靶向抗癌藥物一直是近年來藥物研發(fā)的熱點(diǎn)。隨著抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）的成功，新型偶聯(lián)藥物不斷涌現(xiàn)，如肽-藥物偶聯(lián)物（PDC）、放射性核素藥物偶聯(lián)物（RDC）、抗體-寡核苷酸偶聯(lián)物（AOC）等。

目前，大多數(shù)新的綴合藥物仍處于早期階段，而PDC有相對較多的產(chǎn)品處于臨床開發(fā)階段，有望成為繼ADC之后的另一個熱點(diǎn)領(lǐng)域。

肽-藥物偶聯(lián)物（PDC）是繼抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）之后的下一代靶向治療藥物，其核心優(yōu)勢是增強(qiáng)細(xì)胞通透性和提高藥物選擇性。截至目前，全球已有兩款PDC藥物獲批上市，分別是諾華公司2018年開發(fā)的Lutathera和Oncopeptipes公司2021年開發(fā)的Pepaxto。

與ADC藥物相比，PDC藥物具有分子量小、腫瘤穿透性強(qiáng)、免疫原性低、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 PDC藥物有望成為繼小分子藥物、單克隆抗體、ADC藥物之后的新一代靶向抗癌藥物。過去幾年，多家制藥公司一直致力于開發(fā) PDC 藥物，作為癌癥、代謝性疾病等疾病的靶向治療候選藥物。本文介紹了PDC藥物的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向，希望為PDC藥物研發(fā)帶來參考價值。

ADC 和 PDC 的比較

肽在人類生命中發(fā)揮著多種功能，如修復(fù)細(xì)胞、改善細(xì)胞代謝、防止細(xì)胞變性等。肽具有生物活性和良好的靶向轉(zhuǎn)運(yùn)能力。這一特性使其不僅適用于腫瘤學(xué)，還適用于糖尿病、風(fēng)濕病和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的靶向治療。

PDC的結(jié)構(gòu)與ADC類似，不同之處在于靶向單元。 ADC的靶向單元是抗體，而PDC是肽（圖1）。PDC主要由多肽、鏈接鏈和細(xì)胞毒素組成。 PDC的作用機(jī)制也與ADC類似。靶向多肽與細(xì)胞毒素通過細(xì)胞內(nèi)可分解的連接鏈共價連接，精準(zhǔn)靶向腫瘤細(xì)胞的特異性受體，可控釋放細(xì)胞毒素，從而殺傷腫瘤細(xì)胞。 PDC的分子量較小，因此表現(xiàn)出更好的膜滲透性。同時，PDC更容易被腎臟清除和代謝，這對于減少對肝臟和骨組織的毒性至關(guān)重要。此外，PDC的生產(chǎn)成本較低，載藥量種類較多。因此，PDC是一種具有巨大研發(fā)前景和市場前景的靶向治療藥物。

圖 2. PDC 和 ADC 的比較

研究表明，PDC藥物比 ADC藥物有更廣泛的應(yīng)用。除了癌癥治療之外，  PDCs還可以應(yīng)用于許多其他疾病，作為抗癌藥物遞送的一種手段，PDC 具有共價修飾配體肽的優(yōu)勢，可以靶向腫瘤部位的特定細(xì)胞表面受體或生物標(biāo)志物，以獲得持久的療效，從而賦予總體理想的藥代動力學(xué)特征。這使得足夠數(shù)量的藥物能夠被輸送到癌癥部位，同時最大限度地減少對健康組織的暴露并降低毒性。

癌癥是一個重大的公共衛(wèi)生問題。根據(jù)患者的分期和腫瘤類型，患者接受以下一種或多種治療：手術(shù)、放射治療或化療。  2019年底以來，隨著病毒大流行席卷全球，許多新的藥物治療策略應(yīng)運(yùn)而生。但藥物治療存在不同程度的毒副作用，有些嚴(yán)重的毒副作用是限制藥物劑量或使用的直接原因。

通常，化療會迅速抑制細(xì)胞有絲分裂，并產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。即使腫瘤被成功除，健康組織也可能會受到化療的影響。幸運(yùn)的是，靶向藥物治療可以有效區(qū)分腫瘤細(xì)胞的特征（包括細(xì)胞pH、細(xì)胞GSH含量、細(xì)胞形態(tài)和酶表達(dá)差異），從而改善患者不良預(yù)后并減少毒性。作為一種新興的靶向抗癌療法，PDC 可驅(qū)動腫瘤干細(xì)胞中有毒有效負(fù)載的積累，從而實(shí)現(xiàn)精確的藥物治療。然而，PDC藥物面臨的最大挑戰(zhàn)是其體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)不穩(wěn)定，導(dǎo)致生物利用度低。

PDC的重要組成部分

PDC是一種結(jié)構(gòu)和功能與ADC相似的靶向治療藥物，由不同類型的肽與藥物連接而成。PDC由三個重要成分組成：歸巢肽、連接鏈和細(xì)胞毒su藥物。這三種成分協(xié)同作用，通過靶向腫瘤細(xì)胞上的受體來遞送化療藥物，以放大其治療效果。

圖3 PDC結(jié)構(gòu)示意圖

1. 歸巢肽

PDC中的肽主要是細(xì)胞穿透肽（CPP）和細(xì)胞靶向肽（CTP）。目前，細(xì)胞穿膜肽在細(xì)胞膜上的攝取機(jī)制尚不清楚，細(xì)胞特異性較低，限制了細(xì)胞穿膜肽的應(yīng)用。相反，細(xì)胞靶向肽是理想的載體，可以特異性結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面受體（圖3）并轉(zhuǎn)運(yùn)藥物。常見的細(xì)胞靶向肽包括：鈴蟾肽類似物、GnRH類似物、生長激素抑制類似物、RGD肽、PEGA等。

圖 4. 常見的肽靶向受體

(1).靶向肽的選擇

研究表明，不同的肽會影響PDC內(nèi)吞藥物的效率，并對療效、藥代/藥效特征、治療指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響。一般來說，理想的PDCs肽應(yīng)具有較強(qiáng)的靶點(diǎn)結(jié)合親和力、高穩(wěn)定性、低免疫原性、高效內(nèi)化和長血漿半衰期。歸巢肽可以靶向腫瘤組織中特定的過表達(dá)蛋白受體，直接將藥物遞送至靶細(xì)胞并限制化療藥物的脫靶遞送。這些歸巢肽通常在納摩爾濃度下對靶標(biāo)具有高結(jié)合親和力。

此外，歸巢肽的二級結(jié)構(gòu)顯著影響其結(jié)合親和力。研究發(fā)現(xiàn)，連接鏈可以通過穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)來提高歸巢肽與靶標(biāo)的結(jié)合親和力。除了靶向特性外，一些肽還可以充當(dāng)細(xì)胞穿透肽（CPP），其表現(xiàn)出疏水性、兩親性和促進(jìn)跨膜滲透的負(fù)電荷等特性。細(xì)胞穿透肽可以將藥物遞送至靶組織并介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的藥物內(nèi)化。然而，帶正電荷的 CPP 有一些缺點(diǎn)，例如目標(biāo)選擇性不穩(wěn)定，導(dǎo)致非特異性細(xì)胞攝取。因此，帶負(fù)電荷的 cpp 常用于 PDC 中以提高腫瘤細(xì)胞特異性。

肽和小分子具有顯著不同的藥代動力學(xué)特性。其中，多肽藥物的最大缺點(diǎn)是生物利用度和藥物攝取較低，而且多肽通常不能口服。因此，快速的腎臟清除和短的半衰期阻礙了肽的體內(nèi)研究以及影響其藥物形成特性的因素。有多種方法可以改善肽的 ADMTE 特性：

A。增加細(xì)胞通透性。
b.增強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性和抗蛋白水解能力。
C。降低腎清除率，延長循環(huán)半衰期。

（2）。提高肽穩(wěn)定性和細(xì)胞通透性的策略

目前，常見的提高肽穩(wěn)定性和細(xì)胞通透性的策略主要包括以下幾種（圖4）：

A。肽的環(huán)狀修飾。環(huán)化反應(yīng)廣泛應(yīng)用于多肽的合成中，包括頭尾環(huán)化、頭尾環(huán)化、側(cè)鏈環(huán)化、側(cè)鏈與側(cè)鏈環(huán)化等。肽吻合常用于確定肽的二級結(jié)構(gòu)，如α螺旋和β折疊，可以提高肽與其靶標(biāo)的結(jié)合親和力，提高其ADME。
b.氨基酸修飾。增加肽穩(wěn)定性的另一種方法是使用 D-構(gòu)型氨基酸代替 L-構(gòu)型氨基酸。這降低了蛋白水解酶的氨基酸序列、底物識別和結(jié)合親和力。
C。與化學(xué)大分子結(jié)合的修飾。肽的電荷與腎清除率相關(guān)。帶負(fù)電荷的肽比帶正電荷的肽具有更長的半衰期。較高分子量（>450 kDa）的肽可以增加肽的親脂性。此外，PEG鏈修飾、PSA修飾、HES修飾、脂肪鏈修飾等修飾方法也可以增加多肽的半衰期。
d.改變劑型。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)遞送系統(tǒng)通常依賴于遺傳蛋白質(zhì)與基于陽離子脂質(zhì)體、聚合物和無機(jī)納米材料的膜穿透標(biāo)簽和蛋白質(zhì)封裝載體的融合。已報道了幾種通過劑型提高肽治療藥物口服生物利用度的方法，例如添加滲透促進(jìn)劑和耐酸包衣等。

圖5 肽的修飾策略

2. 連接鏈

連接鏈的選擇是PDC設(shè)計的關(guān)鍵因素之一。需要考慮PDC的微環(huán)境，以免干擾肽與其受體的結(jié)合親和力及藥效。根據(jù)長度、穩(wěn)定性、釋放機(jī)制、官能團(tuán)、親水性/疏水性等特性，PDC 中使用不同類型的連接體。PDC 中使用的連接鏈必須表現(xiàn)出穩(wěn)定性，以防止過早和非特異性藥物釋放。

連接鏈分為兩大類：可裂解鏈和不可裂解鏈（圖 5）。可裂解的連接鏈可以通過酶或化學(xué)方法裂解。其中，化學(xué)可裂解的連接鏈包括：PH敏感的連接鏈、二硫鍵連接鏈和外源刺激裂解的連接鏈。不可裂解的連接鏈不能被外部刺激激活，并且不可裂解的連接鏈在肽代謝釋放有效負(fù)載后起作用。雖然可裂解接頭在靶向治療的開發(fā)中更有利，但不可裂解接頭在體內(nèi)代謝循環(huán)中更穩(wěn)定。因此，可裂解或不可裂解接頭的選擇取決于靶向治療劑的設(shè)計和作用模式的需要。

圖 6. 環(huán)鏈的類型

3. 載藥類型

有毒性藥物是殺死腫瘤過程中重要的一部分。 PDC進(jìn)入細(xì)胞后，毒素藥物是最終導(dǎo)致靶細(xì)胞死亡的因素。因此，有毒性藥物的毒性和理化性質(zhì)可以直接影響藥物殺傷腫瘤的能力，從而影響其療效。一般來說，細(xì)胞毒素必須具備四個要求：作用機(jī)制明確、分子量小、細(xì)胞毒性高、與肽化學(xué)綴合后保留抗腫瘤活性。然而，每種有毒性藥物通常都有其局限性，如PK性能較差等。此外，有毒性藥物的非選擇性是最大的缺點(diǎn)，會引起嚴(yán)重的副作用。由于化療藥物附著在肽上，因此需要較低的細(xì)胞毒性劑量。所以，所選的化療藥物通常具有較強(qiáng)的抗增殖活性。 PDC的化療藥物包括阿霉素、紫杉醇、喜樹堿等。還包括放射性核素、177Lu裝備。  

圖 7. PDC 中的載藥類型

PDC最新研究進(jìn)展

迄今為止，全球已開發(fā)并上市兩種PDC藥物：Lutathera，由諾華于2018年批準(zhǔn)，Pepaxto，由Oncopeptipes于2021年開發(fā)。Lutathera是諾華開發(fā)的第一個全球批準(zhǔn)的PDC藥物，屬于新興的肽受體放射性核素治療（PRRT）。狹義上，該藥物還可歸類為放射性核素藥物綴合物（RDC）。 Pepaxto是一種first-in-class肽綴合藥物，嚴(yán)格來說，它是第一個獲批的PDC藥物。遺憾的是，同年10月22日，Oncopetides宣布撤回Pepaxto在美國市場，主要是因?yàn)樵隍?yàn)證性III期OCEAN研究中，Pepaxto未能降低ITT人群的死亡風(fēng)險。此外，還有多個PDC處于臨床試驗(yàn)階段，PDC賽道競爭激烈。

圖8. 進(jìn)入臨床試驗(yàn)并獲批上市的PDC藥物

結(jié)論

PDC是多肽與化療藥物的組合，它結(jié)合了多肽的選擇性和化療藥物的高抑制活性。 PDC通過修飾肽的氨基酸序列，可以改變綴合物的疏水性和電離性，解決水溶性和代謝差等問題，同時促進(jìn)細(xì)胞通透性，有助于進(jìn)一步的臨床開發(fā)。此外，較低分子量的 PDC 更容易純化。

PDC可以顯著提高治療效果，同時還可以降低毒性，提高治療窗，在腫瘤治療中具有更廣闊的應(yīng)用前景。盡管肽具有較小的分子量和更快的腎臟清除率，但這些問題已通過多種方法得到有效解決，包括化學(xué)修飾和物理技術(shù)（環(huán)化、結(jié)合肽、劑型）。

PDC是抗癌的一個新的研究領(lǐng)域，但仍存在許多問題有待解決。幸運(yùn)的是，基于adc藥物的成功研發(fā)，PDC研究或許可以有一些捷徑，少走一些彎路。同時，隨著研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新，PDC研究將逐步得到臨床驗(yàn)證，從而推動該領(lǐng)域的發(fā)展，帶來更多的治療選擇。

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