多肽在生物医药和诊断试剂中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-11-07
/ 2

多肽在生物医药和诊断试剂中的应用

梁冠泽

广州华腾生物医药科技有限公司  广东省广州市510000

摘要:多肽是一种α-氨基酸肽键连接形成的化合物,属于蛋白质水解形成的中间产物,对皮肤与人体均可起到良好作用,可用于医学领域、化妆品等领域的物质。医药领域主要是细胞因子模拟肽、抗菌性活性肽与诊断用多肽等,本文对多肽在生物医药和诊断试剂中的应用情况作综述,为临床实际应用提供参考。

关键词:多肽;生物医药;诊断试剂;应用

    多肽在医学领域的应用主要有抗氧化和调节免疫力、促皮肤愈合以及延缓衰老等,目前临床应用广泛的是多种生长因子模拟肽与抗菌性活性肽等,也有用于心血管疾病的多肽和其他药用小肽等。诊断用多肽通常是作为抗原检测的抗体,多肽抗体常用于病毒与细胞、支原体以及螺旋体等微生物和寄生虫等抗体检测,有较强的特异性,尤其是制备简单,临床可以广泛应用,可推动医疗健康事业的进一步发展。

1、抗肿瘤多肽

肿瘤组织的形成原因较多,但病理组织研究指出肿瘤与癌基因表达调控的情况有关,肿瘤不同则生成时的酶存在差异,有不同的调控因子,通常特异性小肽对肿瘤的调控因子能发挥作用,有封闭活性位点的作用,这样可以预防肿瘤组织的发生。目前已知的肿瘤相关基因与肿瘤产生调控因子诸多,可以筛选和靶点特异结合的多肽,比如多肽可用于妇科恶性肿瘤治疗,蜂毒肽已证实对乳腺癌和卵巢癌等肿瘤有良好的治疗效果,天然环肽RA-V可以对人类的乳腺癌细胞起到杀伤效果,可能与这种多肽能阻断3-磷酸肌苷依赖性蛋白激酶1-丝氨酸/苏氨酸激酶相互作用有关,经此起到诱导细胞凋亡的效果。

多肽可获得良好的抗癌药物,主要的抗肿瘤机制是能对肿瘤细胞增殖起到抑制效果,也能阻止肿瘤血管的生成,对肿瘤细胞凋亡有诱导作用,可以激活患者的机体免疫反应,使机体的内环境稳定。有研究指出海绵中分离提取的多肽hemiasterlins能与微管蛋白结合,起到微管解聚的阻止作用,使有丝分裂被影响,达到细胞增殖抑制作用,合成的多肽SA12对p16表达有上调作用,对细胞周期调控蛋白CDK4有下调作用。陈祖倩等研究对靶向PD-L1的多肽抑制剂筛选及抗肿瘤活性进行评价,指出用分子对接及分子动力学分析,能得到低毒性多肽化合物,对PD-1/PD-L1互相作用有阻断效果,能使IL-2分泌水平提高,T细胞浸润活性可有效提升,有助于抗癌的免疫反应被重新激活[1]

2、多肽疫苗

多肽疫苗主要是根据病原体抗原基因,以化学合成技术制备的疫苗,这种疫苗无毒力回升或者灭活不全等方面情况,疫苗的成分更为简单,且质量控制难度较低,通常要根据抗原基因情况进行特殊的结构设计,形成特殊的递送系统或者佐剂。这种疫苗目前是疫苗领域的研究热点,特别是可用于病毒的多肽疫苗,有研究指出针对艾滋病、丙型肝炎的多肽疫苗研究有较好的结果,比如美国研究的两种艾滋病-1病毒多肽疫苗,通过人体I期试验显示多肽疫苗可以对机体产生特异性抗体起到刺激作用,对特异性细胞免疫也有刺激效果,且整体使用安全性高。徐娅玲的研究对ASFV亚单位疫苗和多肽疫苗免疫效力进行评估,成功构建ASFV亚单位疫苗,经免疫小鼠试验指出多肽疫苗可产生高水平特异性抗体,对脾脏淋巴细胞增殖有刺激效果,可对细胞因子IL-4与IL-2、IFN-γ的产生起到诱导作用[2]。有研究指出关于丙肝病毒多肽疫苗的效果良好,在病毒的外膜蛋白E2内筛选一段多肽,对机体产生刺激,使机体的保护性抗体水平增多,这对患者的病毒毒性有显著控制效果,能更好的控制患者的病情。

3、多肽导向药物

多肽导向药物主要是受体导向的多肽靶向药物,研究指出多肽在人体内有载体的作用,可以把药物吸附或者装载在载体上,而多肽有很好的生物相容性,能制成各种多肽靶向药物,可对药物成分起到控制释放效果。临床研究显示受体导向多肽靶向药物载体主要是小片段多肽,这种多肽药物的毒性低,有很强的靶向性,不会对患者机体造成免疫原性,对肿瘤患者进行靶向治疗的效果显著。现已证实肿瘤细胞表面有多肽类受体高表达的情况,部分短肽能起到导向物的作用,可以和配体受体产生特异性结合,对靶向药物递送系统起到作用,比如蛙皮素是一种胃泌素释放多肽受体介导的药物,将药物成分介导到靶向药物递送系统中发挥效果,研究显示上述药物对三种肾癌细胞株有治疗作用,和细胞膜上存在的BN/GRP受体结合而抑制表达,抑制肿瘤组织生长的作用显著[3]。生长抑素为sR受体介导的药物,对结直肠癌患者的抑癌基因p53变异有调节作用,能和SRIF类似物连接而生成靶向SRF复合物,这种物质对AN201的定向转运有促进作用,能使该物质被转运到肿瘤细胞内,提高药物浓度和抑癌效果,起到明显的抗肿瘤效果。

4、用于心血管疾病的多肽

心血管疾病患者降压、控糖与调脂等非常重要,因为多数心血管疾病患者有高血压、高血脂等情况,现有研究指出大量植物中医中含有多肽,能起到降压和降血脂的效果,且有溶解血栓的效果,这对多种心血管疾病患者的病情有良好效果

[4]。近年有更多的研究对中药来源多肽类活性成分进行研究,将这类活性成分用于治疗缺血性心脑血管疾病的效果好,比如蚓激酶、蜈蚣多肽与水蛭素以及全蝎多肽、牛膝多肽、冬虫夏草多肽cordymin和灵芝多肽rLZ-8等类中药多肽,能起到抗血栓形成与抗氧化应激、抑制钙超载和免疫调节以及抑制细胞凋亡、调节血脂、抑制自噬、增强缓激肽活性、促进血管生成、保护血脑屏障等效果[5]。小分子中药多肽的效果更为明显,在抑制血小板黏附、聚集与释放以及凝血因子活性等功效显著,用于冠状动脉及脑血管动脉血栓、微血栓形成的抑制效果显著,对此造成的缺血性心脑血管疾病有显著防治作用。

5、诊断用多肽

多肽用于诊断试剂中主要是利用抗原检测,对病毒和细胞、支原体以及螺旋体等抗体进行检测,目前临床上使用较多的是甲乙丙庚肝病毒以及艾滋病病毒的抗体检测,也有用于人巨细胞病毒与梅毒螺旋体、囊虫和锥虫等抗体检测,大部分多肽抗原是在相应的致病体中获得,对天然蛋白内进行分析筛选,部分是在肽库中筛选新小肽[6]。临床目前常用的诊断多肽有同位素标记肽、磷酸肽与生物素标记肽、目录肽、美容肽和糖肽、药物肽等,采用上述多肽能对相应的抗体进行检测,已有肺癌患者的诊疗应用到多肽,包括肺癌靶向性载体多肽和抑制肺癌细胞生长的多肽、相关多肽激素等,目前是临床研究的热点。

6、小结与展望

    多肽用于生物医药和诊断试剂中的价值高,目前在抗肿瘤多肽、多肽疫苗与多肽导向药物以及用于心血管疾病的多肽等方面研究不断增多,也已获得许多有效的研究成果,但关于多肽在诊断试剂中的应用研究相对较少,未来要注重加强这方面的研究,可以癌症患者诊疗为切入点,深入研究多肽在癌症患者临床诊疗中的应用情况。

参考文献

[1]陈祖倩,肖正泮,魏春洁,等. 靶向PD-L1的多肽抑制剂筛选及抗肿瘤活性评价[J]. 中国热带医学:1-17.

[2]徐娅玲. ASFV亚单位疫苗和多肽疫苗免疫效力的评估[D].贵州大学,2022.

[3]王晴晴,蔡为荣,汪玉玲,等. 蛋清多肽-铁螯合物的制备、表征及对Caco-2细胞的促增殖作用[J]. 食品与发酵工业:1-10.

[4]毛姝英,金蔚,付思思,等. 口服脾多肽改善氨水诱导的小鼠咳嗽和体内炎症[J]. 中国临床药理学与治疗学,2022,27(06):601-607.

[5]林梦君,宋晓艳,韩江升,等. 生物活性多肽产品开发及应用进展[J]. 山东化工,2020,49(20):42-43.

[6]冯筱璐,薛旭东. 多肽在生物医药和诊断试剂中的应用观察[J]. 临床医药文献电子杂志,2017,4(05):981.