肽類藥物研究：無(wú)限風(fēng)光在險(xiǎn)峰

隨著人類基因組計(jì)劃的完成，科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，蛋白質(zhì)組學(xué)以及其他組學(xué)研究的廣泛開(kāi)展，人類對(duì)自身的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，對(duì)于體內(nèi)多肽、蛋白質(zhì)功能的了解越來(lái)越透徹。存在于體內(nèi)的信號(hào)分子有相當(dāng)數(shù)量是肽和蛋白質(zhì)，許多疾病的發(fā)生、發(fā)展均與這些物質(zhì)的失衡有關(guān)。因此，源于生物體本身的蛋白質(zhì)、多肽類藥物日益受到重視，它們被稱為內(nèi)源性活性肽或蛋白質(zhì)。由于生物活性肽在體內(nèi)含量極少而效應(yīng)極強(qiáng)，分布廣泛，因而為多種藥物研發(fā)提供了天然先導(dǎo)化合物。

生物活性肽的另一重要來(lái)源是外源性肽，尤其是源于動(dòng)物的肽類毒素和抗生素，如：蜂毒、蛇毒、蛙毒、芋螺毒素等。其生理效應(yīng)強(qiáng)，作用廣泛，在藥物研發(fā)中已經(jīng)引起極大關(guān)注，特別是在鎮(zhèn)痛、抗炎、抗腫瘤、治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病領(lǐng)域，不乏已經(jīng)開(kāi)發(fā)為藥物的先例。

內(nèi)源性和外源性生物活性肽為肽類藥物研發(fā)提供了巨大的天然活性肽庫(kù)，盡管它們可直接開(kāi)發(fā)為藥物，由于其固有的特性，往往需要經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾，賦予其適合藥物開(kāi)發(fā)的特性，才能開(kāi)發(fā)為有價(jià)值的藥物。以內(nèi)源性或外源性生物活性肽為先導(dǎo)是新藥研發(fā)的捷徑之一，給藥學(xué)研究人員提供了廣闊的用武之地。

Datamonitor公司研究報(bào)告顯示：2002年全球蛋白質(zhì)、多肽類藥物的銷量已超過(guò)600億美元，是2001年的兩倍以上。近幾年蛋白質(zhì)、多肽類藥物市場(chǎng)的發(fā)展迅速，年增長(zhǎng)率達(dá)19%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于增長(zhǎng)率僅為9%的總體醫(yī)藥市場(chǎng)，成為不容忽視的亮點(diǎn)。

運(yùn)用多種手段進(jìn)行化學(xué)修飾

從肽類藥物本身的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，是改變其理化性質(zhì)和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（易酶解、半衰期短、口服生物利用度低）的根本，而化學(xué)修飾釋是多肽藥物的重要研究?jī)?nèi)容。

化學(xué)修飾的目的首先是為了增加生物利用度、減少消除、改善生物降解、增加受體-配基作用時(shí)間、增加藥物與受體的選擇性和/或親和力等等。

化學(xué)修飾的方法有多種，如D型或非天然氨基酸替換：非天然氨基酸的引入，可阻止蛋白酶識(shí)別肽鍵而達(dá)到防止快速降解的目的。然而，必須注意的是，并非所有的肽都易于水解，在某些情況下，12肽的剛性結(jié)構(gòu)一定程度上可阻止降解。另一方面，由于分子相對(duì)較小，短肽可通過(guò)腎臟而從循環(huán)中迅速清除，而這較短的清除半衰期并不全都會(huì)限制其臨床應(yīng)用，在細(xì)胞毒劑治療腫瘤的病例中，適當(dāng)劑量下的快速清除是有益的。

再如肽鏈分子的末端修飾：肽鏈末端的化學(xué)修飾可以抑制氨肽酶和羧肽酶從N-端或C-端降解，這也是為什么小肽較大肽更易于在體內(nèi)降解的原因之一。

再如引入非肽鍵結(jié)構(gòu)：國(guó)外研究人員認(rèn)為，超過(guò)三個(gè)氨基酸殘基的肽類化合物口服生物利用度大多較低，然而通過(guò)化學(xué)修飾提高二肽或三肽的口服生物利用度具有一定的可行性。

再如進(jìn)行大分子修飾，聚乙二醇（PEG）修飾、多聚唾液酸修飾等：PEG是一類水溶性高分子化合物，可生物降解為無(wú)毒代謝產(chǎn)物。PEG修飾多肽蛋白后能提高理化穩(wěn)定性，抵抗蛋白酶的降解，降低抗原性，延長(zhǎng)體內(nèi)半衰期，選擇合適的修飾方法和控制修飾程度可保持或提高原化合物的生物活性。有關(guān)此類研究的方法學(xué)開(kāi)展越來(lái)越廣泛，迄今已有幾個(gè)產(chǎn)品上市。

最近國(guó)外研究報(bào)道，多聚唾液酸化多肽或蛋白是最近發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)，其效果不差于PEG化。在保持活性的前提下，修飾后可顯著降低肽類化合物的水解，延長(zhǎng)半衰期，降低免疫原性，有望成為新一代的藥物構(gòu)建體而顯著提高多肽蛋白的藥學(xué)性能。

緩控釋系統(tǒng)研究急劇增多

蛋白和多肽可用于治療多種疾病，然而，其中許多用途因體內(nèi)生物利用度低和給藥途徑而受阻。隨著緩釋、長(zhǎng)效瑞林類藥物的上市，給蛋白質(zhì)、多肽類藥物的發(fā)展帶來(lái)了革命性的變化，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。除此之外，近年來(lái)針對(duì)蛋白質(zhì)、多肽類藥物傳遞釋放體系的各種研究急劇增多。

國(guó)外有科研人員報(bào)道了采用脂質(zhì)體和微球系統(tǒng)以提高肽類藥物的治療效率；報(bào)道了采用重組流感病毒顆粒（IRIV）來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)肽以提高靶向性；報(bào)道了采用胺化的明膠微球作為肽類藥物鼻腔釋放體系，并評(píng)價(jià)了胰島素在小鼠體內(nèi)的吸收效應(yīng)，結(jié)果表明，胺化的明膠能顯著增加胰島素的鼻腔吸收，同時(shí)并未觀察到低血糖副作用。這些結(jié)果預(yù)示胺化的明膠可作為一種肽類藥物鼻腔給藥的新釋放體系。此外，研究人員對(duì)一些聚合物進(jìn)行巰基化得到巰基化聚合物，因巰基能與黏膜的糖蛋白巰基形成二硫鍵而具較強(qiáng)的黏膜吸附性質(zhì)。依據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果，巰基化聚合物可能作為一種有力的運(yùn)輸工具進(jìn)行肽類藥物的無(wú)創(chuàng)釋放。

近年來(lái)，研究人員對(duì)殼聚糖及其衍生物提高藥物吸收進(jìn)行了廣泛深入的研究，結(jié)果表明，該聚合物是一類強(qiáng)力吸收促進(jìn)劑。由于殼聚糖只溶于酸性環(huán)境，因此不能作為小腸吸收促進(jìn)劑；而三甲基化殼聚糖（TMC）能溶于中性和堿性溶液。目前，采用TMC作為肽類藥物釋藥體系的研究尚在深入進(jìn)行中。還有研究人員以胰島素為模型肽，研究了巰基化殼聚糖在鼻腔釋藥體系中的應(yīng)用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與未巰基化殼聚糖制得的含肽微粒相比較，巰基化殼聚糖釋藥體系顯著提高了生物利用度，證實(shí)了巰基化殼聚糖在肽類藥物傳遞中的強(qiáng)大潛力。

科研人員認(rèn)為，藥理活性多肽和蛋白由于難以穿透生物膜而很難直接到達(dá)細(xì)胞內(nèi)，傳統(tǒng)方法依賴化學(xué)修飾后，偶然發(fā)現(xiàn)易于進(jìn)入細(xì)胞的化合物。數(shù)十年間，基因傳遞和蛋白表達(dá)使得人們對(duì)胞內(nèi)過(guò)程有了足夠的認(rèn)識(shí)，但是在處理基因紊亂方面的進(jìn)展還有差距?；?qū)胝婧思?xì)胞的主要方法有：病毒載體和非病毒轉(zhuǎn)運(yùn)，非病毒轉(zhuǎn)運(yùn)包括顯微注射、電穿孔、化學(xué)轉(zhuǎn)染等。這些導(dǎo)入方法均不能令人完全滿意。近年來(lái)，一組能夠促進(jìn)透膜能力的肽得到鑒定，稱為透膜肽，這項(xiàng)技術(shù)可有效幫助一些由于透膜能力差而不能進(jìn)入臨床試驗(yàn)的藥物獲得新生。透膜肽技術(shù)可能代表了調(diào)節(jié)細(xì)胞功能乃至疾病治療的一種新方式。

此外，國(guó)外科研人員有的研究證明了聚乳酸-聚羥乙酸（PLGA）微球可作為肽類藥物萬(wàn)古霉素眼科局部用藥的載體；有的則對(duì)基于超多孔水凝膠和超多孔水凝膠復(fù)合物的肽類藥物口服釋藥體系進(jìn)行研究，結(jié)果表明，肽類藥物布舍瑞林、奧曲肽、胰島素均能完全釋放，給藥后30~45分鐘內(nèi)突釋超過(guò)80％，進(jìn)一步的體內(nèi)評(píng)價(jià)還在進(jìn)行中。

分析檢測(cè)技術(shù)日益完善

藥物的代謝研究主要考察藥物的吸收、分布、代謝、排泄過(guò)程。在新藥評(píng)價(jià)中，通過(guò)藥物的代謝研究，可實(shí)現(xiàn)測(cè)定生物利用度、獲得各種給藥途徑的半衰期、依據(jù)劑量與效應(yīng)關(guān)系測(cè)得有效濃度、制訂給藥方案、對(duì)候選化合物作出早期評(píng)價(jià)的目的。

蛋白質(zhì)、多肽類藥物一般活性高，劑量低，因此在生物體內(nèi)的濃度較低。如何有效檢測(cè)生物樣品的濃度，是新藥評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)。蛋白質(zhì)、多肽類藥物濃度測(cè)定的經(jīng)典方法有酶聯(lián)免疫法、放射免疫法。隨著分析儀器的現(xiàn)代化、定量與定性技術(shù)不斷的進(jìn)步，液質(zhì)（LC-MS）聯(lián)用技術(shù)在藥物的代謝研究得到廣泛應(yīng)用。該方法靈敏度高，所需樣品量少，同時(shí)具有直觀性，尤其可快速測(cè)定代謝產(chǎn)物。2005年，國(guó)外研究人員等報(bào)道了用LC-MS技術(shù)測(cè)定艾滋病病毒（HIV）融合抑制劑T-20及其血漿代謝產(chǎn)物的研究，為蛋白質(zhì)、多肽類藥物的代謝研究提供了參考。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，內(nèi)源性多肽、蛋白結(jié)構(gòu)與功能將不斷得到闡明，會(huì)有更多的活性肽直接或經(jīng)結(jié)構(gòu)改造被賦予了更優(yōu)良的藥學(xué)特性而開(kāi)發(fā)為新藥。與此同時(shí)，多學(xué)科（如化學(xué)、生物、高分子材料、制劑技術(shù)等）之間的交融將產(chǎn)生更多、更先進(jìn)的新思路、新技術(shù)、新方法，為肽類藥物的發(fā)展提供廣闊的前景。

鏈接

肽類藥物的特點(diǎn)

肽類藥物有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)在于：肽類藥物多數(shù)源于內(nèi)源性肽或其他天然肽，因此，其結(jié)構(gòu)清楚，作用機(jī)制明確；與多數(shù)一般有機(jī)小分子藥物相比，肽類藥物具有活性高、用藥劑量小、毒副作用低、代謝終產(chǎn)物為氨基酸等突出特點(diǎn)；與蛋白類相比，較小的肽幾乎沒(méi)有免疫原性；可化學(xué)合成，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量可控。

其缺點(diǎn)在于：易降解、半衰期較短；生物利用度差；大多不能口服，一般為注射劑，需要研發(fā)適當(dāng)?shù)慕o藥方式；大規(guī)模合成、分離純化難度大；大肽具有免疫原性。

科研人員可以根據(jù)肽類藥物的這些特點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和化學(xué)修飾，充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，克服或避免其缺點(diǎn)，針對(duì)相應(yīng)的適應(yīng)證，達(dá)到研發(fā)的預(yù)期目標(biāo)。

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