TD-1

摘要 皮肤穿透肽（SKPs）正逐渐成为一种极具潜力的促进剂类别，能够帮助大分子物质穿过皮肤进行输送。尽管其在药物领域的应用正在广泛研究之中，但SKPs 对提高皮肤渗透性至关重要，能够使更大分子物质穿透角质层。本文探讨了 SKPs 在非侵入性经皮药物输送中的促进作用。通过大量文献的综合分析，提供了关于 SKPs 如何作为工具来增强皮肤渗透性并促进较大分子输送的当前使用情况和应用方法的见解。此外，还强调了 SKP 在经皮药物输送中的机会、挑战以及未来的发展方向。 注：本文较长，43页，如有兴趣仔细阅读，请点击本文最后手机屏幕左下方“阅读原文”，在电脑上阅读对照翻译读书笔记PDF版，错误在所难免 ，敬请同行谅解 ，请以原文为准，以免被我误导，并请多提批评意见，不胜感激。 1. Introduction前言 皮肤是人体最大的器官，它是一个出色的抵御外部威胁的屏障，例如有毒化学物质、过敏原和紫外线（UV）辐射(Walker, 2022)。这种保护功能归因于其高度有序的真皮结构和特性(Gaikwad et al., 2024)。由于其高度可触及性，皮肤已成为一种理想的药物透皮给药的部位(Jeong et al., 2021)。药物透皮给药是一种非侵入性或微创性方法，能够使特定量的药物穿透皮肤的表皮层，从而实现对体循环的可控进入(Long et al., 2020)。 角质层（SC）是皮肤的最外层，是药物经皮肤吸收的重要屏障。尽管皮肤的表面积很大，但大多数大分子的渗透效果都较差。皮肤屏障使得超过 500 道尔顿（Da）的亲水性药物几乎无法通过 (Souto et al., 2022).。 为应对这些挑战并实现透皮给药在临床应用中的优势，具有穿透皮肤特性的多肽（SKPs）已成为一种极具前景的解决方案。皮肤穿透肽SKPs 是由 6 至 30 个氨基酸组成的短肽，能够穿透皮肤层(Kumar et al., 2015; Nakase et al., 2013)。这些多肽对皮肤组织和细胞具有显著的特异性和亲和力。SKPs 能够在不破坏细胞层的情况下穿透表皮层，是一种经济实惠、非侵入性且无害的透皮渗透工具(Kumar et al., 2015)。这一特性使 SKPs 在制药和化妆品领域具有极高的价值。 在药物输送系统中使用多肽这一概念最初是基于细胞穿透肽（CPPs）而展开的，这是因为人们偶然发现了一种存在于人类免疫缺陷病毒 1 型（HIV-1）转录激活因子（TAT）蛋白中的短肽序列，该序列能够穿透细胞膜。1988 年，弗兰克尔和帕博证明了 HIV-1 TAT 蛋白能够进入细胞并转移到细胞核内(Frankel and Pabo, 1988)。随后的发现又确定了诸如 Penetratin(Derossi et al., 1994)、Transportan (Pooga et al., 1998)和 Pep-1 (Morris et al., 2001)等众多能够穿透细胞膜的多肽。这些多肽后来还被发现能够穿透皮肤，从而扩展了多肽作为皮肤渗透促进剂的概念。 最早发现 HIV-1 TAT 能够穿透皮肤的科学家是莱姆及其团队(Lim et al., 2003)。他们研究了将 HIV-1 TAT 蛋白与一种脂肪分解三肽 GKH（甘氨酸-赖氨酸-组氨酸）融合的效果。他们发现，在维持 GKH 三肽在附睾脂肪细胞中的脂肪分解活性的同时，HIV-1 TAT 增强了 GKH 对皮肤的渗透能力(Lim et al., 2003)。与单独使用 GKH 相比，TAT-GKH 的渗透能力提高了 36 倍，这引发了人们对肽类作为皮肤渗透促进剂的极大兴趣。 直到 21 世纪初，即 2006 年，陈及其团队才通过噬菌体展示法发现了首个新型穿透皮肤的肽，将其命名为“透皮肽-1”（TD-1）(Chen et al., 2006)。TD-1 是通过筛选Ph.D.-C7C（一种含二硫键约束的噬菌体展示肽库）而被鉴定出来的。TD-1 能以剂量依赖的方式通过将它与完整小鼠皮肤一起施用来促进高效的经皮胰岛素输送。它成功地帮助胰岛素穿透到毛囊深处，深度超过 600 微米，否则由于胰岛素无法穿透皮肤屏障，这一过程是不可能实现的(Chen et al., 2006)。 受到这一发现的激励，许和米塔格托里在 2011 年又发现了另一种能够穿透皮肤的肽，名为“皮肤穿透和细胞进入肽”（SPACE）(Hsu and Mitragotri, 2011)。这种 SPACE 肽能够将诸如白细胞介素（IL）-10 小干扰 RNA（siRNA）这样的大分子物质输送到皮肤中，并在与 IL-10 siRNA 结合后降低细胞因子的总体水平(Hsu and Mitragotri, 2011)。这些发现的成功促使人们发现了诸如 T2(Kumar et al., 2012)、皮肤穿透增强剂七肽（SPEH）(Gennari et al., 2015)和 SP7(Menegatti et al., 2016)等新的 SKP 肽。这些发现极大地改变了透皮给药的模式，特别是在解决有效透皮给药系统开发中皮肤屏障这一主要挑战方面发挥了重要作用。 尽管人们对药物输送领域的研究兴趣日益浓厚，但SKPs作为一种用于经皮药物输送的皮肤渗透促进剂仍在不断发展。本综述重点探讨了SKPs作为经皮输送物质的皮肤渗透促进剂，特别是用于输送药物和化妆品成分。将讨论皮肤作为目标输送部位，并回顾目前经皮输送方法的最新进展及其局限性。还探讨了SKPs作为一种可持续的解决方案来克服这些局限性并增强皮肤渗透性。 此外，还将探讨 SKP 的前景和潜在应用，重点在于其在输送药物和药妆产品方面的作用。本综述还将深入探讨SKP 在制药和药妆领域使用时可能面临的潜在法规和挑战。强调了 SKP 的传递潜力及其在革新治疗和美容实践、推动透皮给药研究方面的作用。 2. Transdermal drug delivery and its evolution over the years经皮药物输送及其多年来的发展历程 透皮给药系统（TDDS）在过去数年中取得了显著的进步，根据其设计、作用机制和技术复杂程度，已形成了四个不同的发展阶段(Gaikwad et al., 2024)。 第一代经皮给药系统致力于将药物直接输送到皮肤内，且在皮肤渗透方面几乎不产生或仅有轻微的促进作用(Prausnitz and Langer, 2008)。 第二代系统旨在通过使用化学渗透促进剂（CPE）和专用设备来提高皮肤的渗透性，从而输送小分子药物(Prausnitz and Langer, 2008; Chu et al., 2016)。例如，离子透入疗法利用电位作用(Banga and Chien, 1988)，以及低强度的非空化超声波(Yu et al., 2023)。 第三代透皮给药系统引入了先进的技术和精密设备，能够将大分子物质直接输送到表皮基底层(Xu et al., 2023)。这一代采用了更强的表皮屏障破坏技术，从而实现了更高效的透皮给药(Cheng et al., 2023)。其目标是输送诸如治疗性蛋白质、肽、疫苗和较大药物等大分子物质(Chen et al., 2016; Baek et al., 2017; Kim et al., 2012)。这一代的技术包括微针，它利用一系列微小针头刺穿皮肤，以促进分子扩散(Prausnitz, 2004)。在这一代中开发的液体和粉末喷射注射方法利用高速喷射流在皮肤上创建路径，通过电源提供动力(Ji et al., 2020; Mao et al., 2023; McAllister et al., 2014)。热方法，如热消融，利用局部加热暂时提高特定区域的组织渗透性，从而在不造成深层组织损伤的情况下促进药物吸收(Parhi and Mandru, 2020)。 第四代 TDDS 是最先进的一代，采用了诸如可穿戴设备等智能技术来进行可控且基于反馈的经皮药物输送(Dixon et al., 2021)。这一代利用生理、电生理和生化信号来评估疾病进展和药物效果，提供个性化的患者治疗(Lee et al., 2018)。例如，智能微针系统 (Dixon et al., 2021; He et al., 2023; Zhang et al., 2024)通过传感器反馈来提供个性化的药物剂量输送。图 1 提供了已开发的四代 TDDS 的概述。 2.1. The skin and its influence in TDDS皮肤及其在经皮给药系统中的作用 皮肤在调节人体与外部环境的接触方面起着重要作用，它充当着微生物、物理和环境的屏障(Leite-Silva et al., 2012)。皮肤由三个主要层组成，具有不同的功能：表皮层、真皮层和皮下层或皮下组织层（图 2）。 在 TDDS 中，研究的重点在于皮肤的表皮层。表皮层由去核、非活化且扁平的细胞组成，这些细胞被称为角质细胞，由角蛋白细胞（角蛋白丝和丝聚蛋白）形成，并被脂质双层所包围(Menegatti et al., 2016; Prausnitz et al., 2012)。每个角质细胞都被一层疏水性的角质层所包裹，与细胞外的脂质紧密相连，从而防止亲水性物质渗透和吸收进入皮肤，并保持其作为保护屏障的完整性(Elias et al., 1841)。 该结构遵循“砖块与砂浆”模式（图 3），其中角质细胞构成“砖块”，细胞间的层状脂质基质则充当“砂浆”。在这种结构中，由角质桥粒（铆钉）嵌入疏水脂质基质中而紧密连接在一起的 10 至 20 层类似砖块的角质细胞被固定住(Abdo et al., 2020)。 皮肤角质层是人体与外部环境之间的主要屏障(Sparr et al., 2023)。其严格的保护特性以及无法区分有益和无益分子的特性，使得药物分子无法渗透到皮肤内部(Phatale et al., 2022)。皮肤角质层主要负责防止外来病原体和毒素渗透到皮肤内部，同时防止水分流失(Neupane et al., 2020)。 角质层的结构组成限制了能够穿透它的分子类型(Sparr et al., 2023; Van Smeden et al., 1841; Schafer et al., 2023)。层间区域充满了液态的细胞间脂质和灵活的疏水链，这有助于脂质的经表皮扩散(Uchechi et al., 2014)。因此，只有小而高度亲脂性的分子才能有效地穿透角质层（(Yu et al., 2021)。向真皮区域的扩散较为复杂，因为分子必须穿过众多的脂质层，才能从一个角质细胞移动到另一个角质细胞(Bouwstra et al., 2023)。这种在路径上交替的疏水性和亲脂性特性使得药物难以被输送到真皮层(Sparr et al., 2023; Trommer and Neubert, 2006)。 另一个重要的皮肤屏障是表皮细胞层上的一层薄薄的酸性层，它对于抵御有害微生物至关重要(Schmid-Wendtner and Korting, 2006)。皮肤的 pH 值可以通过影响药物的溶解度来影响其渗透性(Almotairy et al., 2021; Hamed et al., 2015; Surber et al., 2018)。由于皮肤的 pH 值对于抵御入侵病原体至关重要，因此改变它可能会对皮肤健康产生负面影响（(Souto et al., 2022)。因此，在设计用于皮肤给药的药物时必须谨慎考虑。 克服皮肤屏障带来的这些挑战对于实现透皮药物输送的成功至关重要。鉴于我们目前对皮肤渗透的复杂性及其对药物输送的影响有了更深入的了解，迫切需要制定有针对性的策略，以确保透皮药物系统（TDDS）的有效开发和应用。 2.2. Limitations and challenges of current TDDS当前经皮给药系统的局限性和挑战 第一种用于戒烟的尼古丁贴片的成功展示了透皮给药系统（TDDS）在提供便捷的药物获取途径和减少频繁用药需求方面的潜在益处，从而提高了患者的依从性(Stead et al., 2012)。在此成功的基础上，更多用于透皮给药的药物被开发出来，包括芬太尼、雌二醇、东莨菪碱、利多卡因和加兰他敏(Alkilani et al., 2022)。最近，针对糖尿病管理中胰岛素等大分子蛋白质的透皮给药也进行了研究(Islam et al., 2021)。尽管人们对 TDDS 的兴趣日益浓厚，但仍存在重大挑战。 当前的经皮给药系统的主要局限性在于药物分子的分子大小(Phatale et al., 2022; Alkilani et al., 2022)。人们普遍认为，分子大小超过 500 道尔顿的药物难以进入皮肤(Bos and Meinardi, 2000)。博斯及其同事提出，当分子大小超过 500 道尔顿时，快速穿透正常健康皮肤的能力会显著下降(Bos and Meinardi, 2000)。这意味着像疫苗、肽和大蛋白质（例如胰岛素）这样的大分子的输送会受到严重阻碍(Bouwstra et al., 2023)。 伦恩及其团队打破了这一传统观念，成功地将一个分子量达 20395 道尔顿的基于 RNA 的适体送入了完整且健康的皮肤中。这种适体通过油包水的乳膏配方施用，尽管其大小是所提议的 500 道尔顿限值的 40 倍，但还是通过被动扩散成功穿透了皮肤的屏障(Chandrashekar and Shobha Rani, 2008)。它在进入皮肤后显著下调了 IL-17f 和 IL-22 这两种主要负责银屑病发病机制的促炎性细胞因子，降幅达 45%。研究人员证实，作为一种类别的适体，在测试了不同分子量（从 13435 到 28950 道尔顿）的 IL-23 适体的皮肤渗透能力后，能够穿透角质层(Lenn et al., 2018)。这项研究标志着利用适当的配方将大分子送入完整、健康的皮肤方面取得的关键性里程碑。许多技术已被开发出来以增强 TDDS（靶向药物递送系统）的应用，提高皮肤渗透性，并实现对大分子药物和分子的有效吸收。(Gaikwad et al., 2024; Chen et al., 2014)。这些方法包括破坏皮肤角质层的化学方法以及诸如微针、声波透入法和离子透入法等物理方法(Ramadon et al., 2021).。在透皮给药系统中，这些方法的开发和应用仍在广泛研究之中，因为研究人员试图在给药效率和安全性之间找到平衡。 其中一个主要的挑战在于与物理方法相关的安全性问题，这可能会影响患者的接受度和依从性(Baryakova et al., 2023)。例如，科格科洛斯及其同事最近关于电穿孔用于经皮给药的研究发现，只有在 100 伏的电压下才能实现表皮细胞层（SC）的破坏，而在有活力的皮肤中，细胞膜的通透性在 300 伏时才会出现(Kougkolos et al., 2024)。然而，在高电压（200 - 400 伏）下，皮肤无法恢复其初始电阻，并稳定在 460 ± 20 Ω 的恒定电阻水平，与基线相比损失了 63%。这表明电穿孔治疗后皮肤已遭受不可逆的损伤，可能破坏了其保护屏障功能，并增加了对感染或其他环境危害的易感性。 要实现药物有效地进入皮肤同时又将副作用降至最低，就需要对药物设计和给药机制进行仔细考量(Yu et al., 2021)。尽管已经取得了进展，但仍存在许多挑战，尤其是在确保药物成功输送的同时不损害皮肤的屏障功能、整体治疗效果以及患者的接受度和依从性方面。 表 1总结了目前针对 TDDS 已开发和研究的各类技术，包括其局限性、面临的挑战以及对临床实践的潜在影响。此外，还列举了这些技术所使用的模型药物的示例，以及它们的给药部位和所采用的皮肤模型。 3. Skin-Penetrating peptides皮肤穿透肽 发现细胞穿透肽（CPPs）能够穿过生物膜这一事实，为能够穿透皮肤屏障的肽的出现铺平了道路，从而开辟了皮肤肽研究的新领域(Lim et al., 2003)。多肽发现、修饰和合成方面的进步，使得具有高效率且对皮肤毒性低的用于透皮药物输送的高效多肽得以进一步优化(Nasrollahi et al., 2012; Pai et al., 2017; Badenhorst et al., 2014)。尽管科学界经常将 SKPs 和 CPPs 互换使用，但它们并非等同(Menegatti et al., 2016; Nasrollahi et al., 2012)。这些术语在不同科学领域的广泛应用需要明确的定义，以促进 SKP 研究的进展。 CPPs是短肽（5-30 个氨基酸），能够穿透细胞膜以实现多种生物功能(Xie et al., 2020)。虽然 CPPs 被用于描述能够穿透皮肤并帮助传递大分子的肽，但有必要区分用于皮内给药的 CPPs 和用于透皮给药的 SKPs。对 SKPs 的这种不准确描述在研究人员中造成了概念上的混乱，导致在针对特定应用进行精确多肽设计和利用时效率低下。 与 CPPs 不同，SKPs 是短肽（5-30个氨基酸），它们通过绕过严格的 SC(Nasrollahi et al., 2012)来特别增强分子传递效果。这里的“皮肤”特指皮肤的最外层、SC 及其内部的有活力层，而“穿透”意味着这些多肽能够通过优化其与皮肤脂质和其他成分的相互作用来穿透皮肤层(Kumar et al., 2015)。 CPPs（细胞穿膜蛋白）和SKPs（皮肤渗透肽）虽然在主要作用和应用方面密切相关，但又有所区别。CPPs 的主要特征在于其能够穿过细胞膜，将货物送入细胞内(Frankel and Pabo, 1988)。这通常涉及将细胞内成分靶向至真皮层进行递送。另一方面，SKPs 专门用于增强大分子穿过皮肤屏障的能力(Kumar et al., 2015)。尽管两者具有相似的特征，例如具有短的氨基酸序列以及带正电荷或两亲性性质，但它们的具体作用机制有所不同。例如，CPP 的作用机制主要涉及直接转运或内吞作用，重点在于与质膜脂质的相互作用(Lim et al., 2003; Menegatti et al., 2016)。SKPs 的作用机制涉及破坏表皮细胞层中的脂质双层，重点在于与角蛋白或紧密连接的相互作用(Kumar et al., 2015; Nasrollahi et al., 2012)。然而，由于 CPPs 和 SKPs 之间的共性特征，一些 CPPs 能够穿透皮肤。这主要是由于其序列中的阳离子残基所致，这些残基有助于与皮肤层的脂质成分发生相互作用(Kumar et al., 2015)。例如，HIV-1 Tat、Penetratin 和 Transportan 最初被发现是细胞穿膜肽。然而，当它们局部使用时，还能与角质层的亲脂性环境相互作用，从而增强皮肤渗透性(Derossi et al., 1994; Pooga et al., 1998; Lim et al., 2003)。这种双重功能突显了某些肽的多功能性，强调了根据其应用和所针对的屏障对它们进行分类时需要采取细致入微的方法。 将 SKPs 分类到具体的类别中是一项具有挑战性的任务，因为每种特性都会对肽的整体功能以及潜在的临床应用产生重大影响(Menegatti et al., 2016)。人们已经尝试对 CPPs 进行分类，而由于 SKPs 基本上是由 CPPs 发展而来并与其相关，所以它们的分类可以很大程度上遵循 CPPs 的分类方式(Xie et al., 2020; Gori et al., 2023; Milletti, 2012)。然而，由于 SKPs 在促进大分子进入皮肤方面发挥着独特的作用，其分类应考虑到皮肤屏障的严格特性。SKPs 可以按照来源、物理化学性质、构象和渗透机制进行分类(Gori et al., 2023)。 本节探讨了表面活性剂类渗透促进剂（SKPs）的分类，包括其起源、物理化学性质、渗透机制和皮肤渗透路径、作为皮肤渗透促进剂的应用，以及最后有效 SKPs 的特性。表 2提供了已识别和研究为皮肤渗透促进剂的 SKPs 的完整列表。 3.1. Classification based on SKPs’ origin根据 SKP的起源进行分类 根据其来源和起源的不同，皮肤穿透肽[Skin-penetrating peptides (SKPs) SKP] 可分为两大类： 天然存在的或衍生的短肽：这些通常源自动物组织、植物或微生物(Frankel and Pabo, 1988)。例如： •从HIV-1的转录激活因子（TAT）蛋白中获得的 TAT-1 肽(Frankel and Pabo, 1988) •KTTS 是一种从胶原蛋白水解产物中获得的肽(Abu Samah and Heard, 2011)。 通过合成设计或计算设计得到的 SKP：这些物质是通过计算设计、化学合成或受筛选库影响的固相合成过程而获得的(Menegatti et al., 2016)。示例包括： •SPACE肽(Chen et al., 2014) •由陈及其团队发现的TD-1，是通过体内噬菌体展示技术鉴定出来的(Chen et al., 2006) 天然的皮肤渗透肽SKP通常具有生物相容性(Purohit et al., 2024)，而合成的皮肤渗透肽SKP则为改性提供了更大的灵活性，从而增强了其在治疗性递送方面的应用(Fung et al., 2008)。一些合成的皮肤渗透肽SKP是天然来源的皮肤渗透肽SKP的改性版本(Lopes et al., 2005; Shin et al., 2022; Deng et al., 2023; Tender et al., 2024; Tian et al., 2019)。 3.1.1.Biopanning生物淘选 生物筛选是一种常用的分离和鉴定皮肤渗透肽（SKPs）的方法，其原理是利用随机或有选择性的噬菌体展示肽库(Fetse et al., 2023; Mousavizadeh et al., 2017)。这种技术能够高特异性地识别与皮肤等目标部位相关的配体(Gustafson et al., 2018)。生物筛选包含五个步骤(Mishra et al., 2021)： 1.噬菌体与靶点的结合吸附 2.清除未结合附着的噬菌体 3.附着噬菌体的洗脱 4.洗脱出的噬菌体的扩增 5.扩增噬菌体的鉴定 这些步骤通常会分三到五轮进行，以确保选出具有高度特异性和亲和力限制作用的噬菌体（图 4）。 在分离皮肤渗透肽SKP 的过程中，具有潜在研究价值的区域包括皮肤或皮肤成分，例如角质形成细胞、成纤维细胞或黑素细胞(Kumar et al., 2015)。生物筛选可以在多种平台上进行，例如皮肤细胞和组织模型，包括体外和体内实验，具体取决于预期的特异性(Asar et al., 2024)。多项已发表的研究使用了来自人类和动物（特别是哺乳动物）的皮肤组织和细胞来进一步开发基于肽的靶向递送(Kocsis et al., 2022)。 生物筛选的成功取决于肽库的多样性以及目标的稳定性。这些肽库通过与噬菌体结合，使其表面能够表达出大量具有组合特异性的肽，从而产生多种针对皮肤的独特的多肽序列。 3.1.2. In silico design and identification of SKPs皮肤穿透肽SKP计算机模拟设计及鉴别 设计和识别皮肤穿透肽（SKP）的另一种方法是通过计算机模拟方法(Fung et al., 2008; Brogi, 2019)。这包括运用生物信息学、分子建模和模拟来在实验室测试之前预测肽的皮肤穿透能力(Menegatti et al., 2016)。这种计算方法具有时间效率高和低成本筛选有效 SKP 的优势(Brogi, 2019)。 在计算设计中，常用的两种 皮肤穿透肽SKP 设计技术是： 1.合理设计：这种方法利用了关于肽-受体结构及其相互作用的现有知识，来对新肽进行修改和设计(Chang et al., 2022)。示例包括： •由张等人设计的 TD-34 肽 (Chang et al., 2013) (Table 2x) • DLCC-2 由田等人设计(Tian et al., 2019) (Table 2xxi) 2.从头设计：这种方法是指在没有先验信息或现有模板的情况下设计新的肽序列(Pan and Kortemme, 2021)。一个例子是： •由梅内加蒂等人设计的 SP7 (Menegatti et al., 2016) (Table 2xiv) 在理性设计与从头设计之间做出选择，取决于设计的目的以及关于受体-肽相互作用的先前信息的可用性(Pan and Kortemme, 2021)。 3.2. Classification based on SKPs’ physicochemical properties根据 SKP 的物理化学性质进行分类 根据其物理化学性质，可以对皮肤穿透肽SKPs进行分类，而这些性质在很大程度上取决于其配方的预期用途(Souto et al., 2022)。表 2列出了已识别的皮肤穿透肽SKPs及其分类的物理化学性质。简而言之，主要类别包括(Huang and Li, 2023)： 1.构象：构象差异在很大程度上影响着皮肤渗透能力以及 SKP 作为运输分子的效力。示例： • 线性皮肤穿透肽：TAT（见表 2i）和渗透胺(Lee et al., 2005)（见表 2iii） • 环型皮肤穿透肽 SKP：TD-1 (Shin et al., 2022)和 TD-34(Tian et al., 2019) 2.阳离子性：具有这种特性的皮肤穿透肽SKP 能够与带负电荷的膜糖蛋白相互作用，并且能够独立于受体而进行内化(Kumar et al., 2015)。示例： • 阳离子型皮肤穿透肽SKP：TD-34(Tian et al., 2019)、TAT 肽(Zheng et al., 2015)以及 SPACE 肽(Ruan et al., 2016) 3.两亲性：属于这一类别的皮肤穿透肽SKP 具有与皮肤及其相互作用分子的疏水性和亲水性区域相互作用的能力。示例： • 两亲性皮肤穿透肽SKP ：Transportan(Pepe et al., 2016)、Penetratin (Binder and Lindblom, 2003)和RALA (Gennari et al., 2015)  4.非极性：具有这种特性的皮肤穿透肽SKP 能与皮肤角质形成细胞强烈相互作用，从而实现更好的渗透(Gennari et al., 2015)。示例： • 非极性皮肤穿透肽SKP：MAC-GRD (Tender et al., 2024) (Table 2xx)和 MTD-1067 (Table 2xvii) (Shin et al., 2022) 3.3. Classification based on SKPs’ penetration mechanism基于 SKP 的渗透机制进行分类 1.破坏细胞膜的 SKP 蛋白：会破坏细胞膜磷脂的排列结构，导致膜完整性丧失和物质泄漏(Galdiero et al., 2013)。示例： • LL-37（(Xhindoli et al., 1858 (2016))）和蜂毒肽(Chen et al., 2016) 2.形成孔隙的 SKP 蛋白：能够促使形成稳定且清晰界定的孔隙，为 SKP 蛋白及其结合物提供进入通道(Jean-François et al., 2008)。示例： • 马加因(Kim et al., 2007) 3.通过内吞作用介导的 SKP 蛋白：采用多种内吞作用机制，包括囊蛋白介导的、小窝介导的以及微胞吞作用(Xie et al., 2020)。示例： • 网格蛋白介导的：TAT 肽(Ruseska and Zimmer, 2020)和寡精氨酸肽(Liu et al., 2022) •小泡饮介导的：TAT 蛋白结合物(Fittipaldi et al., 2003)，以及富含脯氨酸的 CPPs(Pujals and Giralt, 2008) • 大泡饮作用：聚精氨酸或富含精氨酸的其他皮肤穿透肽SKP，例如 R8 (Duchardt et al., 2007)和 M9（Mgpe-9）(Carreras-Badosa et al., 2020) 4.紧密连接调节剂：调节皮肤细胞之间的紧密连接，以增强渗透性(Brunner et al., 2022)。示例： •LL-37(Akiyama et al., 2014)以及源自人类 Claudin-1 的肽段(Nakajima et al., 2015) 3.4. Skin permeation route of SKPs皮肤穿透肽的皮肤穿透途径 皮肤穿透肽SKPs 可以通过三种不同的途径进入皮肤(Boer et al., 2016; Desai et al., 2010; Ghaffarian and Muro, 2013) (图5)： （a）通过皮肤附属结构的途径或通过皮脂腺的途径： （b）通过细胞内或跨细胞途径：经由角质形成细胞； （c）通过细胞间或跨细胞膜途径：经由脂质基质。 由毛孔、毛囊、皮脂腺和汗腺组成的皮肤附属结构能够使分子更易渗透（图 5a）。陈等人研究了携带胰岛素的 TD-1 肽对大鼠腹部皮肤的渗透情况，发现这些肽通过毛囊进入皮肤，胰岛素则分散到更深层的皮肤层中(Chen et al., 2006)。尽管皮肤附属结构遍布全身，但奥特伯格等人报告称，它们仅覆盖了皮肤总面积的 0.1%，与细胞内和细胞间途径相比，限制了渗透性(Otberg et al., 2004)。然而，通过这一途径渗透速度更快，因为其选择性较低，且更有可能吸收高分子量的化合物(Boer et al., 2016)。由于个体之间毛囊的密度各不相同，因此这一途径对于针对毛囊和附属结构的应用尤其有益(Gu et al., 2022)。 药物和分子进入细胞的另外两条途径是细胞内途径和细胞间途径(Yu et al., 2021)。细胞内途径涉及物质直接穿过角质细胞层中的角质层细胞（图 5b）(Zoabi et al., 2021)。这种途径允许小的亲水性分子或中等亲脂性的分子通过(Chen et al., 2024)。许和米塔格托里在对分离的人皮肤角质层细胞进行的研究中发现，SPACE（TGSTQHQ）通过角蛋白结合进入皮肤，这表明联合使用的分子也可以通过这一途径渗透(Hsu and Mitragotri, 2011)。 细胞间通道允许物质通过角质层进入表皮和真皮层，其过程是通过选择性吸收实现的(Kim et al., 2020)。这一吸收过程得益于角质层层状双层结构中的脂质基质层的辅助，如图 5c所示(Yu et al., 2021)。通过这种途径渗透的物质仅限于具有亲脂性特征的低分子量化合物(Boer et al., 2016)。 各种途径需要针对特定药物和分子所制备的活性成分具有特定的渗透深度(Zoabi et al., 2021)。为了实现局部给药，施用于皮肤的物质必须至少穿透并穿过表皮层(Chen et al., 2024)。对于全身性吸收而言，药物和分子应当穿透所有表皮层并进入真皮层，而真皮层中就有血管分布(Alkilani et al., 2015)。血液和淋巴管主要存在于真皮和皮下组织中，它们分布在真皮乳头层和真皮网状层之间，以及真皮和皮下组织之间(Yousef et al., 2020)。这些通路是设计和开发基于皮肤渗透系统（SKPs）的产品以实现有效透皮给药的关键考虑因素。 3.5. Current applications of SKPs as skin penetration enhancers皮肤穿透肽SKP作为皮肤渗透促进剂的当前应用情况 通过生物筛选和对人类或病毒来源蛋白质(Hsu and Mitragotri, 2011; Menegatti et al., 2016; Shin et al., 2022; Deng et al., 2023)的计算机模拟筛选，已确定了几种皮肤渗透肽（SKP）。这些 SKP 已显示出通过共结合、联合给药或与囊泡结合富集等方式增强药物向皮肤输送的能力。 罗特巴德等人是最早证明肽类物质能够促进大分子物质穿透人体皮肤的科学家之一（表 2ii）(Rothbard et al., 2000)。他们将精氨酸七聚体与环孢素 A 进行了共价连接（R7-CsA），并将其应用于严重联合免疫缺陷小鼠身上所移植的全层人皮肤上。R7-CsA 共聚体能够穿透所有小鼠和人类皮肤层，且在真皮内的角质细胞和 T 细胞中观察到了显著的摄取，并有效地抑制了 Jurkat T 细胞系中的白细胞介素-2 分泌(Rothbard et al., 2000)。在接触性皮炎的小鼠模型中，局部应用 1%的R7-CsA 使耳朵炎症显著减轻（73.9 ± 4.0%）。较低浓度（0.1% 和 0.01%）也显示出剂量依赖性的炎症减轻效果（分别为 64.8 ± 4.0% 和 40.9 ± 3.3%）。使用 R7-CsA 的治疗具有局部性，未在未接受治疗的耳朵中观察到炎症减轻，且治疗后循环中未检测到环孢素 A（<1 ng/mL）。R7-CsA共聚体的表现优于未修饰的环孢素 A 和其他对照组，证明了SKPs 在促进药物穿透皮肤进入疾病治疗中的潜力。 陈等人研究了在水性乙醇溶液（SP50）中，环孢素 A 与 SPACE肽混合后进入皮肤的情况（表 2vii）(Chen et al., 2015)。他们发现，在 SP50 药剂中，环孢素 A 的总皮肤吸收量（29.9% ± 6.2%）显著高于对照组（7.1% ± 0.5%），这表明 SPACE 肽在增强环孢素 A 的皮肤渗透性方面具有有效性。这一发现引起了皮肤学领域的极大关注，因为 SP50 药剂对环孢素 A 及类似药物具有良好的应用前景。 邓等人近期的研究成果展示了他们成功设计出一种新型穿透皮肤的肽——PKU12，其结构基于先前已知的肽 TD-1（表 2xix）(Deng et al., 2023)。以 PKU12 为基础的siRNA 在乳膏制剂中的递送显著抑制了 HPV16 L1、E6和 E7 的 mRNA 表达水平，在 SiHa 肿瘤的异种移植模型中有助于减缓肿瘤生长(Deng et al., 2023)。若没有 PKU12，siRNA 主要积聚在表皮层且效果不佳。 朱等人设计了一种姜黄素脂质体系统，并通过透皮方式将其递送至昆明（KM）小鼠的腹部皮肤中，使用了 TD-1（表 2iv）(Zhu et al., 2023)。姜黄素脂质体（Cur-Lips）与TD-1 的组合显著提高了姜黄素的皮肤渗透率，使其比单独的姜黄素溶液（Cu-S）提高了 4.48 倍。体外研究表明，（TD-1 + Cur-Lips）系统在对抗 B16F10 细胞方面比单独的姜黄素表现出更优的抗肿瘤效果。在黑色素瘤小鼠身上局部应用（TD-1 + Cur-Lips）凝胶能够有效抑制肿瘤生长，且不会影响小鼠的整体体重。 这些研究证实了使用 SKP 来增强透皮药物输送的可行性。表 2 中列出的 SKP 能成功穿透皮肤组织和细胞层。它们的特性依据其分离方法、给药部位以及物理化学性质来确定（见表 2）。SKP 主要在哺乳动物皮肤组织和细胞系上进行测试，证明其能够将自身运输至真皮和表皮层，并且在细胞水平上，能够实现药物和生物制剂的透皮输送。 表 2中还列出了目前常用的SKP 配方。SKP 主要以四种不同配方用作渗透促进剂，包括将SKP 与药物分子结合、用 SKP 对皮肤进行预处理、与纳米载体系统配伍以及与药物分子直接共给药。SKP 与药物分子的结合涉及将 SKP 化学连接到药物分子上(Lim et al., 2003; Rothbard et al., 2000)。这需要精心且精准的设计，以确保 SKP 不会干扰药物的生物活性和稳定性(Eras et al., 2022)。SKP 也可以在给药前直接涂于皮肤表面，增强皮肤的渗透性，使大分子更容易被吸收(Kumar et al., 2012)。此外，SKP 还常被整合到纳米载体系统中(Kang et al., 2010; Park et al., 2018; Nasrollahi et al., 2013; Vij et al., 2016)。将 SKP 与纳米载体结合可实现更持久、缓慢的释放，从而提高疗效(Bai et al., 2022)。最后，SKP 也常与药物联合使用，形成一种简单且经济有效的配方，能够降低药物活性改变的风险(Chen et al., 2006; Lopes et al., 2005; Chang et al., 2013; Chen et al., 2015; Mohammed et al., 2016)。 所列的肽类物质主要是短小的亲水性肽，其长度约为 5 至 30 个氨基酸。它们较短的序列使其更容易渗透到皮肤中(Schnaider et al., 2020; Kang et al., 2024)。肽类物质的透皮机制、性质以及分子量表明了其在溶解性、稳定性以及与生物系统（如皮肤各层中的周围分子）相互作用方面的物理化学特性(Choi et al., 2021)。分子量较小的肽通常更容易扩散到生物组织和膜中。相反，分子量较高的肽可能需要共递送系统，例如纳米载体，以增强向目标区域的深层递送。 3.6. Characteristics of effective SKPs as skin penetration enhancers有效皮肤渗透促进剂（SKPs）的特性 皮肤穿透肽SKPs 是一种用途广泛的分子，其特性很大程度上取决于其预期的应用(Shin et al., 2024)。无论是用于治疗还是化妆品领域，定义有效 SKP 的标准可能会有很大差异。一般来说，对于任何一种大分子要成为有效的皮肤渗透促进剂，其尺寸应相对较小，以便更容易地渗透到皮肤中(Zorko and Langel, 2005)。博斯和梅纳迪提出了一种关于化学化合物理想尺寸的 500 道尔顿规则，用于促进皮肤渗透，研究人员在 SKP 研究中广泛使用了这一规则(Bos and Meinardi, 2000)。然而，这一传统观点受到了各种研究的挑战，这些研究发现，当与大分子一起给药、进行结合或以各种制剂形式进行配方时，SKP 能够促进大分子的经皮传递，而不论分子的大小如何(Lenn et al., 2018; Deng et al., 2023; Chang et al., 2013; Ruan et al., 2016)。 在治疗应用中，皮肤穿透肽SKPs 常被设计为药物输送的载体或直接发挥治疗作用的生物活性肽(Zhu et al., 2023; Bottens and Yamada, 2022)。SKPs 在治疗环境中的有效性应根据其通过皮肤输送活性化合物的同时保持安全性和效率的能力来判断。作为药物输送载体的最常用 SKPs 具有两亲性特征(Kichler et al., 2003; Salehi et al., 2022)。SKPs 的疏水区域有助于穿透表皮，而其亲水区域则在皮肤的水性环境中更具亲和力(Long et al., 2020; Ruseska and Zimmer, 2020)。两亲性还促进了药物的封装和递送到目标部位(Xi and Liu, 2019)。 从治疗角度来看，特定的递送方式更为有利，因为特异性与降低细胞毒性高度相关(Ezike et al., 2023)。沃德等人的研究表明，与特异性更强的肽相比，非特异性肽对永生化的人胸膜间皮细胞的杀伤力要大得多(Ward et al., 2009)。他们还提出，多肽的疏水性可能有助于提高治疗特异性和效力。环状肽是选择 SKP 构象的绝佳选择，因为它们缺乏构象自由度，能够避免随机和非靶向效应(Dougherty et al., 2019)。 化妆品用SKPs用于增强皮肤的渗透性，以实现化妆品成分的输送或发挥化妆品活性(Pai et al., 2017)。使用 SKPs 作为药用肽所面临的一个主要挑战是其在皮肤中的稳定性有限(Ledwon´ et al., 2021)。由于皮肤中存在大量的蛋白酶，它们容易受到蛋白水解作用的破坏，从而无法发挥预期的功能。因此，在设计用于药用目的的 SKPs 时，肽的稳定性是一个需要考虑的关键因素。傅等人发现了一种抗炎的 CPP，即 CPPAIF，在水/油（W/O）化妆品配方中使用时，在透皮测试中表现出更好的稳定性(Fu et al., 2020)。因此，适当的配方可以进一步提高 SKPs 在药用目的中的稳定性。 在设计有效的皮肤护理产品配方时，另一个需要考虑的关键因素是皮肤刺激风险（(Ledwon´ et al., 2021)。林等人对一种无毒抗皱纹肽阿基瑞林的分子结构改性效果所做的研究表明，增加肽的亲脂性并不会显著影响其皮肤刺激性，但对肽结构的改性却能提高其皮肤渗透能力(Lim et al., 2018)。 4. Current opportunities, challenges and future directions当前的机遇、挑战以及未来的发展方向 目前的文献表明，已识别和分离出的肽能够促进药物在皮肤组织和细胞层之间的有效传递(Hsu and Mitragotri, 2011; Kumar et al., 2012; Menegatti et al., 2016; Zhu et al., 2023; Chen et al., 2014; Gautam et al., 2016; Fu et al., 2020)。然而，要对这些产品进行临床测试和商业化，就必须进行严格的安全性、有效性和质量评估(Buschmann et al., 2024)。近期的出版物强调了旨在满足这些要求的持续发展，例如设计一种协同传递纳米系统以及进行皮肤反应性和敏感性的体外和体内测试(Barbaud et al., 2020; Barbaud and Romano, 2022)。此外，基于肽的传递方式的改进在其他领域，如美容学中也有所体现，从而推动了更多与肽相关的研究。 有一种显著的趋势是将可穿透的肽与纳米载体系统相结合，以实现增强的经皮给药效果(Pepe et al., 2016; Zhu et al., 2023; Kang et al., 2010; Tan et al., 2021)。谭等人成功地在萝卜黄化病毒外壳（TYMVc）纳米颗粒的表面展示了一个 10 个氨基酸的肽，这是一种缺乏传染性遗传物质的病毒样颗粒(Tan et al., 2021)。TYMVc 纳米颗粒包含 180 个相同的外壳蛋白拷贝，从而能够展示 180 个兼容的肽，实现靶向给药。这为纳米载体系统在治疗剂和分子传递方面的增强和有效应用提供了机会(Yu et al., 2021)。 内体小泡会阻碍细胞内的药物输送，因为细胞内吞后，分子可能会被困在内体腔中，从而导致溶酶体降解(Chen and Cabral, 2024)。细胞内吞通常与无法通过细胞膜扩散的较大分子相关(Fittipaldi et al., 2003)。因此，较大分子量的药物的输送有可能会经历细胞内吞和降解过程(Gandek et al., 2023)。利用SKP 与能够携带或掩盖这些生物活性分子的纳米载体相结合，有可能帮助避开内体作用，从而更有效地通过皮肤进行输送。 此外，SKPs 可以进行修改以实现最佳功能(Kim et al., 2008; Lim et al., 2018)。它们可以作为一种策略来掩盖或降低已识别肽中的某些功能基团的活性，从而实现更高的稳定性、活性、生物活性或对目标位点的特异性。赵等人通过用一种 pH 反应性反离子肽掩盖低分子量鱼精蛋白（LWMP），将一种穿透肽转化为内体逃逸肽（EEP），从而制备出了能够逃逸内体包埋的修饰肽(Zhao et al., 2024)。肽可以通过诸如掩盖肽链酰胺、两亲性排列和胍基基团排列等技术进行化学优化，以增强其穿透能力(Peraro and Kritzer, 2018)。这是因为肽电荷与 pH 对生物环境的相互作用(Kim et al., 1869 (2021))。SKPs 可用于掩盖治疗剂，通过化学连接来保持其活性和稳定性(Khairkhah et al., 2023)。通过使用能在特定条件下（如 pH 值变化或酶的作用）发生分解的可生物降解连接剂，可以提高药物的稳定性(Kamaly et al., 2016)。这种方法还有助于防止药物在透皮给药过程中过早释放(Yang et al., 2020).。 肽类物质在化妆品和美容产品的皮肤输送中得到了越来越广泛的应用(Pai et al., 2017; Ledwon´ et al., 2021; Fu et al., 2020)。肽类物质被施用于皮肤以实现各种美容目的，例如治疗皱纹、炎症和色素沉着(Schagen, 2017)。杜和刘成功设计了一种名为“Glabridin@HMSN-β-CD/AdaR8”的纳米复合物，用于治疗色素沉着，他们通过将一种细胞穿透肽多赖氨酸 R8 与金刚烷胺（Ada）结合来实现这一目的，然后将它附着在表面接枝有β-环糊精（β-CD）的空心介孔二氧化硅纳米粒子（HMSN）上，以防止药物 Glabridin 的提前释放(Du and Liu, 2021)。当前的化妆品行业还见证了肽类物质在日常治疗中的应用(Badenhorst et al., 2014)。具有多种生物特性的活性肽被用于化妆品中，因为它们可以同时针对多种问题(Lima and Moraes, 2018)。棕榈酰五肽-4 在化妆品中经常被使用，并且被认为对皮肤安全，不会引起过敏(Ngoc et al., 2023)。这些可用的生物活性肽还经过测试，证明其无细胞毒性， 且引发的过敏反应极小。因此，研究肽在局部应用中的使用情况，并寻找具有理想特性的新型肽（例如能促进透皮吸收且同时具有生物活性的物质），对于化妆品的输送可能具有积极作用。 4.1. Current challenges of SKPs in TDDS经皮给药系统中SKPs所面临的当前挑战 4.1.1. Skin’s barrier皮肤的屏障 经皮给药的主要途径是通过皮肤，因为皮肤具有较高的可及性和便于局部给药生物活性分子的特点(Alkilani et al., 2015)。皮肤屏障的严格特性给大分子和低亲脂性分子在没有渗透促进剂的情况下进入带来了挑战(Trommer and Neubert, 2006; Boer et al., 2016)。通过选择性地将药物或分子与皮肤屏障结合，可以设计出 SKPs，从而可能解决这一问题。然而，基于肽的局部治疗仍会受到皮肤中存在的蛋白酶等酶的潜在降解影响，以及 pH 变化、温度或光降解等化学因素的影响(Jim´enezRodríguez et al., 2022)。在设计肽及其结合物时，必须考虑这些因素，重点是使用低分子量和高亲脂性的肽。 4.1.2. Regulatory challenges监管挑战 疾病发病率的不断上升促使了基于肽的治疗药物的广泛应用。截至 2023 年，与肽相关的治疗药物的全球市场规模约为 434.5 亿美元，预计从 2024 年到 2030 年将以6.1%的速度增长（2030 年报告）。目前，获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的药物中，小分子占 83%，生物制剂或大分子占 11%，肽或中等大小的药物仅占 6%(Sharma et al., 2023)。随着肽研究的不断改进，它们有望作为治疗产品实现商业化。与 SKP 相关的已开发和可市场化的产品需要解决监管挑战，以符合安全性要求，并展现出一致的效率和可保证的质量(Buschmann et al., 2024)。 SKPs是在过去的二十年内才被发现的，因此它们在透皮给药中的临床应用相对较新(Chen et al., 2006)。此外，将肽用作渗透促进剂存在一个独特的挑战，因为它们的功能往往跨越了药物和化妆品的应用领域(Gennari et al., 2016; Ngoc et al., 2023)。目前针对用于透皮给药的具有治疗活性的基于 SKP 的产品所涵盖的监管准则和监督要求非常严格，因为它们被归类为新型药物(Fosgerau and Hoffmann, 2015)。因此，使用 SKPs，尤其是在临床治疗中的批准仍然有限，因为它们的物理化学和蛋白水解稳定性较差(Fetse et al., 2023)。 全球多个监管机构负责监督肽基或含肽产品的应用及审批工作，具体取决于其作用机制和预期用途。然而，由于这些产品自身具有生理活性，因此很难将其归类为化妆品或药物(Akbarian et al., 2022)。 化妆品通常被定义为能改善皮肤外观的产品(Sterchele, 2005)。在美国，根据《联邦食品、药品和化妆品法案》第 201 条（i）款，化妆品成分旨在“清洁、美化、提升吸引力或改变外观”，而根据《联邦食品、药品和化妆品法案》第 201 条（g）（1）款，药品旨在“影响人体的结构或任何功能”（食品药品监督管理局，2024 年）。如果一种肽的主要功能是增强化妆品成分的输送而不改变皮肤的结构或功能，那么它可以被归类为化妆品成分。然而，当产品具有多种预期用途时，它们可能会同时被视为化妆品和药品，例如在保湿霜中加入视黄醇，分别用于抗衰老和保湿(O. of the Commissioner, 2024)。 如果多肽的作用在于增强药物的渗透性，将治疗剂输送到皮肤更深层或全身循环中，那么它可能会被归类为药物。鉴于 皮肤渗透肽SKP 可通过与皮肤蛋白相互作用并诱导其二级结构发生变化来改变皮肤结构，根据美国食品药品监督管理局（FDA）的规定和定义，很难将其归类为化妆品成分(Kumar et al., 2015; Gennari et al., 2016)。这意味着，无论出于美容目的还是治疗目的，含有皮肤穿透肽SKP 的配方在美国都会被视为药物。 欧盟（EU）将“化妆品”定义为“任何旨在与人体外部部位（表皮、毛发系统、指甲、嘴唇和外生殖器）或牙齿及口腔黏膜接触的物质或混合物，其目的完全或主要是清洁、香水化、改变外观、保护、保持良好状态或纠正体味”(Regulation (EC) No 1223/2009 of the European Parliament and of the Council of 30, November 2009)。在欧盟立法中，防晒霜或紫外线过滤成分仍被视为化妆品，而在美国则被归类为药品（Food， 2024）。这表明在欧盟，引入了化妆品成分的 SKP 可能仍被视为化妆品。 使用皮肤渗透肽SKP 的药物产品，无论是作为渗透促进剂还是作为治疗皮肤相关问题的活性成分，都属于药品分类范畴。当药物使用同时具有治疗作用且还作为渗透促进剂的 SKP 时（例如马加因，一种抗菌剂和渗透促进剂），它们被归类为治疗剂。此外，在美国食品药品监督管理局（FDA）的分类中，生物来源或通过重组方式生产的产品被视为生物制品(C. for D.E. and Research, Therapeutic Biologics Applications (BLA), FDA, 2024)。因此，从天然生物分子中改造或衍生出的、具有与生物分子相似特性的皮肤穿透肽SKP 被视为生物制品。 欧盟将药品定义为：“（a）任何一种物质或物质的组合，其被宣传具有治疗或预防人类疾病的特性；或者（b）任何一种物质或物质的组合，可用于或施用于人类，旨在通过发挥药理学、免疫学或代谢作用来恢复、纠正或改变生理功能，或者用于进行医学诊断。”(EUR-Lex - 0, 2024)。因此，在药物或治疗剂的输送过程中使用的特殊药物载体被归类为药品。 国际上不同的监管机构对这些含 SKP 的产品有着不同的管理规定，因为每个国家都有针对肽类及基于肽的治疗药物的法规(Food, 2024; Drug Administration Law of the People’s Republic of China, 2024; Directive 2001/ 83/EC of the European Parliament and of the Council of 6, November 2001; Ozaki et al., 2020; Canada, 2008; Regulations, 2024)。在化妆品和治疗领域使用肽的关键国家包括美国、欧盟、中国、日本、加拿大、韩国、英国（英国）、澳大利亚(Outlook, 2024; T. https:, , www.technavio.com, , 2024)。表 3 根据所使用的化妆品和药品列出了每个国家的法规。 根据表3 中的监管摘要，可以推断出在药物输送中使用 SKP（肽类物质）需要对美容用途和治疗用途加以明确区分。用于药物输送的 SKP 的研究人员和开发者必须为根据预期用途和与肽相关的声明而产生的不同监管途径做好准备。药物输送用 皮肤穿透肽SKP 的监管要求可能会导致更长的开发周期和更高的成本，因为需要进行广泛的评估。用于美容配方的 SKP 必须仔细遵循化妆品的地区定义，并确保其不会暗示有治疗效果，以免被归类为药物。 目前，全球大多数国家都已建立了肽类物质的监管框架。然而，由于在化妆品和药物应用领域中对用于药物输送系统的表面活性肽（SKPs）的兴趣日益浓厚，这就需要各国共同努力，制定共同的标准和多维度的监管规定。可以提出一个子分类，以考虑 SKPs 在化妆品和治疗性药物输送中的渗透促进作用，即它们在这些应用中不发挥任何治疗作用。例如，可以引入“化妆品用”子分类，对基于 SKP 的化妆品产品实施较宽松的监管，其主要功能是增强活性化妆品成分的输送。 目前，对于那些主要作用为促进渗透的表面活性剂或肽类物质，并没有具体的监管规定对其进行规范。应当制定明确的监管准则来规范这类肽类物质，而非让其处于监管的灰色地带。 随着相关法规的实施，这些产品在上市前都要经过多轮严格的试验或检测。尽管用于治疗的穿透肽在市场上还较为缺乏，但已有相关报道显示其在临床试验中得到了应用。首个与穿透肽相关的临床评估采用了多聚精氨酸，这是一种与环孢素 A 结合的 皮肤穿透肽SKP 辍合物物，用于经皮治疗银屑病。这种多聚精氨酸-环孢素 A 辍合物在商业上被称为 PsorBan®，由 CellGate 公司销售(Viv`es et al., 2008)。他们的临床试验一期显示了皮肤的穿透效果良好，且这种复合物的生物活性未发生损失，从而推动其进入二期 a 阶段，用于治疗银屑病且无副作用(Guidotti et al., 2017)。然而，他们的二期 b 临床试验因药物清除不良而被暂停。这一里程碑表明穿透肽可以上市，但需要进行优化以满足临床试验中法规的严格要求。 在与皮肤保护剂相关的化妆品领域，可以考虑增加的拟议测试项目包括肽稳定性测试和皮肤相互作用测试，以探究这些皮肤保护剂是否会导致皮肤敏感或毒性反应。总体而言，应当开展标准化的法规制定和风险评估研究，以完善目前对皮肤保护剂作为渗透促进剂的分类，目前这方面尚存在不足。 4.2. Future directions未来方向 将 SKPs 用作皮肤渗透促进剂以实现透皮给药，有望彻底改变药物及分子的非侵入性经皮输送方式。其中，疫苗输送方面尤其具有前景(Kommareddy et al., 2013)。目前的疫苗给药方法，主要依靠皮下注射针头，面临着诸如疼痛、患者依从性低以及针刺伤风险等挑战(Hettinga and Carlisle, 2020)。借助纳米系统中展示的 SKPs 来促进疫苗抗原的输送，例如在流感、乙型肝炎和人乳头瘤病毒疫苗中发现的那些，能够解决这些问题。皮肤中丰富的抗原呈递细胞（APC），包括表皮朗格汉斯细胞和真皮树突状细胞（DC），使得在较低剂量下就能产生有效的免疫反应，这与注射相比更具优势(Prausnitz and Langer, 2008)。透皮疫苗还能够降低生产成本。传统疫苗接种通常需要在较短的时间内接种多次才能产生保护效果(Jones et al., 2021)。透皮疫苗接种技术能够通过可编程的持续释放方式实现疫苗输送，使用较低剂量却能达到高效果(Boopathy et al., 2019; Tran et al., 2021)。这减少了所需的总体剂量，从而降低了生产成本。除此之外，透皮疫苗还能提高使用依从性，因为它们无痛且操作简便或无创(Wang et al., 2021)，这更受患者接受。 近期的研究探索了通过皮肤进行新冠病毒疫苗接种的方法，结果表明这种疗法能实现无痛的抗原输送，并且能带来比传统途径更好的免疫反应(Lee et al., 2021)。库韦特雷等人证明，微针贴片能引发针对新冠病毒受体结合域（RBD）的显著 B 细胞和 T 细胞反应，其效果与传统的单次注射相当(Kuwentrai et al., 2020)。特兰等人(Tran et al., 2021)研究了在大鼠身上通过单次给药实现多剂量疫苗负载的预编程突发释放的可能性，这种释放方式能在较长时间内持续进行。所设计的经皮肤微针贴片显示出与通过多次传统注射对抗肺炎链球菌所获得的免疫反应相当的免疫反应。 为了针对特定应用优化表面配体聚合物（SKPs），有必要进一步优化肽序列（(Al Musaimi et al., 2022)。通过改变物理化学性质和构象，可以改善生物利用度、相容性和渗透能力，从而实现肽掩蔽(Kalafatovic and Giralt, 2017)。通过计算机模拟预测的结果应通过实验测试进行验证，以确定最优的肽序列(Chang et al., 2022)。将纳米载体与 SKPs 进行共价连接可作为一种表面功能化策略，增强药物或化妆品制剂的皮肤渗透能力(Desai et al., 2010)。康等人证明，涂有 TAT 肽的纳米载体在体外和体内均表现出更强的皮肤渗透能力(Kang et al., 2010)。 未来的研究应侧重于优化新型及现有的 SKP 序列，并阐明其经皮作用机制。这些知识对于确保未来临床场景中的安全性、有效性和质量至关重要。此外，探索 SKP 与其他渗透增强策略的结合，还有望进一步改进经皮给药方法。 5. Conclusion总结 SKPs提供了一种多功能且极具前景的工具，可增强治疗性和美容性药物的透皮吸收效果。本综述重点介绍了 SKPs 作为促进各种化合物进入皮肤的渗透促进剂的当前应用及其潜在益处。SKPs 对皮肤的选择性使其能够使原本无法有效穿透皮肤屏障的分子或药物实现透皮进入。 通过应对挑战并充分利用 SKP 的优势，研究人员能够为透皮给药开发出更有效的成果。正在进行的旨在改进 SKP 的配方和设计的研究工作，借助先进的技术支持，有望在未来推出创新的 SKP 及应用方法。这些进展将有助于克服 SKP 在透皮给药方面的当前局限性，最终造福人类的健康和福祉。 随着该领域的不断发展，持续研究 SKP 介导的透皮给药的安全性、有效性和长期效果至关重要。此外，探索 SKP 与其他药物传递技术的组合可能会产生协同效应，并带来更好的治疗效果。通过持续的研究和开发，SKP 有可能极大地推动透皮药物传递领域的进步，为各种治疗性和美容性化合物的非侵入性给药提供新的可能性。