摘要：得益于新的生產(chǎn)、修飾和分析技術(shù)，肽類藥物的開發(fā)在過去十年中取得了巨大進展。肽類藥物的生產(chǎn)和修飾采用了化學和生物方法，并采用了新穎的設計和遞送策略，這有助于克服肽類藥物的固有缺陷，并推動該領域的持續(xù)發(fā)展。人們已經(jīng)獲得并研究了多種天然和修飾肽類藥物，涵蓋了多個治療領域。本綜述總結(jié)了肽類藥物發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和修飾方面的努力和成就，以及它們目前的應用。我們還討論了治療性肽類藥物未來發(fā)展的價值和挑戰(zhàn)。
治療性肽是由一系列有序氨基酸組成的一類獨特藥物，分子量通常為500-5000Da。治療性肽的研究始于對胰島素、催產(chǎn)素、加壓素和促性腺激素釋放激素(GnRH)等天然人體激素及其在人體中特定生理活性的基礎研究[2]。自1921年合成第一個治療性肽胰島素以來，已經(jīng)取得了令人矚目的成就，全球已有80多種肽類藥物獲批。因此，肽類藥物的開發(fā)已成為藥物研究的最熱門話題之一。
20世紀上半葉，人們發(fā)現(xiàn)了幾種可以拯救生命的生物活性肽，例如胰島素和促腎上腺皮質(zhì)激素，這些肽最初都是從天然來源中研究和分離出來的。胰島素是一種含有51個氨基酸的肽，它的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)被認為是藥物發(fā)現(xiàn)領域的重大科學成就之一。它于1921年由FrederickBanting首次分離出來，并由Frederick和CharlesBest進一步開發(fā)[3,4]，在首次分離后僅一年便可用于治療糖尿病患者。1923年，胰島素成為第一種商業(yè)化肽類藥物，迄今已造福數(shù)千名糖尿病患者。然而，20世紀人類胰島素的產(chǎn)量無法滿足市場需求，牛胰島素和豬胰島素等動物源性胰島素在胰島素市場上占據(jù)主導地位近90年，直到被重組胰島素取代。
20世紀50年代至90年代，更多具有治療潛力的肽激素及其受體相繼被鑒定和表征7。同時，蛋白質(zhì)純化合成、結(jié)構(gòu)解析和測序技術(shù)取得實質(zhì)性進展，加速了肽類藥物的研發(fā)，全球已有近40種肽類藥物獲批。值得注意的是，除了天然肽外，合成催產(chǎn)素、合成加壓素、重組人胰島素等合成肽也開始被開發(fā)。
進入21世紀，多肽藥物研發(fā)進入新紀元，結(jié)構(gòu)生物學、重組生物制劑、新型合成分析技術(shù)的進步大大加速了多肽藥物研發(fā)進程，已建立了包括多肽藥物發(fā)現(xiàn)、藥物設計、多肽合成、結(jié)構(gòu)修飾、活性評價等環(huán)節(jié)的多肽藥物研發(fā)體系。自2000年以來，全球共批準33種非胰島素多肽藥物（表1）。此外，這些多肽藥物已不再是簡單的激素模擬物或由天然氨基酸組成。例如，恩夫韋肽是一種36個氨基酸的仿生肽，模擬人類免疫缺陷病毒（HIV）蛋白，用于聯(lián)合治療HIV-1 ;齊考諾肽是一種從芋螺Conusmagus中提取的神經(jīng)毒性肽，于2004年獲批，用于治療嚴重慢性疼痛；替度魯肽是一種胰高血糖素樣肽2(GLP-2)類似物，用于治療短腸綜合征，采用重組DNA技術(shù)改造的大腸桿菌菌株制造；利拉魯肽是人類胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的化學合成類似物，通過將C-16脂肪酸（棕櫚酸）與賴氨酸殘基（序列中的位置26）上的谷氨酸間隔物連接而成，可作為GLP-1受體激動劑來治療2型糖尿病(T2DM)。所有這些肽類藥物都已用于廣泛的治療領域，例如泌尿科、呼吸科、疼痛科、腫瘤科、代謝科、心血管科和抗菌科。迄今為止，已有170多種肽類藥物處于活躍的臨床開發(fā)階段（表2），還有更多肽類藥物處于臨床前研究階段。
多肽藥物在醫(yī)藥市場中占有相當大的比重，2019年全球銷售額超過700億美元，較2013年增長兩倍多。據(jù)Njardarson等統(tǒng)計，2019年銷售額排名前200的藥物中，有10種非胰島素多肽藥物。有意思的是，多肽藥物銷售額前三的均為治療2型糖尿病的GLP-1類似物，包括排名第19位的Trulicity（度拉糖肽），零售額43.9億美元，排名第32位的Victoza（利拉魯肽），銷售額32.9億美元，排名第83位的Rybelsus（索馬魯肽），銷售額16.8億美元（圖1）。
本文回顧了肽類藥物的歷史發(fā)展和肽類藥物發(fā)現(xiàn)的最新進展。我們重點關(guān)注治療性肽的藥理特性，并重點介紹改進肽類藥物設計、合成、修飾和評估的新技術(shù)，并為肽類藥物的應用提供新的視角。我們還建議讀者參閱最近的幾篇綜述以供進一步閱讀.
治療性肽：優(yōu)點和缺點
治療性肽通常用作激素、生長因子、神經(jīng)遞質(zhì)、離子通道配體或抗感染劑。它們與細胞表面受體結(jié)合并以高親和力和特異性引發(fā)細胞內(nèi)效應，作用方式與生物制劑（包括治療性蛋白質(zhì)和抗體）相似。然而，與生物制劑相比，治療性肽的免疫原性較低，生產(chǎn)成本較低.
小分子藥物具有悠久的治療歷史，具有生產(chǎn)成本和銷售價格低、口服、膜穿透性好等固有優(yōu)勢。與肽和生物制劑（蛋白質(zhì)或抗體）相比，天然提取和化學合成的小分子均具有競爭性的價格優(yōu)勢。口服小分子具有更好的安全性和提高患者依從性的好處，同時它們的小尺寸也使它們能夠穿透細胞膜以靶向細胞內(nèi)的分子。然而，它們的小尺寸也意味著它們很難有效地抑制大表面相互作用，例如蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）。PPI 通常占據(jù) 1500–3000 A2的接觸面積，而小分子由于其分子尺寸有限，只能覆蓋 300–1000 A2的蛋白質(zhì)表面。相比之下，肽類藥物獨特的物理化學性質(zhì)，包括其更大的尺寸和更靈活的骨架，使它們能夠作為 PPI 的強效抑制劑,小分子藥物的臨床應用也因特異性低于多肽類藥物而受到限制，例如索拉非尼和舒尼替尼都是酪氨酸激酶抑制劑，可抑制血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）受體的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域活性，產(chǎn)生抗血管生成作用，用于治療癌癥患者；然而，它們也靶向其他激酶受體，如絲氨酸/蘇氨酸激酶受體，導致細胞毒性.
作為基于天然氨基酸的治療劑，治療性肽具有兩個固有缺點（圖2） ：膜不通透性和體內(nèi)穩(wěn)定性差，這是肽藥物開發(fā)的主要絆腳石.
1、多肽的膜通透性較弱，多肽藥物的膜通透性取決于多種因素，包括多肽長度、氨基酸組成等。多肽一般無法穿過細胞膜到達細胞內(nèi)靶點，因此限制了其在藥物開發(fā)中的應用。2018年Lau等報道，臨床開發(fā)中90%以上的多肽靶向細胞外靶點，包括G蛋白偶聯(lián)受體（GPCRs）、促性腺激素釋放激素（GnRH）受體、胰高血糖素樣肽1（GLP-1）受體。
2、肽在體內(nèi)的穩(wěn)定性較差。天然肽由通過酰胺鍵連接的氨基酸鏈組成，但缺乏二級或三級結(jié)構(gòu)所賦予的穩(wěn)定性。在沒有任何保護的情況下，當暴露于環(huán)境中時，酰胺鍵很容易被體內(nèi)酶水解或破壞。這些固有的化學性質(zhì)使肽在化學和物理上不穩(wěn)定，半衰期短，體內(nèi)消除快。
多肽的這些內(nèi)在優(yōu)勢與劣勢既為多肽藥物開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)，也為多肽藥物的設計和優(yōu)化帶來了機遇和方向。
治療性肽的發(fā)展路徑：發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和優(yōu)化
肽類藥物研發(fā)
人體內(nèi)的天然肽/激素
肽類藥物研發(fā)的歷史始于利用具有充分研究的生理功能的天然激素和肽類來治療因激素缺乏引起的疾病，例如 1 型糖尿病或 2 型糖尿病患者缺乏調(diào)節(jié)血糖水平所需的胰島素。糖尿病的治療方法是注射胰島素，或刺激胰島素分泌相關(guān)靶點（如 GLP-1 受體）產(chǎn)生胰島素。尋找天然肽類和激素或用動物同源物（如胰島素、GLP-1、生長抑素、GnRH、8-Arg-加壓素和催產(chǎn)素）替代它們，這是肽類藥物研發(fā)的最初策略（圖3）)。然而，這些天然肽所存在的缺點引起了人們對優(yōu)化其天然序列的興趣，從而產(chǎn)生了一系列天然激素模擬肽藥物。
激素模擬肽
GLP-1衍生的多肽藥物（圖4a）：GLP-1是一種37個氨基酸的多肽，可調(diào)節(jié)胰島素的產(chǎn)生和分泌，在體內(nèi)的半衰期很短。人們付出了大量的努力來修改其序列，以增強這種激素的穩(wěn)定性，同時保持其效力和藥理作用，從而開發(fā)出三種最暢銷的抗2型糖尿病多肽藥物：Trulicity（度拉糖肽） 、Victoza（利拉魯肽）和Ozempic（索馬魯肽）。
許多其他已批準的肽類藥物也來源于天然激素1，包括奧曲肽，一種生長抑素模擬肽類藥物，用于治療產(chǎn)生生長激素的腫瘤和垂體瘤；去氨加壓素，一種 8-Arg-加壓素模擬肽類藥物，用于治療尿崩癥和夜尿癥；卡貝縮宮素，一種用于治療閉經(jīng)的催產(chǎn)素同源物和阿托西班，一種用于抑制早產(chǎn)的催產(chǎn)素拮抗劑。
從天然產(chǎn)物中鑒定的肽
來自細菌、真菌、植物和動物的許多生物活性肽都具有治療特性，例如蛇毒，它被認為是血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)類似物，VEGF-F或svVEGF。它們通常是二硫鍵豐富的環(huán)肽，殘基不超過80個，可通過靶向離子通道和其他膜結(jié)合受體誘導細胞毒性。來自蛇和蝎子的毒液肽已被修飾用于治療應用。此外，從Gila怪物毒液中優(yōu)化的艾塞那肽（圖5a）是一種GLP-1激動劑，而齊考諾肽是一種來自芋螺的毒液肽，已被用于治療慢性神經(jīng)性疼痛
根據(jù)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用合理設計肽
蛋白質(zhì)組學和結(jié)構(gòu)生物學的發(fā)展導致發(fā)現(xiàn)了許多參與大多數(shù)細胞過程和生物功能的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI) 。迄今為止，已研究了超過14,000種PPI，僅占人體所有PPI的1%左右。PPI還調(diào)節(jié)人類疾病中的許多重要細胞通路，因此是潛在的藥物靶點多肽作為PPI抑制劑或激動劑與小分子、抗體等相比具有先天優(yōu)勢，因此基于已知PPI晶體結(jié)構(gòu)發(fā)展了一種新的多肽藥物發(fā)現(xiàn)技術(shù)：多肽的合理設計，被認為是一種很有前途的發(fā)現(xiàn)新型多肽藥物候選物的策略。
肽的合理設計涉及基于目標PPI解析晶體結(jié)構(gòu)的計算機輔助生物信息學技術(shù)。PPI結(jié)合界面的生物信息學和計算分析可以識別兩種相互作用蛋白質(zhì)表面的必需氨基酸。這些必需氨基酸貢獻了PPI的主要吉布斯能，通常稱為“熱點” 。熱點可能是蛋白質(zhì)的連續(xù)片段，也可能是蛋白質(zhì)不同二級結(jié)構(gòu)上的分散殘基。PPI肽調(diào)節(jié)劑的設計基于這些熱點，要么直接使用連續(xù)片段，要么使用將分散殘基連接起來作為初始序列的策略。然而，為了提高其活性和物理化學性質(zhì)，需要進一步進行肽的開發(fā)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，包括肽環(huán)化和主鏈修飾。例如，通過研究結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系確定必需肽殘基并提出非必需殘基的替代，以及對序列進行化學修飾以穩(wěn)定肽二級結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)角、螺旋、發(fā)夾和延伸構(gòu)象，可以增強生物活性并改善物理化學性質(zhì)。
通過噬菌體展示發(fā)現(xiàn)肽類候選藥物
噬菌體展示是一種高效、可靠的技術(shù)，用于識別生物靶標的配體，由 Smith 于 1985 年首次報道。噬菌體展示利用重組技術(shù)在噬菌體表面設計靶標配體。噬菌體中只產(chǎn)生含有蛋白質(zhì)氨基酸的肽，而不是 NRP。這種高通量測序方法可用于識別藥物線索，包括抗體和肽。噬菌體展示已廣泛用于發(fā)現(xiàn)新的肽配體。Lerner 等人報道通過噬菌體展示發(fā)現(xiàn)了 GLP-1 和其他膜受體配體的強效肽類似物，包括蛋白質(zhì)、肽和毒液，主要作為激動劑。此外，靶向轉(zhuǎn)化生長因子 (TGF)-β1 或表皮生長因子受體 (EGFR) 的肽，以及破壞成纖維細胞生長因子 (FGF)-1-FGFR1 相互作用的肽拮抗劑是通過噬菌體展示發(fā)現(xiàn)的肽藥物的良好例子。噬菌體展示技術(shù)的最新發(fā)展側(cè)重于尋找更有效的篩選方案，以簡化海量數(shù)據(jù)中的配體選擇，例如通過減少噬菌體淘選周期。Heinis 等人利用“噬菌體上”修飾技術(shù)從傳統(tǒng)噬菌體展示中獲得化學修飾肽，獲得雙硫醚環(huán)肽。另一種策略涉及開發(fā)新穎的展示方法。例如，Schumacher 等人開發(fā)了鏡像噬菌體展示來探索 D 手性肽，而 Szostak 等人進行 mRNA 展示以發(fā)現(xiàn)和選擇具有非天然氨基酸的大環(huán)肽。Suga 等人利用核糖體展示來開發(fā)含有 D 氨基酸和非天然氨基酸的先導肽，包括生物活性大環(huán)肽.這些發(fā)展使得人們能夠構(gòu)建大量的展示文庫，以發(fā)現(xiàn)新的候選肽。
治療性肽的合成與修飾
發(fā)現(xiàn)具有治療潛力的肽是肽藥物開發(fā)的第一步，之后通過化學或生物合成肽并進行序列修飾以改善其藥理特性。這里我們總結(jié)了肽生產(chǎn)和修飾所用到的基本技術(shù)。
肽的化學合成
肽的化學合成技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達，特別是1963年Merrifield開發(fā)的固相肽合成（SPPS）技術(shù).SPPS技術(shù)在方法論和合成材料方面得到了顯著改進，并在現(xiàn)代多肽生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它通過將氨基酸偶聯(lián)和脫保護結(jié)合在一個簡單的反應器中來促進多肽的合成，這進一步導致了自動多肽合成儀的發(fā)明。與重組技術(shù)相比，SPPS獲得的粗肽更加單調(diào)，不含其他生物化合物，如酶、DNA和RNA片段、不相關(guān)的蛋白質(zhì)和多肽。此外，最終SPPS產(chǎn)品中的雜質(zhì)很容易識別，因為它們主要來自合成過程中的不完全反應或副反應，使得后續(xù)的純化相對簡單。
SPPS包括將氨基酸的羧基偶聯(lián)到固體聚合物樹脂上，并將胺基從保護基中釋放出來的一個循環(huán)（圖6）。各種樹脂，如4-甲基二苯甲基胺(HMBA)樹脂、Wang樹脂、2-氯三苯甲基氯(CTC)樹脂和Merrifield樹脂，用于將酰胺或游離羧基引入肽的C端�，F(xiàn)代肽工業(yè)通過將樹脂與不同的接頭偶聯(lián)，開發(fā)了各種功能性樹脂，從而能夠在固相中合成長肽和進行肽環(huán)化。在合成過程中，氨基酸的胺基和側(cè)鏈通常受到不同化學基團的保護，這會導致肽聚集并降低粗肽的純度。目前已開發(fā)出兩種主要的SPPS策略：Fmoc-SPPS和Boc-SPPS，分別用于去除主要的胺保護基團，即芴甲氧羰基（Fmoc）和叔丁氧羰基（Boc ）。
Fmoc-SPPS合成少于50個殘基的肽相對常規(guī)，但較長肽（>50個氨基酸）的化學合成仍然具有挑戰(zhàn)性，尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)中。實驗室規(guī)模的肽合成往往借助現(xiàn)代自動肽合成儀（如CEMLiberty PRIME和CSBio II）自動進行。這些新型自動肽合成儀可以提供多達192個不同序列的順序和多平行肽合成，使用紅外或微波加熱以縮短反應時間，有時使用紫外線監(jiān)測以確保脫保護過程。此類合成器對于實驗室規(guī)模的肽合成極為有用，可以快速生產(chǎn)所需的肽，以供進一步的結(jié)構(gòu)和功能研究。然而，由于缺乏大型設備和不均勻的過熱，紅外和微波加熱在大規(guī)模肽制造中的應用有限，這可能導致副產(chǎn)物的產(chǎn)生。因此，大多數(shù)良好生產(chǎn)規(guī)范(GMP)傾向于溫和的反應條件以最大限度地減少副反應和相對雜質(zhì)，因此大規(guī)模生產(chǎn)長肽（>50個氨基酸）仍然具有挑戰(zhàn)性。
化學肽合成技術(shù)的發(fā)展，尤其是SPPS技術(shù)的發(fā)展，大大加速了治療性肽的開發(fā)。一些重組肽藥物，如催產(chǎn)素和特立帕肽，采用化學合成來生產(chǎn)活性藥物成分。肽的化學合成還允許對其進行千變?nèi)f化的修飾。
肽和肽模擬物的化學修飾
多肽作為一類特殊的治療藥物，其生物活性與其化學結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，多肽合成后需要利用藥物化學技術(shù)進行修飾，模擬、穩(wěn)定或構(gòu)建理想的二級結(jié)構(gòu)，以提高其生物活性，實現(xiàn)多肽藥物的選擇性、穩(wěn)定性和溶解性。
在修飾先導肽候選藥物之前，必須確定具有所需生物學特性的最小活性序列。經(jīng)典序列掃描，稱為丙氨酸掃描，通常用于將每個殘基替換為丙氨酸以產(chǎn)生一系列先導肽類似物，以確定哪些關(guān)鍵殘基賦予先導肽的生物活性：活性降低表明被替換的殘基很重要，而活性不顯著降低表明被替換的殘基是多余的。然后對先導肽的可替換殘基和 C 端和 N 端進行進一步修飾，以產(chǎn)生最終的肽藥物。
肽骨架修飾
骨架修飾的主要原因之一是提高肽的蛋白水解穩(wěn)定性。肽中的蛋白水解位點可以通過穩(wěn)定性研究和代謝物測定來識別。骨架修飾包括用 D-氨基酸取代 L-氨基酸、插入甲基氨基酸、以及摻入 β-氨基酸140和類肽 , 將這些非天然氨基酸引入肽序列，特別是在蛋白水解位點，是延長肽類藥物血漿半衰期的有效策略。一個成功的例子是塞來加壓素，它來源于加壓素，具有相似的靶標選擇性，但血漿半衰期更長。
肽的側(cè)鏈修飾
肽的側(cè)鏈修飾是在肽合成過程中用其類似物替換天然氨基酸，以提高其結(jié)合親和力和靶標選擇性。天然氨基酸類似物的變體，如高精氨酸、芐氧酪氨酸和 β-苯丙氨酸，通常是市售的，并且可以方便地用于在肽合成過程中對肽側(cè)鏈進行化學修飾。幾種 GLP-1 類似物藥物，如利拉魯肽和索馬魯肽，都有修飾的側(cè)鏈。
通過主鏈和側(cè)鏈修飾模擬和穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)
肽中的弱力，如氫鍵、范德華力和分子內(nèi)疏水相互作用不足以形成穩(wěn)定的二級結(jié)構(gòu)構(gòu)象。因此，需要對主鏈、N 端或 C 端或側(cè)鏈進行額外的修飾，以模擬天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)或 PPI 中的熱點，并穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生有前途的肽類藥物候選物。
肽環(huán)化。環(huán)化是一種常見的肽修飾技術(shù)，可以包括各種策略，例如頭對尾、主鏈對側(cè)鏈和側(cè)鏈對側(cè)鏈環(huán)化（圖7）。肽環(huán)化可以增加蛋白水解穩(wěn)定性和細胞通透性，并可以模擬和穩(wěn)定肽的二級結(jié)構(gòu)。單個肽序列如果不與其他肽連接，就不能形成環(huán)或轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)，但環(huán)化通過預先組織分子內(nèi)相互作用促進這些二級結(jié)構(gòu)的形成。肽環(huán)化也常用于穩(wěn)定其他二級結(jié)構(gòu)，如 α-螺旋和 β-折疊。
β 鏈和 β 折疊的肽模擬。β 折疊和 β 鏈代表另一類基于轉(zhuǎn)角模擬的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)。修飾肽以穩(wěn)定 β 折疊通常是通過引入 D-氨基酸（如 D-Pro ）在序列中形成轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。D-Pro-L-Pro 模板是眾所周知的支架，用于穩(wěn)定幾種成功的 PPI 抑制劑中的反向平行 β 發(fā)夾 。大環(huán)化或淀粉樣蛋白β 折疊模擬物也已用于創(chuàng)建 β 折疊和 β 鏈結(jié)構(gòu)。
化學修飾是制備所需結(jié)構(gòu)的多肽類似物的有效方法，其穩(wěn)定性和活性的提高已使多種多肽藥物進入臨床，如賽樂加壓素、利拉魯肽、索馬魯肽等。然而有些修飾并不能同時提高蛋白水解穩(wěn)定性和活性，例如插入D-氨基酸通常有助于延長多肽的血漿半衰期，但D-氨基酸修飾的多肽很少表現(xiàn)出有效的生物活性。
重組技術(shù)生產(chǎn)肽
化學合成是工業(yè)制備肽的首選方法，因為它可以引入除蛋白質(zhì)氨基酸之外的多功能合成結(jié)構(gòu)單元，例如非天然氨基酸和生化或生物物理探針，從而允許進一步修飾或結(jié)合。此外，化學合成過程可以完全自動化，并且易于擴大規(guī)模。它為生產(chǎn)短肽和中肽提供了一種方便有效的方法，但長肽的化學合成仍然具有挑戰(zhàn)性，因此需要替代策略。
除了化學合成外，治療性肽還可以通過各種生物方法制備，例如通過提取從天然來源分離生物活性肽、酶合成、發(fā)酵、重組 DNA 技術(shù)和半合成。這些方法可以單獨應用或組合應用，具體取決于制備肽的復雜性和難度。
從天然來源分離肽類藥物的實踐可以追溯到20世紀20年代，當時胰島素首次從牲畜胰腺中分離出來并用于治療糖尿病，挽救了數(shù)十萬人的生命。胰島素的開創(chuàng)性成功導致公眾對肽療法的熱情日益高漲，隨后其他幾種動物源肽類藥物成功進入臨床使用，例如促腎上腺皮質(zhì)激素和降鈣素非核糖體合成肽是另一個重要的天然來源家族，可用于鑒定和生產(chǎn)具有治療潛力的肽，例如萬古霉素和環(huán)孢菌素。與核糖體合成肽或蛋白質(zhì)不同，非核糖體合成肽的合成由編碼非核糖體肽合成酶的基因簇控制，而不是內(nèi)源性翻譯機制，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和功能多樣的肽，并使這些分子能夠克服普通肽藥物的固有局限性。毒液和毒素被認為是鑒定生物活性肽的寶貴天然來源以及其他天然來源，如環(huán)肽和肽鏈肽也得到了研究和利用。酶合成適用于合成短肽，如二肽和三肽，酶合成肽已成功應用于食品添加劑、藥物和農(nóng)用化學品的生產(chǎn)。發(fā)酵已被充分證明是一種生產(chǎn)生物活性肽的環(huán)保方法，例如在環(huán)孢菌素的生產(chǎn)中重組DNA技術(shù)能夠生產(chǎn)具有確定序列和同質(zhì)性的肽和蛋白質(zhì)。這種方法對于制造具有多個二硫鍵的長肽或復雜肽特別有用，否則這些肽很難通過化學合成。人類胰島素和生長激素是使用重組DNA技術(shù)制造的許多可用肽藥物的代表性例子。此外，重組DNA技術(shù)可以與遺傳密碼擴展和其他新技術(shù)相結(jié)合，通過摻入非天然氨基酸將所需的功能基團引入分子中，如下所述。半合成提供了一種靈活的方法，通過連接合成肽和重組DNA表達的肽來生產(chǎn)大型生物活性多肽，當需要進行多次人工修改時，這是一種特別有用的方法。
通過遺傳密碼擴展進行多肽修飾
天然蛋白質(zhì)由 20 種典型氨基酸合成，這種有限且保守的氨基酸庫顯著限制了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性和復雜性。遺傳密碼擴展是二十年前開發(fā)的一種技術(shù)，旨在克服這一限制（圖8 ） 。遺傳密碼擴展允許在蛋白質(zhì)翻譯過程中將具有新化學和物理特性的非典型氨基酸 ( ncAA ) 位點特異性地摻入正在生長的多肽中，要實現(xiàn)這一點需要四個組成部分：1）具有所需化學和物理特性的 ncAA；2）指定 ncAA 的獨特密碼子，例如琥珀終止密碼子 (UAG) 或四聯(lián)體密碼子；3）抑制獨特密碼子且不與其內(nèi)源對應物發(fā)生串擾的正交 tRNA；4）可以將 ncAA 特異性地充電到正交 tRNA 上且不與內(nèi)源性氨基�；� tRNA 合成酶/tRNA 對正交氨基酰基tRNA合成酶發(fā)生串擾。
迄今為止，已有 200 多種具有不同功能的 ncAA 被基因編碼到不同的生物體中，例如大腸桿菌、酵母、哺乳動物細胞、病毒甚至動物，為蛋白質(zhì)研究和工程提供了寶貴的工具箱。這套擴展的構(gòu)建模塊包括生物正交化學結(jié)合伴侶、金屬螯合劑、光交聯(lián)劑、鄰近交聯(lián)劑、光籠蔽氨基酸、經(jīng)過翻譯后修飾的氨基酸（磷酸化、硫酸化、酰化等）、氧化還原活性氨基酸以及紅外、核磁共振、熒光探針，已廣泛應用于蛋白質(zhì)的研究、操作和進化。遺傳編碼多種 ncAA 的能力允許合理優(yōu)化和生產(chǎn)具有明確結(jié)構(gòu)、功能和化學計量的化學修飾重組蛋白。在這里，我們重點關(guān)注遺傳密碼擴展在治療性肽和蛋白質(zhì)進化中的應用。
肽和蛋白質(zhì)的聚乙二醇化
通過遺傳密碼擴展產(chǎn)生的短蛋白和肽治療劑由于其藥代動力學較差（包括快速血清降解和快速消除），半衰期也較短。連接聚合物是延長蛋白治療劑半衰期的一種方法。PEG 由重復的環(huán)氧乙烷單元形成，是一種不可生物降解、無毒、低免疫原性的聚合物。PEG 化可以增加蛋白質(zhì)的有效分子量，從而減少腎臟過濾的腎臟清除率。PEG 部分還可以通過增加空間位阻來保護蛋白質(zhì)不被蛋白水解酶消化，并通過增加目標蛋白質(zhì)的水溶性來幫助增加吸收，這些優(yōu)勢使得聚乙二醇化成為修飾治療性蛋白質(zhì)的普遍策略，自 1970 年代以來，聚乙二醇化已應用于優(yōu)化蛋白質(zhì)治療，并取得了巨大成功。目前市場上有 10 多種聚乙二醇化蛋白質(zhì)治療劑，還有更多潛在候選藥物正在臨床試驗中。
傳統(tǒng)的聚乙二醇化通常發(fā)生在賴氨酸或半胱氨酸殘基。然而，如果目標蛋白質(zhì)包含多個反應性賴氨酸或半胱氨酸殘基，由于缺乏選擇性，結(jié)合可能隨機發(fā)生在這些殘基中的任何一個上，從而產(chǎn)生難以分離的異質(zhì)結(jié)合產(chǎn)物。因此需要允許位點特異性聚乙二醇化的技術(shù)，其中聚乙二醇部分可以選擇性地和位置控制地連接到蛋白質(zhì)上（圖9）。
遺傳密碼擴展為蛋白質(zhì)聚乙二醇化提供了寶貴的工具。一種方法是將含有生物正交化學手柄的 ncAA（圖10）遺傳編碼到目標蛋白質(zhì)中，然后通過生物正交反應與 PEG 結(jié)合。2004 年，Deiters 等人報道了第一種基于酵母中對疊氮苯丙氨酸 (pAzF) 的遺傳整合的 ncAA 介導的單聚乙二醇化方法。通過銅 (I) 催化的炔烴-疊氮化物環(huán)加成 (CuAAC) 點擊反應將炔烴衍生的 PEG 鏈位點特異性地連接到超氧化物歧化酶 (SOD) 上，所得 SOD 顯示出與野生型蛋白質(zhì)相似的酶活性。張等人表明這種單聚乙二醇化方法也可以應用于干擾素 (IFN)-α2b。將帶有疊氮化物的 ncAA NEAK 位點特異性地整合到 IFN-α2b 的不同位置，從而通過無銅環(huán)加成反應與 PEG 進行正交和化學計量結(jié)合。在嚙齒動物模型中，三種所得 IFN-α2b 變體顯示出比其他變體和野生型分子更高的生物活性和更好的藥代動力學特征。上述例子表明，單聚乙二醇化可以普遍適用于各種蛋白質(zhì)。
2011 年，Cho 等人報道了通過基因密碼擴展產(chǎn)生的重組蛋白的首次臨床試驗。通過在不同位置加入對乙酰苯丙氨酸 (pAcF)，然后與 PEG 進行位點特異性結(jié)合，制成了 20 種人類生長激素 (hGH) 變體。一種在殘基 35 處進行單聚乙二醇化的 hGH 變體，稱為 ARX201，在 GH 缺乏的大鼠中表現(xiàn)出良好的藥效學特性，并且在成年 GH 缺乏患者中具有與天然 hGH 療法相當?shù)寞熜Ш桶踩�，但效力增強且注射頻率降低。Wu 等人隨后，通過在 35、131 和 145 位點處對多個 NEAK 進行遺傳編碼，生成了在殘基 35、131 和 145 處進行組合 PEG 化的 hGH 變體。與單 PEG 化 hGH 相比，所得的多 PEG 化 hGH 變體表現(xiàn)出更低的免疫原性和更好的藥代動力學特性，且不損失生物活性，并且在嚙齒動物模型中比單 PEG 化 hGH 具有更高的穩(wěn)定性。這些示例說明了遺傳密碼擴展對于優(yōu)化治療性蛋白質(zhì)和肽的實用性。
另一種位點特異性聚乙二醇化方法是通過遺傳密碼擴展將含 PEG 的 ncAA 直接引入靶蛋白。Shozen 等人使用無細胞翻譯系統(tǒng)抑制四聯(lián)體密碼子，位點特異性地摻入了含有 PEG4、PEG8 和 PEG12 鏈的 ncAA。Tada 等人使用類似的策略，通過抑制琥珀終止密碼子，將 PEG4 至 PEG24 的較長 PEG 鏈引入多肽。Fu 等人最近將 eN-庚酰-l-賴氨酸 (HepoK) 引入 GLP-1（圖10）), 所得GLP-1(HepoK)與野生型GLP-1相比, 對人血清白蛋白(HSA)的結(jié)合親和力更強, 且降血糖作用持續(xù)時間更長, 為研究蛋白質(zhì)脂化提供了有力的工具。
遺傳密碼擴展和 ncAA 也已用于生成不同類型的疫苗，包括肽疫苗，如亞單位疫苗、結(jié)合疫苗和減毒活疫苗。Grunewald等人首次證明將免疫原性 ncAA 整合到目標蛋白中可以打破自身蛋白的免疫耐受性并在動物模型中引發(fā)免疫反應。具體而言，將對硝基苯丙氨酸 (pNO2F) 或苯丙氨酸的單一突變引入小鼠腫瘤壞死因子-α (mTNF-α) 的第 86 位，分別產(chǎn)生 mTNF-α (pNO2F) 和 mTNF-α (Phe)。所得的 mTNF-α (pNO2F) 在小鼠中誘導高滴度抗體反應，而 mTNF-α (Phe) 則不會。此外，發(fā)現(xiàn) mTNF-α (pNO2F) 誘導的抗體與天然 mTNF-α 高度交叉反應，并保護小鼠免受脂多糖 (LPS) 誘導的死亡。在隨后的機制研究中，Grunewald 等人發(fā)現(xiàn) mTNF-α (pNO2F) 突變體可產(chǎn)生 T 細胞依賴性多克隆抗體和抗 mTNF-α IgG 抗體反應，這種反應至少持續(xù) 40 周，并保護小鼠免受 LPS 刺激引起的嚴重內(nèi)毒血癥。這種方法還引發(fā)了對鼠視黃醇結(jié)合蛋白的高滴度 IgG 抗體反應，這表明這可能是將其他弱免疫原性自身蛋白轉(zhuǎn)化為疫苗的普遍適用方法。在后續(xù)實驗除 ncAA（pNO2F）外，在自身蛋白的特定位置插入體細胞突變（mTNF-α 中的 Tyr 和 EGF 中的 Phe）和翻譯后修飾（3NO2Tyr 和 SO3Tyr）也會引起針對天然蛋白的強烈 IgG 抗體反應。上述結(jié)果表明，位點特異性插入免疫原性 ncAA 和某些天然翻譯后修飾 (PTM) 可以打破自身蛋白的免疫耐受性并產(chǎn)生治療性疫苗。
Wang 等人將多個具有苯丙氨酸骨架的 ncAA 整合到結(jié)核分枝桿菌、卡介苗和結(jié)核分枝桿菌中，以促進結(jié)核病疫苗的研究和開發(fā)。由于哺乳動物病毒的脆弱性和復雜的組裝過程，使用常規(guī)化學修飾方法很難操縱完整的活病毒。為了克服這一挑戰(zhàn)，Lin 等人報道了第一個例子，將 ncAAs 位點特異性地摻入完整和活病毒中，然后進行選擇性標記，而不會喪失傳染性。具體來說，一組吡咯賴氨酸類似物被遺傳編碼到乙型肝炎病毒 (HBV) 的包膜蛋白中，并在人肝細胞中組裝成活丁型肝炎病毒 (HDV)，具有嚴格的選擇性和高效率。通過篩選不同的摻入位點，病毒的傳染性得以完全保持。此外，ncAA 修飾的病毒可以通過銅 (I) 催化的炔烴-疊氮化物環(huán)加成點擊反應輕松地被拉下或結(jié)合。Wang 等人還利用 ncAA 介導的基因開關(guān)開發(fā)了減毒活 HIV-1 疫苗。一組苯丙氨酸類似物被基因編碼到 HIV-1 的必需蛋白質(zhì)中以控制其復制，通過這種方法可以精確地打開和關(guān)閉 HIV-1 復制。在后續(xù)研究中，袁等人將 ncAA 介導的基因開關(guān)合并到病毒基因組中，并開發(fā)了基于琥珀抑制的多周期可復制 HIV-1，代表了 HIV-1 疫苗開發(fā)的重要一步。陳等人通過抑制天然蛋白質(zhì)翻譯系統(tǒng)不使用的四聯(lián)密碼子，實現(xiàn)了對 HIV-1 復制的精確控制，從而最大限度地減少了校對的可能性并提高了疫苗的安全性。該方法還應用于甲型流感病毒，并產(chǎn)生了安全有效的減毒活疫苗，這些疫苗在動物模型中引發(fā)了強大的保護性免疫反應，這表明 ncAA 介導的減毒活疫苗是一種普遍適用的方法。
共價肽/蛋白質(zhì)藥物
小分子共價藥物與非共價藥物相比具有許多優(yōu)勢，例如生化效率和效力提高、藥代動力學改善、作用時間延長、劑量和給藥頻率減少以及對難治性靶點有強效抑制作用。由于其選擇性低和共價藥物-蛋白質(zhì)加合物的潛在免疫原性等安全問題，人們有意避免開發(fā)小分子共價藥物。然而，基于活性的蛋白質(zhì)分析和其他新技術(shù)的發(fā)展意味著小分子共價藥物重新受到關(guān)注，幾種通過共價結(jié)合機制起作用的小分子藥物已獲批上市。
從理論上講，共價蛋白藥物應該具有與小分子藥物相似的優(yōu)勢。然而，由于它們固有的無法形成天然蛋白質(zhì)的共價鍵，因此共價蛋白藥物的治療潛力尚未得到充分的探索。Li等人最近報道了一種接近激活反應療法(PERx)策略來開發(fā)共價蛋白藥物。他們將潛在的生物活性ncAA氟磺酸- L -酪氨酸(FSY)268遺傳地結(jié)合到人程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)的129位，并表明所得到的PD-1(FSY)在體外和體內(nèi)選擇性地與其天然配體PD-L1形成共價鍵。引人注目的是，與野生型PD-1相比，PD-1(FSY)顯著增強了人naïve T細胞和工程嵌合抗原受體T細胞的生物活性。在幾種免疫人源化小鼠模型中，PD-1(FSY)顯示出更有效的腫瘤生長抑制作用，并具有與治療性抗PD-L1抗體相當或更大的抗腫瘤作用。然后，他們將PERx應用于fsy修飾的粘附體對HER2受體的共價抑制，說明PERx可以為開發(fā)共價蛋白藥物提供一個通用平臺。與非共價蛋白藥物相比，PERx藥物可以以其原始形式使用，不需要額外的修飾來延長其半衰期，因為共價結(jié)合使藥物藥效與其藥代動力學解耦。此外，PERx允許PD-1 (15.6 kDa)等小蛋白生物制劑用作治療藥物，從而大大擴展了治療蛋白的范圍。此外，由于蛋白質(zhì)藥物與其靶標之間的內(nèi)在親和力，以及潛在生物活性ncAA的鄰近驅(qū)動交聯(lián)機制，PERx可以最大限度地減少脫靶效應。這些優(yōu)勢意味著PERx策略有潛力為開發(fā)新型共價蛋白藥物提供一個通用平臺。PERx策略背后的化學和更多的共價蛋白的例子已經(jīng)在其他地方詳細回顧.
脂質(zhì)和較大的蛋白質(zhì)經(jīng)常被偶聯(lián)以改善共價肽藥物的藥代動力學。已獲批準的肽藥物，如利拉魯肽、索馬魯肽和德谷胰島素，與 C 14/16/18 脂肪酸結(jié)合，這增加了它們的血漿循環(huán)時間并減少了它們在腎臟消除過程中的降解。兩種血漿蛋白，血清白蛋白和免疫球蛋白，也用于通過增加其分子量來延長肽循環(huán)時間，從而超過腎小球濾過的分子量截止值。例如，這種策略被用于延長度拉魯肽和阿必魯肽的半衰期，每周注射一次。
肽藥物輸送的發(fā)展
肽修飾可使肽獲得更好的活性和血漿穩(wěn)定性，并變得更像藥物。然而，肽的固有特性意味著它們很容易被胃腸道中的消化酶水解，因此大多數(shù)肽類藥物是通過注射給藥的。最近的研究已經(jīng)探索了肽類藥物的給藥途徑以克服這些缺點。
與滲透促進劑聯(lián)合使用是一種很有前景的策略，可實現(xiàn)肽類藥物的口服給藥。與 C18脂肪酸結(jié)合的索馬魯肽已獲準通過每周一次皮下注射給藥, 其血漿穩(wěn)定性優(yōu)于其他GLP-1類似物。更令人鼓舞的是，索馬魯肽與N-[8-(2-羥基苯甲酰氨基]辛酸鈉 (SNAC) 的復合制劑已獲批用于口服治療 2 型糖尿病。與 SNAC 的復合制劑可降低消化酶的功效，從而防止索馬魯肽在胃中被破壞。疏水性 SNAC 分子還增加了索馬魯肽的親脂性，從而改善其通過胃膜的跨細胞吸收及其進入體循環(huán)的轉(zhuǎn)運。與其他滲透促進劑、酶抑制劑和水凝膠的復合制劑也已用于允許口服其他肽類藥物，如奧曲肽和胰島素，這些藥物目前正在臨床試驗中。目前正在研究更多策略，包括肺部給藥、透皮給藥和使用植入式泵，用于輸送特定肽類藥物，包括開發(fā)吸入式胰島素和用于胰島素輸送的微型植入式泵。我們預計這些技術(shù)將在未來幾年應用于更多肽類藥物。
治療性肽在疾病領域的發(fā)展及應用現(xiàn)狀
治療性肽在糖尿病治療中的應用
2 型糖尿病是由后天胰島素缺乏引起的，在中老年人中很常見。2 型糖尿病已成功通過肽類藥物治療，包括 GLP-1 受體激動劑 (GLP-1RA) 和最著名的肽類藥物胰島素。GLP-1 是一種由回腸 L 細胞分泌的內(nèi)源性生長激素。其受體存在于胰腺 β 細胞、外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心臟和血管、腎臟、肺和胃腸道粘膜中（圖11）。GLP-1 與其受體相互作用，刺激胰島 β 細胞分泌胰島素，抑制胰島 α 細胞釋放胰高血糖素，增加飽腹感，并以葡萄糖依賴的方式延緩胃排空。內(nèi)源性GLP-1被二肽基肽酶-4（DPP-4）降解并迅速失活。為了延長GLP-1受體的刺激時間，需合成GLP-1RAs來阻止其降解。自2005年第一個GLP-1RA——艾塞那肽被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準以來，多個GLP-1RAs進入臨床，包括利拉魯肽（2009年）、利西拉來肽（2013年）、度拉魯肽（2014年）、索馬魯肽（2017年）。這些GLP-1RAs注射后能有效降低糖化血紅蛋白和平均血糖水平，改善空腹血糖。
GLP-1RA治療最常見的副作用是胃腸道相關(guān)不良反應（如惡心、嘔吐和腹瀉）和注射部位反應，而長效GLP-1RA副作用較少，給藥頻率較低，依從性更好。二甲雙胍仍是臨床治療2型糖尿病的一線藥物。根據(jù)歐洲糖尿病研究協(xié)會和美國糖尿病協(xié)會的建議，對于單用二甲雙胍血糖控制不佳的患者，建議GLP-1RA、磺酰脲類、噻唑烷二酮類、DPP-4抑制劑、鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白2抑制劑和胰島素作為補充藥物，但基于GLP-1RAs除了控制血糖之外還有諸多其他益處，包括保護腎臟、降低心血管疾病風險、控制體重、無低血糖風險、對骨骼癥狀有益、副作用發(fā)生率低等，GLP-1RAs在未來的T2DM治療中必將發(fā)揮不可替代的作用。
治療性肽在心血管疾病治療中的應用
在非傳染性疾病中，心血管疾病是目前全球范圍內(nèi)導致死亡和發(fā)病率最高的疾病。高血壓是心血管疾病的主要危險因素之一，被認為是由于腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）和交感神經(jīng)系統(tǒng)活性過高以及鈉潴留所致。RAAS中的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）的功能是將血管緊張素I裂解為血管緊張素II，使血管收縮，間接升高血壓，而ACE2則將血管緊張素II水解為血管擴張劑血管緊張素（1-7），間接降血壓。因此，針對RAAS是控制心血管疾病的理想策略。合成的血管緊張素II于2017年獲得FDA批準，用于通過靜脈輸注增加敗血癥或其他分布式休克成人患者的血壓。Montone等人從斜生四面體微藻中分離篩選出的四種肽（WPRGYFL、GPDRPKFLGPF、WYGPDRPKFL和SDWDRF）顯示出對ACE的抑制活性。Liao等人發(fā)現(xiàn)來自蛋清的三肽IRW通過上調(diào)ACE2的表達來降低自發(fā)性高血壓大鼠的血壓。這些研究表明以RAAS為靶點的食物來源肽在治療心血管疾病方面具有潛在的應用價值。
利鈉肽 (NPs) ，包括心房利鈉肽 (ANP)、腦利鈉肽 (BNP) 和 C 型利鈉肽 (CNP)，是心臟和血管穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)節(jié)劑（圖12）。因此，針對 NPs 是預防或治療心血管疾病的另一種實用策略。奈西立肽是一種重組人 BNP，2001 年被 FDA 批準用于治療靜息或輕度呼吸困難患者的急性失代償性心力衰竭；然而，由于其特異性低和安全性有限，它尚未得到廣泛應用。NPs 主要通過 NPR-A 和/或 NPR-B 受體起作用，而 NPR-C 主要用于清除 NPs。Cenderitide 是一種雙重 NPR-A/NPR-B 激動劑，由 CNP 和從綠曼巴蛇中分離的樹眼鏡蛇利鈉肽的 C 端組成。Cenderitide 目前正處于臨床研究中，并已顯示出治療心力衰竭和腎衰竭的安全性和潛力。此外，一些對心血管疾病有益的肽正在動物身上進行測試。例如，在大鼠中輸注血管活性腸肽可增加心肌血管活性腸肽的濃度并逆轉(zhuǎn)現(xiàn)有的心肌纖維化，環(huán)肽 RD808 可中和 β 1 -腎上腺素能受體，從而減輕 β 1-腎上腺素受體。中樞促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子 (CRF) 相關(guān)肽系統(tǒng)目前作為預防心血管疾病的靶點受到越來越多的關(guān)注。CRF相關(guān)肽系統(tǒng)與心血管系統(tǒng)之間存在復雜的關(guān)系，但其在心血管功能中的確切調(diào)節(jié)作用仍有待確定。此外，在 2 型糖尿病患者中，循環(huán) DPP-4 活性增加，血流介導擴張降低。血流介導擴張是公認的內(nèi)皮功能障礙的替代標志物，也是未來心血管事件的預測因子，這表明 DPP-4 可能是預防心血管疾病的潛在靶點。
治療性肽在腸道疾病治療中的應用
在人體中，胃腸道菌群構(gòu)成復雜的微生態(tài)系統(tǒng)。通常，人體胃腸道菌群構(gòu)成復雜的微生態(tài)系統(tǒng)。通常，上皮通過提供物理屏障和分泌各種抗菌因子，包括抗菌肽（AMPs）來調(diào)節(jié)腸黏膜界面腸道菌群的組成。優(yōu)勢菌群（生理菌群）和弱菌群（致病菌）保持動態(tài)平衡，在外來細菌、病毒、寄生蟲、食物中毒、藥物不良反應、遺傳因素等引起的各種腸道疾病中，如腸炎、便秘、腸潰瘍、炎癥性腸�。↖BD）等，共生菌的多樣性均被破壞。抗生素的大量使用可能進一步降低共生菌的生物多樣性，不利于治療，甚至可能加重病情，例如IBD患者在確診前2-5年內(nèi)更有可能使用過抗生素。多肽藥物因特異性、有效性、低毒性等特點，在該領域引起了廣泛關(guān)注。
腸道正常菌群的顯著改變和宿主-微生物共生關(guān)系的破壞可能是 IBD 發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵。IBD 包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎，是由腸道免疫反應引起的，相關(guān)炎癥是由環(huán)境和遺傳因素相互作用引起的。但 IBD 的具體發(fā)病機制尚不明確，目前尚無有效的治療方法。IBD 患者腸道微生物多樣性明顯降低，兩大優(yōu)勢門厚壁菌門（毛螺菌科）和擬桿菌門明顯減少，而變形桿菌門明顯增多. 大量證據(jù)表明變形桿菌門成員在 IBD中發(fā)揮關(guān)鍵作用。脯氨酸-精氨酸-39 是一種由豬骨髓和淋巴組織自然分泌的小陽離子 AMP，已證實具有抗菌、免疫調(diào)節(jié)和腸上皮修復功能，可能為 IBD提供安全的替代療法。
克羅恩病患者通常接受腸切除術(shù)治療，導致短腸綜合征（SBS）。小腸損傷和出生時小腸異常短小也可能導致 SBS，其定義為與殘留小腸長度持續(xù)小于 200 cm 相關(guān)的癥狀。GLP-2 由腸內(nèi)分泌 L 細胞和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的各種神經(jīng)元產(chǎn)生（圖13），近年來，GLP-2在SBS治療中受到廣泛關(guān)注。GLP-2已被證實具有多種有益作用，包括刺激腸隱窩細胞生長、減少腸細胞凋亡、促進腸黏膜擴張、抑制胃酸分泌和胃排空、刺激腸道血流、增強腸道屏障功能、減輕炎癥損傷、促進營養(yǎng)和液體吸收。GLP - 2還調(diào)節(jié)氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白的表達，直接激活mTORC1，增加腸道上皮對氨基酸的吸收。一些特定的氨基酸（包括谷氨酰胺、谷氨酸、精氨酸、甘氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和含硫氨基酸）也被證明在維持腸道完整性方面發(fā)揮重要作用，包括防止腸道萎縮、改善腸道屏障功能、減少炎癥和細胞凋亡。內(nèi)源性GLP-2易被DPP-4降解，但GLP-2類似物替度魯肽通過將GLP-2 N端第二位的丙氨酸替換為甘氨酸，將半衰期從7分鐘延長至約2-3小時，有效阻止其被DPP-4降解。臨床研究表明，替度魯肽可有效減少或消除對腸外營養(yǎng)和/或靜脈輸液支持的需要，而替度魯肽在遠端回腸切除的幼豬中應用則顯著增加殘腸單位重量和蛋白質(zhì)合成。替度魯肽于2012年被FDA批準用于SBS患者的臨床治療。Wiśniewski等人設計了一系列GLP-2類似物，包括2-甘氨酸取代、10-正亮氨酸取代、11-和/或16-疏水取代等，其中許多對GLP-2R的療效優(yōu)于天然激素，表現(xiàn)出良好的受體選擇性和低系統(tǒng)清除率。其中，肽段（([2Gly, 10Nle, 11DPhe, 16Leu] hGLP-2-(1−33)-NH2 ）被選為臨床開發(fā)候選藥物. 胰高血糖素原家族中的 GLP-1 具有與 GLP-2 相似的功能，并已被建議用于治療 SBS。在一項研究中，五名 SBS 患者在接受 GLP-1 激動劑艾塞那肽治療后，排便頻率和形態(tài)均有所改善。同樣，GLP-1 減輕了九名 SBS 患者的腹瀉，但效果不如 GLP-2，而 GLP-1 和 GLP-2 的組合優(yōu)于單獨使用其中任何一種。胰高血糖素原家族的另一個成員腸促胰島素似乎也參與了許多過程，例如腸內(nèi)營養(yǎng)、運動和胃酸分泌，這表明開發(fā)腸促胰島素樣肽的前景. 其他生長因子如 EGF、促紅細胞生成素和肝細胞生長因子也已顯示出對 SBS 的治療潛力。EGF 和 GLP-2 的組合增加了三種 SBS 新生豬模型的小腸長度，表明 EGF 具有治療新生兒 SBS 的潛力。促紅細胞生成素通過刺激動物模型中緊密連接蛋白的表達來保護腸道屏障功能并保護胃腸道免受缺血/再灌注損傷，腸內(nèi)注射肝細胞生長因子可降低大鼠壞死性小腸結(jié)腸炎的發(fā)病率和嚴重程度。
囊性纖維化 (CF) 患者通常還會出現(xiàn)腸梗阻和便秘，可能發(fā)展為遠端腸梗阻綜合征。鳥苷酸環(huán)化酶 C (GCC) 受體激動劑利那洛肽于 2012 年獲 FDA 批準用于治療慢性便秘。利那洛肽還被證明可以改善 CF 模型小鼠的腸道運輸，盡管還需要進一步研究來評估其對 CF 患者腸道病理的影響。NHE3 抑制劑 tenapanor 通過抑制鈉吸收來改善 CF 小鼠的胃腸道運輸，這表明抑制 GCC 信號轉(zhuǎn)導和 NHE3可能是治療 CF 患者便秘的合適靶點。
除了藥物衍生肽外，肽也可能來自食物。Asn-Pro-Trp-Asp-Gln (NPWDQ) 是一種通過水解酪蛋白（一種主要的牛奶蛋白）獲得的肽，它顯著抑制了食物過敏原卵清蛋白滲透到人體腸道 Caco-2 細胞中，這表明這種肽可能改善腸道上皮屏障的功能。β-Casofensin 是一種在發(fā)酵乳中發(fā)現(xiàn)的肽，體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，早期服用 β-Casofensin 可通過保護杯狀細胞和促進傷口愈合來減少吲哚美辛引起的腸道損傷和炎癥。吲哚美辛引起的腸道損傷具有與克羅恩病相同的臨床、組織學和病理生理學特征提示，β-casofensin可能是克羅恩病的潛在輔助治療方法。
多肽藥物在畜禽腸道疾病治療中也有著廣闊的前景，劉等以天然蛇膽堿為原料，研制出改良合成肽KR-32，KR-32可改善產(chǎn)腸毒素大腸桿菌K88感染仔豬的脂肪酸吸收不良、乙醚提取物總消化率及腸道形態(tài)，提示KR-32具有潛在的藥用價值。C-BF是一種來源于抗菌肽的多肽，是AMP家族中最為突出的一個，被認為是最有前途的抗生素替代品。C-BF顯著改善了斷奶仔豬的生長，改善了LPS對小腸的結(jié)構(gòu)和發(fā)育損傷，這表明C-BF可能是治療LPS/病原體引起的腸道損傷的潛在藥物。
治療性肽在胃病治療中的應用
胃黏膜是人類和動物最脆弱的組織之一，胃病是常見的問題。幽門螺桿菌感染、非甾體抗炎藥、酒精、吸煙、情緒和壓力是造成胃損傷的主要因素，進而導致胃炎和潰瘍。胃病若不及時治療或治療不當，會發(fā)展成慢性病，持續(xù)的長期損傷會大大增加胃癌的風險。胃癌是目前全球第四大常見癌癥，在男性和女性癌癥死亡原因中分別排名第三和第五。
雖然目前還沒有肽類藥物被批準用于治療胃病，但近十年來，肽類藥物，包括內(nèi)源性和外源性肽類藥物在胃病中的作用得到了廣泛的研究。降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）廣泛分布于胃腸道系統(tǒng)，是辣椒素敏感感覺神經(jīng)的主要神經(jīng)遞質(zhì)。這些感覺神經(jīng)參與保護胃粘膜免受各種刺激，CGRP在此過程中起潛在介質(zhì)作用，增加胃粘膜血流，抑制胃酸分泌，防止細胞凋亡和氧化損傷。除CGRP外，一氧化氮合酶-一氧化氮（NOS-NO）和環(huán)氧合酶-前列腺素（COX-PG）系統(tǒng)對胃也有類似的保護作用。CGRP、NO 和 PG 被認為是胃保護的終端介質(zhì)，并介導許多內(nèi)源性肽的胃保護作用。乙醇引起的胃損傷的主要發(fā)病機制是胃微血管損傷。作為神經(jīng)生長因子誘導 (VGF) 基因衍生的肽，TLQP-21 由組成性 NO、PGE2 和生長抑素介導，表明中樞而非外周注射可以以劑量依賴性方式減輕乙醇引起的胃損傷, Novokinin (Arg-Pro-Leu-Lys-Pro-Trp) 是由卵激肽修飾的有效血管擴張和抗高血壓肽，對血管緊張素 II 2 型 (AT2) 受體有較高的選擇性親和力。張等研究發(fā)現(xiàn)，novokinin 以劑量依賴性方式抑制腦室內(nèi)注射后基礎胃酸分泌，保護胃黏膜免受酒精引起的損傷，這是通過介導 AT2 受體-PG 通路。這些結(jié)果提示了 TLQP-21 和 novokinin 在胃損傷治療中的價值。從廢啤酒酵母蛋白水解物 (尤其是 < 3 kDa) 中獲得的多肽提取物可減輕大鼠胃黏膜損傷，提示酵母多肽提取物在胃病治療中的潛在價值。
動物應激性胃損傷常被用作研究應激性胃病機制的模型，AMP鐵調(diào)素被認為是由壁細胞調(diào)節(jié)胃酸生成而產(chǎn)生的，敲除鐵調(diào)素的小鼠胃酸分泌明顯減少，提示鐵調(diào)素可能與應激條件下胃潰瘍的發(fā)生有關(guān)。nesfatin-1屬于厭食肽家族，存在于腸道的神經(jīng)元和內(nèi)分泌細胞中。Alexandra等的研究表明，nesfatin-1對水浸束縛應激大鼠胃有明顯的保護作用，其機制與胃液分泌減少、COX-PG和NOS-NO系統(tǒng)介導的充血、迷走神經(jīng)、感覺神經(jīng)及香草醛受體的激活有關(guān)。慢性溫和應激可引起大鼠胃潰瘍，生長抑素類似物奧曲肽可通過抑制細胞凋亡、炎癥和氧化來減輕胃潰.中樞而非外周注射催產(chǎn)素能消除大鼠束縛應激引起的餐后胃收縮增強，從而減少胃排空延遲，提示催產(chǎn)素可能是治療應激相關(guān)胃腸動力障礙的候選藥物。
胃癌是一種嚴重的胃部疾病，多種多肽在胃癌治療中顯示出良好的前景。GEBP11是通過噬菌體展示技術(shù)篩選和鑒定的一種新的九氨基酸歸巢肽。GEBP11選擇性地與人臍靜脈內(nèi)皮細胞和腫瘤血管結(jié)合，提示其可能是腫瘤顯像和靶向藥物遞送的重要候選藥物。碘131標記的雙歧PEG化GEBP11三聚體（131Imur2PEG- (GEBP11) 3）治療可顯著抑制裸鼠人胃癌異種移植瘤的生長，延長生存時間，提示131Imur2PEG- (GEBP11) 3可能是胃癌肽靶向治療的合適候選物，也是胃癌抗血管生成治療的藥物載體。幽門螺桿菌感染是胃癌的重要病因之一。HP-6（Pro-Gln-Pro-Lys-Val-Leu-Asp-Ser）是從衣藻微生物水解產(chǎn)物中分離的活性肽，已被證明具有抵抗幽門螺桿菌誘導的致癌性。HP-6通過抑制EGFR活化，下調(diào)磷酸肌醇3-激酶/Akt信號轉(zhuǎn)導和β-catenin核轉(zhuǎn)位，有效抑制幽門螺桿菌誘導的人胃腺癌細胞（AGS）增殖和遷移，而不抑制細菌活力或AGS細胞侵襲。Zhang等人合成了AMP pexiganan及其納米顆粒（PNPs），其表現(xiàn)出抗幽門螺桿菌活性，并且比pexiganan對小鼠胃中的幽門螺桿菌有更強的清除能力，并顯示出治療和預防幽門螺桿菌相關(guān)胃病的潛力。TFF1是一種與黏蛋白相關(guān)的胃黏膜細胞分泌肽。TFF1的表達在幽門螺桿菌感染的急性期而非慢性期在胃竇中上調(diào)小鼠感染，并且與炎癥反應呈負相關(guān)，表明 TFF1 可能有助于細胞抵抗細菌和慢性炎癥的發(fā)展。同屬一個家族的 TFF2 已被證明能與胃泌素 MUC6 相互作用，穩(wěn)定胃黏液屏障，維持胃黏膜完整性。
多肽類藥物在胃動力方面也有調(diào)節(jié)作用。外周注射GLP-2通過增加CGRP和內(nèi)源性PGs而非NO來增加胃腸道血流量和胃粘膜血流量。外源性GLP-1在離體全胃模型中通過神經(jīng)引起NO釋放到胃竇，從而降低小鼠胃動力。但已獲批的GLP-1/2衍生肽是否具有類似作用仍有待研究。BNP具有擴張血管的特性，可以增加內(nèi)臟灌注和氧合，重組BNP已被證實能增加胃粘膜微血管中的血紅蛋白氧合. 胃動素和生長素釋放肽屬于同一肽家族，這些激素在胃腸道運動調(diào)節(jié)中起著重要作用。生長素釋放肽和胃動素可以在體外和體內(nèi)協(xié)同刺激強烈的胃收縮。胃動素以及胃動素和生長素釋放肽的結(jié)合通過組胺介導的途徑刺激鼩鼱胃酸分泌。
治療性肽在癌癥治療中的應用
傳統(tǒng)的癌癥治療方法包括手術(shù)和放療，對晚期癌癥患者療效有限。隨后靶向治療和免疫治療的發(fā)展，大大提高了癌癥患者的生存率。靶向治療利用腫瘤細胞對特定分子或信號通路的依賴，以“導彈”的方式殺死腫瘤細胞。免疫治療藥物并不直接攻擊腫瘤細胞，而是調(diào)節(jié)患者自身的免疫系統(tǒng)，通過靶向免疫檢查點來攻擊腫瘤細胞，PD-1/PD-L1是眾所周知的免疫檢查點，目前已有5種針對PD-1/PD-L1相互作用的單克隆抗體被FDA批準用于治療癌癥，但抗體存在成本高、口服適應性差、免疫原性強等缺點。多肽由于分子尺寸小、親和力高、易修飾、免疫原性低等優(yōu)點，在腫瘤診斷和治療領域也引起了人們的關(guān)注，一些修飾后的多肽還表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，例如Carvajal等人開發(fā)了穩(wěn)定的α-螺旋肽作為MDM2和MDMX的抑制劑，用于治療p53依賴性癌癥。
天然肽在體內(nèi)的半衰期較短，針對腫瘤細胞中各種異常表達受體的肽通常是經(jīng)過修飾的肽類似物。這些肽的生產(chǎn)主要有三種方法，各有優(yōu)缺點：1）從天然蛋白質(zhì)中衍生；2）化學合成和基于結(jié)構(gòu)的合理工程化；3）肽庫篩選。其中，噬菌體展示技術(shù)是一種傳統(tǒng)且應用廣泛的方法，具有操作簡單、能有效篩選大量不同肽的優(yōu)點。
多肽在腫瘤治療中的應用主要有四種方式：1）利用放射性同位素、染料或其他已報道的分子標記的多肽作為探針，用于腫瘤診斷和成像；2）利用肽偶聯(lián)的納米材料進行腫瘤治療；3）利用肽疫苗激活免疫系統(tǒng)進行預防；4）單獨使用肽作為靶向藥物（圖14）。
來自特定靶蛋白的抗原肽可以作為抗癌肽疫苗，通過與抗原呈遞細胞上的主要組織相容性復合體 (MHC) 結(jié)合，觸發(fā)輔助或細胞毒性 T 細胞的抗腫瘤作用。EGFR，例如 EGFR1 和 HER2，是眾所周知的癌癥治療靶點�；� HER2 結(jié)構(gòu)的肽疫苗 TERT572Y 被用于 46 名晚期非小細胞肺癌患者。皮下注射 TERT572Y 可誘導 TERT 特異性免疫反應并顯著延長生存期。Manijeh等通過PEPOP方法計算并預測潛在表位，從HER2胞外區(qū)中篩選出多種肽序列作為候選序列，通過分子對接評估這些候選肽與MHC I類和II類分子的結(jié)合親和力，尋找肽與MHC I類和II類分子最穩(wěn)定的結(jié)合結(jié)構(gòu)，篩選出MHC I類和II類結(jié)合肽作為乳腺癌肽疫苗396但大多數(shù)肽疫苗臨床試驗未能顯示出優(yōu)異的治療效果，肽疫苗也因此很少受到關(guān)注。不過，Takumi等人認為包括肽在內(nèi)的大多數(shù)癌癥疫苗在臨床研究中未能成功的主要原因是其免疫原性較差，并建議優(yōu)化肽的配方、佐劑和給藥途徑將獲得理想的效果。肽被稱為細胞穿透肽（CPP），也可以作為藥物載體，將其他肽、蛋白質(zhì)、DNA、小RNA和藥物運送到細胞中。由Nerinetide和CPP Tat組成的CPP-藥物構(gòu)建體被用于將Nerinetide遞送穿過血腦屏障并進入神經(jīng)元. 肽還通過與抗原結(jié)合以誘導抗原特異性免疫耐受并降低脫靶反應的風險，顯示出良好的傳遞功能 . Tsoras 使用肽納米簇來改善肽亞單位疫苗對癌胚抗原的免疫原性 .
多肽除了作為藥物載體、疫苗外，還可以通過與靶受體結(jié)合發(fā)揮抗腫瘤作用，其中最受關(guān)注的是針對PD-1/PD-L1信號通路的多肽。Boohaker等設計了一種PD-L1肽模擬物PL120131，該肽可以通過與PD-1結(jié)合來干擾PD-1/PD-L1的相互作用，在3D共培養(yǎng)模型中，PL120131比PD-1抗體更能維持共培養(yǎng)T細胞的存活和活性。Zhou等基于與PD-1和PD-L1結(jié)合的多肽，設計了自抑制肽DS-I和DS-II及其環(huán)肽形式，對PD-1表現(xiàn)出很強的親和力，Abbas 等人設計了一種新的靶向 PD-1 的多肽FITC-YT-16，該多肽在體外顯著增強了T細胞的抗腫瘤活性，而 Sasikumar 等人設計了多肽 NP-12，與PD-1競爭性結(jié)合 PD-L1。此外，NP-12 在黑色素瘤、結(jié)腸癌和腎細胞癌的臨床前模型中，在抑制原發(fā)性腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移方面表現(xiàn)出與商業(yè)化 PD-1 靶向抗體相同的效果。雖然這些肽還不適合阻斷PD-1/PD-L1來治療腫瘤，但它們具有廣闊的前景。來自動物的毒性肽（VP）也可能表現(xiàn)出抗腫瘤作用。由于VP天然靶向哺乳動物受體，它們對細胞膜上的特定離子通道和受體表現(xiàn)出高度的特異性和選擇性。從智利蜘蛛中分離出來的肽毒素Hanatoxin-1，特異性地阻斷了膜上的K +通道。在結(jié)腸癌的發(fā)展過程中觀察到了K +通道的高表達，Okada等人發(fā)現(xiàn)從Lachesana sp中純化的致孔肽LaFr26. 蜘蛛毒液對肺癌細胞系 LX22 和 BEN 有細胞毒性作用，這兩種細胞表達內(nèi)源性 K +電流。AMPs 在腫瘤中的作用也引起了人們的關(guān)注。一些 AMPs 已證明具有抗腫瘤活性，而另一些則促進腫瘤發(fā)展。Strzelecka 等人合成的簡化 θ-防御素類似物在 3D 培養(yǎng)模型中抑制了乳腺癌細胞的生長，這表明 θ-防御素衍生物具有抗癌潛力，抗癌肽是陽離子兩親分子，通過折疊依賴性膜破裂優(yōu)先殺死癌細胞。參考抗癌肽的膜特異性相互作用，Aronson 等人制備了一類新型肽脂質(zhì)顆粒，它們可以與腫瘤細胞膜快速融合并介導細胞殺傷，對正常細胞幾乎沒有毒性，表明了一種新的腫瘤溶解策略。
雖然許多多肽在臨床前和臨床研究中都顯示出良好的抗腫瘤效果，但目前只有兩種多肽被批準用于治療腫瘤，分別是用于骨肉瘤的米法莫替德和用于多發(fā)性骨髓瘤的卡非佐米，而針對肺癌和胃癌等更常見腫瘤的治療性多肽的治療策略研究仍在進行中。因此關(guān)鍵在于尋找更多在腫瘤細胞中特異性表達的受體靶點，并加強其醫(yī)學轉(zhuǎn)化。此外，針對各種腫瘤受體的多肽組合也是一個潛在的策略。
抗病毒肽
病毒寄生于所有生物，包括人類、動物、植物、細菌和古細菌。人類一直飽受病毒性疾病之苦，包括埃博拉出血熱、流感和獲得性免疫缺陷綜合征（艾滋�。�。盡管過去二十年來，人們在抗病毒藥物研發(fā)方面付出了巨大努力，多種抗病毒藥物已獲批并投入臨床使用，但艾滋病等一些疾病仍然沒有有效的治療方法。
抗病毒肽的研究已成為一個熱門話題，因為肽類藥物具有高度的特異性和活性�？共《倦闹饕ㄟ^靶向病毒或其宿主來阻斷感染。恩夫韋肽是第一個獲批的抗病毒肽，是一種 36 個氨基酸的肽，它通過結(jié)合 gp41（HIV 包膜蛋白）的七肽重復結(jié)構(gòu)域來阻止其融合，從而阻斷 HIV 感染。2011 年，抗病毒肽藥物博賽潑維和特拉潑維被批準用于臨床治療丙型肝炎病毒 (HCV) 。它們均與 HCV NS3/4A 絲氨酸蛋白酶結(jié)合，抑制蛋白酶活性，從而阻斷宿主體內(nèi)的 HCV 復制. 更多關(guān)于抗病毒肽候選藥物的研究正在進行臨床前和臨床研究中，包括針對 HBV 和 HDV 的 myrcludex B ，針對流感病毒的 flufirvitide ，以及針對 HIV-1 的 sifuvirtide。
2020年以來，新型冠狀病毒SARS-CoV-2引起的呼吸道大流行性疾病嚴重擾亂了全世界人們的生活。自2020年初疫情開始以來，科學家們投入了大量的精力研究COVID-19的感染機制，并尋找抗COVID-19的治療方法和藥物，包括多肽類藥物。COVID - 19基因組被快速測序為一種有包膜的正鏈RNA冠狀病毒，基因組大小約為29.9kb，與蝙蝠冠狀病毒和SARS-CoV病毒密切相關(guān)
疫苗被普遍認為是預防流行病傳播的有效手段，目前已在許多國家獲批使用，包括基于mRNA的疫苗 、重組腺病毒載體疫苗、滅活疫苗等。肽類疫苗具有特異性高、安全性好、易生產(chǎn)等優(yōu)勢，成為SARS-CoV-2疫苗研發(fā)中一個活躍的研究方向�；诟腥緳C制，多個研究小組設計和評估了針對SARS-CoV-2的肽疫苗。他們利用免疫信息學技術(shù)分析和識別了特異性識別SARS-CoV-2刺突糖蛋白的B細胞和T細胞關(guān)鍵表位。Li等人和Chakraborty等人將天然表位序列作為針對SARS-CoV-2的疫苗候選物 。而Bhattacharya等人和Waqas則嘗試基于來自B細胞和T細胞的表位片段構(gòu)建新的肽作為COVID-19疫苗候選物 。其他研究小組也開展了類似的工作。Herst 等人嘗試利用針對埃博拉扎伊爾病毒的 CTL 肽疫苗研究平臺設計 COVID-19 肽疫苗，并獲得了一系列肽疫苗候選物。許多其他研究集中于利用合成肽或核苷酸阻斷 SARS-CoV-2 的感染過程。
在 COVID-19 疫情期間，抗病毒肽的開發(fā)引起了廣泛關(guān)注，尤其是針對 SARS-CoV-2 的肽疫苗的開發(fā)。免疫信息學表征、基于表位的設計、計算機識別和分子對接等新技術(shù)已被迅速用于設計和識別肽疫苗候選物。盡管尚未有肽疫苗獲批用于治療 COVID-19，但在肽疫苗的開發(fā)方面已經(jīng)積累了寶貴的經(jīng)驗，這些疫苗不僅針對 SARS-CoV-2，而且針對未來的新病毒。
結(jié)論與觀點
近年來，多肽因其獨特的生化特性和治療潛力而成為一類獨特的治療藥物。盡管多肽在某些方面優(yōu)于小分子和大分子生物制劑，但由于氨基酸的內(nèi)在局限性，它們往往存在膜不通透性和體內(nèi)穩(wěn)定性差的問題。為了克服這些缺點，人們對多肽藥物的發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和優(yōu)化進行了廣泛的研究。傳統(tǒng)的先導肽發(fā)現(xiàn)方法與合理設計和噬菌體展示等新技術(shù)的結(jié)合，為在短時間內(nèi)開發(fā)有效和選擇性的先導肽提供了可靠的方法�；瘜W和生物重組合成方法的單獨或聯(lián)合使用可以高效、可靠地大規(guī)模生產(chǎn)合成肽。這些肽可以通過化學合成或遺傳密碼擴展以位點特異性方式進一步修飾，以增強其穩(wěn)定性和生理活性。
雖然治療性肽領域始于天然激素，但此后發(fā)現(xiàn)和開發(fā)趨勢已從簡單模仿天然激素或來自自然界的肽轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠碓O計具有理想生化和生理活性的肽。分子生物學、肽化學和肽遞送技術(shù)的重大突破使肽藥物發(fā)現(xiàn)、肽生產(chǎn)及其治療應用領域取得了重大進展。迄今為止，已有 80 多種治療性肽進入全球市場，數(shù)百種肽正在進行臨床前研究和臨床開發(fā)。這些肽藥物已被應用于廣泛的疾病，例如糖尿病、心血管疾病、胃腸道疾病、癌癥、傳染病、以及疫苗開發(fā)�？紤]到其巨大的治療潛力、市場前景和經(jīng)濟價值，我們預計治療性肽將繼續(xù)吸引投資和研究力度，并取得長期成功。
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