PDC | 多肽偶联药物，下一代天后？

2024-02-24

抗体药物偶联物多肽偶联药物免疫疗法

多肽偶联药物(peptidedrugconjugate,PDC)，作为新型偶联药物，可以提高疗效和降低癌症治疗的副作用，在肿瘤免疫治疗中显示出了巨大的潜力。成为下一代靶向药物的发展趋势。使用多肽作为载体分子有诸多优势。与抗体偶联药物(ADC)相比，其分子量更小，不易引起免疫反应，易于合成，并提供明确且具有成本效益的靶向治疗。其结构修饰可以更容易被引入，支持合理的药物设计，以提高生物利用度、结合亲和力和稳定性。与抗体生产的复杂工艺过程相比，PDC可由化学方法合成，效率更高，且更容易进行纯化，成本低。并且其免疫原性低、易通过生理屏障、组织渗透性强。与小分子药物相比，小分子虽然在代谢稳定性好、膜渗透性好，但有更高的脱靶效应，有更高的毒性风险。肽类分子的潜在毒性低于小分子、相对较少的脱靶副反应等。PDC，一端约10个氨基酸的肽链，作为靶向肿瘤细胞的靶向结构域；另一端是具有生物功能的药物分子，实现药物分子的高效靶向投递，达到肿瘤治疗。PDCs主要包括多肽、药物和连接子三个基本组成成分。载体常见的载体蛋白负责肿瘤靶向的载体 (carrier)，包括适体（aptamer）、小分子和生物制剂（多肽、蛋白质和抗体）等。通常mAb体量太大可能没法有效扩散到肿瘤细胞之中，且易产生免疫原性。可以选用更小的多肽等生物分子。多肽PDCs使用的多肽包括：细胞穿膜肽和细胞靶向肽。细胞穿膜肽：与细胞膜相互作用，通过各种机制将其内化。然而由于其细胞特异性较低，细胞穿膜肽类型的PDCs应用受到限制。细胞靶向肽：可选择性的与靶细胞上存在的过表达受体结合，将偶联药物递送至特定细胞。细胞靶向肽多为链状线性肽，稳定性差，在体内易被降解，且细胞穿透能力差。优化方式，将线性多肽环化为环化肽或具有较高螺旋结构的订书肽，可提高稳定性，有助于约束多肽构象，提高其药代动力学性质。肿瘤靶向肽是：能够特异性的结合到肿瘤细胞和肿瘤血管的多肽，通常是由5～31个氨基酸组成的分子量较小的活性肽。药物分子肿瘤免疫治疗，常用的药物分子包括：免疫原性化疗药物，如arg抑制剂cb-1158、腺苷a2a受体拮抗剂cpi-444、rorγt激动剂lyc-55716，逆转肿瘤免疫抑制微环境的抗体或化学物质如ido酶抑制剂nlg919，选择的细胞毒性有效载荷通常具有低 IC50，通常在纳摩尔范围内， PDC 中使用的有效载荷包括：阿霉素(Doxorubicin，亦称多柔比星)、紫杉醇（taxol）、柔红霉素（Daunorubicin，亦称道诺霉素）、吉西他滨（Gemcitabine）和美登素（mertansine，亦称美登新）连接子共价连接子包括：脂肪链、聚乙二醇、氨基酸等。氨基酸是化学合成中最常用的共价连接子之一。gflg四肽序列被广泛应用于组织蛋白酶存在条件下，被切割的间隔区，gflg四肽间隔区在分子递送系统中最为常见，能够实现在肿瘤环境中组织蛋白酶-b的定点切割，从而发挥分子递送系统中的共价连接子作用。PDCs传统连接子包括：酶可裂解连接子、酸可裂解连接子、可还原二硫醚连接子和不可裂解连接子。多肽环化包括：主链环化和侧链环化。主链环化方法包括：通过半胱氨酸的氧化偶联，使得两个巯基经氧化后，形成二硫键成环，以及通过叠氮与炔的环加成反应。在多肽一端引入ε-叠氮赖氨酸，另一端引入炔丙基甘氨酸，通过CU催化生成环化基团三唑连接基。侧链环化方法：两个氨基酸的侧链与刚性小分子进行偶联。偶联方式多肽有三种偶联方式：偶联在多肽的N端的氨基酸上;偶联在多肽的C端氨基酸上;偶联在多肽序列中的半胱氨酸上。步骤：去保护：使用碱性溶剂（piperidine）去除氨基的保护基团。激活和交联：下一个氨基酸的羧基被一种活化剂所活化。活化的单体与游离的氨基反应交联，形成肽键。使用超浓度试剂促进反应进行。反复循环直至完成合成。3. 洗脱和脱保护：多肽从柱上洗脱下来，保护基团被脱保护剂（TFA）洗脱/脱保护。4. 多肽的修饰(改变肽链主链结构和侧链基团)分为液相法和固相法。包括：乙酰化，烷基化，生物素修饰，磷酸化或磺酸化等。组蛋白中赖氨酸的N端残基可发生乙酰化，且可逆。乙酰基转移酶的作用下，在赖氨酸的N短引入乙酰基。多肽与载体偶联方式Frdbio–SH介导多肽与载体偶联Frdbio EDC或EDC/NHS介导多肽与载体偶联EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride)或carbodiimide方法是将多肽和载体偶联的常用方法。若载体蛋白先被激活，EDC方法则通过N－末端alpha－氨基，或是如果序列中有赖氨酸的话，则可以通过赖氨酸的侧链氨基与载体蛋白偶联。3. Frdbio GA( Glutaraldehyde,戊二醛)介导多肽与载体偶联用于与多肽偶联的载体蛋白有多种，最常见的包括：keyhole limpethemacyanin (KLH)KLH具有更高的抗原性，是最为常用的多肽偶联载体卵清蛋白（ovalbumin，OVA）牛甲状腺球蛋白（bovine thyroglobulin，THY)牛血清白蛋白（bovineserumalbumin，BSA）BSA 蛋白偶联多肽原缓冲液配方( 氯化钠+lingsuanqingerna、EDTA)100*TCEP 配方(TCEP、二级水）BSA 配方BSA 固体+检测原缓冲液，配成一定浓度的 BSA 液体。BSA 液体、SMCC，水浴在检测原缓冲液里透析过夜，再用检测原偶联缓冲液稀释。BSA 偶联多肽步骤检测原缓冲液稀释 100*TCEP 到 1*TCEP，用于溶解 1mg 的裸肽；加BSA；37℃静置 4 小时，跑胶，确认偶联成功。多肽在人类生命过程起着重要作用，如修复细胞、改善细胞代谢、防止细胞退化等。肽具有生物活性，及极好的靶向转运能力。多肽产品被广泛应用于制药、食品及化妆品等领域。全球超过100种多肽药物，获批上市。随着技术不断进步，市场需求持续增长，多肽产业也将迎来更加广阔的发展空间。继抗体偶联药物 (ADCs) 后，多肽偶联药物 (PDCs)，借助其增强细胞通透性和提高药物选择性等优势，或将成为市场青睐的下一代靶向治疗药物。识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。