Nature子刊:让多肽带你深入肿瘤

2014-04-28 佚名 生物通

肿瘤细胞比较容易摄取带有生化小分子的多肽。科学家们正在利用这一点,开发新的癌症治疗方式。 深入肿瘤 长期以来科学家们一直在努力理解和治疗癌症,尽管癌症生存率正在逐渐提升,但人们并没有找到完美的治疗方式。人们面临的挑战是,要让癌症药物到达最需要治疗的区域,并有效进入细胞。血液中的药物往往只能到达肿瘤的部分区域。这是因为肿瘤的内压较高,液体更倾向于流出,导致血液中的药物难以扩散进去。此

肿瘤细胞比较容易摄取带有生化小分子的多肽。科学家们正在利用这一点,开发新的癌症治疗方式。

深入肿瘤

长期以来科学家们一直在努力理解和治疗癌症,尽管癌症生存率正在逐渐提升,但人们并没有找到完美的治疗方式。人们面临的挑战是,要让癌症药物到达最需要治疗的区域,并有效进入细胞。血液中的药物往往只能到达肿瘤的部分区域。这是因为肿瘤的内压较高,液体更倾向于流出,导致血液中的药物难以扩散进去。此外,因为绝大多数癌症药物是有毒的,使用的剂量不能太大。

德克萨斯大学的Kathlynn Brown和Michael McGuire通过一种巧妙的方法,开发了可用于癌症成像和治疗的新型多肽,文章发表在Nature旗下的Scientific Reports杂志上。【原文下载】



The free tetrameric peptides bind to and mediate internalization

能够识别癌细胞并将药物送入其中的靶向性药物,有许多明显的优势。此前,人们是通过单克隆抗体来靶标癌细胞,但抗体修饰比较麻烦,成本也比较高,而且还可能因为翻译后修饰引起超敏反应。正因如此,目前只有10种单克隆抗体被FDA批准用于癌症治疗。

在这种情况下,研究人员开始将注意力转到多肽上。多肽比抗体小,没什么毒性和抗原性,容易进行修饰,而且很容易大量合成。

独特的方法研究人员通过噬菌体展示技术,构建了大型的随机文库,其中每一个噬菌体克隆都表达一个独特的多肽。然后他们用这些噬菌体处理非小细胞肺癌(NSCLC)的八种细胞系。这项研究的关键在于,研究人员只扩增和测序细胞裂解物中的噬菌体,从而筛选能够结合到细胞表面并内化的多肽。

“这一方案的优势在于,你不需要用成像来判断分子的内化。”Brown说。

最后研究人员找到了11个能够结合NSCLC细胞及其它癌细胞的多肽,其亲和力可以与单克隆抗体相媲美。令人惊讶的是,尽管没有用非癌细胞进行筛选,这些多肽都能很好的分辨癌细胞和非癌细胞。不过,研究人员还不清楚这些多肽的特异性从何而来。

构建工具在验证了这些多肽的特异性和亲和力之后,研究人员开始向多肽上添加多种化学和生物分子。“目前这些多肽在附着分子之后,行为并未出现什么改变,”McGuire报道。

例如,他们将铜-64放射性核素附着在多肽上,在活动物体内进行了PET成像。研究人员指出,这将成为检测转移瘤位点的宝贵工具,因为转移瘤往往太小用传统方法难以检出。

现在,研究人员正在开发最佳的载药多肽进行药物递送。他们已经成功将阿霉素和紫杉醇送入了肿瘤细胞。“药物前体附着载体之后会失活,不论是用抗体还是多肽,”Brown说。因此研究人员正在想办法,希望确保药物释放后能到达溶酶体,并在那里激活。

多肽进入人体后容易被肾脏清除。不过Brown的研究团队发现,修饰多肽的氨基末端能够显著减少肾脏对它们的摄入,维持多肽识别和结合肿瘤的能力。研究团队希望能够尽快使这一成果进入临床试验。

原始出处:

McGuire MJ1, Gray BP1, Li S1, Cupka D1, Byers LA2, Wu L1, Rezaie S1, Liu YH1, Pattisapu N1, Issac J1, Oyama T3, Diao L2, Heymach JV2, Xie XJ4, Minna JD5, Brown KC1.Identification and characterization of a suite of tumor targeting peptides for non-small cell lung cancer.Sci Rep. 2014 Mar 27;4:4480. doi: 10.1038/srep04480.【原文下载】


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