Peptide Oligonucleotide
多肽公海gh555000aa线路检测偶联物(Peptide-Oligonucleotides Conjugate,简称POC)是一种创新的公海gh555000aa线路检测偶联分子,一般通过连接子将多肽与公海gh555000aa线路检测连接在一起。它巧妙地融合了多肽的细胞穿透能力、靶向性以及公海gh555000aa线路检测的基因调控等特性,从而显著提升了公海gh555000aa线路检测药物的细胞摄取效率、组织递送能力和生物利用度等,为公海gh555000aa线路检测药物的递送和治疗效果带来了质的飞跃。
POC主要由多肽、连接子、公海gh555000aa线路检测三部分组成(见图1)。
图1 POC基本结构
多肽(Peptide)
多肽凭借小分子量、低免疫原性、高特异性和肾脏排泄等特点,兼具大分子和小分子的优势(见表1),其靶向功能在多种应用场景中展现了显著效果,因此多肽是一种极具潜力的递送平台。相比目前的抗体靶向性,环化后的多肽其亲和力也达到了nM级别,内吞效率并不完全与亲和力相关,多肽内吞后也需要解离。多肽分子量小、可通过非天然氨基酸改造来延长半衰期,与抗体分子量相差将近150倍,注射剂量差异是相当可观的。这对于杂质控制及降低副作用优势极其明显。
表1 多肽的特点
类别 | 多肽 | 小分子 | 抗体 |
分子量 | 500-10000 | <1000 | >15000 |
特异性/选择性 | 高 | 低 | 高 |
生物活性 | 高 | 低 | 高 |
毒副作用 | 低 | 高 | 低 |
免疫原性 | 低 | 很低 | 高 |
组织渗透性 | 高 | 高 | 低 |
排泄途径 | 肾 | 肝 | 肝 |
在POC中,多肽主要分为2类:细胞穿膜肽(CPPs,Cell Penetrating Peptide)和细胞靶向肽(CTPs,Cell Targeting Peptide)。
细胞穿膜肽是一类介于4-40个氨基酸之间的小肽,可穿过细胞膜。它们既能自主移动,又能搭载核酸、蛋白质、药物等分子,凭借将”分子精准运输至细胞内的独特能力,成为疾病治疗领域的研究焦点。按照来源分类,CPPs主要分为:蛋白质源性CPPs、修饰CPPs、设计CPPs(见表2);按照理化性质分类,CPPs主要分为:阳离子CPPs、两亲性CPPs、疏水CPPs。目前主要存在两种CPPs穿膜机制:一种是直接穿膜(即非能量依赖型途径),另一种是能量依赖型的内吞作用。具体采用哪种方式进入细胞,与CPPs本身的物理化学特性,携带分子的大小、电荷和种类,CPPs与分子复合体的浓度,以及所处理的组织和细胞类型等因素密切相关。
表2 常见的CPPs
细胞穿透肽 | 序列 | 来源 | 理化性质 | |
蛋白质源性CPPs | TAT(48-60) | GRKKRRQRRRPPQ | 来源于HIV-TAT的天然蛋白质 | 阳离子型 |
Pentratin | RQIKIWFQNRRMKWKK | 来源于同源结构域转录 | 两亲性型 | |
修饰CPPs | Transportan | GWTLNASGULLGKINLKALAALAKKIL | 由含有丙肽的N端和含有乳脂的C端组成 | 两亲性型 |
Transportan 10 | AGYLLGKINLKALAALAKKIL | 在N端运输中缺失6个氨基酸 | 两亲性型 | |
PepFact 14 | Stearyl-AGYLLGKLLOOLAAALOOLL | 利用鸟氨酸和亮氨酸代替鸟氨酸与异亮氨酸的运输 | 两亲性型 | |
设计CPPs | Polyarginine | Rn(n=6-12) | 通过氢键诱导精氨酸与阴离子磷酸盐、硫酸盐和羧酸盐的胍基集团结合吸附在细胞膜表面 | 阳离子型 |
Pep-1 | KETWWETWWTEWSQPKKKRKV | 由三个结构域组成,一个富含疏水性色氨酸结构域,一个富含赖氨酸结构域和一个间隔区 | 两亲性型 |
细胞靶向肽是一类能够特异性地与某些组织或细胞表面高度表达的受体结合的多肽。它们通过与特定受体的相互作用,实现对特定细胞或组织的靶向递送,从而提高药物的靶向性和治疗效果。其高亲和力和特异性减少了非靶组织的药物分布,可以有效降低副作用。常见的CTPs有PEGA(与肿瘤血管表面分子结合的多肽分子)、生长激素抑制素类似物、蛙皮素肽类似物、RGD等(见表3)。
表3 常见的CTPs
细胞靶向肽 | 序列 | 靶点 |
蛙皮素肽类 | pEQRLGNQWAVGHLM | 蛙皮素受体 可在各种癌细胞上过度表达,如:BB2受体(也称胃泌素释放肽受体)在乳腺癌、前列腺癌、小细胞肺癌和胰腺癌中呈正调节 |
GnRH(LHRH)类 | pEHWSYGLRPG | GnRH受体 在与生殖系统相关的癌细胞中高表达,如前列腺癌、乳腺癌和卵巢癌 |
生长激素抑制素类 | AGCKNFFWKTFTSC | 生长激素抑制素受体 生长激素抑制素受体2和生长激素抑制素受体5可在如乳腺癌、肺癌和神经内分泌肿瘤中过度表达 |
RGD肽类 | RGD | 整合素、神经苯胺-1 整合素在肿瘤血管内皮上特异性表达,神经苯胺-1在血管源性管道和肿瘤细胞上都过度表达 |
PEGA肽类 | CPGPEGAGC | 膜结合氨基肽酶 PEGA在血管网中累积,在癌前乳房组织和原发性乳腺癌中表达 |
连接子(Linker)
连接子是用于将多肽与公海gh555000aa线路检测连接的化学结构,需具备一定的稳定性,并能在细胞内特定环境中释放公海gh555000aa线路检测。连接区域常见的官能团大致可分为四类:不可裂解、酸可裂解、氧化还原型和酶可裂解连接子(见表4)。
表4 常见的连接子
类型 | 连接方式 | 结构 |
不可裂解型 | Carbon chain | ![]() |
Amido bond | ![]() | |
Ether bond | ![]() | |
酸可裂解型 | Hydrazone bond | ![]() |
Vinyl ether bond | ![]() | |
Acetal/Ketal bond | ![]() | |
氧化还原型 | Disulfide bond | ![]() |
Gly-Phe-Leu-Gly | ![]() | |
Val-Cit(Cit=Citrulline) | ![]() | |
Phe-Lys | ![]() |
不可裂解型连接子是最简单的连接方式,常见形式包括酯、酰胺、硫醚、肟键、三唑和γ-氨基丁酸等。这种连接子在血液中稳定,能避免药物在未到达肿瘤组织前过早释放,从而降低脱靶毒性。
酸可裂解连接子是一种在酸性环境下可被水解的化学结构,其作用机制是利用细胞内内涵体(pH 5.5–6.0)和溶酶体(pH 4.5–5.0)的酸性环境来释放药物,同时在生理条件(pH 7.4)下保持稳定。目前应用最广泛的酸可裂解连接子是腙键,其在中性环境下稳定,而在弱酸性环境下易水解,从而实现药物的精准释放。
氧化还原型连接子是一种在氧化还原条件下可被裂解的化学结构,通常含有二硫键,肿瘤细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)水平远高于正常细胞,二硫键在此环境下可被高效还原裂解,从而实现药物的精准释放。
酶可裂解连接子通常由特定序列的短肽构成。在血液中,由于蛋白酶活性受到pH值和血清蛋白酶抑制剂的抑制,连接子保持稳定。进入肿瘤细胞后,连接子会被细胞内过表达的蛋白酶特异性识别并裂解,从而释放药物。常见的酶可裂解连接子包括:(1)组织蛋白酶B(Cathepsin B,CatB): Val-Cit、Val-Ala和甘Gly-Phe-Leu-Gly等短肽;(2)基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinases,MMPs)。
公海gh555000aa线路检测(Oligonucleotide)
公海gh555000aa线路检测是POC发挥基因调控作用的关键组分,其主要类别有siRNA、ASO等。
siRNA(小干扰RNA)是指RNA干扰过程中人工体外合成的小片段RNA,被RISC识别结合之后,siRNA发生解链,反义链可以与目标基因的mRNA相互作用,导致mRNA降解或抑制转录, 从而阻止目标基因的表达。CPPs、CTPs与siRNA缀合可以增强siRNA的递送和靶向。近年来Ionis Pharmaceuticals正在开发一种靶向LDLR的多肽偶联递送平台用于siRNA递送,通过噬菌体展示和化学优化,该平台的环肽能高效结合LDLR,显著提升siRNA递送效率,有望突破血脑屏障,精准靶向中枢神经系统。Alnylam是siRNA领域的领先企业,其多肽偶联物平台专注于将siRNA递送至多种组织,包括中枢神经系统、肌肉组织、肺部和心脏,2021年,Alnylam与PeptiDream达成合作,共同开发多肽-siRNA偶联药物,利用创新的递送系统,将药物递送至肝外组织。
ASO(反义公海gh555000aa线路检测)是指短的、人工合成的寡聚核苷酸,能与靶基因RNA/DNA区域形成互补,从而能够阻止其转录、翻译。ASO与多肽偶联不仅提高了药物的靶向性和递送效率,还降低了免疫原性,展现出广阔的应用前景。PepGen的EDO™肽-公海gh555000aa线路检测偶联递送平台通过优化结构,显著提升了溶酶体逃逸效率,其核心产品PGN-EDO51是一种多肽-ASO偶联药物,正处于临床二期研究阶段,用于治疗杜氏肌营养不良症(DMD),该药物通过外显子跳跃技术生成功能性的抗萎缩蛋白,展现出较高的治疗潜力。
POC的合成
1. 固相合成
POC的固相合成是指在同一固相载体上依次合成多肽和公海gh555000aa线路检测片段的方法,通过功能化连接子将两者连接,通常先使用叔丁基羰基(Boc)氨基酸(带有碱不稳定的基团保护基团)合成肽部分,以避免存在公海gh555000aa线路检测的情况下使用强酸。优势:避免单独合成后再偶联的复杂步骤,减少操作损失;通过连接子实现高效连接。局限性:化学兼容性要求高,需要试剂和保护基团需高度兼容;合成长度受限;设备和试剂成本高,限制大规模应用。
2.液相合成
液相合成是指在溶液中将预先合成的肽和公海gh555000aa线路检测通过化学反应进行偶联(见表5)。这种方法避免了逐步固相合成中化学兼容性的问题,允许分别优化多肽和公海gh555000aa线路检测的合成条件。优势:可以分别优化多肽和公海gh555000aa线路检测的合成条件;适用于各种长度和复杂结构的多肽和公海gh555000aa线路检测;通过引入特定的反应性基团,实现高效偶联。局限性:需要分别合成和纯化多肽和公海gh555000aa线路检测片段;某些高度疏水性或聚阳离子片段可能在水性溶剂中溶解度较差。
表5常用的偶联方式
反应类型 | 公海gh555000aa线路检测修饰方式 | 多肽修饰方式 |
迈克尔加成反应 | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | |
铜催化叠氮烷环加成点击化学反应 | ![]() | ![]() |
![]() | ||
非铜催化的叠氮-DBCO烷环加成点击化学反应 | ![]() | ![]() |
POC的优势
1. 高效的细胞穿透能力
POC借助细胞穿透肽(CPPs)的特性,可高效将公海gh555000aa线路检测送入细胞内,突破细胞膜限制,显著提升公海gh555000aa线路检测药物的递送效率,尤其适用于难以穿透的细胞类型。
2. 靶向性与特异性
POC通过设计特定多肽序列或靶向细胞受体(如TfR1),实现精准递送,提高药物有效性,减少非靶组织分布,降低副作用。Ammala 等人探索了通过胰高血糖素样肽 -1 受体(GLP1R)的配体诱导内化,将反义公海gh555000aa线路检测(ASO)靶向递送至胰腺β细胞的方法。
3. 增强的稳定性和生物利用度
多肽可保护公海gh555000aa线路检测免被核酸酶降解,延长其体内半衰期。例如POC在酸性环境(如肿瘤微环境)中具有pH响应性,可在靶组织释放药物,而在正常组织中保持稳定。
4.低免疫原性与安全性
多肽本身具有低免疫原性,结合其小分子量的特点,POC在体内作用时表现出较低的免疫反应。这种特性使其在长期治疗中更具优势。
POC的应用前景
1. 抗癌治疗
POC可以将公海gh555000aa线路检测精准递送至肿瘤细胞,抑制癌基因的表达或诱导癌细胞凋亡。例如,某些POC能够选择性地识别并破坏高致癌的miRNA(如miR-21),从而抑制肿瘤生长。
2. 遗传疾病治疗
POC通过靶向递送公海gh555000aa线路检测,能够实现对特定基因的调控或修复,用于治疗遗传性疾病(如杜氏肌营养不良症和脊髓性肌萎缩症)。例如,一些研究利用细胞穿透肽(CPPs)将公海gh555000aa线路检测递送至目标细胞,显著提高了治疗效果。
3.神经系统疾病
POC能够穿透血脑屏障,递送治疗性公海gh555000aa线路检测至中枢神经系统,为神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)的治疗提供新思路。
POC全球市场现况
多肽公海gh555000aa线路检测偶联物作为一种新兴的生物技术产品,正在全球范围内逐步获得关注,其市场正在快速增长,随着技术的进步和应用领域的拓展,预计未来几年将保持较高的增长率。2023年,全球多肽公海gh555000aa线路检测偶联物(POC)市场销售额达到了数亿美元,预计到2030年将达到更高的水平,2024-2030年期间的年复合增长率(CAGR)显著。目前,全球POC市场的主要参与者包括Ionis、Alnylam、Arrowhead、Entrada、PepGen等(见表6)。这些公司通过不断扩展产品组合、加强研发能力和市场布局,来提升其在POC市场的竞争力。
表6 全球多肽偶联公海gh555000aa线路检测药物研究情况
公司 | 合作 | 公海gh555000aa线路检测/递送技术 | 靶点 | 组织 | 临床开发情况 |
Ionis | Bicycle | ASO/环肽 | TfR1 | 肌肉BBB | 临床前 |
Ionis | Vet-horus | siRNA/环肽 | LDLR | BBB | 临床前 |
Alnylam | PeptiDream | siRNA/环肽 | 未披露 | 肌肉、肺部等 | 临床前 |
Arrowhead | - | siRNA/RGD多肽 | avβ6 | 肺部 | 临床Ⅰ期 |
Entrada | In-house | PMO/CCPs | - | 肌肉 | 临床Ⅰ期 |
PepGen | In-house | PMO/CCPs | - | 肌肉 | 临床Ⅱ期 |
公海gh555000aa线路检测生物-修饰与偶联技术平台
公海gh555000aa线路检测生物拥有完善的公海gh555000aa线路检测及其偶联物合成、工艺开发、修饰与偶联、分析、生物评价等服务平台,可以根据客户需求进行各种公海gh555000aa线路检测与多肽的偶联合成,并可进行相关的偶联工艺开发、分析检测及生物评价等。
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