Albiglutide

摘要：多肽作为一类介于小分子药物和生物大分子之间的治疗性分子，具有受体亲和力强、选择性好、毒副作用低等优势，在药物研发、疾病诊断和生物活性研究中应用广泛。然而，多肽的溶解性问题是制约其开发和应用的关键瓶颈之一。疏水性氨基酸含量高、净电荷接近零、二级结构驱动的分子间聚集等因素，均会导致多肽在水溶液中溶解度低、易沉淀。本文系统梳理了影响多肽溶解性的内在和外在因素，从氨基酸组成与电荷特性、等电点与净电荷等理论基础入手，全面综述了提高多肽溶解性的两大类策略——序列与化学修饰策略（包括非天然氨基酸引入、末端修饰、PEG修饰、脂肪酸修饰、糖基化、环化、连接子添加等）和制剂与配方策略（包括pH优化与缓冲液选择、共溶剂体系、变性剂的使用与去除、多元醇辅料、黏度增强等），并结合不同类型多肽（酸性、碱性、疏水性、中性）的溶解实践，以及三氟乙酸（TFA）残留对溶解性的影响及去除方法，为多肽研究人员提供系统性的溶解性优化参考。 引言 多肽是由各种氨基酸分子之间脱水形成肽键相连的有机物，其分子质量通常在1～10 kDa之间，介于小分子和生物大分子之间[1]。目前已有超过80种多肽药物在美国、欧洲和日本获批上市，另有160余种多肽正处于临床试验阶段[2]。多肽在调节生长因子、神经递质、内分泌和旁分泌信号等生理过程中发挥重要作用，在内分泌学、肿瘤学、血液学和泌尿学等多个疾病领域均有应用[2]。 然而，多肽分子固有的理化特性使其在开发过程中面临诸多挑战，其中溶解性问题尤为突出。多肽的溶解效果直接关系到后续实验结果的准确性和可靠性：在药物研发中，多肽药物的溶解情况影响其在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程；在生物活性研究中，多肽的溶解状态关乎其能否与靶点正常结合；在多肽纯化过程中，溶解是多肽纯化的第一步，溶解不当直接影响纯化效果甚至导致无法纯化[3]。许多多肽由于含有大量疏水性氨基酸残基，在常规水性溶剂中溶解度极差，严重制约了其成药性和应用范围。因此，系统性地理解和改善多肽溶解性，是多肽研究和产业化进程中的关键环节。 2 多肽溶解性的理论基础 2.1 氨基酸组成与溶解性的关系 多肽的溶解性本质上由其组成氨基酸的理化性质决定。20种标准氨基酸共享相似的主链结构，却因侧链不同而具有截然不同的电荷、极性、疏水性、体积和化学反应性[4]。根据侧链性质，氨基酸可分为以下几类，其对多肽溶解性的影响各异： 疏水性氨基酸：包括亮氨酸（Leu，L）、异亮氨酸（Ile，I）、缬氨酸（Val，V）、苯丙氨酸（Phe，F）、色氨酸（Trp，W）、甲硫氨酸（Met，M）等。这些氨基酸的侧链具有较大的疏水性，当多肽链中此类氨基酸含量较高时，多肽分子间倾向于通过疏水相互作用聚集在一起，减少与极性溶剂分子的接触面积，从而显著降低在水中的溶解度[3]。 酸性亲水氨基酸：包括天冬氨酸（Asp，D）、谷氨酸（Glu，E）。其侧链羧基在溶液中倾向解离出氢离子，使多肽带负电荷，增强与水分子的静电相互作用，有利于溶解[3,5]。 碱性亲水氨基酸：包括赖氨酸（Lys，K）、精氨酸（Arg，R）、组氨酸（His，H）。其侧链氨基容易结合氢离子，使多肽带正电荷，同样有利于在水溶液中溶解[3,5]。 极性不带电荷氨基酸：包括丝氨酸（Ser，S）、苏氨酸（Thr，T）、天冬酰胺（Asn，N）、谷氨酰胺（Gln，Q）等。这些氨基酸的极性基团能与水分子形成氢键，增加多肽与水的亲和力，有助于溶解[3]。 此外，氨基酸在多肽链中的排列顺序也不容忽视。即使两种多肽具有相同的氨基酸组成，若排列顺序不同，其空间构象和表面电荷分布可能有很大差异。当疏水性氨基酸集中分布于多肽链的某一区域时，更容易形成疏水核心，严重影响多肽的溶解性能[3]。 2.2 多肽的极性与电荷特性 基于多肽中酸性氨基酸和碱性氨基酸的相对含量，可将多肽分为三类：酸性多肽（含较多Asp、Glu及C端羧基，净电荷为负）、碱性多肽（含较多Lys、Arg、His及N端氨基，净电荷为正）和中性多肽（净电荷接近零）[3,5]。 根据"相似相溶"原理，酸性多肽在碱性溶液中更易溶解——溶液中的氢氧根离子与多肽分子上的酸性基团反应，中和部分负电荷，减弱分子间静电斥力，增强多肽与溶剂分子间的吸引力。反之，碱性多肽在酸性溶液中表现出更好的溶解性——酸性环境促使碱性基团质子化，增加多肽与溶剂分子之间的静电相互作用[3,5]。 2.3 净电荷数与等电点 多肽的净电荷数是一个统计值，指该物质所有离子所带正负电荷的算术平均值，可视为多肽的"表观"电荷数，是其溶解和电泳迁移的重要驱动力[6]。当多肽的净电荷数为零时所对应的pH值即为该多肽的等电点（pI）。 等电点是判断多肽溶解性的关键参数。在等电点附近，多肽分子间的静电斥力最小，容易发生聚集和沉淀，溶解度最低。因此，溶解多肽时应尽量避开其pI值，选择使多肽带有较多正电荷或负电荷的pH环境。对于酸性多肽（pI通常在4～7之间），应在高于pI的碱性条件下溶解；对于碱性多肽（pI通常在8～11之间），应在低于pI的酸性条件下溶解[3,5]。净电荷数和等电点的精确计算可借助计算机程序，通过酸碱平衡理论对多肽中所有可解离基团的pKa值进行综合计算得出[6]。 2.4 二级结构对溶解性的影响 多肽在溶液中并非简单的线性分子，而是通过分子内氢键等相互作用形成α-螺旋、β-折叠、β-转角等二级结构。这些结构对溶解性有复杂影响：一方面，紧密有序的二级结构可能将极性基团包裹在分子内部，减少与溶剂的接触面积，不利于溶解；另一方面，若二级结构能使多肽呈现更有利于与水分子相互作用的构象，则可能促进溶解。总体而言，对于较长的多肽链，二级结构的形成往往更容易导致分子间聚集，降低溶解性[3]。温度、pH值、离子强度等外界因素的变化可能促使二级结构改变，进一步影响溶解性[3]。 3 影响多肽溶解性的因素 4 提高多肽溶解性的序列与化学修饰策略 从分子层面改善多肽溶解性，核心思路是通过化学修饰引入亲水性基团或改变多肽的电荷分布，从而增强多肽与水分子的相互作用。以下系统综述各类修饰策略。 4.1 聚乙二醇（PEG）修饰 PEG是一种具有多功能性、亲水性、非离子性和生物相容性的高分子化合物，已获FDA批准作为药物连接剂，是目前应用最广泛的肽类修饰基团之一[7]。PEG修饰（PEG化）对提高多肽溶解性的作用机制包括： 直接增加亲水性：PEG分子本身高度亲水，其聚氧乙烯链能与大量水分子形成氢键网络，在多肽分子周围形成水化层，直接增加多肽的水溶性[7,8]。 增大流体力学半径：PEG修饰后多肽分子尺寸显著增大，减少肾小球滤过清除，延长半衰期[1]。 空间位阻效应：PEG在分子周围形成保护层，防止蛋白酶降解，同时显著降低血清蛋白的非特异性吸附[7]。 掩蔽抗原位点：PEG可掩蔽抗原位点，降低宿主免疫识别，抑制免疫反应[7]。 根据分子量不同，PEG可分为单分散型（精确定义PEG单元数，分子量5～40 kDa）和多分散型（不同寡聚物混合物）[7]。先灵葆雅研究所将PEG引入干扰素α后，半衰期从4小时延长至40小时，同时通过对PEG尺寸的考察，确定12 kDa的PEG可以在延长半衰期的同时最大程度保留抗病毒活性[1]。需要注意的是，PEG化可能降低多肽与靶标的结合亲和力，且PEG化多肽无法完全生物降解，可能在肾脏中积累[7]。 典型案例：索马鲁肽（Semaglutide）在26位赖氨酸侧链通过谷氨酸linker引入十八烷酸脂肪酸后，又经过短链PEG修饰，其半衰期延长至一周。PEG链在此处既起到连接作用，又通过增加亲水性平衡了脂肪酸修饰带来的疏水性增加，是多肽溶解性优化的经典案例[1]。 4.2 非天然氨基酸的引入 非天然氨基酸（UAA）的引入是改善多肽理化性质的有效策略。虽然UAA主要用于增强肽对靶标分子的亲和力和稳定性，但部分修饰也能间接改善溶解性[7]。具体策略包括： D-氨基酸替代：将L-氨基酸替换为D-氨基酸，不仅增强抗蛋白酶降解能力，还能改变多肽的构象，有时可改善其溶解行为[1,7]。 β-氨基酸（同系氨基酸）：β-氨基酸比α-氨基酸多一个CH₂基团，引入后可改变多肽整体构象，使其不易被蛋白酶识别[1]。例如，在金属蛋白酶EP24.15抑制剂中引入β-氨基酸后，对中性内肽酶EP24.11的稳定性显著提高[1]。 N-甲基氨基酸：氮原子上携带甲基而非质子的氨基酸，可提高肽类稳定性并增强肠道渗透性[7]。 α-甲基氨基酸：α-碳原子上的质子被甲基取代，使肽抵抗消旋化/差向异构化，提高蛋白水解稳定性[7]。 在依那普利的研发中，研究人员对活性化合物进行生物电子等排，将亚甲基用氮原子替代得到二肽先导化合物，由于氮原子的引入使化合物亲水性增强，随后在氨基酸α位引入烷基侧链平衡亲水性变化，最终获得活性增强且成药性改善的依那普利[1]。这一案例展示了非天然氨基酸修饰在调节多肽亲水/疏水平衡中的重要作用。 4.3 末端结构修饰（N端/C端修饰） 对多肽N端或C端进行修饰，是调节多肽分子电荷状态和溶解性的有效策略。常用方法包括烷基化、乙酰化、甲酰化、吡咯赖氨酸化（pGlu）及生物素化等[7]。 末端修饰的意义在于：（1）中和肽分子游离氨基或羧基末端的正电荷或负电荷，使分子更接近天然蛋白质的中性状态；（2）增强肽的稳定性，延长保存期限，提高抗酶降解能力[7]。然而需要注意，末端带中性电荷的肽通常溶解度较低，因为末端的氢键被破坏；同时可能改变原始肽的构象[7]。因此，在设计末端修饰时，必须在溶解性与生物活性之间取得平衡。 4.4 脂肪酸修饰 脂肪酸修饰是指在多肽特定位点以共价键形式引入高级脂肪酸。从溶解性角度看，脂肪酸修饰是一把"双刃剑"：一方面，脂肪酸的引入增加了多肽的疏水性，可能降低水溶性；另一方面，脂肪酸修饰可改变多肽的药代性质，延长半衰期[1]。在实际应用中，脂肪酸修饰常与PEG修饰联用以平衡亲水/疏水性。 利拉鲁肽（Liraglutide）是脂肪酸修饰的成功案例：在GLP-1第26位赖氨酸侧链引入由谷氨酸作为linker的16碳棕榈酸侧链，皮下注射后可在注射部位形成稳定的七聚体，缓慢吸收；长链脂肪酸掩盖了DPP-4结合位点并与血清白蛋白形成可逆复合物，使半衰期从天然GLP-1的2分钟延长至13小时[1]。索马鲁肽进一步引入十八烷酸和短链PEG，半衰期延长至一周[1]。这些案例表明，通过合理设计脂肪酸链长和linker结构，可以在改善药代性质的同时维持足够的溶解性。 4.5 糖基化修饰 糖基化是另一种可增强多肽水溶性的重要修饰策略。糖基（如葡萄糖、半乳糖、甘露糖等）具有高度的亲水性，其多个羟基能与水分子形成大量氢键，显著增加多肽的水化层厚度。糖基化修饰在抗菌肽领域已有较多研究，通过在肽链上引入糖基，不仅可改善溶解性，还能增强抗菌活性和选择性[8]。此外，糖基化还能降低多肽的免疫原性，改善药代动力学性质。 4.6 连接子和间隔物的添加 连接子和间隔物是可灵活插入肽链任意位置的分子，主要用于提高肽的稳定性、抗蛋白酶降解性和溶解度[7]。连接子的引入可降低肽的免疫原性，并在肽与负载物之间形成一定距离，减少空间位阻。常用的连接子包括： 刚性连接子：β-丙氨酸、4-氨基丁酸、(2-氨基乙氧基)乙酸、5-氨基戊酸、6-氨基己酸等[7]。 柔性连接子：聚赖氨酸或聚乙二醇（PEG）[7]。 其中PEG作为连接子应用最为广泛，既能提高溶解度又能延长半衰期[7]。连接子的引入通常通过标准酰胺键、硫醇-马来酰亚胺、肟键连接或点击化学反应实现[7]。 4.7 环化策略 环化是约束肽链构象的有效方法，虽然环化的主要目的是提高受体选择性、活性和稳定性，但对溶解性也有间接影响。环化后多肽的构象被限定，减少了直链肽在舒展构象下暴露的酶解位点，同时也改变了分子表面的电荷分布和亲水/疏水区域分布[1,7]。 常用的环化方法包括头尾环化、侧链-侧链环化（如半胱氨酸-半胱氨酸二硫键、酰胺键环化）[7]。西仑吉肽（Cilengitide）是环化策略的成功案例，其含有甲基化的D-Phe，比天然化合物更具活性和稳定性[7]。此外，订书肽（stapled peptide）本质上也是一种环化修饰策略，通过碳-碳键或其他连接链稳定α-螺旋结构，既增强稳定性又改善药代性质[1]。 4.8 蛋白融合策略 蛋白融合策略是将多肽与免疫球蛋白Fc片段或血清白蛋白（HSA）融合，使分子尺寸显著增大，降低肾清除率，延长半衰期[1]。从溶解性角度看，融合的蛋白部分（Fc或HSA）本身具有良好的水溶性和稳定的折叠结构，可在一定程度上改善融合多肽的整体溶解性。度拉糖肽（Dulaglutide）是将GLP-1与IgG4 Fc融合而成的长效降糖药物，半衰期大于90小时[1]。阿必鲁肽（Albiglutide）是HSA蛋白融合药物，半衰期长达6～10天[1]。 5 提高多肽溶解性的制剂与配方策略 除了分子层面的化学修饰，通过合理的制剂设计和配方优化也能显著改善多肽的溶解性和稳定性。以下从多个维度进行综述。 5.1 pH优化与缓冲液选择 pH优化和选择适当的缓冲液类型是最实用的多肽溶解性和稳定性改善方法[2]。选择原则如下： 避开等电点：溶解多肽时应选择远离其pI值的pH环境，使多肽带有较多电荷，增加静电斥力，防止聚集[3,5]。 缓冲液种类选择：不同缓冲液对多肽稳定性的影响差异很大。例如，奥曲肽（Octreotide）在磷酸盐缓冲液中的降解率高于谷氨酸缓冲液，磷酸盐离子的催化作用可能是原因[9]。因此配制肽溶液时，选择合适的缓冲液种类及其浓度至关重要[9]。 pH对降解途径的影响：多肽的化学降解途径具有pH依赖性。在pH 1-3时，酸催化水解和脱酰胺为主要途径；pH 5-6时，肽主链Ser残基的N端侧可能发生水解；pH > 7时，碱催化的差向异构化成为主要降解途径[9]。因此，选择pH时需兼顾溶解性和化学稳定性。 5.2 共溶剂体系 对于疏水性多肽，单一水性溶剂往往无法满足溶解需求，需要引入共溶剂。常用的共溶剂策略包括[2,3,5]： 有机溶剂辅助：先用少量有机溶剂（DMSO、DMF、乙腈、甲醇、异丙醇等）溶解疏水性多肽，再缓慢加水稀释至目标浓度。注意：含Met或Cys的多肽应避免使用DMSO，因其可能氧化硫原子[3]。 共溶剂（co-solvency）：在水相中加入一定比例的水混溶性有机溶剂（如乙醇、丙二醇、甘油等），形成混合溶剂体系，提高多肽在溶液中的溶解度[2]。 注意：DMSO虽是常用的疏水肽助溶剂，但具有氧化性，可能导致含Met或Cys的多肽发生氧化修饰。此外，DMSO可增加细胞通透性，对细胞产生毒性。大多数细胞株可容忍0.5% DMSO，但原代细胞培养浓度应低于0.1%[5]。 5.3 变性剂的使用与去除 对于因二级结构驱动的分子间聚集而难以溶解的多肽，可使用变性剂破坏分子间和分子内的非共价键（氢键、疏水相互作用等），使多肽以单链形式分散在溶液中[3,10]。常用变性剂包括： 盐酸胍（GdnHCl）：强变性剂，常用浓度6-8M，通过破坏氢键和疏水相互作用使多肽完全展开。 尿素（Urea）：常用浓度6-8M，变性能力略弱于盐酸胍但更温和。 SDS（十二烷基硫酸钠）：离子型表面活性剂，通过结合多肽分子形成棒状胶束实现变性。 三氟乙醇（TFE）、六氟异丙醇（HFIP）：有机氟醇类变性剂，常用于溶解富含β-折叠结构的多肽[3]。 变性剂的使用遵循"加-除-复"三步策略[10]：第一步"加"——选择合适的变性剂和浓度溶解多肽；第二步"除"——通过透析、超滤、凝胶过滤色谱或稀释法梯度去除变性剂；第三步"复"——为多肽提供重新折叠的适宜环境（温度4℃、控制浓度0.1-1mg/ml、添加复性辅助剂如精氨酸、蔗糖、甘油等），使其恢复天然构象和活性[10]。 5.4 多元醇辅料 多元醇类辅料（如甘油、山梨醇、甘露醇、蔗糖等）是常用的多肽稳定剂和助溶剂[2]。其作用机制包括：（1）通过增加溶液黏度，降低多肽分子的运动速度，减少聚集；（2）优先排阻效应（preferential exclusion），多元醇分子被排斥在多肽分子表面之外，迫使多肽采取更紧凑的折叠构象，增强稳定性；（3）糖类可通过增加溶液黏度稳定多肽的天然构象[10]。在复性缓冲液中添加5%-10%的蔗糖或甘油，能显著提升复性效率[10]。 5.5 黏度增强与空气排除 增加溶液黏度可减缓多肽分子的运动速度，减少分子间碰撞聚集的概率[2,10]。常用的黏度增强剂包括聚合物（如羟丙甲纤维素、聚维酮等）和糖类。此外，空气排除（air exclusion）也是减少多肽氧化的有效策略——通过充入惰性气体（氮气或氩气）置换溶液中的溶解氧，可防止含Met、Cys、Trp等易氧化氨基酸的多肽发生氧化降解[2,3]。 5.6 表面活性剂的应用 低浓度表面活性剂可通过破坏多肽的二级结构帮助溶解，同时也能防止多肽在容器表面的非特异性吸附[3]。但需注意表面活性剂可能干扰多肽的生物学活性和后续分析方法，使用后需通过适当方法去除。 6 不同类型多肽的溶解实践 6.1 酸性多肽的溶解 酸性多肽（含较多Asp、Glu，净电荷为负）应在碱性条件下溶解。推荐方法[3,5]： 先用适量灭菌蒸馏水尝试溶解； 若不溶，逐滴加入稀氨水（0.1%-1% v/v）或碳酸氢钠溶液（0.05M-0.2M）； 调节pH至8-10，轻轻搅拌至完全溶解； 避免pH过高导致多肽降解。 6.2 碱性多肽的溶解 碱性多肽（含较多Lys、Arg、His，净电荷为正）应在酸性条件下溶解。推荐方法[3,5]： 先用蒸馏水尝试溶解； 若不溶，加入1%-30%乙酸溶液； 若仍未完全溶解，可加入少量TFA（注意残留问题）； 溶解后用水或缓冲液稀释至所需浓度。 6.3 疏水性多肽的溶解 疏水性多肽（含大量Leu、Ile、Val、Phe、Trp等）需要借助有机溶剂。推荐方法[3,5]： 取少量多肽粉末，加入适量有机溶剂（DMSO、DMF、乙腈、甲醇等）； 轻轻搅拌或冰浴超声处理（不超过5分钟，功率200-300瓦）； 完全溶解后，缓慢加入蒸馏水稀释，边加边搅拌； 若出现浑浊，适当增加有机溶剂比例； 注意：含Met或Cys的多肽避免使用DMSO；盐会导致疏水性多肽聚合，必须在完全溶解后才能加入缓冲液。 6.4 中性多肽的溶解 中性多肽（净电荷接近零）的溶解需根据具体情况灵活选择[3]： 相对亲水的中性多肽：用蒸馏水或含5%-10%甲醇/乙腈的水溶液溶解； 疏水性较强的中性多肽：先用少量DMSO或DMF溶解，再用水稀释； 有聚集倾向的中性多肽：添加变性剂（盐酸胍、尿素等）帮助溶解，溶解后通过透析去除。 7 三氟乙酸（TFA）残留与溶解性 7.1 TFA在多肽合成与纯化中的角色 TFA在多肽研究和生产中扮演着多重角色，但也带来了残留问题。TFA的来源主要包括[11]： Boc脱保护：Boc保护基常用TFA/DCM体系脱除，反应后过量TFA混于体系中； 多肽树脂裂解：Fmoc固相合成完成后使用TFA/TIS/H₂O等裂解cocktail将多肽从树脂上裂解； 制备型HPLC纯化：TFA作为离子对试剂加入流动相（通常0.05%-0.1%），改善碱性化合物的峰形与分离度； 冻干/浓缩残留：微量TFA以物理吸附或成盐形式残留于最终固体中。 TFA在反相HPLC中的核心作用包括[12]：（1）作为离子对试剂，与多肽上带正电的质子化氨基形成中性离子对复合物，增强疏水保留；（2）提供强酸性环境（pH≈2），压制硅胶填料表面硅羟基的解离，消除碱性多肽的吸附拖尾；（3）稳定多肽电荷状态，保证保留时间和峰形重现；（4）压缩峰宽，改善分离度。 7.2 TFA残留对溶解性和活性的影响 TFA在多肽产物中以两种形式残留[11]：抗衡离子盐（TFA⁻与碱性基团形成离子对，是最主要、最难去除的形式）和物理吸附残留（游离TFA分子通过范德华力吸附于产物表面或晶格间隙）。TFA残留会带来以下问题： 强酸性TFA残留可能影响多肽的溶解pH环境，特别是对pH敏感的实验； 过量TFA可能干扰细胞实验和体内实验，影响生物活性测定结果的准确性； TFA与碱性多肽形成的盐可能改变多肽的溶解行为。 7.3 去除TFA的方法 根据TFA残留形式和目标反离子不同，可采用以下方法去除[11]： 处理前需明确三件事：①判断残留形式（抗衡离子盐还是物理吸附）；②确定目标反离子（HCl盐/乙酸盐/游离碱）；③权衡规模与耗时（小量用SPE/共沸蒸发，大批量用离子交换树脂或制备HPLC） 8 总结与展望 多肽溶解性是一个涉及氨基酸化学、电荷物理、结构生物学和制剂学的多维问题。本文从理论基础、影响因素、化学修饰策略、制剂配方策略以及实际操作等多个层面进行了系统综述。总结如下： 第一，理解基础是前提。多肽的溶解性首先由其氨基酸组成决定——疏水性氨基酸（Leu、Ile、Val、Phe、Trp等）含量越高，水溶性越差；酸性/碱性氨基酸的相对含量决定了多肽的净电荷和等电点，进而决定了最佳溶解pH范围。在进行任何溶解操作前，应先分析多肽的氨基酸组成、计算净电荷数和等电点，据此选择合适的溶解策略。 第二，化学修饰是根本。从分子层面改善多肽溶解性的策略包括PEG修饰（直接增加亲水性）、非天然氨基酸引入（改变构象和电荷分布）、连接子添加（引入亲水间隔物）、糖基化（增加水化层）等。在实际药物开发中，这些策略往往联合使用——如索马鲁肽同时采用了脂肪酸修饰、PEG修饰和非天然氨基酸替代，在延长半衰期的同时维持了良好的溶解性。修饰设计时需在溶解性改善与生物活性保持之间取得平衡。 第三，制剂策略是保障。即使不改变多肽分子结构，通过pH优化、缓冲液选择、共溶剂体系、变性剂的使用与去除、多元醇辅料、黏度增强和空气排除等制剂手段，也能显著改善多肽的溶解性和溶液稳定性。特别是对于因二级结构聚集而难溶的多肽，变性剂的"加-除-复"三步策略是行之有效的解决方案。 第四，实践操作需精细化。不同类型的多肽（酸性、碱性、疏水性、中性）需要采用不同的溶解方法。溶解前应充分了解多肽特性，进行小范围溶解性测试，逐步优化溶解条件。同时需关注TFA残留问题，根据残留形式选择合适的去除方法。 展望： 随着多肽药物市场的持续增长（已有超过80种多肽药物获批，160余种处于临床试验[2]），溶解性优化将继续是多肽成药性研究的核心课题。未来发展方向包括：（1）AI辅助的多肽序列设计，在设计阶段即优化亲水/疏水平衡[4]；（2）新型修饰基团的开发，如可生物降解的PEG替代物；（3）多肽自组装纳米药物递送系统，通过自组装构建兼具溶解性、靶向性和刺激响应性的智能体系[13]；（4）个性化溶解方案的标准化和数据库化，为研究人员提供快速参考。通过多学科交叉和综合运用各类策略，多肽溶解性这一瓶颈有望得到系统性突破，推动更多多肽药物从实验室走向临床应用。 扫码联系我们 电话：18455186404 微信：salepeptide 定制多肽，肽库生物

传统认知中，GLP-1药物的疗效链条清晰而线性：药物→血糖控制/体重下降→临床获益。然而，新兴研究描绘了一幅更为复杂的图景——GLP-1药物同时激活神经与免疫环路、调控器官间通讯、作用于局部GLP-1R，从而直接改善心血管、肾脏、肝脏、肌肉骨骼乃至整体健康。近日Daniel J. Drucker教授发表于Cell Metabolism的一篇评述，系统阐释了GLP‑1 类药物独立于体重的多重脏器保护获益。 除减重外，GLP‑1 药物还通过多条通路发挥疗效 何为 “不依赖减重的作用” 定义：无法完全由脂肪量减少解释的生物学与临床效应，包含 4 类情况： 获益出现在显著减重发生之前； 统计中介分析显示临床结局不能全部归因于体重下降； 仅发生轻度减重，但依然观察到明确临床获益； 动物实验证实 GLP‑1 受体信号独立于减重产生效应。 多数疾病中，脂肪减少与非减重 GLP‑1 受体信号通路协同作用，共同构成整体疗效，并非完全互相排斥。 该概念具备重要临床意义：若脏器保护可以和减重部分脱钩，则 GLP‑1 药物可用于不适合追求大幅减重人群，例如老年人、衰弱人群、肌少症高危、晚期慢性病患者，不必强求最大化体重下降即可获得脏器保护收益。 各系统的非减重效应证据 1. 血糖控制（最早被认识的非减重效应） GLP‑1 药物通过葡萄糖依赖性促胰岛素分泌、抑制胰高糖素、延缓胃排空降糖，给药后数分钟即可起效，早于体重下降。 艾塞那肽：仅带来轻微体重下降，但可显著降低糖化血红蛋白与空腹血糖； 利拉鲁肽：用药 2 周就改善胰岛素敏感性、降低空腹 / 餐后血糖，此时尚无明显减重；该效应可被 GLP‑1 受体拮抗剂 Exendin (9‑39) 完全阻断； HARMONY Outcomes 研究：阿必鲁肽 104 周几乎无减重，但依然降低 2 型糖尿病患者主要不良心血管事件（MACE）风险，证明心血管获益可独立于减重存在。 2. 代谢相关脂肪性肝炎 MASH 减重可改善 MASH，但 Ⅲ 期 ESSENCE 试验中介分析显示：司美格鲁肽治疗后，50%‑70% 的肝脏终点改善（ALT 下降、FAST 评分、MASH 缓解）独立于减重；近半数纤维化改善也不能用减重解释。 机制要点： 动物模型中，即使抑制减重，司美格鲁肽依旧减轻肝脏炎症、纤维化，抑制免疫激活与基质重塑相关转录程序； MASH 患者血清蛋白质组变化提示司美格鲁肽可重塑炎症、纤维化相关分子谱，部分改变与减重无关； 肝窦内皮细胞 (LSECs) 是关键靶点：肝内 LSEC 表达 GLP‑1 受体；敲除肝脏内皮 GLP‑1 受体后，即使减重与全身代谢改善保留，肝脏保护作用完全消失，证实肝脏局部 GLP‑1 受体信号介导脏器保护。 综上，司美格鲁肽对 MASH 的疗效是减重依赖的代谢改善 + 肝脏微环境局部药理作用共同介导。 3. 心血管疾病与血压调控 SELECT 试验：针对无糖尿病的肥胖合并心血管病人群，司美格鲁肽 2.4mg / 周，MACE 下降 20%、全因死亡下降 19%、心衰复合终点下降 22%；平均减重仅 9.4%，远低于肥胖专项试验。 关键现象：心血管获益用药数月就显现，远早于最大减重；获益大小和患者减重多少不相关；中心脂肪减少仅能解释约 1/3 的心血管保护效应。 非减重机制：抑制全身炎症、改善内皮功能、调控血管‑免疫通路、降低血压。 血压调节的关键细胞靶点：血管平滑肌细胞 VSMC 的 GLP‑1 受体。动物实验证实：VSMC 上 GLP‑1 受体是司美格鲁肽急性降压所必需；敲除该受体后，降压效应消失，但摄食、体重、血糖不受影响，实现 “心血管调控” 和经典代谢效应的遗传层面分离。VSMC 的 GLP‑1 受体同时调控肾血流、血管阻力、钠排泄，构成血管‑肾脏轴，独立于减重调节血压和肾功能。 4. 外周动脉疾病 PAD（STRIDE 试验） 792 名 2 型糖尿病伴症状性 PAD 受试者使用司美格鲁肽 1mg 每周一次：最大步行距离提升 13%、无痛步行距离提升 11%，改善超过临床有意义阈值；很多受试者 BMI＜30，获益在不同基线体重人群均可看到，用药 6 个月即出现获益；步行能力改善和减重相关性很弱；踝肱指数同步改善提示直接血管效应。 提示 GLP‑1 可直接影响血管生物学、组织灌注、炎症、骨骼肌功能，改善运动能力，无法单纯靠体重变化解释。 5. 炎症抑制（多通路，部分独立于代谢） GLP‑1 药物降低循环 hs‑CRP、TNF‑α、IL‑6 等多种炎症与氧化应激标志物。 SUSTAIN、PIONEER 项目中介分析：糖化血红蛋白下降 + 体重下降仅能解释 20.6%‑61.8% 的 hs‑CRP 降低，相当一部分抗炎效应独立于代谢改善。 证据：脂多糖诱导炎症小鼠，单次注射艾塞那肽或司美格鲁肽 1‑3 小时即可抑制 TNF‑α，时间太短完全可排除由脂肪改变带来的贡献。 抗炎多重通路： 肠道上皮内淋巴细胞 GLP‑1 受体：通过 PKA 通路抑制 T 细胞受体信号，抑制局部及全身炎症，独立于血糖和体重； 中枢神经元 GLP‑1 受体：是抑制 Toll 样受体激动诱导全身急性炎症所必需，介导神经‑免疫交互，通过 α1‑肾上腺素能、κ‑阿片受体信号发挥作用； 内皮、血管细胞重塑局部炎症微环境。 慢性低度炎症是 MASH、CKD、动脉粥样硬化、心衰共同病理基础，该抗炎通路是 GLP‑1 多器官保护的重要底层机制。 6. 其他疾病 骨关节炎 OA：临床中司美格鲁肽、retatrutide 带来疼痛改善，部分来自减重降低关节机械负荷。但动物模型在控制摄食与体重条件下，司美格鲁肽仍减轻软骨退变、骨赘、滑膜炎与疼痛；通过关节局部 GLP‑1R‑AMPK‑PFKFB3 轴重编程软骨细胞代谢，促进糖酵解向氧化磷酸化转换，保护软骨。但该发现尚待人体转化验证。 物质使用障碍：大脑奖赏环路存在 GLP‑1 受体，GLP‑1 药物可能直接调控奖赏相关神经元，改善酒精、尼古丁、阿片类物质成瘾，并非减重继发效应。 肿瘤：观察性研究提示 GLP‑1 用药人群结直肠、肝、乳腺、肺癌风险下降；假说：通过炎症、代谢稳态、胰岛素、免疫调控影响肿瘤发生进展；目前仅为假说，尚不明确是靶组织直接受体作用还是全身改善带来间接获益。 临床启示与未来方向 减重确实贡献 GLP‑1 药物的部分获益，但 GLP‑1 还作用于免疫细胞、肝窦内皮、血管平滑肌、神经元等细胞群，启动一系列不依赖减重的组织特异性程序，调控炎症、血管功能、血压、器官重构与细胞代谢。该机制通路也可部分解释减重手术的早期获益：减重手术升高内源性 GLP‑1，部分脏器保护可能也由 GLP‑1 受体通路介导，而不是全部归因于体重下降。 临床启示： 部分患者减重幅度有限，没有达到传统减重目标，依旧可以获得心血管、肝脏、肾脏、抗炎等获益；不能只用体重变化评判治疗是否有效，否则会过早停用有效药物； 临床试验终点需要拓展，不应只聚焦血糖、体重，增加脏器保护相关终点。 新药研发前景： 区分脏器保护的剂量‑效应关系：未来可以追求以器官保护作为主要治疗目标，而非最大化减重；可尝试更低剂量，减少快速大量减重带来的肌肉流失、骨骼脆弱等不良反应，提升耐受性与依从性，降低成本； 多靶点激动剂开发需要回答：新增受体激动 / 拮抗，会增强、减弱还是重塑 GLP‑1 介导的非减重组织保护效应，是下一代药物研发关键科学问题。 参考文献：GONZALEZ‑RELLAN M J, DRUCKER D J. Weight‑loss‑independent actions of GLP‑1 medicines [J]. Cell Metabolism, 2026, 38:1535‑1539. DOI:10.1016/j.cmet.2026.07.006                                                                        . 版权与免责声明 本文版权归作者所有；未经授权，禁止转载、摘编、复制用于商业用途； 本文仅供医学专业人士参考，不构成具体诊疗建议。本文作者及发布平台不对因使用本文信息而产生的任何直接或间接后果承担责任。 本文作者声明无相关利益冲突。