新型抗肿瘤多肽的设计、合成及生物活性研究文献综述

 2023-01-04 20:58:19
  1. 研究背景

肿瘤是一类严重威胁人类健康与生命的疾病。然而,传统化疗药物产生的严重毒副作用,耐药性等是其临床运用的弊端。因此,寻找新型高效,低毒,且不易诱导细胞耐药性的新型抗肿瘤药物显得尤为重要。

经研究发现,抗肿瘤小分子多肽具有分子量小,低毒,易于穿透肿瘤细胞,能多种方式给药等特点。其中抗菌肽(AMPs)是生物体先天免疫系统中的主要成分,对肿瘤细胞具有杀伤作用,并且大部分AMPs对正常细胞作用较小。同时AMPs的抗肿瘤活性主要依赖于其对细胞膜的破坏作用,肿瘤细胞难以对AMPs产生耐药性。因此,AMPs有望成为一类新型抗肿瘤药物。

目前,普遍认为,AMPs的抗肿瘤机制有以下几方面:(1)在肿瘤细胞膜上形成孔道,使其破碎死亡;(2)作用于细胞骨架使其结构破坏;(3)抑制DNA合成,减少细胞增殖分化;(4)作用于线粒体,使其凋亡;(5)影响免疫效应从而杀伤肿瘤细胞。

在这几方面中,针对AMPs对细胞生物膜的作用机制又提出如下几种假说:

1,毡毯模型 AMPs在膜表面聚集,像毡毯般覆盖在膜表面,随着浓度的提高,达到临界浓度时,AMPs嵌入细胞膜,以桶板,环形孔或去污渍样机制破坏细胞膜。

2,桶板模型 AMPs以跨膜的形式嵌入肿瘤细胞的细胞膜,随后聚集并形成离子样通道。

3,环形孔模型 AMPs与双分子层的磷脂发生作用,导致生物膜向内弯曲,形成了一种瞬时的环形孔道。

4,去污渍样作用模型 AMPs附着于细胞膜并且插入膜中,然后AMPs发生聚集导致局部高浓度,使细胞膜失去稳定,双分子层裂解,导致内容物外泄。

进一步研究发现,由于细菌细胞膜表面有心磷脂,磷脂酰甘氨酸,或者磷脂酰丝氨酸等多种负电荷物质存在,使其细胞膜表面多带负电荷,对于革兰氏阴性菌,其表面还有带负电荷的脂多糖,而正电荷的AMPs对其有静电引力作用,能使两者之间的结合更加紧密。由于AMPs的疏水性,结合后,更容易嵌入细胞膜磷脂双分子层。但是,哺乳动物的细胞膜因为有大量的两性成分,AMPs对其的结合作用相对较弱,与此同时,哺乳动物细胞膜中存在的胆固醇成分使之更不容易被AMPs破坏。因此,可看做AMPs对细菌具有选择毒性。

就前文所说,AMPs抗肿瘤机制主要通过细胞膜的损伤。当然,同种AMPs可通过多种途径发挥作用,从而杀灭肿瘤细胞。不同种类,结构的AMPs也可以与不同的细胞内靶点结合发挥作用,比如抑制DNA合成,减少细胞的增殖,作用于线粒体,影响免疫效应等,由于AMPs作用机制及靶点的多样性,使肿瘤细胞不易产生耐药性。

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