多肽-药物偶联物（PDC）治疗消化系统肿瘤的研究进展

《Drug Design, Development and Therapy》：Advances of Peptide-Drug Conjugates in the Treatment of Digestive System Tumors

　　

消化系统肿瘤，包括胃癌（gastric cancer）、肝细胞癌（hepatocellular carcinoma）、胰腺癌（pancreatic cancer）和结直肠癌（colorectal cancer），是全球最常见且最致命的恶性肿瘤之一，具有高发病率和死亡率。尽管化疗在癌症治疗中不断发展，但传统疗法普遍存在肿瘤特异性不足、耐药性和疗效有限等问题。精准靶向策略如抗体-药物偶联物（antibody-drug conjugates, ADCs）和多肽-药物偶联物（peptide-drug conjugates, PDCs）将细胞靶向递送与强效抗肿瘤活性相结合，已在消化系统肿瘤中显示出治疗潜力。与ADCs相比，PDCs具有分子量更低、肿瘤穿透性更佳和免疫原性风险更低等优势。临床前研究表明，PDCs可增强肿瘤特异性药物蓄积并减少对正常组织的损伤，这可能弥补传统化疗的不足。在本综述中，研究人员系统梳理了PDCs在消化系统肿瘤中的最新研究进展，重点关注靶点选择和PDC设计策略。重点介绍了针对整合素（integrins）、GPC3、EGFR、HER2、转铁蛋白受体（transferrin receptor）和VEGFR的代表性PDCs。基于临床前发现和早期临床结果，研究人员就PDC治疗消化系统肿瘤的未来方向提出了见解。

主体内容总结

引言

消化系统肿瘤是全球最常见的恶性肿瘤，包括胃癌、结直肠癌、肝细胞癌、胰腺癌和食管癌，具有高发病率和死亡率。现有治疗手段包括手术切除、化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗，但多数患者确诊时已处于晚期，错失根治性手术机会。传统化疗因非特异性作用机制导致全身毒性，限制剂量强度和治疗效果，并可能引发耐药性。靶向药物和免疫治疗虽改善了部分患者的预后，但其有效性常依赖于特定基因改变、靶点表达水平或肿瘤免疫微环境，且部分患者会出现原发性或获得性耐药。因此，亟需开发更有效且耐受性更好的治疗策略。

为解决传统化疗药物的选择性差和毒性问题，靶向药物递送系统应运而生，旨在使治疗药物选择性地蓄积于肿瘤组织或细胞内。代表性实例包括抗体-药物偶联物（ADCs）。近年来，多肽-药物偶联物（PDCs）作为ADCs的重要补充或替代策略日益受到关注。PDCs利用肿瘤归巢肽作为载体，将细胞毒性药物递送至肿瘤部位。与ADCs相比，PDCs具有分子量低、组织穿透性好、合成成本低和免疫原性低等优势。

PDC是由肽（归巢肽、受体靶向肽或细胞穿透肽）或拟肽通过连接子与细胞毒性载荷共价偶联而成。Lutathera（¹⁷⁷Lu-DOTATATE）是一种获批用于胃肠胰神经内分泌肿瘤（GEP-NETs）的多肽放射性药物，由生长抑素类似物Tyr3-奥曲肽（TATE）与大环螯合剂DOTA偶联而成。相比之下，Pluvicto（¹⁷⁷Lu-PSMA-617）是一种小分子PSMA靶向放射配体疗法，并非基于肽的PDC。

PDC的细胞靶向肽（CTP）可与癌细胞上过表达的受体结合，实现肿瘤部位的选择性蓄积。然而，PDC易被肽酶水解，导致血液半衰期短。为此，研究人员开发了多种肽工程化策略以提高系统稳定性，包括环化、肽订书钉化、引入D-氨基酸或N-甲基化残基、聚乙二醇化和白蛋白结合修饰。连接子需在循环中稳定，并在靶点部位可裂解，以确保特异性药物释放。常用连接子包括酶可裂解型（Val-Cit或Val-Ala）、氧化还原敏感型（二硫键）和非可裂解型。载荷通常为高效细胞毒性剂。

胃癌

胃癌（GC）在全球范围内高发，尤其在东亚地区。晚期胃癌患者预后较差，化疗仍是主要治疗手段，但疗效有限且毒性显著。近年来，靶向治疗取得重要进展，如曲妥珠单抗用于HER2阳性胃癌，以及抗体-药物偶联物德曲妥珠单抗（T-DXd）。

RGD肽修饰紫杉醇PDC：利用靶向αvβ3整合素的RGD肽构建PDC，可自组装形成胶束（RGD@Micelles）。该设计采用二硫键连接PEG与紫杉醇（PTX），在谷胱甘肽（GSH）触发下释放PTX。该偶联物对SGC7901胃癌细胞及其耐药株均表现出显著细胞毒性，体内肿瘤抑制率达96.8%，远高于游离PTX（39.4%），且未引起明显体重下降。

KK-LC-1靶向类海兔毒素PDC：Kita-Kyushu肺癌抗原1（KK-LC-1）在包括胃癌在内的多种癌症中特异性表达。研究首次开发了KK-LC-1导向的偶联物1131-MMAE，由KK-LC-1结合肽通过酶可裂解连接子与抗有丝分裂剂单甲基澳瑞他汀E（MMAE）相连。该偶联物在KK-LC-1阳性细胞中IC₅₀为3.87 nM，可将细胞周期阻滞于G2/M期，并增强放疗敏感性。联合放疗可使荷瘤小鼠生存期延长至58天。

肝细胞癌

肝细胞癌（HCC）在亚洲发病率高、预后差。晚期HCC治疗面临巨大挑战，肿瘤高度异质性和常伴肝硬化限制了治疗选择。PDCs已成为推进HCC治疗的潜在靶向递送策略。

GPC3靶向PDC：GPC3是一种在HCC中过表达的细胞表面蛋白多糖。研究者开发了靶向GPC3的肽偶联MMAE（PDC 22），可诱导免疫原性细胞死亡。联合放疗可改善肿瘤控制效果。另一项研究开发了靶向GPC3的肽偶联光敏剂二氢卟吩e6，用于光动力疗法（PDT），在HepG2异种移植模型中实现肿瘤消除，且未损伤正常组织。

整合素靶向PDC：整合素αvβ3和αvβ5在HCC细胞和肿瘤血管内皮细胞上过表达。RGD肽及其衍生物可特异性结合这些整合素。一种新型自组装两亲性肽药物偶联物（SAAPDC）构建为“二合一”纳米纤维系统，包含六肽基质金属蛋白酶（MMP）抑制剂和阿霉素（DOX），不仅抑制原位肿瘤生长，还能有效预防肺转移。另一种PDC-DOX2将两个DOX分子偶联到具有自组装功能的短肽上，经透明质酸（HA）包被后形成的HA@PDC-DOX2在体外和体内均展现出更强的抗HCC活性。

TfR靶向PDC：转铁蛋白受体（TfR）在HCC细胞中高表达。DOX通过二硫键连接子与TfR靶向肽BP9a偶联，得到还原敏感性偶联物BP9a-SS-DOX，可通过TfR介导的内吞作用进入HepG2细胞并释放DOX，对正常肝细胞毒性较低。

VEGFR靶向PDC：血管内皮生长因子（VEGF）是血管生成的关键驱动因子。QR-KLU由VEGFR靶向肽VEGF_125-136（QR）与裂解肽KLU偶联而成，可阻断VEGFR信号并发挥直接细胞毒性。在兔肝癌模型中，QR-KLU联合经导管动脉化疗栓塞术（TACE）优于常规阿霉素方案。QR-KLU还可与抗PD-1疗法协同作用，激活CD8? T细胞，降低免疫抑制因子，改善小鼠生存。

PSMA靶向PDC：Mipsagargin（G-202）是一种研究性前药，将细胞毒性毒胡萝卜素类似物12-ADT与掩蔽肽Asp-γGlu-γGlu-γGlu-γGlu相连。该肽可被前列腺特异性膜抗原（PSMA）特异性切割，释放12-ADT，抑制肌浆/内质网Ca2?-ATP酶（SERCA）。在一项II期研究中，mipsagargin作为索拉非尼后的二线治疗用于进展期HCC患者，耐受性良好，部分患者病情稳定。

胰腺癌

胰腺导管腺癌（PDAC）侵袭性强，诊断晚，对常规治疗耐药。其致密纤维化间质形成物理屏障，严重阻碍药物递送。PDCs因其分子量小和组织穿透能力强，有望克服这些间质屏障。

整合素αvβ6靶向PDC：整合素αvβ6在PDAC中高表达。研究者将DNA结合吡咯并苯并二氮杂卓（PBD）载荷SG3249与αvβ6特异性20肽偶联，形成SG3299。该PDC对αvβ6阳性PDAC细胞系的毒性比阴性细胞系高78倍，可消除已建立的Capan-1 PDAC人异种移植物，通过诱导DNA损伤、凋亡和抑制增殖发挥作用，对小鼠正常组织无显著毒性。

整合素αvβ3靶向PDC：研究者开发了PDC-2，将强效喜树碱衍生物FL118与靶向肽c(RGDfC)通过稳定的三嗪连接子相连。该偶联物诱导A549和AsPC-1细胞凋亡，抑制黏附、迁移和侵袭（IC₅₀低至9.4 nM），对正常细胞毒性较低。在胰腺癌模型中肿瘤抑制率超过92%，系统毒性低于FL118。

神经降压素受体靶向PDC：神经降压素受体在胰腺癌等多种肿瘤中高表达。研究者将神经降压素衍生肽NT4与抗微管药物康普瑞汀A4（CA4）通过酯键连接，得到NT4-CA4。该偶联物对PANC-1细胞显示显著毒性（IC₅₀=5×10?? M），对正常细胞毒性低。分支肽设计可增强多价结合和内化效率。

吉西他滨基PDC：吉西他滨是胰腺癌一线化疗药物，但易被胞苷脱氨酶降解且依赖hENT1转运蛋白入胞，导致耐药。Gem-Cys-Pen和Gem-Cys-pVEC等偶联物将吉西他滨通过二硫键与细胞穿透肽连接，体外稳定性好，药物释放半衰期约9.6天，增强了多种癌细胞的细胞毒性。

其他PDC靶点：EphA2受体在胰腺癌中高表达，将其靶向肽123B9与吉西他滨偶联可抑制肿瘤生长并延长小鼠生存期，毒性低于游离药物。Plectin-1在92.9%的胰腺癌组织中高表达，被用作靶向肽基纳米颗粒递送奥拉帕利和JQ1，在患者来源异种移植（PDX）模型中抑制率超过30%。此外，归巢肽SKAAKN与柔红霉素偶联的分支偶联物对PANC-1细胞显示出最高细胞毒性和肿瘤选择性，体内显著抑制皮下肿瘤生长，系统毒性极小。

结直肠癌

结直肠癌（CRC）是全球最常见和最致命的恶性肿瘤之一。PDCs通过利用肿瘤归巢肽与CRC细胞上过表达受体的结合亲和力，实现细胞毒性药物的精准递送。

谷氨酰胺转运体靶向PDC：通过噬菌体展示筛选出十二肽P-LPK，可特异性结合CRC细胞，靶向谷氨酰胺转运体SLC1A5。P-LPK-CPT偶联物选择性抑制HCT116和LoVo等CRC细胞增殖，对正常肠上皮细胞毒性低。体内可抑制异种移植肿瘤生长，胃肠道毒性显著低于游离CPT，并延长小鼠生存期。

GnRH-R靶向PDC：柔红霉素-GnRH-III生物偶联物[?Lys(Bu),?Lys(Dau=Aoa)]通过GnRH-R靶向递送柔红霉素。丁酰基修饰增强受体结合亲和力和细胞摄取，肟连接的柔红霉素在血清中至少稳定24小时。该偶联物在HT-29原位模型中实现40-50%的肿瘤生长抑制，减轻肝毒性和心脏毒性，抑制肿瘤血管生成。

TfR靶向PDC：LWJ-M30是将DM1与B6肽偶联的产物，靶向CRC细胞表面的转铁蛋白受体（TfR）。B6肽通过二硫键与DM1连接，实现稳定递送和肿瘤微环境中高效释放，避免DM1的非特异性毒性。

EGFR靶向PDC：表皮生长因子受体（EGFR）在多种结直肠癌中过表达。DOX-EBP以EGFR结合肽（EBP）为靶向单元偶联DOX，在EGFR过表达肿瘤细胞中显示更高蓄积和细胞毒性，体内抗肿瘤效果增强且系统毒性降低。最近开发的非经典EGFR靶向PDC（P6-SN38）可实现KRAS突变结直肠癌的肿瘤选择性载荷递送，有望克服该突变类型的耐药性。Ahx-DA1基P6-DA1偶联物在EGFR阳性、KRAS突变的胰腺癌和结直肠癌异种移植模型中亦显示出强效抗肿瘤活性和良好耐受性。