗菌肽-抗生素偶联物。2024年，拜耳公司启动了一款诊疗一体化PDC（⁶⁸Ga/¹⁷⁷Lu-BAY-356）的I期临床试验，首次实现了PET成像与靶向放疗的同步（图2）。 目前，全球已有超过30种PDCs进入临床试验，靶向包括实体瘤、血液恶性肿瘤和代谢疾病在内的多种治疗领域（表2）。这一快速进展凸显了PDCs作为治疗平台的巨大潜力。尽管多项PDC候选药物在特定临床试验中已显示出良好的疗效，但大多数仍处于I/II期阶段，其临床疗效和安全性仍需通过更大规模的研究进一步验证。迄今为止，仅有两款基于PDC的药物获得美国FDA批准。其中一款是Lutathera（镥[¹⁷⁷Lu]奥曲肽），是一种肽受体放射性核素疗法，于2018年获批。它由生长抑素类似物奥曲肽通过DOTA螯合剂与放射性核素¹⁷⁷Lu偶联而成。该药物选择性靶向过表达生长抑素受体亚型2的肿瘤，通过局部β辐射发射诱导DNA损伤和细胞死亡。III期NETTER-1试验确立了其对生长抑素类似物耐药的晚期中肠神经内分泌肿瘤患者的疗效。与高剂量奥曲肽LAR相比，¹⁷⁷Lu-Dotatate组（每次给药7.4 GBq，每8周一次，共4个周期）表现出显著优越的结果：无进展生存期的风险比为0.21（95% CI: 0.13–0.33），20个月PFS率分别为65.2% vs 10.8%。客观缓解率为18%，显著高于对照组的3%。中期分析也显示出总生存期的有利趋势。长期安全性数据显示，骨髓增生异常综合征发生率较低（约2%），肾毒性可控。 美法仑氟苯酰胺是一种靶向氨肽酶的烷化剂，属于肽-药物偶联物。由于其独特的亲脂结构，该药物能快速穿过细胞膜，并被细胞内氨肽酶迅速水解以释放活性烷化代谢物，通过诱导DNA交联发挥抗肿瘤作用。基于II期HORIZON研究的阳性结果，美法仑氟苯酰胺于2021年2月26日获得FDA加速批准，联合地塞米松用于治疗既往接受过至少四线治疗、且疾病对至少一种蛋白酶体抑制剂、一种免疫调节剂和一种抗CD38单克隆抗体耐药的复发性或难治性多发性骨髓瘤成人患者。研究显示，在157例经过重度预处理的患者中，该方案实现了29%的客观缓解率，无进展生存期为4.2个月，中位总生存期为11.6个月。然而，其安全性显示出显著的血液学毒性：≥3级中性粒细胞减少症、血小板减少症和贫血的发生率分别为79%、76%和43%。基于这些风险，制造商于2021年10月自愿将该产品从美国市场撤出。这一决定凸显了在加速批准路径下通过确证性临床试验验证临床获益的重要性，也凸显了在多药耐药骨髓瘤患者中实现持久生存获益方面持续存在的挑战。PDCs中的肽 作为PDCs的核心组成部分，肽是由肽键连接的5-50个氨基酸组成的短链生物分子，分子量范围为500至10,000 Da。肽相较于蛋白质具有明显优势，包括分子尺寸更小、结构多样性更强、化学修饰更容易以及可通过化学合成或生物工程策略高效生产。氨基酸序列的内在多样性赋予了肽两亲性、阳离子性或疏水性等特征，并具有低免疫原性。这些特性使其具备关键的生物学功能，包括膜转运、靶点识别和环境响应性。根据其功能特征，肽可分为靶向肽（TPs）、细胞穿膜肽（CPPs）和多功能肽。通过战略性的化学修饰和结构工程，结合受体特异性识别机制和受体介导的跨膜转运/膜穿透能力，PDCs实现了增强的肿瘤特异性蓄积和高效的组织穿透。这种功能优化赋予了PDCs多种治疗优势，包括精准的肿瘤靶向、生理屏障穿透、位点特异性药物蓄积和降低的全身毒性。总的来说，这些进展使PDCs成为靶向癌症治疗的新型战略平台。靶向肽 TPs代表一类通过噬菌体展示或化学文库筛选获得的功能性短肽序列，能够特异性识别并结合靶点受体。TPs通常由3-14个氨基酸组成，可特异性结合肿瘤细胞表面或微环境中过度表达的受体。TPs通过模拟天然配体结构或关键氨基酸序列来实现精确的受体识别。其特定的空间构象使其能够与受体结合域互补匹配，其中关键氨基酸残基通过形成氢键网络、静电吸引和疏水相互作用实现精确靶向。在PDCs中整合TPs可实现主动的肿瘤靶向。与TPs偶联有助于药物在肿瘤组织中局部蓄积，从而提高瘤内药物水平，增强治疗效果，同时最大限度地减少全身毒性。此外，与TPs形成PDCs有助于提高药物的稳定性和水溶性，从而增强生物利用度。 TPs因其固有的两亲性结构而表现出显著增强疏水性治疗剂溶解度的能力，从而改善生物利用度和制剂可行性。此外，TPs可以通过受体介导的转胞吞作用主动穿过血脑屏障，直接解决胶质母细胞瘤化疗中关键的药物递送瓶颈。Backer等人通过将SN-38与T7肽（HAIYPRH）通过组织蛋白酶B可裂解的Val-Ala连接子偶联，开发了一种用于胶质母细胞瘤治疗的PDC T7-SN-38。T7肽通过与BBB内皮细胞和胶质瘤细胞上高表达的转铁蛋白受体特异性结合，促进通过受体介导的内吞作用穿过BBB，并增强颅内药物蓄积。VA连接子可被肿瘤组织中过度表达的组织蛋白酶B特异性水解，从而实现T7-SN-38的局部激活和随后SN-38的释放以发挥抗肿瘤作用（图3A）。在组织蛋白酶B激活下，T7-SN-38在24小时内可高效释放高达80%的SN-38，对U87MG细胞显示出强效的细胞毒性，IC50为70.07 nM。总之，T7-SN-38的模块化设计提供了一种克服BBB、增强肿瘤蓄积和降低全身毒性的新策略。 肿瘤表面标志物的异质性为开发高特异性TPs奠定了基础，从而能够实现PDCs的精确递送，以增强肿瘤选择性并降低全身毒性。利用靶向TfR的肽B6（GHKAKGPKKC）特异性结合在结直肠癌细胞上高表达的TfR的能力，Zhang等人设计了靶向TfR的PDC LWJ-M30用于CRC治疗。LWJ-M30通过二硫键连接子将B6肽与美登素（DM1）偶联构建而成。LWJ-M30可利用B6肽对CRC相关TfR的特异性实现肿瘤靶向递送，依靠肿瘤细胞内的还原性细胞内环境触发二硫键断裂并释放活性DM1，从而发挥抗肿瘤作用（图3B）。体内研究表明，与游离DM1对照组相比，LWJ-M30能有效抑制CRC移植瘤（特定细胞系）的肿瘤生长，且具有良好的生物安全性。总之，这种结合了TfR靶向肽和细胞内还原响应性释放机制的PDCs构建策略在降低毒性的同时增强了疗效，从而为靶向CRC治疗提供了一种治疗途径。 为了应对结直肠癌治疗中的挑战，并克服靶向癌症干细胞的有效药物沙利霉素（Sal）水溶性差和缺乏靶向特异性的问题，Hao等人通过二硫键将靶向CD44的A6肽（CRRETAWAC）连接到沙利霉素上，开发了一种PDC Sal-A6。采用20-OH修饰策略而非传统的1-COOH位点来连接A6肽和沙利霉素衍生物，在保留沙利霉素生物活性的同时，实现了CD44介导的肿瘤靶向和肿瘤微环境中谷胱甘肽响应的药物释放。Sal-A6协同结合了CD44靶向和CSC抑制作用，同时二硫键连接实现了肿瘤特异性药物释放，实现了强效的抗肿瘤作用和逆转铂类耐药（图3C）。Sal-A6对CD44+结直肠癌细胞显示出增强的效力，尽管在体外其IC50值在微摩尔范围内（从12.42降至5.45 μM）。因此，它能在小鼠模型中有效抑制肿瘤生长，并在体内下调CSC标志物Nanog和Oct-4的表达，证明了其克服耐药性的潜力。 TPs可以进一步被设计成自组装纳米递送系统，形成具有高载药能力、增强稳定性和肿瘤靶向蓄积的纳米颗粒，从而显著提高PDCs的递送效率和治疗效果。为了解决CPT在CRC治疗中的全身毒性和靶向性差的问题，Du等人开发了OCENM，这是一种基于CPT-ET偶联物的肿瘤靶向和刺激响应性纳米药物，实现了肿瘤特异性CPT蓄积和协同抗肿瘤作用。OCENM由自组装的两亲性单元组成，其中靶向富含亮氨酸的α-2-糖蛋白1（LRG1）的亲水性ET肽（ESYSAKHRIMLT）通过组织蛋白酶B可裂解的连接子与CPT偶联，同时共同递送PARP抑制剂奥拉帕尼以破坏DNA修复机制。利用ET肽对LRG1的高亲和力，OCENM能够将CPT精确递送至LRG1过表达的CRC肿瘤，而奥拉帕尼通过阻断修复通路加剧DNA损伤，协同诱导肿瘤细胞凋亡（图3D）。在MC38荷瘤小鼠中，OCENM表现出与联合治疗相近的抗肿瘤活性，实现了90.6%的肿瘤重量抑制。这项工作开创了一种LRG1靶向的纳米递送策略，将组织蛋白酶B触发的药物释放与双重作用的DNA损伤/修复抑制相结合，为在CRC治疗中提高疗效和降低毒性提供了一种新方法。 细胞穿膜肽 CPPs是由5-30个氨基酸组成的肽，能够通过直接穿透或内吞作用高效穿过细胞膜，从而增强治疗药物（核酸、蛋白质、纳米颗粒）的细胞内递送，提高疗效并降低正常细胞毒性。CPPs的跨膜特性主要受其阳离子性或两亲性性质调控，促进通过直接穿透和能量依赖性内吞途径进入细胞。在直接穿透过程中，CPPs的阳离子区域与阴离子膜磷脂之间的静电相互作用诱导瞬时孔形成，促进偶联治疗药物的被动扩散。或者，内吞内化通过各种机制发生，包括网格蛋白介导的摄取、小窝蛋白依赖性途径和大胞饮作用，所有这些都主动将PDCs转运到细胞内。 在PDCs的设计和应用中，CPPs显示出卓越的跨膜能力，不仅能高效地将药物载荷递送穿过细胞膜，还能采用不同的内化机制，包括直接与脂双层相互作用（形成瞬时孔）或静电吸引介导的内吞作用（通过网格蛋白依赖/非依赖途径或大胞饮作用），随后进行有效的内体逃逸以确保细胞质内药物释放。这种高效的跨膜递送系统显著增强了细胞内药物蓄积，特别是克服了传统递送方法对膜不通透性治疗药物的限制，同时通过优化细胞质滞留显著提高了药物生物利用度。 作为一种膜活性、细胞穿透和细胞渗透性活性肽，蜂毒肽可用作PDCs设计中有效的药物递送载体。为了解决蜂毒肽在临床上的局限性，例如高全身毒性和缺乏肿瘤特异性，Huang等人通过用组氨酸取代精氨酸和赖氨酸残基，然后通过C末端的二硫键连接CPT，设计了一系列pH可激活的蜂毒肽类似物（AAM系列），从而创建了双功能PDC CPT-AAM-1/2。在酸性条件下，组氨酸质子化带正电荷，从而能够静电靶向带负电荷的肿瘤细胞膜并增强细胞内药物蓄积（图4A）。在较高浓度（10 μM）下，CPT-AAM-1可通过蜂毒肽的成孔活性直接裂解细胞膜。在体内，瘤内注射CPT-AAM-1通过荧光成像验证了其在肿瘤内的精确滞留，显示出强大的肿瘤生长抑制效果（与对照组相比减少超过10倍），并且延长了生存期而未出现主要器官毒性。总之，这种膜破坏和细胞内药物释放的肿瘤特异性双模式疗法为克服肿瘤异质性和蜂毒肽转化障碍提供了一种新策略。 基于CPP的双功能PDCs可以同时利用膜穿透能力来提高药物生物利用度和肿瘤蓄积，利用靶向部分来增强肿瘤选择性，从而发挥主动治疗作用，协同增强治疗效果。为了解决紫杉醇（PTX）在胶质母细胞瘤治疗中的关键局限性，包括水溶性差、肿瘤靶向性不足和耐药性，Rizvi等人通过酸不稳定的琥珀酸连接子（SA）将PTX偶联到双功能CPP c[RGDKLAK]上，设计了一种pH响应性PDC（CPP-SA-PTX）。c[RGDKLAK]肽介导双重治疗效果，其中RGD序列选择性靶向胶质母细胞瘤细胞上过表达的αvβ3整合素受体，而KLA序列介导肿瘤细胞凋亡。SA连接子可以在肿瘤微环境中特异性水解，从而实现肿瘤选择性药物释放（图4B）。CPP-SA-PTX在生理条件下表现出卓越的稳定性（>90%），但在pH 5.0条件下24小时内可实现91%的PTX释放，SPECT成像证实其显著增强了肿瘤特异性药物蓄积。体内研究表明，在胶质母细胞瘤荷瘤小鼠中，CPP-SA-PTX在5.9 μmol/kg剂量下显著抑制肿瘤生长，肿瘤体积减少51%，与对照组相比显示出3.03倍更高的抗肿瘤疗效。这种整合了肿瘤靶向穿透、pH控制药物释放和诊疗一体化能力的PDC设计，为优化胶质母细胞瘤治疗的肿瘤选择性和治疗性能建立了一种潜在策略。 此外，基于CPP的PDCs可以被设计成纳米递送平台，以解决核酸药物递送中的关键挑战，如核内化效率低、癌症干细胞靶向性差以及多药协同作用不足，从而显著提高治疗效果。通过将CPP RW9（RRWWRRWRR）在其N端与5-氟尿嘧啶（5-FU）连接，并在其C端与基于异羟肟酸的HDAC抑制剂连接，开发了多功能PDC FU-NHOH。FU-NHOH利用带正电的RW9肽与核酸药物AS1411进行静电复合，使其自组装成基于PDC的纳米结构核酸递送系统。RW9肽作为结构骨架，提供阳离子特性和膜穿透能力（图4C）。通过内吞作用细胞内化后，FU-NHOH可诱导超过50%的癌细胞凋亡。PDC FU-NHOH通过多种治疗效应模式，包括5-FU抑制DNA合成、HDAC抑制剂促进组蛋白乙酰化以及AS1411通过其适体活性直接抑制肿瘤增殖，实现了对CSC样细胞的选择性清除并克服耐药性。这种“组装诱导的协同”PDC-核酸纳米递送系统通过分子整合和自组装实现了核靶向递送，显示出对CSC样群体显著增强的细胞毒性，并提供了一种潜在的多功能组合策略来对抗肿瘤耐药性。 多功能肽 多功能肽是合成的肽构建体，其结合了多个功能域，能够在统一的分子框架内同时实现靶点特异性结合、细胞膜易位和微环境响应行为。多功能肽的合理设计通常采用计算机辅助方法或噬菌体展示筛选来识别核心功能域，随后战略性地融合靶向基序（如RGD、NGR）与治疗序列（如促凋亡肽、细胞穿膜肽）。通过位点特异性引入非经典氨基酸或环化修饰进一步优化以增强结构稳定性，同时在关键位置整合环境响应元件（如pH敏感的组氨酸残基或蛋白酶可裂解连接子）以精确调节物理化学性质和生物活性。通过精确的分子工程，将多种功能整合到单个序列中，通常通过计算机辅助设计或噬菌体展示筛选核心功能域，例如直接将靶向序列（如RGD、NGR）与治疗序列（如促凋亡、细胞穿膜）融合。随后，通过引入非经典氨基酸或环化修饰来增强稳定性。最后，在关键位点整合环境响应元件（如pH敏感的组氨酸、蛋白酶底物）。 在基于多功能肽的PDCs中，这些工程化的肽作为核心功能模块，通过其独特的结构特征实现多模态协同抗肿瘤作用。通过整合主动肿瘤靶向蓄积、增强组织穿透以克服基质屏障和/或刺激响应性顺序药物释放，激活这些多重机制以实现协同抗肿瘤作用。这些创新策略可以通过在单个分子结构中统一靶点识别、穿透增强和协同细胞毒性，克服传统PDCs的功能局限性，从而为开发具有更高疗效和更低全身毒性的肿瘤靶向疗法提供新策略。 在PDCs的设计中，将TPs与CPPs整合可以结合靶向和穿透两种功能，从而显著提高药物的抗肿瘤效果。为了解决PTX在治疗三阴性乳腺癌（TNBC）中水溶性差、肿瘤穿透性不足和脱靶毒性等关键挑战，Wang等人通过将肿瘤靶向肽A7R（ATWLPPR）与细胞穿膜肽TAT（RKKRRQRRR）结合，设计了一种亲水性融合肽TAR（CRKKRRQRRRATWLPPR），然后通过酸和酶可裂解的酯键将疏水性PTX与之偶联，使其能够自组装成纳米级PDC——PTX-SM-TAR。A7R肽选择性靶向在肿瘤血管系统和癌细胞上过度表达的NRP-1受体，而TAT肽可增强细胞内化作用。在肿瘤微环境中，酸/酯酶不稳定的酯键发生断裂，释放出活性PTX。PTX-SM-TAR在体内能够显著增强瘤内PTX蓄积（比游离PTX高1.64倍），并在15.6 mg/kg剂量下实现43.24%的肿瘤生长抑制率，且无主要器官毒性。因此，这种“肽-药物自组装纳米平台”实现了PTX的肿瘤靶向递送和屏障穿透转运，为TNBC治疗提供了一种具有增强疗效和降低毒性的潜在治疗策略。 多功能肽可以在PDCs中进一步设计为单受体靶向和酶响应级联系统，显著增强肿瘤选择性和时空精确的药物释放。Deng等人通过谷胱甘肽响应的二硫键将多功能肽LT-1与紫杉醇（PTX）共价偶联，创新性地开发了一种“智能”PDC，命名为LTP-1。LT-1通过整合促黄体生成素释放激素（LHRH）靶向肽（pGHWSYGLRPG）、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）可裂解序列（PLGLAG）和细胞穿膜肽T2（FKKFFRKLL）进行精确工程，这些部分通过基于半胱氨酸的连接子相互连接。LHRH肽特异性识别肿瘤细胞表面过度表达的LHRH受体，实现初级靶向。在肿瘤微环境中，MMP-2裂解PLGLAG序列，释放CPP-PTX。细胞内存作用后，高浓度的细胞内GSH裂解二硫键，最终触发活性PTX的释放（图5A）。在MCF-7异种移植模型中，LTP-1能够显著增强瘤内PTX蓄积，从而显示出显著的抗肿瘤功效。总之，这种级联设计通过提高肿瘤靶向特异性和细胞内药物蓄积，显著增强了治疗效果，同时降低了全身毒性，从而克服了抗癌治疗中的紫杉醇耐药性。 多功能肽还可以进一步整合TPs与功能基序，以实现协同抗血管生成和化疗效果，从而增强药物敏感性，有效减少肿瘤复发等。Qi等人设计了一种模块化的基于肽的纳米药物（ORI-VGB NMs），以解决食管鳞状细胞癌（ESCC）手术后残留肿瘤细胞引起的复发和转移这一关键挑战。将VEGFR1/VEGFR2双特异性抗血管生成肽VGB（CIKPHQGQHICNDE）通过酯键与疏水性抗肿瘤药物冬凌草甲素（ORI）共价偶联，然后自组装成酯酶响应性纳米胶束ORI-VGB NMs。ORI-VGB NMs在肿瘤微环境中发生酯酶催化解离，释放出ORI，ORI通过下调Bcl-2和上调Bax/Caspase-9诱导EC109细胞凋亡。同时，释放的VGB肽通过抑制p-ERK/p-Akt/p-FAK信号通路，有效抑制内皮细胞迁移和血管生成（图5B）。在体内术后复发模型中，ORI-VGB NMs能够通过EPR效应主动靶向肿瘤，并协同抑制血管生成和消除残留癌细胞。值得注意的是，与游离药物对照组相比，治疗组小鼠的肿瘤生长抑制效果增强了3倍。 自组装肽 自组装肽（SAPs）是人工设计或天然存在的短氨基酸序列。其特点是能够响应肿瘤微环境特异性信号，如局部过度表达的蛋白酶、轻度酸性pH或特定离子浓度。通过氢键、疏水效应、静电相互作用和π-π堆积等多种非共价相互作用的协同效应，这些肽从分子状态自发组织成具有层级结构的纳米结构。这些结构可能包括纳米纤维、纳米颗粒或三维水凝胶网络。这一动态组装过程由触发剂诱导的肽骨架构象变化启动，引导形成诸如β-折叠等作为基本构建单元的二级结构。这些单元随后通过精细调控的分子间相互作用自组织成纳米结构。在PDCs的设计中，SAPs通过多级机制实现对药物递送过程的精确控制，同时可控释放策略优化了治疗窗口，从而为精准抗癌策略提供了一条潜在的技术路径。 作为PDCs核心结构组分的SAPs，通过精密的分子设计实现了主动肿瘤靶向和多种环境响应性药物释放。这种方法显著提高了药物递送的特异性和治疗效果。为了实现主动靶向，这些肽可以进行功能修饰，以呈现特定的靶向配体，例如RGD或NGR环肽，它们对肿瘤细胞表面过度表达的受体表现出高亲和力。这些靶向模块不仅引导整个偶联物在肿瘤部位选择性蓄积，还高效促进受体介导的内吞作用，从而为后续的细胞内药物释放奠定基础。细胞内存作用后，SAPs的响应性释放机制被肿瘤微环境独特的信号激活。肿瘤组织特有的轻度酸性条件或甚至更低的内体/溶酶体pH会裂解pH敏感连接子（如腙键），最终导致纳米结构解体并触发药物释放。同时，肿瘤微环境中过度表达的基质金属蛋白酶或组织蛋白酶可以特异性裂解嵌入肽序列中的酶响应位点，诱导构象转变或纳米结构崩解。外源性物理刺激，如近红外光，也可以通过耦合的光热剂远程触发自组装结构的物理破坏，从而启动药物释放。这种将主动靶向与多种响应性药物释放能力整合到单一系统中的策略，显著增强了PDCs的治疗精确性，同时有效降低了对正常组织的全身毒性。 SAPs作为PDCs的关键组成部分，其可编程的分子结构能够实现多种纳米拓扑形态的自下而上构建。每种结构配置在药物递送领域都展现出独特的优势。当SAPs形成高长径比的纳米纤维时，它们能有效模拟天然细胞外基质的纤维网络结构。这种仿生框架不仅为治疗剂提供了三维装载空间，还通过增强肿瘤组织内的滞留效应实现持续释放。这些仿生纳米纤维结构特别适用于局部植入治疗和组织再生医学。Zhang及其同事通过将自组装肽WEWITWY通过肽键直接偶联到代谢抑制剂氯尼达明上，开发了一种名为LND-W的PDC。LND-W自发形成稳定的纳米纤维，其中WEWITWY部分不仅充当递送载体，还能物理破坏癌细胞膜并启动早期的细胞焦亡信号。同时，氯尼达明抑制线粒体己糖激酶活性，触发活性氧爆发和Caspase-3激活。这一级联反应导致GSDME裂解，从而执行细胞焦亡程序并发挥抗肿瘤作用（图6A）。体外研究表明，LND-W能有效激活caspase-3/GSDME介导的焦亡通路，诱导强烈的免疫原性细胞死亡。这一过程的特征包括显著升高的ROS水平、关键细胞因子的释放以及损伤相关分子模式（如CRT和HMGB1）的暴露。LND-W诱导焦亡的效率大约是游离氯尼达明的1.5倍。在4T1乳腺癌模型中，利用其卓越的肿瘤滞留和持续药物释放特性，Gel LND-W水凝胶不仅抑制了原发性肿瘤生长，还显著抑制了肺转移，并通过促进树突状细胞成熟和CD8+ T细胞浸润重塑了肿瘤免疫微环境。这些发现揭示了该设计系统的多方面抗肿瘤机制。SAPs利用其固有的自组装和膜破坏特性，将化疗诱导的细胞死亡从凋亡重定向为焦亡，从而克服肿瘤免疫治疗中免疫原性不足的问题，引发强大的抗肿瘤免疫。模块化的LND-W设计为例证，展示了实现局部、高免疫原性焦亡以及精确靶向和降低全身毒性的新方法。 基于SAP的纳米药物递送系统因其优异的生物相容性、可生物降解性和结构可调性，已成为克服传统化疗药物靶向效率差和全身毒性高的一个有前景的策略。Zhang及其同事专注于解决传统化疗药物如10-羟基喜树碱（HCPT）的局限性，该药物由于非特异性生物分布而疗效不佳且存在剂量限制性全身毒性。为此，他们设计了一种名为R-L-HCPT的PDC，通过戊二酸酐连接子将自组装抗癌肽R-lycosin-I与HCPT共价偶联合成。该偶联物在水溶液中自发组装成40-60纳米的纳米球，整合了药物载体和抗癌肽的双重功能。在该系统中，R-lycosin-I肽同时作为纳米级递送载体和具有膜穿透能力的协同抗癌剂。戊二酸酐连接子实现了小分子药物HCPT的高效、稳定共价负载，确保其精确发挥拓扑异构酶I抑制剂的作用（图6B）。R-L-HCPT纳米球表现出显著增强的细胞毒性，IC50值范围为2.9至6.6 μM，明显低于游离HCPT（13.1–48.7 μM），并诱导了高达71.05%的细胞凋亡率。在B16–F10黑色素瘤小鼠模型中，R-L-HCPT有效抑制了肿瘤生长，将肿瘤体积的增加限制在从200 mm³到700 mm³，而对照组则增长到3800 mm³，同时还减少了肺转移结节，且未引起显著的全身毒性。本研究通过自组装肽纳米球构建了一个尺寸可控、形态均一的多功能肽-药物纳米平台，该平台通过EPR效应增强肿瘤蓄积，因其高表面积而实现高效的疏水性药物负载，并具有可预测的药代动力学特性，为有效的低毒性癌症治疗提供了可能。 当SAPs在生理条件下形成三维水凝胶网络时，其主要优势在于作为局部药物递送的储库系统。单次注射即可实现持续和可控的药物释放，有效克服了传统制剂的半衰期短的限制。此外，这种凝胶基质为对剪切敏感的治疗性蛋白质或细胞疗法提供了保护性微环境。为了应对肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性，特别是P-糖蛋白（P-gp）过表达介导的药物外排这一关键的临床挑战，Vilel及其同事开发了一类新型环状PDCs，命名为CPxTn-DOX。该系统通过酸敏感的腙键将多柔比星与抗菌两亲性环肽共价偶联，使其能够自发自组装成纳米管结构。阳离子环肽通过静电相互作用选择性靶向外化于癌细胞膜上的磷脂酰丝氨酸。这种靶向能力使通过自组装纳米管重建药物内化途径成为可能，同时其膜破坏能力促进内体逃逸。与此同时，酸敏感连接子在肿瘤微环境中介导受控药物释放。这种综合方法使多柔比星能有效绕过P-gp介导的外排，随后通过核靶向发挥其细胞毒性作用，从而提供了一种克服多药耐药的协同策略（图6C）。在体外孵育48小时后，CP1T10-DOX和CP2T10-DOX均显示出强大的生长抑制效果，Emax值分别为87%和86%，IC50值分别为38.4 μM和33.4 μM。72小时后，IC50值进一步降至10.8 μM和21.8 μM。两种偶联物的疗效均显著优于游离多柔比星，后者最大抑制效果仅为36%。本研究基于精确设计的膜活性抗菌环肽，开发了一个集成了靶向递送、自组装和耐药逆转能力的多功能平台。通过构建多样化的纳米结构、改变细胞内药物运输途径以及在酸性环境中保持化合物稳定性，该平台有效规避了经典的耐药机制，为治疗耐药性癌症提供了高效策略。 PDCs中的连接子 连接子是一种功能性桥接结构，共价连接肽（包括细胞靶向肽、细胞穿膜肽和多功能肽）与药物分子（如化疗剂、光敏剂和抑制剂）。这种连接机制确保了稳定性，并在整个递送过程中保持药物活性，同时防止在非靶向区域过早释放或降解。根据化学结构和响应机制，PDCs中的连接子大致可分为不可裂解型和可裂解型。不可裂解连接子主要包括硫醚、肟和三唑等结构，而可裂解连接子则包括二硫键、酯键、腙键和缩醛等类别。此外，根据其特定的裂解机制，可裂解连接子可系统分类为pH敏感型、氧化还原敏感型和酶敏感型等类别。每种连接子类型都表现出不同的释放特性和功能优势，从而能够精确控制药物释放曲线（表3）。 在PDCs中，连接子作为关键桥梁，不仅实现了药物与靶向肽之间的稳定偶联，还通过精密的分子设计实现多功能性。智能响应架构进一步赋予其微环境触发的药物释放能力，在维持体循环稳定性的同时，实现目标位点的精确药物活化。此外，通过将具有不同作用机制的治疗剂连接起来，这些连接子促进了协同治疗策略，最终实现了增强靶向特异性、降低全身毒性和提高治疗指数的综合目标。因此，优化连接子设计，例如通过整合可裂解部分和调节亲脂性等合理策略，可以显著增强口服吸收和肿瘤蓄积，同时延长药物活性并提高抗肿瘤疗效。此外，合理设计各种连接子架构，包括聚乙二醇修饰、可裂解/不可裂解配置以及酶/pH响应系统，不仅可以降低全身毒性和免疫原性，还能为PDCs实现多样化的递送策略。 不可裂解连接子代表在体循环过程中保持完整的化学稳定连接子，通常包含稳健的化学键，如琥珀酰亚胺硫醚、肟和三唑。在PDCs中，这些连接子通过强共价键保持结构完整性，显著增强药物-肽复合物的循环稳定性，同时有效防止因药物过早泄漏引起的脱靶毒性。Wang等人通过不可裂解连接子将靶向VEGFR的肽VEGF125-136（QKRKRKKSRYKS）与膜裂解肽KLU（KLUKLUKKLUKLUK）共价连接，设计了一种双功能PDC——QR-KLU。在QR-KLU中，不可裂解连接子确保了PDC的循环稳定性，同时实现由靶向肽介导的肿瘤组织蓄积。此外，高亲和力的VEGFR靶向肽（VEGF125-136）能够特异性识别肿瘤血管内皮细胞上过表达的VEGFR，从而有效阻断VEGF/VEGFR信号传导。同时，裂解肽KLU可以通过膜破坏直接消除肿瘤细胞（图7A）。在VX2兔肝癌模型中，QR-KLU显示出优异的治疗效果，诱导了93%的肿瘤坏死，显著高于DOX对照组。这种设计策略通过“靶向-穿透-杀伤”三重机制实现了增强的抗肿瘤效果，同时降低了全身毒性。 可裂解连接子是PDCs构建中最广泛使用的连接模块，其核心功能集中在能够响应生理刺激（如pH变化、氧化还原梯度）或通过酶催化（如溶酶体酶或组织蛋白酶）发生精确裂解，从而在靶点实现可控的载荷释放。与不可裂解连接子相比，可裂解连接子在PDCs中的主要优势在于其能够在靶组织内被微环境触发选择性裂解。这种时空可控的释放机制使得药物能够在病理部位快速蓄积，达到治疗阈值浓度，同时最大限度地减少脱靶分布及对正常器官的后续毒性。 响应性连接子可以通过两种不同的机制实现药物释放。例如，连接子中嵌入的化学敏感基团（如腙键或二硫键），可被肿瘤微环境中的低pH或高谷胱甘肽浓度等触发剂裂解。连接子中整合的酶可裂解序列（如Val-Cit二肽），可进一步被肿瘤过度表达的蛋白酶特异性识别和处理。这些双重裂解机制使得带有可裂解连接子的PDCs能够执行复杂的“环境响应-药物释放”级联，从而结合靶向递送和按需药物释放的双重优势，显著提高抗肿瘤疗效。这两种释放机制在单一分子平台上的协同整合，通过同时确保肿瘤选择性蓄积和局部载荷释放，显著提高了治疗指数。 利用这些裂解机制，可裂解连接子能够在PDCs中实现一系列“环境感知-药物释放”事件，从而整合靶向递送和按需载荷释放的双重优势。这种复杂的方法不仅增强了抗肿瘤疗效，还在分子层面实现了机制引导的智能药物递送策略。PDC中的酶响应连接子能够在位点特异性裂解（例如，在靶酶高表达的肿瘤微环境中），通过酶触发实现时空精确的药物释放。为了解决胃癌治疗中化疗和放疗的脱靶毒性挑战，Chen等人创新性地设计了一种靶向肿瘤特异性抗原KK-LC-1的PDC。通过将靶向KK-LC-1的环九肽1131（CKNTALTTC）与微管抑制剂MMAE通过酶可裂解连接子（vc-PABC）偶联，他们构建了一种具有肿瘤选择性药物递送潜力的PDC——1131-MMAE。在肿瘤微环境中，组织蛋白酶B介导的二肽连接子裂解释放MMAE，从而诱导G2/M期细胞周期停滞并触发凋亡途径（图7B）。1131-MMAE在体内表现出良好的血浆稳定性和肿瘤特异性蓄积，与同等剂量的游离MMAE相比，实现了多48.5%的肿瘤体积减少，且全身毒性显著降低。这项工作开创了KK-LC-1靶向的PDC，建立了一种精准的化学-放疗协同策略，为胃癌和其他KK-LC-1阳性恶性肿瘤提供了重要的治疗策略。 此外，氧化响应性连接子因其能被肿瘤微环境中高浓度的谷胱甘肽特异性裂解而备受关注。Hao等人通过氧化还原敏感的二硫键将靶向E-选择素的肽（IELIQAR）、聚乙二醇（PEG）和细胞毒性药物SN38偶联，开发了一种肿瘤血管靶向纳米前药（PEG-Pep-SN38）。在肿瘤微环境的高谷胱甘肽条件下，PEG-Pep-SN38响应性释放SN38，对结肠癌HCT116细胞和白血病K562细胞显示出显著的细胞毒性（图7C）。在HCT116异种移植模型中，PEG-Pep-SN38（10 mg/kg）实现了76.01%的肿瘤生长抑制，显著优于非靶向的PEG-SN38对照组。PEG-Pep-SN38治疗组还显示出肿瘤微血管密度显著降低，证实了其抗肿瘤和抗血管生成的双重作用。这种简化的PDC自组装策略实现了协同抗肿瘤效果，为抗肿瘤药物的开发提供了一种潜在策略。 PDCs中的药物 在PDCs中，治疗载荷作为核心生物活性组分，主要包括化疗药物（如多柔比星、紫杉醇和喜树碱）、强效抑制剂（如美登素类和奥瑞他汀类）以及用于抗肿瘤应用的光敏剂（如血卟啉衍生物和锌酞菁）。与靶向肽偶联后，这些载荷不仅表现出改善的溶解性、增强的肿瘤选择性、延长的体循环时间以及优化的生物利用度，同时降低了脱靶毒性，还能通过溶酶体降解或连接子裂解释放的载荷发挥强效的抗肿瘤作用。释放的药物随后靶向肿瘤细胞的DNA、微管或关键代谢途径以触发细胞凋亡，从而在最大限度减少不良反应的同时最大化治疗效果。 化疗药物代表一类通过干扰癌细胞增殖周期（例如破坏DNA合成或抑制微管蛋白聚合）或直接损伤DNA双链结构来抑制肿瘤生长或诱导细胞凋亡的生物活性分子。传统的化疗药物（如紫杉醇、多柔比星和喜树碱）通常表现出强大的细胞毒性。然而，它们在体循环中的非选择性分布常常导致严重的副作用，包括骨髓抑制、脱发、胃肠道毒性和心脏毒性，这长期以来限制了其在临床治疗中的应用。Guo等人通过酶可裂解的琥珀酸连接子将PTX与靶向血管紧张素转换酶（ACE）的肽BPP9（EWPRPQIPP-NH2）共价偶联，设计了一种名为BPP-PTX的PDC，该设计利用了ACE在TNBC细胞中的特异性过表达。缓激肽增强肽BPP9a通过选择性结合TNBC细胞表面异位表达的血管紧张素转换酶（ACE）实现靶向递送。随后，酯酶介导的琥珀酰连接子水解触发PTX的响应性释放，最终通过稳定微管蛋白诱导肿瘤细胞有丝分裂停滞（图8A）。BPP-PTX对ACE阳性的TNBC细胞表现出与游离PTX相当的细胞毒性，而对ACE阴性正常细胞的毒性降低了91倍。在MDA-MB-468异种移植模型中，BPP-PTX的肿瘤蓄积比游离PTX高3倍，体内最大耐受剂量也提高了2倍。此外，与游离PTX（2.4 μmol/kg）相比，BPP-PTX（9.6 μmol/kg）的肿瘤抑制效果增强了30%，同时显著减轻了全身毒性。 抑制剂作为PDCs中关键的效应分子，代表一类能够特异性靶向并调节肿瘤细胞关键生物过程的生物活性剂。这些分子具有高选择性和强效抑制作用，通过破坏代谢重编程通路、信号转导网络或必需功能蛋白等关键靶点，精确抑制肿瘤的生长、增殖和存活。在PDCs的设计和应用中，抑制剂利用其靶点特异性干预特性，有效阻断肿瘤生存所必需的信号轴，从而显著增强了抗肿瘤药物的治疗特异性。这些方法尤其为传统化疗面临的耐药机制提供了创新解决方案。Park等人通过酰胺键将特异性抑制组织蛋白酶B（CatB）的精氨酸二肽（RR）与疏水性的熊去氧胆酸（BA）偶联，形成两亲性前药偶联物（RR-BA分子），开发了一种基于肽的纳米尺寸Cathepsin B抑制剂。利用其两亲性，RR-BA分子自发组装成稳定的RR-BA纳米颗粒。这些纳米颗粒通过RR部分靶向并结合CatB的活性位点，直接抑制CatB的酶活性，而BA部分则增强了与CatB的分子相互作用。此外，纳米颗粒通过增强的渗透性和滞留（EPR）效应改善了肿瘤靶向性，实现了协同的CatB抑制和抗肿瘤功效（图8B）。RR-BA纳米颗粒显著抑制了小鼠CRC细胞CT26中组织蛋白酶B的活性，其与CatB的稳定结合通过分子对接和动力学模拟得到进一步验证。静脉注射RR-BA纳米颗粒（15 mg/kg/天）使CT26荷瘤小鼠的肿瘤重量减少了67%，同时表现出良好的生物安全性。 光敏剂（PSs）作为一类光激活治疗剂，表现出光依赖性细胞毒性，能够通过时空光控实现精确的肿瘤清除，同时保护正常组织。在光激活过程中，PSs吸收特定波长的光能并跃迁至激发态，随后通过能量转移或电子转移途径产生活性氧。这些ROS对肿瘤细胞造成不可逆的细胞损伤，包括线粒体膜电位崩溃、DNA损伤和蛋白质交联。在未光照条件下，PSs主要处于基态或低毒性构型，与传统的化疗药物相比，其暗毒性显著降低，从而最大限度地减少了全身不良反应。当整合到PDCs中时，这些PSs实现了肿瘤选择性蓄积和随后的光激活，允许在精确照射下进行靶向细胞消融，同时保持周围组织的完整性，从而显著提高治疗耐受性。这种光动力治疗方法结合了微创性、可重复性和低耐药潜力，为癌症治疗提供了更温和和个性化的治疗策略，解决了传统疗法的关键局限性。Fang等人通过其13位羧基将光敏剂二氢卟酚e6（Ce6）与靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3（GPC3）的肽（DHLASLWWGTEL）偶联，构建了一种PDC 8b（原名），该设计保留了光敏活性并实现了肿瘤靶向递送和精确的光动力治疗。该设计利用靶向肽DHLASLWWGTEL偶联Ce6，以靶向HCC细胞中过表达的GPC3，显著增强了肿瘤选择性和抗蛋白水解稳定性（图8C）。所得的偶联物8b通过GPC3介导的内存作用内化并定位于溶酶体，在5 μM光照射下诱导S期阻滞和细胞凋亡，细胞凋亡率达到91.9%。8b对GPC3阳性HCC细胞表现出高亲和力，并在照射下（660 nm, 10 J/cm²）有效诱导ROS生成，其生成量是游离Ce6的13倍，从而选择性杀伤HepG2细胞，而对正常细胞毒性可忽略不计。体内研究表明，8b在HepG2异种移植模型的肿瘤组织中选择性蓄积。静脉给药（2 μM/kg）联合光照（90 J/cm²）后，实现了肿瘤的完全清除，显示出优异的生物活性和治疗效果。总之，本研究通过智能设计的肽-光敏剂偶联物，为靶向HCC的光动力治疗建立了一项突破性策略，实现了对GPC3阳性肝细胞癌的精准治疗。 结论 PDCs代表了一种新兴的靶向抗肿瘤策略，凭借其模块化设计、精确递送能力和可控药物释放特性，在显著增强肿瘤组织中药物蓄积选择性和治疗指数、同时降低全身毒性方面展现出巨大潜力，从而为精准医学和个性化癌症治疗提供了新的解决方案。近年来，肽化学、智能连接子技术和纳米技术的进步推动了PDCs从简单的分子偶联物演变为集主动靶向、环境响应性药物释放和协同治疗能力于一体的综合递送平台。FDA对Lutathera®的批准，以及目前正处于临床开发阶段的多款PDC候选药物，共同凸显了PDCs作为一种有前景的癌症治疗策略的巨大潜力。本文系统追溯了PDCs的发展轨迹，重点总结了2020年以来其在抗癌治疗中的研究进展、设计策略和治疗应用。具体而言，我们全面审视了关键组分，包括靶向肽、细胞穿膜肽和多功能肽，可裂解和不可裂解连接子，以及涵盖传统化疗药物、抑制剂和光敏剂的细胞毒性载荷，为抗癌药物的开发提供了理论见解和基础参考。总之，随着生物材料科学、纳米技术和药理学的不断融合与突破，PDCs有望成为下一代抗肿瘤药物递送系统的核心平台。它们有望在个性化癌症治疗中发挥关键作用，为精准医学提供不断发展的创新解决方案。讨论与展望 PDCs代表一类新兴的靶向抗癌治疗剂。凭借其模块化架构，PDCs能够在肿瘤组织内实现治疗剂的精确递送和可控释放，从而显著提高治疗效果，同时降低全身毒性。本文系统审视了PDCs的关键组成部分，包括靶向肽、细胞穿膜肽和多功能肽；可裂解和不可裂解连接子；以及化疗药物、抑制剂和光敏剂等载荷，并重点讨论了它们各自的设计策略和功能结果。此外，我们还全面概述了PDCs在抗癌治疗中的开发、设计方法和实际应用的最新进展。 PDCs采用高亲和力、高特异性的肽作为靶向载体，通过识别肿瘤细胞表面过表达的抗原或受体，选择性递送细胞毒性剂。通过进一步的化学修饰和结构工程，PDCs利用受体特异性识别机制和受体介导的转胞吞作用，显著增强了其在肿瘤组织内的蓄积和穿透能力。在结构上，PDCs与ADCs的架构相似，两个系统都包含三个核心组成部分：靶向部分、连接子和细胞毒性载荷。其作用机制依赖于连接子在体循环中的稳定性，以及在靶细胞特定微环境中PDCs的可控裂解，从而实现选择性肿瘤细胞杀伤。尽管PDCs在分子大小、组织穿透性和制造过程方面与ADCs存在显著差异，但其较低的分子量使其具有更优的组织穿透性，使其特别适用于靶向嵌入致密纤维化基质中的癌细胞。此外，PDCs受益于相对简单的化学合成、较高的批次间一致性以及通常较低的免疫原性，这些共同有助于降低免疫相关不良事件的风险。PDCs的分子设计也提供了更大的模块化灵活性，允许设计针对肿瘤微环境特定生理条件的智能响应药物释放系统，从而实现对药物释放的更精确控制。 除了特异性靶向肿瘤细胞表面的受体外，肽还可以识别肿瘤微环境中过度表达的蛋白酶、基质细胞或血管相关标记物，从而实现药物递送系统在肿瘤部位的准确定位。在此过程中，PDCs中的连接子起着关键作用，其化学稳定性和可裂解性决定了载荷能否在靶点被高效且可控地释放。基于连接子在PDCs中的关键作用，最近的研究越来越侧重于通过设计利用独特肿瘤微环境特征（如酸性pH、升高的酶活性、缺氧和加剧的还原环境）的连接子来开发智能响应PDCs。这些先进系统利用特定的肿瘤微环境条件，包括酸性pH、过表达的酶、缺氧、升高的活性氧或还原性环境，实现更精确的药物递送和释放。通过保留传统PDCs的靶向能力和载药能力，同时整合对肿瘤微环境信号的响应性，此类智能系统能够实现可控的药物释放，从而增强肿瘤选择性并降低全身毒性。此外，一些PDCs可以自组装成纳米结构，通过增强的渗透性和滞留效应促进药物在肿瘤部位的蓄积，延长循环时间，并提高整体生物利用度。 尽管肿瘤微环境响应性PDCs在靶向抗癌治疗中展现出有希望的治疗潜力，但其临床转化仍面临若干严峻挑战。肿瘤微环境固有的异质性可能会损害刺激响应性药物释放系统的精确性。此外，在循环中实现连接子稳定性与在肿瘤位点可控裂解之间的最佳平衡在技术上仍然要求很高。其他障碍包括药物对肿瘤组织的穿透性有限以及复杂且不可预测的药代动力学特征。基于上述挑战，由修饰肽和非经典氨基酸构建的PDCs，虽然在靶向药物递送方面因其高选择性和优越的组织穿透性而表现出显著优势，但也存在自身的局限性。引入非经典氨基酸确实可以提高代谢稳定性、结合亲和力和受体选择性，从而扩展基于肽的治疗药物的化学多样性。然而，这些先进构建体受到复杂制造过程和模糊监管分类的阻碍。在生产过程中，包括固相肽合成、引入非经典氨基酸、连接子优化和偶联反应在内的多个步骤都需要严格的控制。即使在任何一个阶段出现微小的偏差，都可能导致产品异质性和批次间一致性降低，最终影响药物质量和治疗效果。 继生产挑战的讨论之后，目前PDCs的载荷选择仍主要局限于传统的细胞毒性剂，例如紫杉醇和喜树碱衍生物。相比之下，开发包含新型载荷（包括激动剂、诱导剂和免疫调节剂）的PDCs代表了一个在很大程度上尚未探索但有前景的前沿领域。尽管现有载荷显示出公认的抗肿瘤疗效，但其有限的靶点多样性和狭窄的化学范围极大地限制了PDC平台的全部治疗潜力。未来，将创新模式（如新型激动剂、蛋白质降解剂和免疫调节剂）整合到PDC载荷系统中具有巨大的潜力。预计这些先进药物将通过多机制作用产生协同效应，可能成为实现治疗机制多样化和显著扩大治疗窗口的关键突破。然而，关于其稳定性、靶向释放效率以及全身毒性的精确控制方面仍存在关键挑战。 尽管PDCs在临床环境中已显示出初步的治疗价值，但现有方案在疗效和安全性方面的局限性限制了其更广泛的应用。因此，探索和扩展创新的作用机制和治疗窗口已成为推进该领域发展的关键方向。PDCs的临床转化仍面临从分子设计到工业应用的瓶颈，包括优化连接子的稳定性-裂解平衡、调控药代动力学行为、改善不足的肿瘤穿透深度以及管理免疫原性和控制脱靶毒性等关键挑战。与此同时，PDCs结合了生物制剂的靶向特异性和大分子药物复杂的药代动力学特征，而其监管审查路径仍不明确，这进一步使其临床转化复杂化和不确定性增加。从转化角度来看，尽管临床前研究显示出显著的抗肿瘤潜力，但现有模型（如小鼠异种移植系统）在完全再现人类肿瘤微环境的复杂细胞组成、基质结构和免疫调节网络方面仍然不足。这一局限性不可避免地导致在预测PDCs在临床环境中的疗效和毒性特征方面存在差异。此外，目标表达的动态变化和宿主免疫状态的异质性等因素显著影响PDCs的靶向效率和治疗效果。同时，个体间差异导致药代动力学/药效学参数发生显著波动，而抗药物抗体的出现进一步放大了疗效的不确定性。此外，许多PDC临床试验中广泛定义的纳入标准，加上缺乏生物标志物指导的分层策略，常常导致潜在疗效信号的稀释。 为了应对这些挑战，未来的研究应通过跨学科整合来培育创新策略。一个有前景的方法是利用人工智能和计算机辅助药物设计，建立基于肽的治疗剂的高效筛选平台，以识别具有增强靶向亲和力的候选分子。此外，这些计算系统可用于合理优化PDCs中的连接子化学，从而改善其药代动力学特征，特别是通过增强体内稳定性和生物利用度。此外，实施纳米技术策略，如纳米颗粒包封和自组装肽载体，有望显著提高PDCs的稳定性、靶向精度和细胞内递送效率。从制造和质量控制的角度来看，采用连续流化学和自动化合成平台可以大幅提高合成效率和工艺可控性。结合先进的分析技术（包括质谱和色谱），并遵循“质量源于设计”框架，这些创新共同实现了更严格的质量监控和系统的工艺优化。从监管角度来看，迫切需要建立适合PDCs复杂性质的定制化评估框架，明确其作为生物或化学实体的分类标准，并努力促进技术要求的国际协调。在临床转化过程中，应采用适应性试验设计，并结合基于肿瘤微环境特征或分子表型的富集策略。整合机制驱动的药代动力学/药效学建模将进一步提高疗效预测的准确性，并增加总体开发成功的概率。总之，PDCs不仅为克服当前ADCs的局限性（包括靶点异质性、耐药性和全身毒性）提供了新的策略，而且在靶向细胞内作用位点和调节免疫微环境方面显示出巨大的潜力。因此，PDCs代表了靶向抗癌治疗发展的重大进步。随着持续的跨学科整合，PDCs有望成为新一代抗癌药物载体，在推进个性化和精准医学方面发挥关键作用。