Linaclotide

BOSTON--(BUSINESS WIRE)--Ironwood Pharmaceuticals, Inc. (Nasdaq: IRWD), a biotechnology company developing and commercializing life changing therapies for people living with gastrointestinal (GI) and rare diseases, today announced that the U.S. Food and Drug Administration (FDA) has approved the use of LINZESS® (linaclotide) in pediatric patients 2 years of age and older with functional constipation (FC). LINZESS was previously approved for pediatric patients 6 years and older with FC. With this expanded indication, LINZESS is now available for children ages 2-5 years with FC and remains the only FDA-approved prescription therapy for pediatric FC. Functional constipation in children is a chronic condition characterized by hard, infrequent bowel movements that are often difficult or painful to pass1. It is common among preschool children, with an estimated worldwide prevalence of 3% that may vary by geographic region2. “Managing functional constipation in young children is especially challenging, as this vulnerable patient population often continues to experience persistent symptoms despite treatment with over-the-counter therapies,” said Julie Khlevner, M.D., a pediatric gastroenterologist at Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons. “Clinicians must carefully balance safety, efficacy and the practical realities of what treatments young children are able and willing to take consistently. The availability of an FDA-approved therapy with an established safety profile expands evidence-based treatment options and may support a more tailored therapeutic approach for children aged 2-5 years. Parents can mix the contents of the LINZESS capsule with applesauce or water, providing flexibility for administration in young children.” The FDA approval for pediatric patients ages 2-5 was supported by data from a 12-week Phase 3 randomized, placebo-controlled clinical trial evaluating LINZESS in pediatric patients aged 2-5 years with FC. In the study, LINZESS 72 mcg demonstrated improvement in spontaneous bowel movement frequency compared with placebo. The safety profile of LINZESS observed in the trial was generally consistent with the established safety profile from trials in adults with chronic idiopathic constipation (CIC) and older pediatric patients with FC. “This approval extends the use of LINZESS to younger patients with functional constipation, addressing an important gap in care for this historically underserved population, as reflected by the FDA’s decision to grant priority review,” said Tom McCourt, chief executive officer of Ironwood. “We see this as a natural progression for LINZESS that builds on a well-established safety and efficacy profile to expand the impact of our blockbuster medication in GI care.” Since its launch in 2012, LINZESS has been prescribed to treat more than 5.5 million unique patients and is the prescription market leader for the treatment of IBS-C (7 years and older) and adults with CIC. LINZESS 72mcg is available as a once-daily treatment of FC for pediatric patients 2 years of age and older with accessibility for most patients building on established class-leading formulary coverage already in place for the brand. About LINZESS (Linaclotide) LINZESS® is the #1 prescribed brand in the U.S. for the treatment of patients with irritable bowel syndrome with constipation (“IBS-C”) or chronic idiopathic constipation (“CIC”), based on IQVIA data. LINZESS is a once-daily capsule that helps relieve the abdominal pain and constipation associated with IBS-C in adults and pediatric patients 7 years of age and older. LINZESS has also been shown to relieve constipation, infrequent stools, hard stools, straining and incomplete evacuation associated with CIC in adult patients. LINZESS relieves constipation in children and adolescents aged 2 to 17 years with functional constipation. LINZESS is not a laxative; it is the first medicine approved by the FDA in a class called GC-C agonists. LINZESS contains a peptide called linaclotide that activates the GC-C receptor in the intestine. Activation of GC-C is thought to result in increased intestinal fluid secretion and accelerated transit and a decrease in the activity of pain-sensing nerves in the intestine. The clinical relevance of the effect on pain fibers, which is based on nonclinical studies, has not been established. In the United States, Ironwood and AbbVie co-develop and co-commercialize LINZESS for the treatment of IBS-C in adults and pediatric patients 7 years of age and older, CIC in adults and functional constipation (FC) in pediatric patients 2 years of age and older. In Europe, AbbVie markets linaclotide under the brand name CONSTELLA® for the treatment of adults with moderate to severe IBS-C. In Japan, Ironwood's partner, Astellas, markets linaclotide under the brand name LINZESS for the treatment of adults with IBS-C or CIC. Ironwood also has partnered with AstraZeneca for development and commercialization of LINZESS in China, and with AbbVie for development and commercialization of linaclotide in all other territories worldwide. LINZESS Important Safety Information INDICATIONS AND USAGE LINZESS® (linaclotide) is indicated for the treatment of irritable bowel syndrome with constipation (IBS-C) in adults and pediatric patients 7 years of age and older, chronic idiopathic constipation (CIC) in adults, and functional constipation (FC) in pediatric patients 2 years of age and older. IMPORTANT SAFETY INFORMATION WARNING: RISK OF SERIOUS DEHYDRATION IN PEDIATRIC PATIENTS LESS THAN 2 YEARS OF AGE LINZESS is contraindicated in patients less than 2 years of age; in nonclinical studies in neonatal mice, administration of a single, clinically relevant adult oral dose of linaclotide caused deaths due to dehydration. Contraindications LINZESS is contraindicated in patients less than 2 years of age due to the risk of serious dehydration. LINZESS is contraindicated in patients with known or suspected mechanical gastrointestinal obstruction. Warnings and Precautions Risk of Serious Dehydration in Pediatric Patients Less Than 2 Years of Age LINZESS is contraindicated in patients less than 2 years of age. In neonatal mice, linaclotide increased fluid secretion as a consequence of age-dependent elevated guanylate cyclase (GC-C) agonism, which was associated with increased mortality within the first 24 hours due to dehydration. There was no age-dependent trend in GC-C intestinal expression in a clinical study of children 2 to less than 18 years of age; however, there are insufficient data available on GC-C intestinal expression in children less than 2 years of age to assess the risk of developing diarrhea and its potentially serious consequences in these patients. Diarrhea In adults, diarrhea was the most common adverse reaction in LINZESS-treated patients in the pooled IBS-C and CIC double-blind placebo-controlled trials. The incidence of diarrhea was similar in the IBS-C and CIC populations. Severe diarrhea was reported in 2% of adult patients with IBS-C or CIC treated with LINZESS 145 mcg or 290 mcg once daily, and in <1% of adult patients with CIC treated with LINZESS 72 mcg once daily. In pediatric patients, diarrhea was also the most common adverse reaction in clinical trials of patients 7 to 17 years of age with IBS-C and 6 to 17 years of age with FC treated with LINZESS. In two double-blind trials, diarrhea was reported in 4% of pediatric patients 6 to 17 years of age with FC treated with LINZESS 72 mcg once daily, and 7% and 8% of pediatric patients 7 to 17 years of age with IBS-C treated with LINZESS 145 mcg and 290 mcg once daily, respectively. In clinical trials, severe diarrhea was reported in one pediatric patient with FC treated with LINZESS 72 mcg once daily and in one pediatric patient with IBS-C treated with LINZESS at a dose higher than the recommended 145 mcg once daily dosage for IBS-C. If severe diarrhea occurs, dosing should be suspended and the patient rehydrated. Common Adverse Reactions (incidence ≥2% and greater than placebo) In adult patients with IBS-C or CIC: diarrhea, abdominal pain, flatulence and abdominal distension. In pediatric patients 7 to 17 years of age with IBS-C and 6 to 17 years of age with FC: diarrhea. Please see full Prescribing Information including Boxed Warning: https://www.rxabbvie.com/pdf/linzess_pi.pdf LINZESS® and CONSTELLA® are registered trademarks of Ironwood Pharmaceuticals, Inc. Any other trademarks referred to in this press release are the property of their respective owners. All rights reserved. About Ironwood Pharmaceuticals Ironwood Pharmaceuticals (Nasdaq: IRWD) is a biotechnology company developing and commercializing life-changing therapies for people living with gastrointestinal (GI) and rare diseases. Ironwood is advancing apraglutide, a next-generation, long-acting synthetic GLP-2 analog being developed for short bowel syndrome patients who are dependent on parenteral support. In addition, Ironwood has been a pioneer in the development of LINZESS® (linaclotide), the U.S. branded prescription market leader for the treatment of irritable bowel syndrome with constipation (IBS-C) or chronic idiopathic constipation (CIC). Building upon our history of innovation, we keep patients at the heart of our R&D and commercialization efforts to reduce the burden of diseases and address significant unmet needs. Founded in 1998, Ironwood Pharmaceuticals is headquartered in Boston, Massachusetts, with a site in Basel, Switzerland. We routinely post information that may be important to investors on our website at www.ironwoodpharma.com. In addition, follow us on X and on LinkedIn. Forward-Looking Statements This press release contains forward-looking statements within the meaning of the Private Securities Litigation Reform Act of 1995. Investors are cautioned not to place undue reliance on these forward-looking statements, including statements about the estimated prevalence of preschool children with FC and the therapeutic benefit to such patients. These forward-looking statements speak only as of the date of this press release, and Ironwood undertakes no obligation to update these forward-looking statements. Each forward-looking statement is subject to risks and uncertainties that could cause actual results to differ materially from those expressed or implied in such statements. Applicable risks and uncertainties include those related to the effectiveness of development and commercialization efforts by us and our partners; preclinical and clinical development, manufacturing and formulation development of linaclotide, apraglutide and our other product candidates; the risk of uncertainty relating to pricing and reimbursement policies in the U.S., which, if not favorable for our products, could hinder or prevent our products’ commercial success; the risk that clinical programs and studies, including for linaclotide pediatric programs and apraglutide, may not progress or develop as anticipated, including that studies are delayed or discontinued for any reason, such as safety, tolerability, enrollment, manufacturing, economic or other reasons; the risk that findings from our completed nonclinical studies and clinical trials may not be replicated in later trials and earlier-stage clinical trials may not be predictive of the results we may obtain in later-stage clinical trials or of the likelihood of regulatory approval; the risk that apraglutide will not be approved by the FDA or other regulatory agencies; the risk of competition or that new products may emerge that provide different or better alternatives for treatment of the conditions that our products are approved to treat; the risk that healthcare reform and other governmental and private payor initiatives may have an adverse effect upon or prevent our products’ or product candidates’ commercial success; the efficacy, safety and tolerability of linaclotide and our product candidates; the risk that the commercial and therapeutic opportunities for LINZESS, apraglutide or our other product candidates are not as we expect; decisions by regulatory and judicial authorities; the risk we may never get additional patent protection for linaclotide, apraglutide and other product candidates, that patents for linaclotide, apraglutide or other products may not provide adequate protection from competition, or that we are not able to successfully protect such patents; the risk that we are unable to manage our expenses or cash use, or are unable to commercialize our products as expected; the risk that the development of any of our linaclotide pediatric programs and/or apraglutide is not successful or that any of our product candidates does not receive regulatory approval or is not successfully commercialized; outcomes in legal proceedings to protect or enforce the patents relating to our products and product candidates, including abbreviated new drug application litigation; the risk that financial and operating results may differ from our projections; developments in the intellectual property landscape; challenges from and rights of competitors or potential competitors; the risk that our planned investments do not have the anticipated effect on our company revenues; developments in accounting guidance or practice; Ironwood’s or AbbVie’s accounting practices, including reporting and settlement practices as between Ironwood and AbbVie; the risk that our indebtedness could adversely affect our financial condition or restrict our future operations; and the risks listed under the heading “Risk Factors” and elsewhere in our Annual Report on Form 10-K for the year ended December 31, 2025, and in our subsequent Securities and Exchange Commission filings. _______________________________ 1 Di Lorenzo C, Hyams JS, Saps M, et al. Chapter 16: Childhood Functional Gastrointestinal Disorders: Child/Adolescent. In: Drossman DA, Chang L, Chey WD, et al. Rome IV: Functional Gastrointestinal Disorders: Disorders of Gut-Brain Interaction. Raleigh, NC: Rome Foundation; 2016. 2 Paul A, Setya A, Lawrence VN. Pediatric Functional Constipation. StatPearls. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537037/. Accessed May 18, 2026.

多肽药物正快速崛起为一类新型药物形态，填补了小分子药物与生物大分子药物之间的研发空白，可用于治疗糖尿病、癌症、心血管疾病等多种病症。尽管多肽药物优势突出，但代谢稳定性差、膜通透性低、体内清除速率快等难题仍严重制约其临床转化进程。本文综述聚焦多肽代谢相关瓶颈问题，系统梳理各类优化策略：既包含环化修饰、非天然氨基酸嵌入、聚乙二醇修饰、脂质化等结构改造手段，也涵盖纳米递送、蛋白偶联等新型给药技术；同时简要阐述多肽通透性与生物利用度改善方案。 文中选取司美格鲁肽、MK-0616、LUNA18、苏拉马德林及催产素类似物等经典案例，直观展示上述优化策略的实际应用成效，阐明通过理性分子设计与结构改造，可有效推动多肽候选药物从基础发现迈入临床研发阶段。引言 在新药研发领域，多肽治疗药物的应用范围持续拓宽，可用于代谢性疾病、肿瘤、心血管疾病、免疫疾病及罕见病等诸多病症的治疗。近十年间，经美国 FDA 获批上市的药物中，多肽类药物占比约达 8%。 多肽药物是一类特色鲜明的候选药物分子，兼具小分子与生物药双重优势：靶点结合亲和力强、靶向特异性高，能够作用于传统药物难以触及的胞内与胞外靶点，且相较于小分子药物，发生药物间相互作用的风险更低。 但其成药短板同样显著：易被酶降解、膜通透性差、口服生物利用度低、体内清除快、给药递送受限、研发成本高昂。攻克这些难题，亟需依托前沿技术，搭建适配多肽药物研发的一体化完整研究体系。 早期多肽候选药物多源自内源激素与天然活性物质；近年来，随着酵母展示、噬菌体展示、mRNA 展示、核糖体展示等高通量筛选技术不断成熟，可构建含数十亿条序列的多肽文库，极大丰富了活性候选分子的筛选资源。 多肽候选分子数量与结构多样性激增，也要求药物研发多学科团队协同联动，高效筛选并优化先导多肽。在此过程中，药物代谢与药代动力学研究至关重要，核心是明确多肽分子 ** 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）** 整体特征。 本文综述重点围绕多肽药物研发最核心难题 ——代谢稳定性展开，重点探讨三大问题： 多肽在体内主要经历哪些代谢途径？ 多肽体内代谢主要发生在哪些组织器官，可采用哪些体外模型模拟并表征其代谢过程？ 目前主流药物化学改造策略与制剂优化手段，该如何提升多肽代谢稳定性？ 除此以外，本文还将简要探讨多肽药物研发中另外两大共性难题：细胞膜通透性与…… 以及生物利用度两大难题。本文结合多款处于临床研发阶段的多肽药物，阐述其在研发过程中解决代谢相关问题所采用的优化策略。借鉴这些成功研发案例，能够为多肽药物研发人员提供重要思路，助力未来更多候选多肽分子顺利推进至临床研究阶段。一、多肽的代谢类型 本文所探讨的多肽代谢以酶促代谢为主，主要包括水解、氧化、还原与结合反应；同时多肽还会发生非酶化学降解，如脱酰胺、异构化、巯基氧化还原、二酮哌嗪生成以及 pH 依赖性结构失稳等，有关多肽化学降解的详细机制可参阅近年相关综述文献。1. 水解反应 酰胺键的蛋白酶解断裂是多肽最常见的水解方式，天然标准氨基酸构成的多肽尤其容易发生该反应。对于脂质修饰多肽而言，水解既可发生在多肽主链，也可发生在脂质侧链上。例如胰高血糖素样肽 - 1（GLP-1）/ 葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）双受体激动剂替尔泊肽，健康受试者与临床前动物单次皮下给药后，其体内循环系统可检出多种代谢产物，均由多肽主链酰胺键水解产生。其中第 20 位赖氨酸附近两处酰胺键水解，会使脂质侧链从多肽骨架脱落，后续脂质链进一步水解生成短链代谢产物。司美格鲁肽等其他 GLP-1 类似物也存在相似体内水解规律。 纯天然氨基酸组成的多肽水解速率通常极快，人体内源性 GLP-1 循环半衰期仅约 2 分钟；但卡泊芬净等部分多肽水解速度则十分缓慢，健康受试者静脉输注卡泊芬净后，直至给药 24 小时后才能检测到其水解代谢产物。不同多肽水解速率差异巨大，核心原因在于水解酶能否顺利接触并作用于酰胺键。参与多肽水解的酶统称为肽酶，全文统一使用该术语。 人类基因组中已发现 600 余种肽酶编码基因。与小分子药物不同，多肽药物一般无需开展酶表型筛选，原因是肽酶在体内广泛分布且代谢活性极强；同时分子量大于 2000 道尔顿的多肽，基本不存在明显的药物相互作用风险。目前二肽基肽酶 4（DPP-4）对 GLP-1 类多肽的水解机制研究最为透彻，基于该机制，科研人员在司美格鲁肽、替尔泊肽结构中用α- 氨基异丁酸替换丙氨酸，阻断 DPP-4 酶切位点，大幅延长其体内半衰期，相关结构设计细节将在案例部分详述。 并非所有多肽水解都会导致药效丧失：用于治疗便秘的利那洛肽可在肠道内发生 C 端酪氨酸脱落，生成活性代谢产物 MM-419447，二者作用于同一靶点，体外结合亲和力基本一致；普卡那肽同样可通过末端亮氨酸脱落生成活性代谢物，药理活性与原型药相近。2. 氧化反应 水解是多数亲水性多肽体内清除的主要途径，而细胞色素 P450（CYP）介导的氧化代谢是部分多肽的核心代谢方式。具备以下特征的多肽易被 CYP 酶代谢：耐受肽酶水解、具备细胞膜通透性、分子尺寸可嵌入 CYP 酶催化口袋。一项多肽药物相互作用行业研究显示，24 种受试多肽中有 9 种为 CYP 酶底物。 11 个氨基酸组成的环肽环孢素 A因含有 7 个 N - 甲基化氨基酸，可有效抵御酶解水解，其体内主要代谢途径为 CYP 介导氧化，人体内主要生成两种羟基化代谢产物与一种 N - 去甲基化代谢产物。 带有脂质侧链的多肽可同时发生多重代谢：多肽主链易发生水解，脂质侧链则易被氧化。如替尔泊肽除主链多处酶解断裂外，其 C20 脂肪二酸侧链还会发生连续 β- 氧化，司美格鲁肽脂肪酸侧链也存在相同 β- 氧化代谢特征。25 肽类松弛素类似物在临床前动物体内可发生脂肪酸侧链 ω-1、ω-2、ω-3 位 CYP 氧化；研究证实脂质侧链碳链长度（C15~C20）会直接影响氧化程度，碳链越长氧化反应越显著，且水解反应与氧化反应存在相互制衡关系。3. 还原反应 含有二硫键的多肽在体内巯基物质作用下易发生二硫键还原，硫氧还蛋白、谷氧还蛋白等酶系，以及谷胱甘肽等内源性巯基化合物均可介导该反应。例如利那洛肽与人 / 大鼠肠液共孵育后，其三组二硫键全部发生还原断裂，后续进一步水解为短肽片段；催产素在含胰酶的模拟肠液中发生二硫键还原开环，半衰期不足 10 分钟。多数情况下二硫键还原会使多肽丧失生物活性，但该特性也可用于设计含二硫键的多肽前体药物，实现体内定点激活释药。4. 二相结合代谢 除一相代谢外，多肽还可发生小分子药物常见的二相结合代谢，虽发生率低于小分子药物，但甲基化、乙酰化、硫酸化、葡萄糖醛酸化、牛磺酸结合等反应均有文献报道。儿科患者静脉输注米卡芬净后，药物先代谢生成邻苯二酚中间体 M1，再经儿茶酚 - O - 甲基转移酶催化发生甲基化生成 M2，两种代谢产物均可在血浆中检出；环孢素 A 一相氧化产物可在移植患者尿液中发生硫酸化、葡萄糖醛酸化结合代谢，与人肝细胞共孵育还可检出脱氢乙酰化代谢产物；替尔泊肽除脂肪酸链 β- 氧化外，还可在大鼠胆汁中检出脂肪酸侧链与牛磺酸结合形成的代谢产物。二、多肽代谢部位与体外评价模型 多肽药物虽成药优势突出，但代谢稳定性差仍是制约其临床应用的核心难题。在体内动物实验开展前，利用各类体外评价模型筛选化合物、评估代谢稳定性，可大幅降低研发成本、提升筛选效率，是药物发现阶段必不可少的研究手段。 人体胃肠道、肝脏、血液血浆、肾脏及病灶组织中均广泛分布各类肽酶，极易造成多肽降解。目前常用体外评价体系包括：血浆孵育体系、模拟胃肠液体系、肝脏代谢模型（肝 S9 组分、肝微粒体、原代肝细胞）、肽酶组合筛选体系以及特异性细胞活性评价模型。现有研究证实，不存在单一体外器官模型能够精准预测多肽整体体内代谢行为。 用以精准预判多肽类治疗药物的体内代谢行为。研究者可依据药物作用靶点与给药途径，选用适配的体外实验体系，在不同代谢位点开展多肽代谢规律研究（图 2）。1. 胃肠道代谢 口服给药的多肽药物，首要代谢屏障即为胃肠道，极易在此发生结构降解失稳。人体胃部环境酸性极强，最低 pH 可达 1~2，同时含有在酸性条件下激活的天冬氨酸内切蛋白酶 ——胃蛋白酶，极易水解破坏多肽结构。因此实验中常采用添加胃蛋白酶的模拟胃液（SGF），体外评价多肽胃部稳定性。临床也可借助肠溶包衣等制剂手段，规避胃部强酸与酶解环境；例如奥曲肽口服制剂 MYCAPSSA，搭配肠溶包衣与促渗透辅料，可保护多肽顺利抵达小肠并完成吸收。 小肠是多肽体内降解的核心场所，肠腔与肠上皮细胞内分布大量各类蛋白水解酶：胰腺分泌的胰蛋白酶、糜蛋白酶是造成多肽降解的主要酶类；小肠高表达的羧酸酯酶 2（CES2）可催化酯键与酰胺键水解；此外弹性蛋白酶、羧肽酶等肠腔分泌肽酶同样参与降解。除肠腔游离酶外，小肠刷状缘还富集多种膜结合内切酶、外切酶与二肽酶；肠上皮细胞胞质、溶酶体内还存在组织蛋白酶等酶类，这类酶对普通治疗性多肽消化作用较弱，但在抗体药物偶联物、多肽药物偶联物的释药机制中起到关键作用。 大肠以及啮齿类动物胃部定植大量肠道菌群，菌群同样可分泌肽酶，目前其对药用多肽的降解作用尚不明确，但菌群蛋白水解活性已被证实与炎症性肠病等疾病密切相关。 研发阶段常使用添加胰酶的 ** 模拟肠液（SIF）** 评价多肽肠道稳定性，还可配制空腹、进食两种状态模拟肠液贴合真实生理环境。针对肠道高酶解风险，现有优化思路包括调节肠道 pH、联用蛋白酶抑制剂：如绝经后骨质疏松女性使用的口服重组鲑鱼降钙素，III 期临床试验中采用肠溶包衣联合柠檬酸给药，依靠柠檬酸下调肠道 pH 以抑制肠道蛋白酶活性；抑肽酶、大豆胰蛋白酶抑制剂、甲磺酸卡莫司他等也常被用于提升口服胰岛素的肠道稳定性。但联用蛋白酶抑制剂会大幅增加制剂复杂度与用药安全风险，该方法实际应用受限较多。2. 肝脏代谢 肝脏是小分子药物最主要代谢器官，同时也是亲脂性多肽的重要代谢场所。肝脏体积大、血流量充足，经胃肠道吸收的药物经门静脉率先进入肝脏，且肝细胞内富集绝大多数药物代谢酶，可催化多肽发生氧化、还原、水解等各类代谢反应。核心代谢酶包括细胞色素 P450 氧化酶、环氧化物水解酶、各类氨基转移酶；与小肠高表达 CES2 不同，肝脏内富含羧酸酯酶 1（CES1），可水解多种药物底物。 常用体外肝脏代谢评价模型包括原代肝细胞与肝亚细胞组分（肝 S9 组分、肝微粒体）。原代肝细胞生理相关性最强，具备全套完整药物代谢酶体系；多肽可经载体转运、胞吞、胞饮等方式进入肝细胞，进而发生肝脏代谢。但对于细胞膜通透性极差的多肽，难以进入肝细胞接触代谢酶，因此原代肝细胞模型适用性不足；此时更适合选用无通透屏障限制的肝亚细胞组分：肝 S9 组分同时包含胞质酶与微粒体酶，肝微粒体…… 肝微粒体中细胞色素 P450 酶富集度更高。研究证实，含非天然氨基酸、分子量偏小的多肽更易被 CYP 酶代谢；此外，为提升通透性而引入的N - 甲基化等结构修饰，会进一步增强分子亲脂性，加剧 CYP 介导氧化代谢。这类场景下，采用肝微粒体体外模型评估多肽对肝脏 CYP 酶的耐受稳定性最为合适。3. 体循环代谢 进入血液循环的多肽，会受到参与机体凝血、纤溶及组织重塑的各类肽酶水解作用，主要包括外肽酶、内肽酶、丝氨酸蛋白酶、脂肪酶、丁酰胆碱酯酶等。开展体内实验前，常选用血浆、血清、全血作为体外基质，评价循环系统内肽酶介导的代谢降解行为。其中全血最贴近真实生理环境，同时包含血细胞、血浆与凝血因子，但储存与操作难度大，应用受限；脱去细胞成分的血浆与血清是多肽体外稳定性评价最常用体系。需注意：血浆制备过程会添加 EDTA 等抗凝剂，这类物质可抑制丝氨酸蛋白酶活性；而血清保留完整凝血因子，二者蛋白酶组成、酶解活性及代谢产物谱均存在明显差异。同时，血浆蛋白结合作用也会影响多肽血浆稳定性，尤以白蛋白结合最为典型。目前已有多款多肽药物通过结构设计主动绑定血浆蛋白，以此提升体内代谢稳定性。不同物种体内循环肽酶表达谱差异显著：有研究对比人、恒河猴、食蟹猴、犬、小型猪、兔、大鼠、小鼠血浆水解酶活性，发现犬血浆水解特征与人最为接近。该结论虽未必完全适用于多肽类物质，但筛选体外循环代谢评价模型时，必须充分考量种属差异。4. 其他组织代谢 肽酶在人体内广泛分布，肾脏是多肽代谢清除的重要器官，主要通过两条途径发挥作用：大分子多肽经肾小球滤过后，被肾小管细胞胞吞摄入，最终在溶酶体内水解降解；小分子多肽则在近端小管刷状缘膜表面，被大量外肽酶直接降解。除此之外，肺、眼部、皮肤、胎盘等组织器官也均参与治疗性多肽的体内代谢。已有文献系统汇总了各类肽酶的酶切偏好与组织分布特征。针对靶向特定组织的多肽，可制备对应组织匀浆、组织 S9 组分，探究其局部代谢规律；例如眼组织匀浆已成熟用于评价眼部给药多肽的局部代谢行为。利用组织匀浆开展稳定性实验前，必须完成酶活验证，可通过底物消耗实验联合特异性抑制剂，确保实验数据真实可靠。5. 细胞水平代谢评价 测定候选多肽细胞活性是新药研发必经环节；靶向胞内递送的多肽，还需额外优化结构以抵御胞内肽酶降解。肽酶广泛分布于溶酶体、内质网、细胞质、内体等各类细胞亚结构，不同细胞株内肽酶活性差异极大，甚至可借助特定细胞株模拟单一组织的降解特征，因此必须开展细胞水平多肽代谢稳定性评价。细胞裂解液是研究胞内代谢的理想体外工具，裂解细胞后所得裂解液可直观反映胞内反应环境、物质组成与代谢规律。若多肽主要经内体 - 溶酶体通路入胞作用，则需选用溶酶体、组织蛋白酶体外筛选体系，筛选耐降解活性先导肽；溶酶体内还富含酸性磷酸酶，可水解磷酸基团。市售人肝溶酶体分离自肝脏组织，是评价药物溶酶体降解的经典可靠体外模型。提升多肽代谢稳定性的研发策略 攻克多肽药物代谢缺陷，是推动其顺利落地临床应用的核心关键。目前已建立多种成熟修饰手段，可有效避免多肽被酶快速降解、减少肾脏清除。整体可划分为多肽直接结构改造与分子偶联修饰两大类（图 3）：直接修饰即对多肽本体进行结构加固，如多肽两端封端修饰、天然 L - 氨基酸替换为耐酶解非天然氨基酸（D 型氨基酸、类肽、N - 甲基化氨基酸等）、环化修饰、烃类 stapling 钉肽固化构象等；偶联修饰则侧重增大多肽整体分子体积、借助空间屏蔽规避肽酶识别切割，主流方式包括聚乙二醇修饰（PEG 化）、脂质链修饰，依靠脂质结构绑定白蛋白等长半衰期血浆蛋白，延长体内滞留时间。合理联用以上一种或多种修饰手段，可将多肽体内半衰期由数分钟延长至数小时甚至数日，把活性优异但稳定性极差的多肽分子，改造为成药性优良的临床药物。下文详细介绍各类优化策略。1. 嵌入非天然氨基酸 引入非天然氨基酸是解决天然多肽先天代谢不稳定的核心手段，可从主链、侧链层面改造分子结构，阻碍蛋白酶识别与酶切位点结合，进而延长药物半衰期、优化整体药代动力学性质。常用改造方式：1）N - 甲基化修饰：在肽键酰胺氮原子上引入甲基，破坏肽酶识别所需氢键网络。代表药物：免疫抑制剂环孢素 A（含 7 个 N - 甲基化残基）、新型多肽 LUNA18（含 5 个 N - 甲基化位点）。2）手性翻转改造：将天然 L 型氨基酸替换为对映体D 型氨基酸，使多肽主链规避 L 型特异性蛋白酶降解。已成功应用于多款上市药物：促性腺激素释放激素激动剂戈舍瑞林（含 D - 丝氨酸）、生长抑素类似物奥曲肽（含 D - 苯丙氨酸）、黑皮质素受体激动剂布美诺肽；口服 PCSK9 抑制剂先导化合物也通过引入 D - 丙氨酸提升稳定性，后续 MK-6016 进一步替换为改性 D - 二氨基丙酸优化耐酶解能力。3）β- 氨基酸 /α- 烷基化改造：β- 氨基酸可延长肽链骨架碳链长度；α- 烷基化代表如司美格鲁肽中引入的α- 氨基异丁酸，可精准阻断 DPP-4 酶切位点。4）肽类骨架重排：类肽（N - 取代甘氨酸）将侧链由 α- 碳原子转移至酰胺氮原子，消除分子手性，彻底耐受各类肽酶水解，可用于高活性高选择性受体拮抗剂研发；逆序反转多肽可反转肽键排布方向、翻转氨基酸手性，在保留侧链空间排布与生物活性的同时，让肽键无法被酶识别，典型应用于 P 物质 C 端片段改造。5）侧链定点改造：靶向修饰蛋白酶偏好识别位点，如将精氨酸碱性胍基侧链替换为瓜氨酸中性脲基结构，消除胰蛋白酶识别靶点；通过单 / 二甲基化精氨酸引入空间位阻，阻挡其与蛋白酶活性口袋结合；接入大位阻基团构建空间屏蔽、侧链氟化构建电子排斥屏障，抵御酶解攻击，同时提升亲脂性多肽抵抗 P450 氧化代谢的能力，广泛用于环肽氟化衍生物设计。 实际研发中多采用多策略联用：如司美格鲁肽融合 α- 烷基化改造与脂质化白蛋白结合技术，奥曲肽结合 D 型氨基酸、环化修饰与 C 端氨基醇改造，在保留药效的前提下最大化提升分子稳定性。2. 环化修饰与整体构象固化 将柔性线性多肽约束为刚性空间构象，可大幅降低多肽嵌入肽酶活性口袋的概率，显著提升代谢稳定性。常见环化方式：头尾环化、侧链间环化、其他共价键桥连环化，不仅能抵御外肽酶降解，还可锁定多肽活性构象、提升药理活性。代表药物：头尾环化的免疫抑制剂环孢素 A；依靠侧链二硫键环化的生长抑素类似物奥曲肽，体内半衰期远优于内源活性肽；含多重二硫键的环肽类物质，可极强耐受胃肠道蛋白酶水解。新兴技术烃类钉肽可稳固 α- 螺旋等二级结构，锁定多肽天然折叠形态，既避免酶解破坏，又保障核心结合残基正常发挥作用；代表候选药物 ALRN-6924 为钉肽类 α 螺旋多肽，可激活 p53 抑癌通路用于抗肿瘤治疗，多用于胞内蛋白 - 蛋白相互作用靶点药物研发。3. 酰化 / 脂质化修饰 脂质化是优化多肽药代、药效性质的经典成熟手段。在代谢层面，脂质链可结合白蛋白脂肪酸结合位点，延缓药物肾脏清除，大幅延长体内半衰期。多款上市降糖药物均采用该策略： 地特胰岛素：B29 位赖氨酸接入 C14 脂肪酸酰基，半衰期由 4~6 分钟延长至 5~7 小时； 利拉鲁肽：GLP-1 脂质修饰类似物，经氨基酸替换联合 C16 脂肪酸侧链修饰，皮下注射后半衰期约 13 小时； 司美格鲁肽：整合氨基酸替换与脂质化双重改造，半衰期可达 165~185 小时。相关构效研究证实：脂肪酸碳链长度影响长效作用效果，多肽与脂肪酸之间的连接间隔基团则直接决定药物药理活性，脂质化修饰已是临床验证成熟的多肽稳代谢改造手段。4. PEG 聚乙二醇修饰 自上世纪 70 年代问世以来，PEG 化修饰广泛用于多肽药物研发，兼具提升稳定性、优化药代性质、降低免疫原性多重作用。原理：增大分子粒径减少肾小球滤过清除，同时依靠空间位阻屏蔽酶切位点。代表药物： 培格西肽：双促红素模拟多肽偶联 40 kDa 支链 PEG，透析患者静脉给药后半衰期长达约 4 天； 培克塔赛普：PEG 修饰康普司他汀类似物，获批用于阵发性睡眠性血红蛋白尿症、地图样萎缩；此外胃动素类似物、艾塞那肽、GLP-1 等多款 PEG 化多肽均已进入临床研发阶段。5. 制剂策略与递送技术 除化学结构修饰外，借助大分子偶联、新型递送体系也可提升多肽稳定性。1）血浆蛋白融合：多肽与白蛋白、免疫球蛋白等大分子血浆蛋白融合，依靠大分子粒径规避快速肾清除，同时借助新生儿 Fc 受体实现体内循环再利用。如阿必鲁泰为 GLP-1 二聚体白蛋白融合蛋白，半衰期 6~8 天；度拉糖肽双 GLP-1 类似物融合 IgG4 改造片段，半衰期约 5 天。2）纳米递送系统：将多肽载入纳米载体，隔绝胃肠道与体循环内蛋白酶降解，同时提升口服吸收效率。常用载体包括聚乳酸、聚乳酸 - 羟基乙酸共聚物、壳聚糖、明胶等高分子纳米粒，以及固体脂质纳米粒、自乳化给药体系、脂质体、胶束等脂质类载体，已大量用于口服胰岛素、鲑鱼降钙素、艾塞那肽、环孢素 A、奥曲肽等药物研究。但该类技术仍存在量产难度大、载药量不足、药物释放难以精准调控等短板，多数仍停留在基础研究阶段，难以快速推进临床转化。其他关键 ADME 研发难题 除代谢稳定性外，细胞膜通透性、口服生物利用度是口服多肽药物研发的两大同源核心瓶颈。环肽的通透性与口服吸收能力，由理化性质与三维空间构象共同决定，关键影响因素包括分子量、带电性质、拓扑极性表面积、亲脂性、氢键供体 / 受体数量、水溶性等，各项参数需严格控制在合理区间内才能实现理想渗透与吸收。依托环孢素 A 反向分子设计思路，现已搭建专属环肽设计体系：优选 6~11 个氨基酸短肽骨架、引入 6 个及以上 N - 甲基化位点、高亲脂性、无游离带电基团，再通过疏水基团改造同步优化分子活性、空间构象与膜通透性；即便如此，环肽体外渗透能力精准评价依旧存在较大技术难点。 在开展代谢稳定性改造的同时，科研人员通常同步评价候选分子渗透能力：平行人工膜渗透模型（PAMPA）通量高、无需细胞培养，但用于多肽评价局限性明显，易造成多肽膜内滞留、渗透能力虚高，且结果与原子亲脂性高度绑定，目前应用逐步减少；** 实验极性表面积（ePSA）** 为高通量优选评价手段，该数值低于 80 时，多肽在低外排细胞模型中可表现出理想表观渗透系数，是现阶段多肽渗透筛选的主流参考指标。 对于亲脂性环肽，科研中常采用改良 Transwell 渗透模型开展透膜评价，常用细胞模型包括犬肾上皮细胞 RRCK、马 - 达二氏犬肾细胞 MDCK 以及人结肠腺癌细胞 Caco-2 单层细胞模型。 实验体系优化方式：在顶端供给室加入 1% 二甲基亚砜、空腹状态模拟肠液等助溶介质，基底接收室添加 4% 牛血清白蛋白以维持漏槽条件；同时将孵育时长延长至 24 小时，使多肽在细胞内达到浓度稳态，饱和实验耗材表面非特异性结合，进而精准完成透膜能力测定。 含多处 N - 甲基化修饰的环肽，因分子尺寸、强疏水性、两亲性、氢键受体数量及构象柔性等特点，极易与多药耐药转运蛋白 MDR1发生相互作用。再叠加自身水溶性差、易被代谢降解等问题，极大增加了 ** 体外渗透实验结果与体内真实吸收行为的关联性（IVIVC）** 建立难度。 若要系统阐明环肽口服吸收规律，需开展精细化药代动力学研究：例如通过门静脉插管测定肠道吸收分数与肠道代谢逃逸率（Fa・Fg），同步采集股静脉血样计算药物绝对生物利用度。药物吸收与生物利用度的整套评价实验流程见图 4。 为区分代谢降解与外排转运对吸收的单独影响，常联合使用抑制剂：广谱 CYP 酶抑制剂氨基苯并三唑、MDR1 外排抑制剂艾拉地尔均为常用工具药。此外，制剂处方对口服吸收影响极大，进一步加大体外体内相关性研究难度。典型例子：环孢素 A 体外实验显示中高透膜性，但在实验动物与人体内，其口服生物利用度受制剂影响波动极大，范围不足 10% 至最高 89%。环孢素 A 本身是 MDR1 底物，其临床经典制剂新山地明中加入了可抑制 MDR1 的聚乙二醇蓖麻油 RH 组分，以此提升口服吸收效率。 即便口服给药存在诸多壁垒，只要作用靶点位于细胞外，透膜性不佳的多肽依旧具备药物开发价值。渗透促进剂已是提升多肽口服吸收的成熟手段： 奥曲肽口服制剂 Mycapssa（口服生物利用度＜0.7%）、司美格鲁肽口服制剂 Rybelsus（口服生物利用度 0.4%~1%），均依靠渗透促进剂实现口服给药； 靶向 PCSK9 的多肽拮抗剂恩利西肽同样联用渗透促进剂实现口服应用，该药物水溶性优异、药理活性极强，充分印证了新型递送优化策略能够有效攻克多肽口服成药的固有难题。案例研究 本节结合线性多肽与环肽经典研发实例，梳理前文各类结构修饰、成药优化策略如何推动候选多肽从基础发现走向临床阶段，相关研发经验也可为 BRINP2 相关新型多肽等后续候选分子开发提供重要参考。一、MK-0616（恩利西肽 Enlicitide） MK-0616 是默克公司研发的在研口服三环肽抑制剂，靶向前蛋白转化酶枯草溶菌素 9（PCSK9）。PCSK9 是调控血浆低密度脂蛋白胆固醇的核心靶点，已获批用于高胆固醇血症、冠心病临床治疗。该靶点蛋白主要游离于血液胞外环境，十分适合大分子类药物作用。目前已有两款单抗、一款小干扰 RNA 类生物药获批上市；默克团队则选用大环肽作为口服药物开发骨架，依托大环肽可精准识别蛋白界面结合域的优势，靶向结合 PCSK9 与低密度脂蛋白受体 EGF-A 结构域的大面积平坦作用界面。 MK-0616 源自mRNA 展示高通量筛选所得先导分子，整条肽链由 8 个氨基酸构成，仅 2 个为天然标准氨基酸，其余 6 个均为非天然氨基酸，同时搭载多种非肽类功能片段。研究团队借助低密度脂蛋白受体荧光共振能量转移实验完成初筛活性确证后，结合晶体结构解析与构效关系规律开展大规模药物化学优化，在提升分子活性、代谢稳定性与口服生物利用度方面完成多重改造，下文重点梳理稳定性与成药性优化思路。 从最初先导化合物 1 逐步迭代优化得到化合物 44，最终定型为 MK-0616，核心改造步骤如下： 切除 N 端冗余肽段，分子抑制活性提升近 9 倍；精简半胱氨酸 9 号位点 C 端结构，在保留活性的同时减少一对氢键供体 / 受体；经丙氨酸扫描证实，1、3、5、6 号位点侧链具备较高修饰耐受度。 早期开展多组肠道蛋白酶稳定性筛选：该大环肽对胃蛋白酶稳定性良好，但极易被糜蛋白酶、弹性蛋白酶、胰蛋白酶降解；代谢产物解析明确，肽链 N 端四处酰胺键为核心代谢薄弱位点。 在 8 号脯氨酸 α 位引入甲基，封堵脯氨酸 - 半胱氨酸 9 之间的易降解位点，同时将分子抑制活性优化至低纳摩尔级别；新增季碳结构提升分子构象刚性，降低分子形成活性结合构象所需熵变能垒。 获得低纳摩尔级活性分子后，借助共晶结构指导后续改造：将甘氨酸 2 替换为 D - 丙氨酸，同步提升对弹性蛋白酶、胰蛋白酶的耐受能力且不损失药效；把 5、6 位天冬氨酸 - 组氨酸二肽替换为脯氨酸 - 丙氨酸序列，在维持原有转角空间构象的同时屏蔽游离氨基，稳定剩余易水解酰胺键，还可引入脯氨酸位点用于后续环化衍生；对 7 号酪氨酸羟基进行甲基化修饰，消除氢键作用、优化分子透膜潜力。 3、4 号位引入 5 - 氟色氨酸结构：4 号位 5 - 氟色氨酸是维持核心活性的关键位点，无法大幅改造；3 号位改造空间较大；晶体结构显示 3 号位色氨酸与 5 号位天冬氨酸空间邻近且暴露于水环境，以此为基础引入取代苯丙氨酸完成位点关环，锁定分子最优活性构象，同时大面积封堵剩余易代谢酰胺键。 消除理化缺陷：先导分子中碱性赖氨酸残基易引发有机阴离子转运多肽抑制与细胞脱颗粒副作用，引入季氮中心结构完成改造，在维持超高活性（Ki=0.00239 nM）的同时规避安全隐患。 递送与制剂优化：该类大环肽自身被动透膜能力极差，MK-0616 表观渗透系数仅 0.71×10⁻⁶ cm/s，研究中联用拉伯沙尔等药用助吸收辅料，最终在大鼠、食蟹猴体内分别实现 2.6%、2.9% 的口服生物利用度；食蟹猴口服给药后 30 分钟至 6 小时内，体内 PCSK9 水平降幅超 80%，药效明确。 化学稳定性优化：替换原用于后期大环化的巯基连接片段与三氮唑核心结构，将环内烯烃结构替换为酰胺交联结构，大幅提升分子水溶性，最终得到终产物 MK-0616。 临床成果：恩利西肽临床试验表现优异。II 期临床中，连续 14 天癸酸恩利西肽给药可平稳持续降低血浆低密度脂蛋白胆固醇，每日 10mg 剂量组治疗 14 天后，低密度脂蛋白胆固醇较基线水平下降 58.2%；目前三项 III 期临床试验已全部达到主要终点与关键次要终点，相较于安慰剂及其他口服非他汀类降脂药，其降脂效果具备显著统计学差异与明确临床获益。二、司美格鲁肽 Semaglutide 2024 年，司美格鲁肽（商品名：诺和泰）跻身全球重磅畅销药物行列，全年销售额约 170 亿美元。在全球肥胖高发、2 型糖尿病患病率持续攀升的大背景下，该药物临床应用范围持续扩大。司美格鲁肽属于GLP-1 受体激动剂，靶向细胞膜 G 蛋白偶联受体 GLP-1R。该受体自上世纪 80 年代被发现证实，激活后可调控血糖稳态、改善胰岛 β 细胞功能、减轻体质量、降低收缩压，临床价值极高。 GLP-1 受体激动剂研发起源于从毒蜥唾液中发现的艾塞那肽；2005 年艾塞那肽获美国 FDA 批准上市，为全球首款 GLP-1 类多肽降糖药，临床采用每日两次皮下注射给药…… 相较于人体内源性 GLP-1，艾塞那肽可抵御二肽基肽酶 4 水解破坏，但体内半衰期依旧仅有 2~4 小时，给药频次高，患者用药依从性较差；此外不少患者用药后会产生中和性抗体，严重制约临床应用。虽后续推出长效缓释剂型百达扬，但用于慢性病长期治疗时，其半衰期与整体药效仍有极大优化空间。 司美格鲁肽的成功研发，是 GLP-1 领域从基础生物学机理研究走向临床落地应用的集大成之作。GLP-1 是肠道进食后分泌的线性肠促胰素，在机体血糖稳态调控中发挥核心作用。司美格鲁肽代谢特征 天然 GLP-1 会被剪切去除前端 6 个氨基酸，生成活性形式 GLP-1 (7-37)，分子量 3297.7 Da。活性 GLP-1 体内半衰期仅有数分钟，极易先后被DPP-4与中性内肽酶 NEP快速降解。DPP-4 在体内分布广泛，特异性剪切 GLP-1 第 8 位丙氨酸与第 9 位谷氨酸之间肽键；主要富集于肾脏的中性内肽酶底物特异性更低，可水解芳香族、疏水氨基酸 N 端侧肽键。天然 GLP-1 降解速度极快，几乎无法直接作为药物使用。司美格鲁肽分子设计思路 整体优化围绕降低体内清除速率、降低免疫原性两大核心原则展开，在不削弱药理活性的前提下，通过提升代谢稳定性、增强白蛋白结合能力延长半衰期。为规避艾塞那肽易诱发抗体产生的缺陷，研发团队直接以人源天然 GLP-1 氨基酸序列为改造骨架，经过系统性结构优化最终得到司美格鲁肽。其注射剂型（糖尿病用药诺和泰、减重用药维格维）分别于 2017 年、2021 年获批，实现一周一次皮下注射；口服片剂剂型于 2019 年正式获批上市。 为解决天然 GLP-1 体内清除过快的缺陷，主要进行三处关键结构改造：8 位氨基酸改造 ：将丙氨酸替换为α- 氨基异丁酸（Aib），该位点修饰是抵御 DPP-4 酶切水解的核心关键；26 位赖氨酸脂质酰化修饰 ：依托赖氨酸氨基接入大体积侧链，由连接间隔臂与脂肪二酸两部分构成。间隔臂由两段 8 - 氨基 - 3,6 - 二氧杂辛酸与谷氨酸拼接而成，脂肪酸链选用 C18 脂肪二酸。该修饰可强力结合人血清白蛋白，是药物半衰期大幅延长的核心机制；其脂肪二酸侧链还会发生连续 β- 氧化代谢，该代谢特征与替尔泊肽一致；34 位氨基酸替换 ：赖氨酸突变为精氨酸，该改造不提升代谢稳定性，作用是保证 26 位赖氨酸顺利完成脂质修饰，且全程不降低药物受体激动活性。 在人血清白蛋白环境下，上述组合修饰方案被证实体外活性最优。凭借强效 DPP-4 酶解抗性与体内长效滞留特性，司美格鲁肽最终实现168 小时超长半衰期，满足临床一周一次给药需求。新一代 GLP-1 受体激动剂 2024 年末上市的替尔泊肽（蒙扎罗、泽邦德）是又一款重磅代表药物…… 2024 年面世的替尔泊肽更是划时代创新药物，作用机制实现全新突破，属于GLP-1 受体与 GIP 受体双重激动剂。其分子序列依托人源葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）改造而成，可同时激活 GIP 与 GLP-1 两大受体，形成药效协同互补机制。与司美格鲁肽改造思路相近，替尔泊肽同样引入α- 氨基异丁酸提升抗酶解稳定性，同时修饰C20 脂肪二酸侧链增强白蛋白结合能力，最终实现每周一次皮下注射。临床试验证实，在糖化血红蛋白降幅与减重效果上，替尔泊肽整体疗效优于司美格鲁肽等单纯 GLP-1 受体激动剂，充分证实GIP/GLP-1 双靶点激动在 2 型糖尿病与肥胖症治疗中具备更优越的临床价值。LUNA18 KRAS 突变是 RAS 原癌基因最主要的活化突变亚型，高发于肺癌、结直肠癌、胰腺癌，这类肿瘤整体预后极差。目前已有多款靶向特定 KRAS 突变亚型（G12C、G12D）的小分子抑制剂获批上市，如索托拉西布、阿达格拉西布；但临床陆续出现耐药问题，且现有药物无法广谱覆盖各类 KRAS 致癌突变，亟需研发全新抑制策略。 日本中外制药（罗氏旗下）依托mRNA 展示筛选技术，结合成药性多肽文库构建新理念开展新药研发，该理念不再局限于经典类药五规则，重点兼顾分子细胞膜通透性与代谢稳定性。研究团队参考口服成药环肽环孢素 A 的结构特征，设定首轮 mRNA 筛选环肽分子标准：氨基酸残基数 8~12 个、肽骨架 N - 甲基化数量 0~8 个、脂水分配系数 cLog P 介于 4.4~15.2、侧链羟基数量 0~1 个。后续进一步完善 11 元环肽成药筛选标准：骨架高比例 N - 甲基化（≥6 个）、高亲脂性（cLog P≥12.9），同时剔除谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、精氨酸、酪氨酸等带电天然氨基酸，优化整体理化性质。 该筛选体系成功用于KRAS-SOS1 蛋白互作抑制剂发掘。经过五轮多轮筛选富集，得到首条先导环肽，半数抑制浓度 IC₅₀为 180 nM；再经系统构效关系优化，最终得到候选药物LUNA18，其在多种肿瘤细胞株中对 KRAS 蛋白抑制 IC₅₀可达 0.17~2.9 nM。该分子无需额外引入极性基团或骨架修饰即可高效占据结合位点，大幅省去骨架跃迁改造流程，充分体现类药性定向文库设计的研发优势。目前 LUNA18 已进入实体瘤 I 期临床研究，也是全球首款靶向胞内蛋白 - 蛋白相互作用、可口服给药的抗肿瘤多肽药物。苏拉马德林（ALRN-6924） ALRN-6924 是一条由 17 个氨基酸组成的修饰多肽，模拟抑癌基因 p53 蛋白 N 端 α- 螺旋功能域。p53 素有 “基因组守护者” 之称，核心功能为识别 DNA 损伤、阻滞细胞分裂、启动 DNA 修复或诱导细胞凋亡。肿瘤细胞可通过 p53 与负调控因子 MDM2、MDMX 发生蛋白互作，拮抗 p53 抑癌活性：E3 泛素连接酶 MDM2 与 p53 沟槽结合，介导 p53 泛素化降解；MDMX 则通过结合封存 p53，阻断其转录调控功能。 ALRN-6924 是全球首个进入临床阶段、具备细胞穿透能力的 α- 螺旋钉状多肽，同时靶向抑制 MDM2 与 MDMX。研发以天然 p53 N 端 α- 螺旋序列与噬菌体展示筛选活性肽为基础完成分子改造： 在 α- 螺旋两段转角之间引入烃类钉肽结构固定空间构象； 保留苯丙氨酸 19、色氨酸 23、亮氨酸 26 核心三联结合位点，补充酪氨酸 22 完善靶点结合能力； 组氨酸 21 突变为谷氨酸 21，C 端引入五聚 L - 丙氨酸 - D - 丙氨酰胺结构；上述改造不仅将体外细胞活性提升 3 倍、增强抗蛋白酶水解能力，还极大改善水溶性 —— 即便分子整体疏水性较强，在 pH7.5 水溶液中溶解度仍可达 75 mg/mL，摆脱以往只能依靠高分子胶束静脉给药的局限，可直接采用简易水性缓冲液配制制剂用于动物实验与临床研究。 该药物进入细胞后可发生胞内酶解代谢，生成活性代谢产物 ALRN-8714；C 端聚丙氨酸片段水解脱落使其细胞穿透性下降，但代谢产物药理活性提升 10 倍，且胞内药物富集浓度更高，进一步强化抗肿瘤作用。 DOI: 10.1021/acs.jmedchem.5c02276