摘要：中樞神經(jīng)系統(tǒng)（centralnervous system，CNS）疾病嚴(yán)重危害人類的生命健康，但由于血腦屏障（blood–brainbarrier，BBB）的存在，缺乏將藥物輸送到大腦的有效技術(shù)，嚴(yán)重影響其相關(guān)藥物的開發(fā)成功率，致使這類疾病的治療效果往往不盡如人意。因此，迫切需要一種新技術(shù)解決上述問題。腦靶向肽偶聯(lián)藥物由腦靶向肽、連接基團(tuán)和有效載荷這三部分組成，其利用生物相關(guān)的內(nèi)源性轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制使生物活性分子透過BBB，并到達(dá)腦實(shí)質(zhì)，已成為一種有前景的CNS藥物輸送系統(tǒng)。本文簡要介紹了腦靶向肽、連接基團(tuán)、有效載荷的種類及特征等，并列舉了一些常見的腦靶向肽偶聯(lián)藥物，以及此類藥物面臨的挑戰(zhàn)和改進(jìn)的方法，以期為后續(xù)CNS藥物的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供新思路。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）疾病是世界范圍內(nèi)的主要健康問題之一，尤其是腦卒中、腦癌、神經(jīng)退行性疾病等。目前，這些疾病還沒有行之有效的治療方法，究其主要原因之一是大多數(shù)藥物無法充分穿過血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）。因此，克服此生物障礙仍然是開發(fā)CNS藥物的主要挑戰(zhàn)。BBB的基本組成部分是神經(jīng)血管單元（neurovascular unit，NVU），主要由腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和腦星形膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成。此外，其他細(xì)胞也有助于BBB的形成和維持，包括神經(jīng)元、少突細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和肥大細(xì)胞等。然而，與存在于CNS外的大多數(shù)器官中的高滲透性脈管系統(tǒng)不同，BBB表現(xiàn)出高的跨內(nèi)皮電阻（transendothelial electrical resistance，TEER）以及低的轉(zhuǎn)胞率和細(xì)胞旁滲透性。研究表明，這都是由于緊密連接（tight junction，TJ）蛋白復(fù)合物構(gòu)成的膜內(nèi)顆粒形成的鏈網(wǎng)絡(luò)相對(duì)有效地堵塞了腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞（cerebral microvascular endothelial cell，BMEC）之間的細(xì)胞旁通路。該結(jié)構(gòu)雖然阻止了有毒物質(zhì)或病原體進(jìn)入CNS，但也顯著限制了治療和診斷藥物進(jìn)入大腦的可能性。此外，BBB內(nèi)皮細(xì)胞中存在的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體（ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體）將一些可能穿過BBB的化合物外排回血液，進(jìn)一步限制了CNS中藥物和成像探針的可用性。因此，只有極少數(shù)的分子被有效地輸送到大腦。
為了克服限制藥物輸送到大腦的生物屏障，研究者已經(jīng)嘗試開發(fā)了多種策略。其中，一種具有前景的給藥策略引起了研究者們的廣泛關(guān)注。該策略屬于一種非侵入給藥方式，以腦靶向肽作為載體，將藥物以化學(xué)鍵的方式與腦靶向肽偶聯(lián)，腦靶向肽可以穿過BBB，將藥物帶入腦實(shí)質(zhì)，從而達(dá)到治療的目的。其結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制均與抗體偶聯(lián)藥物（antibody drug conjugates，ADC）相似，具體結(jié)構(gòu)見圖1A。
1 腦靶向肽偶聯(lián)藥物的結(jié)構(gòu)
通常選擇的腦靶向肽為靶向大腦內(nèi)特定受體的多肽。這類多肽可以通過受體介導(dǎo)的胞吞作用（receptor-mediated transcytosis，RMT）特異性攝取某些大分子，其具體過程如圖1B所示。常見的靶向大腦內(nèi)特定受體的多肽見表2。
據(jù)研究，一種針對(duì)乳腺癌患者癌細(xì)胞腦轉(zhuǎn)移情況的腦靶向肽偶藥物ANG4043已經(jīng)被合成，即Angiopep-2多肽偶聯(lián)曲妥珠單抗。曲妥珠單抗可以靶向人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor-2，HER2）的胞外結(jié)構(gòu)域，使HER2陽性乳腺癌患者的生存率顯著提高。但當(dāng)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移到大腦內(nèi)時(shí)，由于其腦滲透能力差，它就缺乏療效。因此，研究者選擇靶向低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1（low-density lipoprotein receptor-related proteins1，LRP1）的多肽Angiopep-2，與曲妥珠單抗偶聯(lián)。LRP1是低密度脂蛋白（Low Density Lipoprotein，LDL）受體家族的一員，在BBB毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上高度表達(dá)，并已被證明在腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞中轉(zhuǎn)運(yùn)多種配體，包括乳鐵蛋白（lactoferrin，LF）、載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）和β-淀粉樣肽等。該多肽偶聯(lián)藥物既保留了對(duì)HER2受體的體外結(jié)合親和力和對(duì)HER2陽性BT-474乳腺導(dǎo)管癌細(xì)胞的抗增殖效力，又增加了腦內(nèi)皮細(xì)胞的吸收。此外，測(cè)量頸動(dòng)脈內(nèi)遞送后的腦暴露水平，發(fā)現(xiàn)該多肽偶聯(lián)物以1.6×10-3mL/(g·s)的腦進(jìn)入率穿透血腦屏障。最后，在腦內(nèi)異種移植BT-474細(xì)胞的小鼠模型中，表明給予ANG4043治療后可明顯提高生存率。所以，這項(xiàng)研究表明Angiopepe-2與抗HER2單抗的結(jié)合可以增加腦內(nèi)皮細(xì)胞的吸收以及BBB的通透性。ANG4043的這些特征導(dǎo)致BT-474腦腫瘤暴露水平較高，可以在全身治療后延長生存期。既往研究表明狂犬病病毒糖肽（RVG）是由狂犬病病毒G蛋白中的29個(gè)氨基酸組成的多肽片段。RVG肽作為特異性配體，可識(shí)別γ-基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）和煙堿乙酰膽堿受體（nAchR，Nicotinic acetylcholine receptor），促進(jìn)病毒轉(zhuǎn)運(yùn)至CNS。因此，RVG肽常常用于修飾藥物遞送系統(tǒng)，以提高藥物腦內(nèi)遞送效率。THR是通過噬菌體展示技術(shù)篩選出的12聚體多肽，可通過與轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TfR）結(jié)合，透過BBB，運(yùn)輸金納米粒到達(dá)CNS。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證了腦靶向多肽藥物偶聯(lián)策略可以作為神經(jīng)腫瘤學(xué)和其他中樞神經(jīng)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療新方法。
某些細(xì)胞穿透肽（cell-penetrating peptides，CPPs）也常作為CNS藥物的遞送載體。CPPs指一般不超過30個(gè)氨基酸的多肽。通常表現(xiàn)出有助于跨細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的兩親性和凈正電荷特征。它們僅通過與暴露的細(xì)胞膜相互作用，便可獨(dú)立地進(jìn)入細(xì)胞，其機(jī)制可能為吸附介導(dǎo)的胞吞作用（Adsorptive-mediated transcytosis，AMT），具體過程如圖1B所示。這是一種非特異性胞吞作用，由某些大分子的帶正電部分與含有陰離子肝素蛋白多糖的腦內(nèi)皮細(xì)胞帶負(fù)電的膜之間的靜電相互作用觸發(fā)。此外，它們由于具有高細(xì)胞滲透性和低免疫原性的特點(diǎn)，也表現(xiàn)出不依賴于受體的特征。這也是它們被認(rèn)為是安全的和高效的原因。但此類多肽往往缺乏一定的選擇性。常見的相關(guān)細(xì)胞穿透肽見表3。
如TAT多肽是來自人類疫缺陷病毒1型（human immunodeficiency virus，HIV-1）的轉(zhuǎn)錄激活物TAT蛋白的轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域。它可以偶聯(lián)異源蛋白質(zhì)或納米粒等，使其透過BBB。另外，它還可以運(yùn)送量子點(diǎn)穿過BBB到達(dá)腦實(shí)質(zhì)。Liu等在載環(huán)丙沙星的納米膠束表面偶聯(lián)TAT多肽，結(jié)果顯示偶聯(lián)TAT多肽，可以使該膠束穿過BBB，從而增強(qiáng)了人星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)膠束的攝取。SynB1作為一種來自于抗菌肽蛋白1的載體材料，在遞送藥物透過BBB方面已顯示出一定優(yōu)勢(shì)。有實(shí)驗(yàn)表明SynB1在不影響B(tài)BB完整性的情況下，可以顯著增強(qiáng)大腦中的嗎啡-6-葡糖醛酸酯（M6G，Morphin-6-Glucuronid）的含量。
1.2 連接基團(tuán)
完美的多肽偶聯(lián)藥物只有在到達(dá)指定部位后才會(huì)釋放藥物，而連接基團(tuán)在這方面顯得尤為重要。即一旦多肽偶聯(lián)藥物到達(dá)目標(biāo)后，連接基團(tuán)被裂解，藥物以完全活性狀態(tài)釋放。所以，連接基團(tuán)在循環(huán)時(shí)必須穩(wěn)定，優(yōu)先在目標(biāo)部位裂解，從而確保最大劑量藥物到達(dá)目標(biāo)。然而，大多數(shù)連接基團(tuán)在全身給藥后，從進(jìn)入血液那一刻開始就被裂解，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定部位后，所剩不多的藥物才被細(xì)胞吸收。因此，設(shè)計(jì)多肽偶聯(lián)藥物選擇連接基團(tuán)時(shí)，為避免干擾多肽與其受體的結(jié)合親和力及藥效，需要考慮到其所在的微環(huán)境，如其長度、穩(wěn)定性、釋放機(jī)制、官能團(tuán)、親水性/疏水性和其他特性。目前，多肽偶聯(lián)藥物的連接基團(tuán)分為可裂解基團(tuán)和不可裂解基團(tuán)（丁二酰硫醚、肟和三唑等）兩大類�？闪呀饣鶊F(tuán)又分為pH敏感型（縮醛，酮和碳酸酯）、酶敏感型（酯酶和酰胺酶、氨基甲酸酯）、氧化還原敏感型（二硫鍵）三大類。
在多肽偶聯(lián)藥物全身給藥后，最不穩(wěn)定的位點(diǎn)首先被裂解，其次是其他位點(diǎn)，最終成為包括未改性藥物、具有部分連接基團(tuán)的藥物或帶有連接基團(tuán)的氨基酸在內(nèi)的混合物。雖然在靶向治療藥物的開發(fā)中，可裂解的連接基團(tuán)比不可裂解的連接基團(tuán)更受青睞。但不可裂解基團(tuán)具有不會(huì)因外部刺激而被裂解（如化學(xué)誘導(dǎo)的刺激）的優(yōu)點(diǎn)，因而在循環(huán)中具有更高的穩(wěn)定性，故其可能不會(huì)像可裂解基團(tuán)那樣在血液中就被裂解，并在到達(dá)目標(biāo)部位之前在血液中過早釋放一些藥物。因此，腦靶向多肽和藥物的具體連接方式，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求確定。腦膠質(zhì)瘤是最常見和最致命的原發(fā)性惡性腦腫瘤。由于存在藥物溶解性差、缺乏腫瘤選擇性、穿過BBB的滲透性差、以及廣泛的腫瘤內(nèi)和腫瘤間異質(zhì)性等棘手問題，大多數(shù)治療在臨床上往往以失敗告終。但一種只在CNS中表達(dá)的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）糖蛋白，稱為brevican（Bcan），被發(fā)現(xiàn)在腦膠質(zhì)瘤中表現(xiàn)為上調(diào)，并與腫瘤侵襲性和侵襲性增加有關(guān)。其被稱為dg-Bcan的去糖基化亞型僅在人類高級(jí)別膠質(zhì)瘤（包括膠質(zhì)瘤）組織樣本中發(fā)現(xiàn)，并在整個(gè)腫瘤組織中表達(dá)出腫瘤特異性和一致性。這強(qiáng)調(diào)了其作為一種新型膠質(zhì)瘤特異性標(biāo)記物因而具有開發(fā)新的靶向藥物的潛力。于是，研究者篩選了一個(gè)名為BTP-7靶向肽，該肽在血清中穩(wěn)定，可以穿過BBB，特異性結(jié)合dg-Bcan。于是，就將該多肽與喜樹堿（camptothecin，CPT）通過二硫鍵偶聯(lián)，得到多肽偶聯(lián)藥物BTP-7-CPT。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該多肽偶聯(lián)藥物在體外對(duì)患者源性腦膠質(zhì)瘤干細(xì)胞表現(xiàn)出抑制作用，在人源性腦膠質(zhì)瘤顱內(nèi)異種移植（patient-derived tumor xenograft，PDX）小鼠模型中增加了對(duì)腫瘤部位的藥物輸送。而且，與健康腦組織相比，該多肽偶聯(lián)藥物還增強(qiáng)了腫瘤毒性，并延長了動(dòng)物的生存期。但該化合物仍存在一些不足，雖然天然BTP-7在人血清中穩(wěn)定超過12小時(shí)，但BTP-7-CPT多肽偶聯(lián)藥物在1小時(shí)內(nèi)完全降解，這表明在還未到達(dá)腫瘤部位時(shí)，血液中的二硫鍵很可能已經(jīng)被裂解。因此，需要提高該化合物在血液中的連接基團(tuán)的穩(wěn)定性。
1.3 有效載荷
腦靶向肽偶聯(lián)藥物中的有效載荷，不只局限于治療藥物，還可以是造影劑。將藥物與腦靶向多肽偶聯(lián)后，可以改變藥物的理化性質(zhì)，如溶解度、選擇性和半衰期等，使藥物具有選擇性，可以提高原本藥物的療效，減少毒副作用，改善溶解度，增加吸收。
但如果能夠使用不同的成像方式對(duì)發(fā)病部位的結(jié)構(gòu)功能成像，確定病變部位和狀態(tài)，就可以更加精準(zhǔn)地診斷和治療疾病。例如美國食品和藥物管理局（Food And Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)的首個(gè)含放射性核素的多肽偶聯(lián)藥物111In-DTPA-Octreotide（octrescan），用于治療神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤。然而，研究表明奧曲肽（octreotide）掃描對(duì)治療腫瘤的作用有限，因此該藥物就主要用于診斷。而大腦的結(jié)構(gòu)和功能更為復(fù)雜，如果能對(duì)其成像觀察病理生理狀態(tài)，可以達(dá)到更好的治療效果。近年來為了同時(shí)解決藥物定位、藥物釋放和藥物療效的相關(guān)問題，已經(jīng)探索了將藥物和顯像劑組合在分子或納米級(jí)平臺(tái)上的多成分結(jié)構(gòu)，稱為治療診斷劑。這種方法，有望顯著改善治療效果欠佳的腦部疾病，如體內(nèi)分子神經(jīng)成像等。Ben Woods等設(shè)計(jì)了[[99mTcO4]−CPepH3]復(fù)合物，PepH3多肽為腦靶向肽，CPepH3為客體，99mTcO4放射性標(biāo)記為主體。研究表明，該復(fù)合物能夠穿過BBB，其腦積累量高于其他用于腦靶向傳遞的肽。CPepH3結(jié)構(gòu)呈籠狀結(jié)構(gòu)，該籠狀支架可以使用不同的技術(shù)進(jìn)行正交成像，如為正電子發(fā)射斷層掃描成像術(shù)（Positron Emission Tomography，PET）設(shè)計(jì)的客體籠和為磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）設(shè)計(jì)的主體籠等。同樣，這些超分子金屬基結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性和模塊化組成可以引入靶向部分，如多肽或抗體等。目前，該實(shí)驗(yàn)室正在探索實(shí)現(xiàn)具有不同功能的異質(zhì)籠，同時(shí)封裝抗癌藥物在內(nèi)，如順鉑等。
2常見的腦靶向肽偶聯(lián)藥物
2.1 ANG1005(GRN1005)
ANG1005是由一分子Angiopep-2多肽和三分子的PTX通過可裂解的琥珀酰酯偶聯(lián)而成的，Angiopep-2以LRP-1為靶點(diǎn)，使其穿過血-腦脊液屏障（Blood-Cerebrospinal fluid Barrier，BCB）和BBB，進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，在腫瘤細(xì)胞中裂解出PTX以發(fā)揮其抗腫瘤活性。原位腦灌注實(shí)驗(yàn)顯示，ANG1005進(jìn)入大腦的量比PTX更大，并且可以繞過BBB上的P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）。體外實(shí)驗(yàn)證明ANG1005對(duì)人類癌細(xì)胞株的抗腫瘤效力與PTX相似；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明ANG1005對(duì)人腫瘤異種移植的抑制作用比PTX更有效，可顯著提高腦內(nèi)植入U(xiǎn)87MG膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞或NCI-H460肺癌細(xì)胞的小鼠的存活率。在I期研究中，單次靜脈注射該多肽偶聯(lián)藥物，在3-6小時(shí)后切除的復(fù)發(fā)性膠質(zhì)瘤中可以檢測(cè)到治療濃度的ANG1005，這為其通過BBB轉(zhuǎn)運(yùn)和腫瘤滲透提供了有力證據(jù)。在復(fù)發(fā)性乳腺癌腦轉(zhuǎn)（brain metastases from breast cancer，BCBM）、伴或不伴有軟腦膜癌癥（leptomeningeal carcinomatosis subset，LMC）的II期臨床研究中，ANG1005每3周靜脈注射600mg/m2，77%顱內(nèi)和86%顱外患者獲益，主要表現(xiàn)為病情穩(wěn)定或更好；在軟腦膜癌癥中，79%的患者顱內(nèi)疾病得到控制，估計(jì)中位總生存期為8.0個(gè)月（95%置信區(qū)間，5.4~9.4個(gè)月）。一項(xiàng)注冊(cè)號(hào)為NCT03613181的III期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，目的是觀察與醫(yī)生選擇的最佳藥物相比，ANG1005是否可以延長新近診斷為LMC并曾治療過腦轉(zhuǎn)移的HER2陰性乳腺癌患者的生存期。
2.2 DA-TP10
帕金森�。≒arkinson's disease，PD）是一種常見的進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，但治療效果并不完全令人滿意。目前PD治療的主要難點(diǎn)之一是藥物BBB滲透性較差。研究者設(shè)計(jì)選用細(xì)胞穿透肽TP10作為藥物載體，采用“click”反應(yīng)，偶聯(lián)多巴胺（Dopamine，DA）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該多肽偶聯(lián)藥物具有比DA更好的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)性能。它可穿過BBB，進(jìn)入腦組織，對(duì)兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶的O-甲基化反應(yīng)的敏感性較低，甚至低于DA，對(duì)多巴胺1型受體（dopamine receptor1，D1）和多巴胺2型受體（dopamine receptor2，D2）受體的親和力較高，如在D1受體的情況下，遠(yuǎn)高于DA。在藥物誘導(dǎo)的PD臨床前動(dòng)物模型中，與左旋多巴（L-DOPA）相比，抗帕金森活性更明顯。因此，治療PD的藥物與CPPs的結(jié)合可能會(huì)成為一種治療PD的新策略。
2.3 M6G-Ang
盡管腦靶向肽偶聯(lián)藥物有很多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在一些局限性。由于其分子量較生物大分子低，穩(wěn)定性較差，腎臟可快速清除，半衰期和循環(huán)周期較短，可能導(dǎo)致藥物療效有限。此外，因?yàn)槲改c道有多種酶類，會(huì)使多肽在胃腸道內(nèi)降解，故此類藥物不適合口服給藥，常用的給藥方式是靜脈注射，致使患者依從性差。目前，研究者也通過不同的技術(shù)來克服這些挑戰(zhàn)。
3.1 對(duì)多肽自身結(jié)構(gòu)的修飾
目前，研究者常采用環(huán)化肽（頭尾環(huán)化、二硫鍵環(huán)化等）、擬肽、訂書肽、bicycle策略、用D-氨基酸代替L-氨基酸等，增強(qiáng)多肽的穩(wěn)定性，以此來延長半衰期。RAP12肽來源于受體相關(guān)蛋白(receptor associated protein，RAP)的微型化，與LRP-1具有結(jié)合親和力。然而，當(dāng)其脫離穩(wěn)定蛋白環(huán)境時(shí)，RAP12表現(xiàn)出弱的α-螺旋片段。考慮到α-螺旋結(jié)構(gòu)是該肽中介導(dǎo)配體-受體相互作用的常見結(jié)構(gòu)基序，研究者利用肽吻合器技術(shù)合成了訂書肽stapled RAP12（ST-RAP12）。經(jīng)驗(yàn)證，與RAP12相比，優(yōu)化后的ST-RAP12具有更高的α-螺旋含量、與LRP-1的結(jié)合親和力和血清穩(wěn)定性。此外，ST-RAP12表現(xiàn)出對(duì)bEnd.3細(xì)胞、U87膠質(zhì)瘤細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVEC）內(nèi)化增強(qiáng)。而且，ST-RAP12在體外克服BBB和血腦腫瘤屏障（blood–brain tumorbarrier，BBTB）的能力也增強(qiáng)了。進(jìn)一步應(yīng)用ST-RAP12肽修飾高分子材料，構(gòu)建ST-RAP12膠束。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該膠束在體內(nèi)外可以有效穿透BBB/BBTB并靶向膠質(zhì)瘤。此外，ST-RAP12膠束能有效地向膠質(zhì)瘤傳遞PTX，延長膠質(zhì)瘤荷瘤小鼠的生存時(shí)間，抑制腫瘤血管生成，誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡，具有明顯的抗膠質(zhì)瘤作用。處于臨床試驗(yàn)階段的BT1718，是由雙環(huán)肽通過可裂解的二硫鍵與美登素（mertansine，DM1）偶聯(lián)得到的。雙環(huán)肽可以特異性結(jié)合膜型1基質(zhì)金屬蛋白酶（MT1-MMP），MT1-MMP在乳腺癌、肺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌等惡性腫瘤中過表達(dá)。與ADC相比，BT1718分子量低，分布良好，可快速穿透并“殺死”腫瘤細(xì)胞，對(duì)晚期實(shí)體瘤有治療作用。已有大量研究表明Angiopep-2修飾的納米載體顯著增加了腦分布。Wei等構(gòu)建了Angiopep-2的反向異構(gòu)體，命名為DAngiopep-2，建立了腦靶向藥物輸送系統(tǒng)。雖然在體外實(shí)驗(yàn)中，DAngiopep-2被大腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞攝取的效率比LAngiopep-2低，但它表現(xiàn)出了增強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且修飾后的膠束比LAngiopep-2修飾后的膠束在正常的大腦和顱內(nèi)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中具有更高的分布。
3.2 與化學(xué)大分子的結(jié)合修飾
多肽的電荷也與藥物清除率有關(guān)。帶負(fù)電荷的多肽序列比帶正電荷的有更長的半衰期，這是因?yàn)槟I小球內(nèi)膜上陰離子電荷的存在限制了尿液中陰離子化合物的過濾。此外，還可通過增加多肽的大小和血漿蛋白結(jié)合，以防止結(jié)合物通過腎臟被過濾出來。有一種策略是將聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）與腦靶向肽藥物偶聯(lián)，可以延長半衰期。PEG的固有性質(zhì)使其成為改性的理想候選材料：便宜、親水、生物相容性、非免疫原性。它是最廣泛使用的非天然聚合物之一，用于增加肽的溶解度、降低免疫反應(yīng)和提高肽的生物利用度。PEG聚合物分子中的每個(gè)氧原子都能結(jié)合兩到三個(gè)水分子，這樣會(huì)大大增加附著在其上的化合物的質(zhì)量和溶解度。FDA也批準(zhǔn)了多種聚乙二醇化蛋白質(zhì)，如PEG-牛腺苷脫氨酶和PEG-α-干擾素等。但分子量至少為30kDa聚乙二醇化的多肽會(huì)導(dǎo)致其在各種器官中的空泡化，如腎臟、肝臟、脾臟、骨髓等。因此，PEG天然替代品被開發(fā)出來。最突出的替代品是PASylation和XTEN。XTEN是由丙氨酸（A）、谷氨酸（E）、甘氨酸（G）、脯氨酸（P）、絲氨酸（S）和蘇氨酸（T）這六種化學(xué)穩(wěn)定氨基酸的非重復(fù)隨機(jī)片段組成的遺傳融合多肽。這些氨基酸的選擇是基于避免可能影響蛋白質(zhì)溶解度、活性或穩(wěn)定性原則。艾塞那肽與XTEN偶聯(lián)可顯著改善肽的藥代動(dòng)力學(xué)，將其在大鼠、小鼠或猴子體內(nèi)的半衰期分別延長65、71或125倍。PASylation化是指脯氨酸（P）、丙氨酸（A）和絲氨酸（S）的聚合物。由這些氨基酸組成的聚合物被認(rèn)為對(duì)肽的水力動(dòng)態(tài)體積與PEG有類似的影響，并且是可生物降解的，已經(jīng)成功應(yīng)用于超過10種的第一代生物制劑，包括人類生長激素、瘦素、促紅細(xì)胞生成素、艾塞那肽、尿酸酶和凝血因子等。
3.3 劑型修飾
4小結(jié)
但由于多肽的特性，也使其應(yīng)用受到一定的限制。目前，研究者也發(fā)明了許多新技術(shù)，用來克服這些缺點(diǎn)，如對(duì)其結(jié)構(gòu)修飾、與生物大分子偶聯(lián)和劑型修飾等。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，如來自噬菌體、酵母展示、嗜神經(jīng)病毒和干細(xì)胞的肽庫的新型篩選平臺(tái)以及基于特定靶點(diǎn)的計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)，研究者將開發(fā)出更好的BBB選擇性、更高的轉(zhuǎn)運(yùn)能力、更強(qiáng)的代謝穩(wěn)定性的腦靶向肽。相信在未來腦靶向肽偶聯(lián)藥物輸送系統(tǒng)可以取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，在CNS疾病治療中發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
