Enfuvirtide

Signal Transduction and Targeted Therapy, 2022 解读自：Therapeutic peptides: current applications and future directions引子：被低估的中间派 提起当下最受关注的药物，很多人会想到用于降糖、减重的司美格鲁肽（Semaglutide）和利拉鲁肽（Liraglutide）。它们有一个共同身份——治疗性多肽。 从 1921 年胰岛素被发现算起，多肽药物已经走过了整整一个世纪。截至该综述发表，全球已有 80 余种多肽药物获批上市，超过 170 种多肽正处于临床开发阶段，2019 年全球销售额突破 700 亿美元，较 2013 年翻了一倍多。 这类夹在小分子化药与大分子生物药之间的特殊药物，究竟有何独到之处？又是如何被发现、合成和优化的？让我们一探究竟。一、什么是治疗性多肽？百年发展史 治疗性多肽是由一系列有序排列的氨基酸组成的药物分子，分子量通常在 500–5000 Da 之间。它的发展史，几乎就是一部现代制药史的缩影： 1921 年，Banting 等人首次分离出胰岛素（含 51 个氨基酸），次年即用于糖尿病患者； 1923 年，胰岛素成为首个商业化多肽药物； 由于人源胰岛素产量受限，牛源、猪源胰岛素主导市场近 90 年，直到被重组人胰岛素取代； 进入 21 世纪后，随着结构生物学、重组技术及新型合成与分析技术的突破，多肽药物进入快速发展期，2000 年以来已有 33 种非胰岛素多肽药物获批。 值得注意的是，如今的多肽药物已不再是天然激素的简单复制品。几款代表性药物如下： 药物 来源 / 特点 主要适应症 恩夫韦肽（Enfuvirtide） 模拟 HIV 蛋白的 36 肽 HIV-1 联合治疗 齐考诺肽（Ziconotide） 来源于芋螺（Conus magus）毒液的神经毒素肽 重度慢性疼痛 替度鲁肽（Teduglutide） GLP-2 类似物（大肠杆菌重组生产） 短肠综合征 利拉鲁肽（Liraglutide） GLP-1 类似物（脂肪酸侧链修饰） 2 型糖尿病 而在 2019 年全球销量前 200 的药物中，销量排名前三的多肽药物全部是治疗 2 型糖尿病的 GLP-1 类似物：度拉糖肽（Trulicity）、利拉鲁肽（Victoza）与司美格鲁肽（Rybelsus）。图 1｜2019 年全球非胰岛素多肽药物销量 Top 10，前三位均为 GLP-1 类似物。二、多肽的长板与短板 多肽药物的作用机制类似生物药——高亲和力、高特异性地结合细胞表面受体并触发胞内效应。但与小分子和生物药相比，它有着鲜明的优劣势。图 2｜多肽与小分子、生物药的优劣势比较。 相比小分子化药 小分子虽有口服方便、易透膜、成本低等优势，但分子太小，难以有效抑制蛋白—蛋白相互作用（PPI）——PPI 的接触面积通常达 1500–3000 Ų，而小分子只能覆盖 300–1000 Ų； 小分子特异性较低，常带来脱靶毒性（如索拉非尼、舒尼替尼在抑制 VEGF 受体的同时，也会误伤丝氨酸/苏氨酸激酶受体）。 相比生物药（蛋白 / 抗体） 多肽免疫原性更低、生产成本更低。 不过，作为基于天然氨基酸的药物，多肽也有两大天生短板： 膜通透性差：多肽很难穿过细胞膜，因此约 90% 以上处于临床开发的多肽靶向的是细胞外靶点（如 GPCR、GnRH 受体、GLP-1 受体）； 体内稳定性差：天然多肽由酰胺键连接，缺乏二级或三级结构保护，易被体内酶水解，半衰期短、清除快。 正是这些特点，既是挑战，也指明了多肽药物设计与优化的方向。三、多肽药物从哪里来？五大发现策略 1. 天然激素 最早的策略是直接利用人体已知功能的天然激素与多肽，或用动物同源物替代，如胰岛素、GLP-1、生长抑素、GnRH、血管加压素和催产素等。 2. 模拟激素的多肽 针对天然激素的缺陷进行序列改造： GLP-1 衍生药物：GLP-1 是调节胰岛素分泌的 37 肽，但半衰期极短，经改造后诞生了三大畅销降糖药——度拉糖肽、利拉鲁肽、司美格鲁肽； GnRH 衍生药物：如激动剂亮丙瑞林（用于激素相关前列腺癌、子宫内膜异位症、性早熟等）和拮抗剂地加瑞克（用于晚期前列腺癌）。 3. 来自天然产物的多肽 动物毒液：艾塞那肽来源于希拉毒蜥（Gila monster）毒液，是 GLP-1 激动剂；齐考诺肽来源于芋螺毒液，用于慢性神经痛； 非核糖体肽（NRPs）：如万古霉素、环孢素、lugdunin、teixobactin 等。因含非标准氨基酸，它们更耐水解、体内更稳定。 4. 基于 PPI 的理性设计 借助蛋白—蛋白相互作用的晶体结构，通过生物信息学识别贡献主要结合能的关键氨基酸（即 hotspots），据此设计多肽调节剂，被视为发现新候选药物的有力策略。 5. 噬菌体展示技术 由 Smith 于 1985 年首创，可高通量筛选生物靶点的配体。后续衍生出镜像噬菌体展示（探索 D 型多肽）、mRNA 展示、核糖体展示等技术，极大丰富了多肽候选库。四、合成与改造：如何让多肽更像药 化学合成：SPPS 是核心 1963 年 Merrifield 发明的固相多肽合成是现代多肽生产的基石。它将氨基酸偶联与脱保护放在同一反应器中循环完成，并催生了自动多肽合成仪。主流策略包括 Fmoc-SPPS（条件温和、更常用）和 Boc-SPPS（适合长肽）。不过，大规模合成长肽（>50 个氨基酸）至今仍是难题。 化学改造：精雕细琢 丙氨酸扫描：逐一用丙氨酸替换残基，找出决定活性的关键氨基酸； 骨架改造：引入 D-氨基酸、N-甲基化氨基酸、β-氨基酸等，提升抗酶解能力（如 selepressin）； 侧链改造：用天然氨基酸类似物提升结合力与选择性（如利拉鲁肽、司美格鲁肽）； 稳定二级结构：通过环化、订书肽（stapled peptides）、氢键替代（HBS）等手段稳定 α-螺旋、β-折叠等结构。 重组技术与新兴手段 重组 DNA 技术：适合生产长链或含多对二硫键的复杂多肽（如人胰岛素、生长激素）； 遗传密码扩展：可在多肽中定点引入非天然氨基酸（ncAAs），目前已有 200 多种 ncAA 被成功编码，为蛋白质工程提供了"超级工具箱"； PEG 化（PEGylation）：连接聚乙二醇以延长半衰期、降低肾清除并减少免疫原性； 共价多肽药物：如 PERx 策略，使 PD-1 等小蛋白能与其配体（PD-L1）共价结合，显著增强抗肿瘤效果。 给药方式的突破 由于易被消化酶降解，多数多肽药物只能注射给药。但近年出现重要进展：口服司美格鲁肽与渗透促进剂 SNAC 共制剂获批，可在胃中保护药物并促进吸收；此外，吸入式胰岛素、可植入微泵等也正在探索之中。五、临床应用全景：多肽正在攻克哪些疾病？糖尿病：多肽的主战场 GLP-1 受体激动剂（GLP-1RAs）与胰岛素是治疗 2 型糖尿病的核心多肽药物。GLP-1 能促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素、增加饱腹感、延缓胃排空。除降糖外，GLP-1RAs 还展现出肾脏保护、心血管获益、控制体重、改善骨质等多重益处——这也是它们未来地位愈发重要的原因。图 3｜GLP-1 及 GLP-1RA 通过调节心、脑、肾、肝、胃、胰腺等多器官功能治疗 2 型糖尿病。心血管疾病：靶向 RAAS 与利钠肽 合成血管紧张素 II 于 2017 年获批，用于脓毒症 / 感染性休克的升压治疗； 利钠肽（ANP / BNP / CNP）是心血管稳态的关键调节因子。重组人 BNP（奈西立肽）用于急性失代偿性心衰，双重激动剂 cenderitide 正处于临床研究中。消化系统疾病 短肠综合征：GLP-2 类似物替度鲁肽通过单点替换，将半衰期从 7 分钟延长至 2–3 小时，2012 年获批； 慢性便秘：鸟苷酸环化酶 C 激动剂利那洛肽（Linaclotide）； 大量抗菌肽（AMPs）及食物来源肽，在肠道炎症、胃黏膜保护、抗幽门螺杆菌等方面展现潜力。肿瘤：诊疗一体化的新希望 多肽在肿瘤领域有四大应用方向：显像探针、偶联纳米材料、肽疫苗、靶向药物。例如镥[Lu-177]氧奥曲肽用于神经内分泌肿瘤的诊断与治疗，多种靶向 PD-1 / PD-L1 的多肽正在研发。不过目前仅有米伐木肽（骨肉瘤）和卡非佐米（多发性骨髓瘤）两款多肽药物获批用于肿瘤治疗，仍有很大开拓空间。图 4｜多肽在肿瘤治疗中的四大应用：(a) 候选肽筛选；(b) 显像与诊断；(c) 肽偶联纳米材料；(d) 肿瘤免疫与靶向治疗。抗病毒：从 HIV 到新冠 首个抗病毒多肽恩夫韦肽通过结合 gp41 阻断 HIV 膜融合； 2011 年波普瑞韦、特拉匹韦获批用于丙型肝炎； 新冠疫情期间，多肽疫苗因高特异性、良好安全性和易于生产，成为研究热点，免疫信息学、表位设计等新技术被快速应用。六、总结与展望 这篇综述清晰勾勒出多肽药物的发展脉络： 从最初模拟天然激素，到如今基于理性设计、创造具备理想生化与生理活性的全新多肽。 分子生物学、多肽化学与递送技术的重大突破，使多肽药物在发现、生产和应用三方面均取得长足进步。目前已有 80 余种多肽药物上市，数百种处于临床前与临床开发阶段，覆盖糖尿病、心血管疾病、消化系统疾病、肿瘤、感染性疾病及疫苗等广阔领域。 当然，膜通透性差、体内稳定性不足、口服递送困难等挑战依然存在。但凭借巨大的治疗潜力、市场前景与经济价值，治疗性多肽必将持续吸引投资与研究，迎来更长远的成功。2000 年以来获批的非胰岛素多肽药物一览 据原文 Table 1 整理，按靶点分类；同一靶点下按首次获批年份排序 靶点 药物 首次获批 主要适应症 GLP-1 受体 艾塞那肽（Exenatide） 2005 2 型糖尿病 GLP-1 受体 利拉鲁肽（Liraglutide） 2009 2 型糖尿病 GLP-1 受体 利司那肽（Lixisenatide） 2013 2 型糖尿病 GLP-1 受体 阿必鲁肽（Albiglutide） 2014 2 型糖尿病 GLP-1 受体 度拉糖肽（Dulaglutide） 2014 2 型糖尿病 GLP-1 受体 司美格鲁肽（Semaglutide） 2017 2 型糖尿病 GLP-2 受体 替度鲁肽（Teduglutide） 2012 短肠综合征及吸收不良 GC-C 受体 利那洛肽（Linaclotide） 2012 便秘型肠易激综合征、慢性特发性便秘 降钙素受体 普兰林肽（Pramlintide） 2005 1 型及 2 型糖尿病 GnRH 受体 阿巴瑞克（Abarelix） 2003 晚期前列腺癌 GnRH 受体 地加瑞克（Degarelix） 2008 晚期前列腺癌 20S 蛋白酶体 卡非佐米（Carfilzomib） 2012 多发性骨髓瘤 NOD2 蛋白 米伐木肽（Mifamurtide） 2009 高级别、可切除、非转移性骨肉瘤 VIP1 受体 阿维普他（Aviptadil） 2000 勃起功能障碍 催产素受体 阿托西班（Atosiban） 2000 延迟即将发生的早产 催产素受体 卡贝缩宫素（Carbetocin） 2001 产后出血 TRH 受体 他替瑞林（Taltirelin） 2000 脊髓小脑变性症 黑皮质素受体 布美诺肽（Bremelanotide） 2019 性欲减退障碍（HSDD） PTH1 受体 特立帕肽（Teriparatide） 2002 骨质疏松症 PTH1 受体 阿巴洛肽（Abaloparatide） 2017 骨质疏松症 鸟苷酸环化酶 C 普卡那肽（Plecanatide） 2017 慢性特发性便秘 NPR-A 奈西立肽（Nesiritide） 2001 急性失代偿性心力衰竭 AT1 受体 血管紧张素 II（Angiotensin II） 2017 脓毒症及感染性休克 缓激肽 B2 受体 艾替班特（Icatibant） 2008 遗传性血管性水肿急性发作 gp41 恩夫韦肽（Enfuvirtide） 2003 HIV-1 联合治疗 GHRH 受体 替莫瑞林（Tesamorelin） 2010 减少 HIV 相关脂肪代谢障碍 N 型钙通道 齐考诺肽（Ziconotide） 2004 重度慢性疼痛 血小板生成素受体 罗米司亭（Romiplostim） 2008 慢性免疫性血小板减少性紫癜 促红细胞生成素受体 培莫沙肽（Peginesatide） 2012 慢性肾病相关性贫血 肺表面活性物质 卢西纳坦（Lucinactant） 2012 预防呼吸窘迫综合征 钙敏感受体（CaSR） 依特卡肽（Etelcalcetide） 2016 继发性甲状旁腺功能亢进 MC1 受体 阿法诺肽（Afamelanotide） 2014 预防光毒性反应 生长抑素受体 帕瑞肽（Pasireotide） 2012 库欣病 生长抑素受体 镥[¹⁷⁷Lu]氧奥曲肽（Lutetium Lu 177 dotatate） 2018 生长抑素受体阳性胃肠胰神经内分泌肿瘤 生长抑素受体 镓[⁶⁸Ga]依度曲肽（Edotreotide gallium Ga-68） 2019 诊断生长抑素受体阳性神经内分泌肿瘤 黑皮质素-4 受体 司美诺肽（Setmelanotide） 2020 肥胖症的长期体重管理参考文献 Wang, L., Wang, N., Zhang, W. et al. Therapeutic peptides: current applications and future directions. Sig Transduct Target Ther 7, 48 (2022). https://doi.org/10.1038/s41392-022-00904-4

仅用于记录对多肽知识的了解，不作它用。 摘要       多肽是由氨基酸通过肽键连接而成的一类生物活性分子，兼具小分子药物与蛋白质药物的独特优势，已成为当代药物研发的重要方向。截至目前，全球已有80余种多肽药物获FDA批准上市，150余种处于临床前开发阶段，市场规模约500亿美元，年增长率达20%，远超总体医药市场9%的增速。多肽药物以其高活性、低毒性、研发周期短等优势，在代谢疾病、肿瘤、抗感染、免疫调节等领域展现出广泛的治疗价值。然而，稳定性差、口服生物利用度低、半衰期短等固有局限仍是制约其发展的关键瓶颈。近年来，环肽设计、订书肽技术、多肽偶联药物、AI辅助计算设计以及新型递送系统等前沿技术的快速发展，正在系统性地突破这些壁垒。本文基于多肽药物领域权威文献，系统综述多肽的基本特性与分类、主要治疗领域应用、合成与制备技术、面临的核心挑战及未来发展趋势，以期为多肽药物研发与决策提供参考。 关键词：多肽药物；制药应用；环肽；口服递送；计算辅助设计；发展前景 一、引言       多肽（Peptide）是介于小分子化学药物与蛋白质生物大分子之间的一类重要药物分子。自1902年Emil Fischer首次提出"肽"的概念、Bayliss和Starling发现首个多肽物质胰泌素以来，多肽研究已走过逾百年历程（来源：《多肽药物研究与开发》）。1953年，du Vigneaud团队完成首个生物活性肽催产素的化学合成并获诺贝尔化学奖；1963年Merrifield发明固相合成法，使多肽的高通量、规模化合成成为可能，推动了多肽药物的蓬勃发展（来源：《多肽药物研究与开发》）。       当前，多肽药物正处于高速发展阶段。全球已上市70~80余种多肽药物，100余种处于临床试验阶段，400余种处于临床前研究（来源：《多肽药物研究与开发》）。市场方面，多肽药物年增长率约20%，远超医药市场整体9%的增速；1995年以来约三分之一的新药与多肽/蛋白质相关（来源：《多肽药物研究与开发》）。据统计，多肽药物市场约500亿美元，已有80多种获FDA批准上市，主要应用于代谢疾病与肿瘤领域（来源：《Peptide Therapeutics》）。       然而，多肽药物的发展仍面临严峻挑战：膜渗透性差、蛋白酶降解敏感、口服生物利用度极低（通常仅约1%），导致约90%的多肽药物需注射给药（来源：《Peptide Therapeutics》；《多肽药物研究与开发》）。如何突破这些瓶颈，实现多肽药物从注射向口服、从胞外向胞内的拓展，是当前领域的核心课题。本文将系统梳理多肽药物在制药中的应用现状，分析关键挑战，并展望未来发展前景。 二、多肽的基本特性与分类 2.1 定义与化学性质       多肽是由氨基酸通过肽键（-CO-NH-）连接形成的化合物，具有明确的N端（氨基端）和C端（羧基端）。当多肽分子质量在10,000以上时即被称为蛋白质；通常以含51个氨基酸残基、分子量5,733 Da的胰岛素为划分界限，低于此标准即为多肽（来源：《氨基酸-多肽-蛋白质》；《多肽药物研究与开发》）。       多肽的核心结构特征包括：（1）肽键的共价连接方式决定了其一级结构；（2）N端和C端的游离基团赋予其端基反应特性——N端可与2,4-二硝基氟苯（DNFB）反应生成黄色衍生物，亦可与异硫氰酸酯反应生成苯乙内酰硫脲衍生物，后者是多肽测序仪的工作基础（来源：《氨基酸-多肽-蛋白质》）。多肽的化学性质受氨基酸侧链影响显著，具有两性解离、等电点等特征，且在碱性条件下易发生消旋化。 2.2 分类体系 多肽可从多个维度进行系统分类：       按氨基酸数量：寡肽（≤15个氨基酸残基）与普通多肽（2~50个氨基酸残基）。随氨基酸数量增加，排列组合呈阶乘级增长——三肽可有6种，六肽可达720种（来源：《氨基酸-多肽-蛋白质》）。       按结构特征：同聚肽（直链肽、环状肽，后者包括全α-环肽、内酯环肽、含二硫键环肽等）与杂聚肽（糖肽、脂肽、色素肽、缩脂肽等）（来源：《多肽药物研究与开发》）。       按来源：天然多肽（动物来源如防御素、芋螺毒素；植物来源如植物环肽；微生物来源如短杆菌肽、杆菌肽）、基因重组多肽（通过基因工程技术表达，如人胰岛素）和化学合成多肽（目前多肽药物生产的主流方式之一）（来源：《活性多肽研究开发与应用》；《多肽药物研究与开发》）。       按功能：多肽激素（加压素、催产素等）、细胞因子模拟肽、免疫活性肽（胸腺肽、干扰素等）、抗菌多肽（防御素、天蚕素等）、抗病毒多肽、神经活性肽（内啡肽、脑啡肽等）、多肽疫苗、诊断用多肽及药物载体多肽（RGD肽、穿膜肽等）（来源：《多肽药物研究与开发》）。 2.3 多肽药物的优势与固有局限       优势方面：多肽药物结构清晰、作用机制明确，多源于内源性肽，具有高活性低毒性的特点，用药剂量小，无小分子药物的异化生物代谢毒性，无蓄积性。研发周期短——序列确定周期可缩短至数月至2年，远低于小分子药的7~10年。免疫原性相对蛋白质类药物更低，易于通过化学修饰（如PEG修饰、氨基酸置换、环化等）改善药代动力学性质（来源：《多肽药物研究与开发》）。       固有局限：活性受氨基酸序列、末端基团、二硫键位置、空间结构影响大；稳定性差，易发生脱酰胺、氧化、水解、消旋、二硫键错配、β-消除、聚集沉淀等；半衰期短、清除率高，易被蛋白酶降解；胞膜转运能力差，非注射给药生物利用度仅百分之几（来源：《多肽药物研究与开发》）。这些固有局限构成了多肽药物发展的核心壁垒，也催生了大量的技术创新。 三、多肽药物在制药中的应用       多肽药物因广泛的生物活性及良好的安全性，已在全球范围内获批应用于多个治疗领域。以下按主要疾病领域梳理代表性药物。 3.1 代谢疾病领域       糖尿病是多肽药物研发和投资的重点领域。GLP-1受体激动剂类药物是该领域最成功的代表：       艾塞那肽（Exenatide，Byetta）：首个上市GLP-1受体激动剂，用于2型糖尿病治疗，但半衰期仅2~3小时，需每日两次注射（来源：《多肽药物研究与开发》）。 利拉鲁肽（Liraglutide）：通过棕榈酸修饰与白蛋白结合，将半衰期从天然GLP-1的2分钟延长至13小时，实现每日一次给药（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。       索马鲁肽（Semaglutide）：采用硬脂酸+PEG修饰，半衰期达7天，可每周一次皮下注射；其口服制剂于2019年获FDA批准，使用SNAC吸收促进剂，口服生物利用度约4%，是多肽口服递送的重大突破（来源：《Peptide Therapeutics》；《活性多肽研究开发与应用》）。       度拉糖肽：GLP-1与Fc片段融合蛋白，半衰期>90小时；阿必鲁肽为GLP-1与人血清白蛋白（HSA）融合蛋白，半衰期6~10天，均实现长效给药（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。       此外，普兰林肽（淀粉素类似物）作为糖尿病辅助治疗药物已上市，聚乙二醇洛塞那肽作为国产仿制药也已获批。这些案例清晰展示了多肽药物从短效到长效、从注射到口服的技术演进路径。 3.2 肿瘤领域       肿瘤治疗是多肽药物另一重要应用方向，主要策略包括激素依赖性肿瘤的内分泌治疗和靶向递送：       LHRH/GnRH类似物：戈舍瑞林（植入剂，缓释1/3个月）、亮丙瑞林（微球缓释1/3/4/6个月）、曲普瑞林（微球缓释1个月）、布舍瑞林（鼻喷剂）等通过抑制性激素分泌，广泛用于前列腺癌、乳腺癌治疗（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。长效缓释微球制剂是此类药物的核心技术突破。       其他抗肿瘤多肽：硼替佐米（蛋白酶体抑制剂，用于多发性骨髓瘤）、地加瑞克（GnRH拮抗剂，用于前列腺癌）、RGD肽（抑制肿瘤侵袭转移）等已上市或进入临床（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。特别值得关注的是DTS-201——阿霉素与肿瘤特异性多肽的前药偶联物，在I期临床试验中剂量达阿霉素3.75倍仍耐受良好，展示了多肽前药策略的潜力（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。 3.3 抗感染与免疫调节       抗感染多肽药物在耐药菌问题日益严峻的背景下尤为重要：       糖肽类抗生素：万古霉素、替考拉宁用于耐药革兰阳性菌感染（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。        环脂肽抗生素：达托霉素为13元环脂脱氧肽，含5个非蛋白氨基酸，是耐药菌感染的重要治疗选择（来源：《Cyclic Peptide Design》）。 抗真菌：卡泊芬净（棘白菌素类）用于真菌感染（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。       抗HIV：恩夫韦肽（融合抑制剂）、国产西夫韦肽已上市；lugdunin为首个从人体共生菌发现的含噻唑烷环环肽抗生素，对MRSA、万古霉素耐药肠球菌有效（来源：《Cyclic Peptide Design》）。       免疫调节方面，环孢素A（免疫抑制剂，用于器官移植排斥）是微乳制剂的成功案例；胸腺肽α₁和胸腺五肽用于慢性乙型肝炎、免疫缺陷病及肿瘤辅助治疗；重组人白介素-2和-11分别用于肿瘤免疫治疗和血小板减少症（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。 3.4 内分泌与心血管领域       内分泌领域：去氨加压素（L-精氨酸替换为D-精氨酸，半衰期从10~35分钟延长至3.7小时）用于尿崩症；催产素用于引产；重组人生长激素用于生长激素缺乏症；促皮质素及多种衍生物（锌促皮质素、24肽、25肽、28肽等）用于肾上腺皮质功能减退（来源：《活性多肽研究开发与应用》；《多肽药物研究与开发》）。       心血管领域：阿替普酶（溶栓药，用于急性心肌梗死）、依替巴肽（GPIIb/IIIa拮抗剂，用于急性冠脉综合征）、利那洛肽（口服环肽，鸟苷酸环化酶-C激动剂，用于便秘型肠易激综合征）均已上市（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。鲑鱼降钙素（鼻喷剂型，用于骨质疏松症）和特立帕肽（PTH类似物，用于骨质疏松症和骨折愈合）则是骨代谢领域的代表药物（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。 3.5 其他应用       诊断用多肽：胰泌素配合胰血管造影辅助胰腺肿瘤诊断；肝炎病毒和艾滋病病毒多肽抗原用于抗体检测（来源：《多肽药物研究与开发》）。      药物载体多肽：RGD肽靶向整合素实现肿瘤靶向递药；穿膜肽（Tat片段、Penetratin等）可携带大分子药物进入细胞，拓展多肽药物的胞内靶点覆盖范围（来源：《多肽药物研究与开发》）。       食品与保健品：大豆多肽（降血压、降胆固醇）、玉米多肽（护肝、解酒）、苦瓜多肽（降血糖）、胶原肽（美容、促进成骨）、虫草肽（保护心血管）等功能肽已在保健领域广泛应用（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。 四、多肽合成与制备技术4.1 固相合成与液相合成       固相合成（SPPS） 由Merrifield于1963年发明，肽链从C端到N端在固相树脂上逐步延伸，通过过滤洗涤去除过量试剂和副产物，可合成最长约100个氨基酸的肽段。主要策略包括Fmoc-SPPS（碱敏保护基，条件温和，自动化程度高）和Boc-SPPS（酸敏保护基，适合长肽和C端硫酯合成）。两者可正交联用发挥各自优势（来源：《Peptide Synthesis》）。       微波辅助SPPS是近年重要进展——HE-SPPS方法采用DIC/Oxyma在90℃下2分钟偶联，消除偶联后洗涤步骤，cycle时间仅4分钟，溶剂消耗减少90%，并可降低精氨酸γ-内酰胺、天冬酰亚胺等副反应（来源：《Peptide Synthesis》）。       液相合成在溶液中进行，每步中间产物可纯化、可得到理化常数，适用于寡肽和中短链肽，瑞林类药物等短肽首选液相法。但步骤烦琐冗长、转移过程易损失是其主要不足（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。       液-固联用法结合两者优势，针对长链肽采用分段策略——固相合成短肽片段再液相片段缩合，已成功应用于戈那瑞林、T20三十六肽等大规模生产（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。       化学合成与生物合成（基因重组）各有适用范围：化学合成适合中短链肽（<40个氨基酸），可引入非天然氨基酸进行结构改造；基因重组适合长链肽和蛋白质（如胰岛素51肽、生长激素191肽），成本低、适合大规模生产（来源：《活性多肽研究开发与应用》）。4.2 环肽的设计与合成       环肽因能桥接小分子与蛋白质/抗体的化学空间，已成为新药物先导的重要替代来源（来源：《Cyclic Peptide Design》）。环化策略主要包括：头尾环化：N端氨基与C端羧基形成肽键，消除末端基团，可保留β-转角构象；侧链-侧链环化：i与i+4/i+7位通过二硫键、内酰胺桥、烃类订书钉、乙炔连接等交联，稳定α-螺旋构象；订书肽：i,i+4/i,i+7位α,α-二取代非天然氨基酸烯烃侧链经Grubbs催化剂RCM反应构建全烃连接，显著提升螺旋度、蛋白酶抗性和细胞通透性，代表药物ALRN-6924（MDM2/MDMX双抑制剂）已进入临床II期（来源：《Cyclic Peptide Design》）。       环化对通透性的提升效果显著——环十肽MDCK-LE通透性（5.4×10⁻⁶ cm/s）显著高于线性类似物（0.6×10⁻⁶ cm/s），相同极性的环肽与线性肽相比通透性高近10倍（来源：《Cyclic Peptide Design》）。4.3 多肽偶联与修饰技术       多肽偶联技术为多肽药物的功能化与靶向递送提供了关键工具。铜催化叠氮-炔环加成（CuAAC）点击化学是最常用的偶联策略，化学选择性高，三唑环可模拟酰胺键，已广泛应用于肽-聚合物、肽-纳米颗粒、肽-蛋白质偶联（来源：《Peptide Conjugation》）。酶促连接（如Sortase A识别LPXTG motif）可形成天然肽键，适用于毒液肽连接和定点修饰。组氨酸位点选择性偶联、电化学C端修饰等新技术则实现了无保护肽的后期功能化（来源：《Peptide Conjugation》）。        半衰期延长修饰是制药应用的核心策略：D-氨基酸替换（那法瑞林半衰期从2~4分钟延长至3小时）、PEG修饰（PEG化干扰素α半衰期延长330倍）、脂肪酸修饰（利拉鲁肽棕榈酸修饰半衰期从2分钟延长至13小时）、蛋白融合（度拉糖肽与Fc融合半衰期>90小时）等策略已成功转化上市产品（来源：《活性多肽研究开发与应用》；《Peptide Therapeutics》）。 五、多肽药物面临的挑战5.1 稳定性与生物利用度瓶颈       化学稳定性问题是多肽药物最根本的挑战。脱酰胺（Asn/Gln残基水解）、氧化（Met、Cys、His、Trp、Tyr残基）、水解（Asp-Pro、Asp-Gly肽键尤其脆弱）、二硫键错配、消旋（Asp最易发生）、β-消除以及变性聚集沉淀，均可在体内外环境中导致多肽失活（来源：《多肽药物研究与开发》）。       口服生物利用度极低是多肽药物临床应用的最大障碍。口服多肽需经历三重屏障：①胃肠道消化酶降解→②肠道黏液与上皮屏障阻挡→③肝脏和肠道首过代谢。最终进入体循环的比例极低，通常仅约1%（来源：《Peptide Therapeutics》）。目前实现口服给药的案例仅有环孢素A（口服生物利用度20~70%，因其含7个N-甲基化酰胺的"变色龙"特性）、口服索马鲁肽（约4%，依赖SNAC吸收促进剂）和利那洛肽等少数品种（来源：《Peptide Therapeutics》）。       膜渗透性差使多肽药物疾病靶点多局限于细胞外和周围组织，约80%的现有药物不可靶向的胞内靶点成为多肽药物难以触及的"暗区"（来源：《Cyclic Peptide Design》）。5.2 制剂开发难题       多肽制剂开发面临多重挑战：（1）给药途径受限——90%的多肽药物需注射给药，患者依从性差；（2）缓控释制剂难度高——PLGA微球等缓释制剂存在突释效应、包封率低、制备过程中多肽易变性失活、批间重现性差等问题（来源：《多肽药物研究与开发》）；（3）稳定性与活性平衡难——pH调节、冻干、剪切力等均可破坏空间结构，辅料相容性需针对性筛选（来源：《多肽药物研究与开发》）。       拓扑异构体杂质是近年新被识别的质量风险。环化、化学修饰等增强稳定性的设计可能产生拓扑异构体杂质——与主成分化学组成相同但因三维构象差异可能影响安全性与有效性，需借助拉曼光谱、离子淌度质谱、高分辨核磁共振及AI结构预测等前沿技术检测（来源：《多肽类药物拓扑异构体杂质分析》）。5.3 法规与质量控制       多肽药物长期处于监管灰色地带——大分子多肽按蛋白质管理，小分子多肽按小分子管理，缺乏专门规则。2013年USP成立治疗性多肽专家小组，FDA CDER发布针对多肽药物的指导原则草案，逐步完善ANDA仿制药上市路径（来源：《Peptide Therapeutics》）。中国CDE于2024年发布《肽类药物临床药理学研究技术指导原则》（第55号通告），指出肽类药物因结构多样呈现复杂PK特征，需结合药物特性开展针对性研究，并明确不同情形下参照化学药品各类别申报的要求（来源：《CDE肽类药物临床药理学指导原则》）。六、多肽药物的发展前景6.1 环肽与订书肽等前沿方向       环肽凭借其独特的化学空间占位优势，正成为突破多肽药物固有瓶颈的核心方向。在细胞通透性提升方面，N-甲基化减少氢键供体（环孢素A含7个N-甲基化酰胺，口服生物利用度优异）、分子内氢键（IMHBs）屏蔽极性基团、噻唑/恶唑啉替换肽键（sanguinamide A大鼠口服生物利用度7%）、环丙烷系链限制构象（最优改造后猪肾上皮细胞通透性可达12.7×10⁻⁶ cm/s）等策略已取得实质性进展（来源：《Cyclic Peptide Design》）。       在代谢稳定性提升方面，N-甲基化使内皮素-1类似物肠道灌流稳定性从10.6分钟提升至538分钟；硫代酰胺修饰使线性RGD肽血清稳定性提升约5倍；二硫键→硫醚键替换使尿紧张素类似物在蛋白水解酶K作用下3小时仍保持完整；双钉合Enfuvirtide稳定性较未修饰肽提升82倍；天然支架嫁接（如kalata B1血清半衰期30小时 vs 线性类似物0.7小时）展示了环曲移植的强大潜力（来源：《Cyclic Peptide Design》）。       订书肽作为环肽的子类，在靶向蛋白-蛋白相互作用（PPI）方面展现出独特优势。约80%的现有药物不可靶向的胞内靶点可通过环肽调控。环化限制构象自由度、降低结合时的熵损失——烃钉合BID BH3结构域环肽对Bcl-xL亲和力较未约束螺旋肽高6倍。ALRN-6924靶向MDM2/MDMX双抑制剂已进入II期临床试验，可激活肿瘤p53通路，是订书肽领域的里程碑（来源：《Cyclic Peptide Design》）。6.2 AI与计算方法赋能多肽设计       计算方法正在系统性地改变多肽药物的研发范式：       分子建模与动力学模拟可预测肽的二级结构与三维构象、模拟肽与蛋白/脂质膜的相互作用、计算丙氨酸扫描识别热点区域。增强采样MD（aMD + metadynamics）可表征固有无序肽构象；REMD模拟可解析Aβ、IAPP等淀粉样肽聚集早期步骤；自由能计算（MM/GBSA、热力学积分）可评估突变对结合亲和力的影响（来源：《Computational Peptide Science》）。       肽-蛋白质对接工具快速发展：pepATTRACT粗粒度集成对接在70%测试案例中可获得高质量预测；CABS-dock支持显著构象变化的对接；Rosetta FlexPepDock可实现已知结合位点的高精度建模（来源：《Modeling Peptide-Protein Interactions》）。       AI辅助设计已在抗菌肽预测（iAMP-2L、Deep-AmPEP30等模型准确率92.2%~94.7%）和肽-MHC结合预测（深度学习模型可针对29种MHC I类等位基因生成与实验高度吻合的位置频率矩阵）方面取得进展（来源：《Computational Peptide Science》）。但当前模型对训练集外序列的泛化能力不足，真实实验验证准确率仅60%~70%，未来需发展多模态模型（融合序列+3D结构+理化性质+PK/PD数据）和全流程自动化专家系统。6.3 递送系统与口服突破       注射用缓控释制剂是目前最成熟的长效化策略。亮丙瑞林PLGA微球（Lupron Depot®）可实现1~6个月缓释；艾塞那肽长效注射混悬液（Bydureon Bcise®）实现每周一次给药；戈舍瑞林植入剂缓释1~3个月；组氨瑞林水凝胶埋植剂缓释可达12个月（来源：《Peptide Therapeutics》；《活性多肽研究开发与应用》）。       非注射给药突破是改善患者依从性的关键。口服索马鲁肽（Rybelsus®，2019年FDA批准）使用SNAC渗透促进剂实现口服递送，标志着多肽口服给药的重大突破。鼻腔给药（降钙素鼻喷剂、布舍瑞林鼻喷剂、去氨加压素鼻喷剂）利用鼻黏膜丰富毛细血管实现快速吸收。肺部给药利用呼吸道大表面积和无肝脏首过效应优势——吸入性胰岛素Afrezza®于2014年获FDA批准。透皮给药方面，微针技术已验证可递送胰岛素和鲑鱼降钙素，BA058（甲状旁腺激素类似物，微针技术）已进入II期临床（来源：《Peptide Therapeutics》；《活性多肽研究开发与应用》）。       纳米载体递送系统发展迅速：脂质体包裹可保护多肽免受酶解并实现靶向递送；壳聚糖纳米粒负载RGD多肽可延长体内作用时间并增强抗肿瘤活性；聚丙烯酸酯树状大分子偶联HPV E7肽作为治疗性抗癌疫苗，在小鼠模型中实现100%存活率（来源：《Peptide Conjugation》；《活性多肽研究开发与应用》）。        靶向递送策略日益丰富：RGD肽靶向整合素实现肿瘤靶向；蛙皮素（BBN）肽靶向GRPR受体递送siRNA/pDNA至前列腺癌细胞；pHLIP-环肽偶联在酸性微环境中选择性递送；GALA pH敏感肽在pH 5时形成α螺旋促进内体逃逸，DC转染效率约50%（来源：《Peptide Conjugation》）。6.4 市场趋势与创新方向        多肽药物市场持续高速增长，当前规模约500亿美元，已有80多种获FDA批准上市、150多种处于临床前阶段（来源：《Peptide Therapeutics》）。美国占全球市场65%，欧洲30%，亚洲以日本为主（来源：《多肽药物研究与开发》）。未来5~10年，市场有望突破更高水平。核心创新方向包括：新型给药系统突破 ——攻克口服给药吸收屏障，优化缓控释制剂，发展靶向递送系统；前沿技术融合 ——AI+计算机辅助药物设计优化多肽结构，合成生物学开发新型氨基酸/修饰基团，超临界流体等绿色制备工艺；复杂多肽药物开发 ——更长肽链、多二硫键、更复杂修饰结构的多肽；多肽疫苗、多肽前体药物、多肽-小分子偶联药物（PDC）；环肽药物突破 ——明确环CPP胞内递送机制，开发更高效大环肽合成方法，拓展至神经退行性疾病、自身免疫病；源头创新 ——海洋生物（芋螺毒素、海星多肽等）、微生物来源多肽挖掘，开发first-in-class药物；监管体系完善 ——针对多肽特性细化监管指南，平衡创新激励与安全性要求；成本与产业化 ——优化多肽合成工艺降低生产成本，推动功能化载体大规模生产。七、结论       多肽药物凭借高活性、低毒性、研发周期短等独特优势，已在代谢疾病、肿瘤、抗感染、免疫调节等多个治疗领域确立了重要的临床地位。从催产素的首次化学合成到索马鲁肽口服制剂的获批，从Merrifield固相合成法的发明到订书肽技术的临床转化，多肽药物经历了一个多世纪的持续创新。       然而，稳定性差、口服生物利用度低、膜渗透性不足等固有局限仍是制约多肽药物进一步发展的核心壁垒。值得关注的是，环肽设计、N-甲基化/骨架修饰、订书肽、AI辅助计算设计、纳米载体递送等前沿技术正在系统性突破这些瓶颈。特别是环肽因能桥接小分子与蛋白质/抗体的化学空间，靶向约80%现有药物不可触及的胞内PPI靶点，有望成为多肽药物下一波创新的核心引擎。       随着AI与计算方法的深度赋能、口服递送技术的持续突破、监管体系的逐步完善以及源头创新（海洋/微生物多肽挖掘）的推进，多肽药物有望从当前的注射主导、胞外靶点为主，向口服可及、胞内靶点覆盖的方向全面拓展。多肽药物市场在500亿美元规模基础上持续高速增长，前景广阔，将在未来5~10年迎来更多突破性品种上市。参考文献 厉保秋. 多肽药物研究与开发[M]. 2011. 活性多肽研究开发与应用[M]. 2026. Peptide Therapeutics. Methods in Molecular Biology[M]. 2023. Cyclic Peptide Design. Methods in Molecular Biology, Vol. 2001[M]. 2023. Peptide Synthesis: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology[M]. 2023. Peptide Conjugation: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology[M]. 2023. Computational Peptide Science. Methods in Molecular Biology[M]. 2023. Modeling Peptide-Protein Interactions. Methods in Molecular Biology[M]. 2023. 创新药物化学（The Practice of Medicinal Chemistry, 2nd Ed. 中文译本）[M]. 朱绍洲. 多肽类药物拓扑异构体杂质分析[R]. 2025.