生肽(Poogaetal.,；Lundbergetal.,).细胞渗透肽细胞摄取机制CPPs细胞摄取机制是发展和优化适当策略难题中基本部分，此策略用于体内治疗学应用。据报道，虽然CPPs细胞内摄作用种类多种多样，但他们内化作用机制作为一个独立于细胞吞噬现象、能量和特殊摄取体仍然是一个难题。最近年，CPPs受到了技术误差方面经验教训。例如，在年，Lebleu和他同事建议修正细胞摄取机制来符合CPPs，基本上与胞内体途径相联系(Richardetal.,)。自此，许多CPPs机制需要重新审查，并由细胞吞噬现象所介导(LundbergandJohansson,；Nakaseetal.,；Wadiaetal.,；Fischeretal.,；Richardetal.,；MurrielandDowdy,)。然而，对多数CPPs而言，细胞摄取机制仍然需要被确认，并且仍然存在争议，部分原因被用来证实实验室结构观点相区分，例如随便哪个聚阳离子，本质上存在于基本序列或者兼性聚精氨酸族。代表性CPPs在表格中已列明。虽然这份综述主要关注于基于天然氨基酸类CPPs，但是现今关于Cpps新观念包含非天然和改良，为了提高稳定性或者运输效率而被提倡。(Farrera-Sinfreuetal.,).共价策略基于科学技术上细胞穿透肽描述，到目前为止主要包括介质与化学交联或是跟在CPP融合蛋白标记物表达式之后克隆所获得对肽载体之间共价结合形成结构(Nagaharaetal.,；Gait,；MoultonandMoulton,；Zatsepinetal.,)。大多数著作报道了Tat上肽类(Fawelletal.,；Vivesetal.,；FrankelandPabo,),穿膜肽(Derossietal.,),聚精氨酸肽Arg序列(Wenderetal.,；Futakietal.,)和传输(Poogaetal.,).其他衍生蛋白肽类，例如来自纯单疱疹病毒VP蛋白(ElliottandO’Hare,),pVec(Elmquistetal.,),降钙素衍生肽(Schmidtetal.,；Kraussetal.,),抗生物肽BuforinI和SynB(Parketal.,；Parketal.,),此外还有聚脯氨酸SAP多肽(Pujalsetal.,)也被成功地用于提高与介质共价链接转导(JoliotandProchiantz,；El-Andaloussietal.,；MurrielandDowdy,)。最近，CPPs新世代，提出了结合不同转导基序(Abesetal.,)或者是与蛋白或低聚核苷酸结合域串联转导域(MeadeandDowdy,)。不同化学物质已被涉及，用来稳定或裂解主要二硫键或硫代酯联在内共轭体系。根据介质稳定性和效率，有几个参数需要考虑，包括联动化学类型，隔离物本质(Gait,；Zatsepinetal.,).共价策略，大体上报告了DNA模仿分子或寡核苷酸立体递送，其中包括PNA(Koppelhusetal.,；Fabanietal.,),磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)(Abesetal.,；Lebleuetal.,；MoultonandMoulton,),肽和蛋白(SnyderandDowdy,).共轭方式提供了若干优点，包括合理性、操作再现性和CPP介质化学量论控制在内体内应用。然而，共价CPP技术受限于改变介质生物活性化学观点和风险。关于带电荷低聚核苷酸或者siRNA尤其如此，他们与CPP耦合导致生物活性受约束(Julianoetal.,)，因此非共价战略出现更恰如其分。非共价策略此策略主要基于两性短肽媒介物，它包含了两个域：亲水域（极域）和疏水域（非极域）（表）。两亲特征可能起于一级结构或者二级机构。一级两亲肽可定义为疏水域残基和亲水域残基连续组合。二级两亲肽则生成于构想状态，其指是允许处于分子两侧亲水和疏水残基定位(Deshayesetal.,)。若干CPPs已被报告，用来与活性分子一起形成非共价复合物，并提高其与哺乳动物细胞传送(Morrisetal.,)。非共价方法最初是为了发展基因转导；能够凝聚与肽有关DNA，支持包含流感血凝素HA亚基融合肽在内胞内肽逃脱若干肽。(LearandDegrado,；Parenteetal.,)类似于GALA,KALA,JTS(Gottschalketal.,；Wymanetal.,),,PPTG(Rittneretal.,),MPG(Morrisetal.,)和富含组氨酸肽合成肽(Midouxetal.,；Kichleretal.,)也报道出有效基因转导系统。年，我们已经证明，运用非共价途径，两亲肽Pep-能够成功地适用于小型肽和蛋白转导。(Morrisetal.,).。年，基于MPG非共价策略展现了siRNA有效地转导进入所培养细胞系(Simeonietal.,)。Pep-和MPG是一级亲水肽，它包含SV大量T抗原(KKKRKV)核定位系列(NLS)富含赖氨酸亲水域和一个可以调节氨基末端疏水部分。为了MPG衍生形成HIV蛋白糖gp融合物序列(GALFLGFLGAAGSTMGA)，并为了Pep-形成一个富含有色氨酸族(KETWWETWWTEW)被联结域所分离，改善亲水域和疏水域适应性和完整性(Morrisetal.,；Morrisetal.,；Simeonietal.,)。MPG和Pep-通过非共价静电和疏水干扰活动与其各自介质（低聚核苷酸或者是蛋白或肽）形成稳定复合物(Morrisetal.,；；；Simeonietal.,；Grosetal.,；Munoz-Morrisetal.,)。最近，用于蛋白和低聚核苷酸递送非共价策略已被扩展到其他CPPs，包括Tat(Meade和Dowdy,),，聚精氨酸(Kimetal.,；Kumaretal.,)传输衍生肽(Poogaetal.,；Lundbergetal.,).细胞渗透肽细胞摄取机制CPPs细胞摄取机制是发展和优化适当策略难题中基本部分，此策略用于体内治疗学应用。据报道，虽然CPPs细胞内摄作用种类多种多样，但他们内化作用机制作为一个独立于细胞吞噬现象、能量和特殊摄取体仍然是一个难题。最近年，CPPs受到了技术误差方面经验教训。例如，在年，Lebleu和他同事建议修正细胞摄取机制来符合CPPs，基本上与胞内体途径相联系(Richardetal.,)。自此，许多CPPs机制需要重新审查，并由细胞吞噬现象所介导(LundbergandJohansson,；Nakaseetal.,；Wadiaetal.,；Fischeretal.,；Richardetal.,；MurrielandDowdy,)。然而，对多数CPPs而言，细胞摄取机制仍然需要被确认，并且仍然存在争议，部分原因被用来证实实验室kip肿瘤抑制蛋白基因偶合到TAT上(Nagaharaetal.,；Snyderetal.,),以及pInk–衍生肽与渗透相关(Hosotanietal.,).短肽抑制细胞周期蛋白依赖性激酶活性，用转化非共价Pep-方法和显示阻止肿瘤细胞增殖(Gondeauetal.,).CPPs也被应用于目标致癌基因抗淋巴瘤体液。一种肽与EB病毒增殖相关(Knightetal.,).Tat介导BCL肽抑制剂转化已经有报道说B细胞调节表型(Poloetal.,；Melnick,).Pep-策略用于评估肽蛋白激酶抑制剂活性或修复体内缺陷性细胞信号通路(Grosetal.,；Morrisetal.,).反常细胞凋亡直接或间接与许多疾病有关。几个成功应用CPP辅助传导蛋白质或肽调节细胞凋亡曾被报告过。Tat-FLIP(caspaseinhibitor)融合肽干扰信号复杂系统激活诱导凋亡,从而在体内抑制细胞凋亡(Krautwaldetal.,).从Bcl肽(BH相同领域)或Bcl/Bclxl相关蛋白能调节,在体内诱导细胞凋亡(Sugiokaetal.,).在肿瘤细胞中突变促进上皮相关凋亡达(Wadiaetal.,).Pep-策略已应用于体内运送蛋白质进入肺部老鼠产生肺泡壁,下垂及纠正缺陷蛋白激酶功能(Aoshibaetal.,；Maronetal.,).CPPs穿越血脑屏障和转运蛋白用于改善脑缺血。死亡神经细胞性脑缺血后伴随着促进肿瘤细胞凋亡、Tat-Bclxl蛋白质可减少在老鼠大脑神经细胞死亡在该地区缺血损害(Caoetal.,).曾报道降低性脑缺血和保护脑缺血损伤时，发现Tat-cJNK肽,Tat-NMR和Tat-Bclx蛋白质(Caoetal.,)Tat-dV-肽,PKCg选择性乙酰胆碱酯酶抑制剂心变缺血(Brightetal.,).CPPs也被用于传递小分子通过血脑屏障,因为曾有报告指出这样D渗透或SynB使,阿霉素到大脑量显著增加(Rousselleetal.,)Pep-技术也已经被证明是一种强有力策略，在体内外血脑屏障带来具有治疗作用蛋白质(Galloetal.,；Aoshibaetal.,；Gallo,；Maronetal.,；Grosetal.,).细胞渗透性肽也被用于治疗哮喘，利用阴性大鼠或被细胞因子堵塞抑制气管炎症应答融合TAT-PiK小鼠(Myouetal.,).融合了渗透性TAT不同蛋白质和多肽抑制特定传染病。穿膜肽也可用来提供模块化抗原分子有用治疗过敏和疫苗生产(Rhyneretal.,)超氧化物歧化酶活性融合成穿膜肽或Pep-已经显示胰β-细胞免受保护氧化应激(Eumetal.,).临床评估依赖性CPP转运策略许多临床前和临床评估依赖性CPP方法正在等待评估。第一,该临床试验在几年前就由细胞部门启动。在年主要是环孢菌素连接聚精氨酸传递进入二期试验(Rothbardetal.,).此后,几家公司致力于CPPs临床发展，对不同治疗因子给予局部和全身用药。阿维生物制药对于体内拼接修正使用(R-Ahx-R)(Lebleuetal.,；MoultonandMoulton,).Kai制药(ChenandHarrison,)目前正在评估一个Tat蛋白激酶C抑制性肽调节蛋白激酶C急性心肌违规和脑缺血已经进入临床二期。Traversa公司等企业股份有限公司,Tat非共价转录siRNA。,Panomics有限公司,继发性两性肽非共价转录siRNA正在评估CPP在临床前和临床试验。结论新治疗方式，治疗药物以惊人速度被发现，但却因为低生物利用率以及低转运能力所影响，转运能力是至关重要一环(KongandMooney,).因此，负责转运肽就成为了一种创新理念，它绕过了生物利用度以及与其相关内容，例如多肽，蛋白质和核酸(目前很少由于上述提到局限性，限制了治疗策略。以肽为基础转运优点，包括了快速高效转运，稳定，无毒性，不过敏。当研究年后他们发现，穿膜肽是治疗关键，根据成功临床前评价报道，穿膜肽在过去十年中显示了巨大临床潜力，共价策略经过蛋白质与多肽转运验证，最近一期阶段与二期阶段临床试验给了穿膜肽很广阔开发前景，此外，基于穿膜肽非共价策略介绍，使得其在寡核苷酸和siRNA临床前可以被引入。缺乏条件形成共价耦合高分子粒子有助于其将被转运物质准备转运到需要转运目地。无论是怎么转运体系，都有一个要点必须被注意，那就是，要把物质转运到靶向位置而不能扩散至全身。致谢这项工作是由dela国际学术研究中心(CNRS),活跃主题(Carlsbad,CA)，Panomics公司Fremont,CA)以及de国际研究通讯社(ANR:GrantANR--BLAN-)，以及欧盟(GrantQLK-CT--&GrantLSHB-CT--/TRIoH).共同赞助研究。我们感谢众多科学研究室和与我们有激烈讨论合作者。参考文献略原文：结构观点相区分，例如随便哪个聚阳离子，本质上存在于基本序列或者兼性聚精氨酸族。代表性CPPs在表格中已列明。虽然这份综述主要关注于基于天然氨基酸类CPPs，但是现今关于Cpps新观念包含非天然和改良，为了提高稳定性或者运输效率而被提倡。(Farrera-Sinfreuetal.,).共价策略基于科学技术上细胞穿透肽描述，到目前为止主要包括介质与化学交联或是跟在CPP融合蛋白标记物表达式之后克隆所获得对肽载体之间共价结合形成结构(Nagaharaetal.,；Gait,；MoultonandMoulton,；Zatsepinetal.,)。大多数著作报道了Tat上肽类(Fawelletal.,；Vivesetal.,；FrankelandPabo,),穿膜肽(Derossietal.,),聚精氨酸肽Arg序列(Wenderetal.,；Futakietal.,)和传输(Poogaetal.,中文字出处：Britishjournalofpharmacology,,():-.译文：传病媒介设计与施药综述细胞渗透性肽二十年：从分子机制到治疗THEMEDSECTION:VECTORDESIGNANDDRUGDELIVERYREVIEWTwentyyearsofcell-penetratingpeptides:frommolecularmechanismstotherapeuticsFredericHeitz,MayCatherineMorrisandGillsDivitaCentredeRecherchesdeBiochimieMacromoleculaire,UMR,CNRS,UM-,UM-,CRBM-DepartmentofMolecularBiophysicsandTherapeutics,RoutedeMende,Montpellier,France摘要：最近发现由于渗透功能欠佳以及低效生物利用率而未用于临床新型有效治疗分子，已经成为了治疗学发展关键。用于提高治疗分子细胞吸收技术已经设计出来，其中包括细胞渗透性肽（CPPs）。对若干蛋白质进入细胞能力进行研究中首次发现了CPPs。迄今为止，大量CPPs已被发现，并可分为个主要类别，第一个要求通过细胞内摄作用与药物进行化学衔接，第二个包括与药物形成稳定非共价化合物。现今，CPPs成为了用于非攻击性进入细胞理想工具，并成功用于不同于小型化学分子，核酸类，蛋白质类，肽类，脂质体与颗粒治疗分子体外与体内递送物质。这篇综述集中于结构/功能以及日常给药过程中CPPs细胞摄取机制。我们也会强调用于治疗分子递送多肽载体运用，并提供最新临床评价。这篇文章是传病媒介设计与施药综述一部分，此章节中出现所有文章以列于论文最后。关键词：细胞渗透性肽；非共价递药系统；低分子反意核糖核酸；纳米颗粒；施药；分子机制；治疗学缩写词：CPP：细胞渗透性肽；GAG：葡糖胺聚糖；NLS：核定为系列；PMO：磷酸类吗琳代低聚物；PNA：核酸肽；PTD：蛋白质转导域引言：施药挑战过去多年，为了突破小型分子和基因治疗局限性，我们已经证明最新大型治疗分子并没有遵循利平斯基规则，这是一个极大促进因素，比如蛋白质，肽类与核酸治疗。然而，他们发展受到特殊观念制约，包括体内不稳定性，细胞摄取不足，无法达到预想目标。这与药物效能消失，或者至少与高剂量需求和药物副作用危险性有关。因此，传递系统是治疗谜团中主要部分，具有对更新更有效药物实际释放实际需求。主要规则必须得到满足，特别是（）细胞链中传递效率差异性与挑战性。（）快速胞内体释放；（）达到目标能力；（）小剂量活动；（）毒性不足；（）治疗应用设施。对新技术设计做出了实质性进步，用于提高治疗复合物细胞摄取。许多非病毒包括脂质体、聚阳离子、毫微粒和以肽为基础成分在内非过滤性毒菌战略已在专业刊物中被提及。但是仅有一组技术被有效地应用于临床前期或者临床阶段体内。蛋白质转导域(PTDs)或者细胞渗透性肽(CPPs)一致用于缩短残余合成肽，并且作为最有希望克服包括DNA质粒、寡聚核苷酸、siRNA、核酸肽、蛋白质类、肽类和脂质体在内各种活质分子细胞外和细胞内限制因子。CPPs可使物质通过细胞膜转入胞质，并能改善细胞内选择途径，进而促进和靶点相互作用。（Derossi等著，年；Fawell等著，年；Pooga等著，年；Wender等著，年；Deshayes等著，；Meade和Dowdy，年，Morris等著，年）细胞渗透性肽家族年前，PTD概念提出是基于一些蛋白质类，主要转录因子从一个细胞穿梭到另一个细胞观察。纵观历史，Frankel和Pabo在年首次提出他们观察结果，向人们展示了能够进入细胞进而到达核心人体型免疫缺陷病毒转录激活蛋白Tat(FrankelandPabo，)。年，Prochiantz一群人证明了果蝇触角突变同源（异形）域能够被神经元细胞内化(Joliotetal.,)，作为年首次对PTD或者CPP探索开端：由一个部分肽导出形成触角突变同源（异形）域中第三螺旋称为渗透(RQIKIYFQNRRMKWKK)(Derossietal.,)。年，Lebleu等鉴定出Tat最小肽序列用于细胞摄取。(YGRKKRRQRRR)(Vivesetal.,)，紧随着Heitz和Divita研究蛋白质类和肽类非共价细胞递送Pep-，设计出了首个用于核酸MPG非共价CPP(Morrisetal.,)(Morrisetal.,).Wender和Futaki证明了聚精氨酸序列(Arg)充分地使分子进入细胞，并提出他们摄取机制包含一个二齿状氢键合对精氨酸弧基残余和薄膜内磷酸基之间进行干扰活动。(Wenderetal.,；Futakietal.,).。CPP领域中重大突破来自Dowdy首次对体内应用概念提出，它作用于小型肽类和大蛋白传输(Schwarzeetal.,),而Langel则提出PNAs利用嵌合钛转运，递送,衍生形成神经肽加兰肽氨基末端碎片，与肥大脱粒肽，即黄蜂毒液肽相衔接(Poogaetal.,)。自此，设计出许多其他能够触发介质穿透细胞膜进入细胞质CPPsJrverandLangel,；JoliotandProchiantz,；Deshayesetal.,；SnyderandDowdy,)。CPPs是一种普遍少于种氨基酸类肽，基于天然和非天然蛋白或者是嵌合序列，并且能够再细分成类。第一类要求化学与介质链接，第二类则包括稳定结构和非共价配合物。CPPs也能与结构观点相区分，例如随便哪个聚阳离子，本质上存在于基本序列或者兼性聚精氨酸族。代表性CPPs在表格中已列明。虽然这份综述主要关注于基于天然氨基酸类CPPs，但是现今关于Cpps新观念包含非天然和改良，为了提高稳定性或者运输效率而被提倡。(Farrera-Sinfreuetal.,).共价策略基于科学技术上细胞穿透肽描述，到目前为止主要包括介质与化学交联或是跟在CPP融合蛋白标记物表达式之后克隆所获得对肽载体之间共价结合形成结构(Nagaharaetal.,；Gait,；MoultonandMoulton,；Zatsepinetal.,)。大多数著作报道了Tat上肽类(Fawelletal.,；Vivesetal.,；FrankelandPabo,),穿膜肽(Derossietal.,),聚精氨酸肽Arg序列(Wenderetal.,；Futakietal.,)和传输(Poogaetal.,).其他衍生蛋白肽类，例如来自纯单疱疹病毒VP蛋白(ElliottandO’Hare,),pVec(Elmquistetal.,),降钙素衍生肽(Schmidtetal.,；Kraussetal.,),抗生物肽BuforinI和SynB(Parketal.,；Parketal.,),此外还有聚脯氨酸SAP多肽(Pujalsetal.,)也被成功地用于提高与介质共价链接转导(JoliotandProchiantz,；El-Andaloussietal.,；MurrielandDowdy,)。最近，CPPs新世代，提出了结合不同转导基序(Abesetal.,)或者是与蛋白或低聚核苷酸结合域串联转导域(MeadeandDowdy,)。不同化学物质已被涉及，用来稳定或裂解主要二硫键或硫代酯联在内共轭体系。根据介质稳定性和效率，有几个参数需要考虑，包括联动化学类型，隔离物本质(Gait,；Zatsepinetal.,).共价策略，大体上报告了DNA模仿分子或寡核苷酸立体递送，其中包括PNA(Koppelhusetal.,；Fabanietal.,),磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)(Abesetal.,；Lebleuetal.,；MoultonandMoulton,),肽和蛋白(SnyderandDowdy,).共轭方式提供了若干优点，包括合理性、操作再现性和CPP介质化学量论控制在内体内应用。然而，共价CPP技术受限于改变介质生物活性化学观点和风险。关于带电荷低聚核苷酸或者siRNA尤其如此，他们与CPP耦合导致生物活性受约束(Julianoetal.,)，因此非共价战略出现更恰如其分。非共价策略此策略主要基于两性短肽媒介物，它包含了两个域：亲水域（极域）和疏水域（非极域）（表）。两亲特征可能起于一级结构或者二级机构。一级两亲肽可定义为疏水域残基和亲水域残基连续组合。二级两亲肽则生成于构想状态，其指是允许处于分子两侧亲水和疏水残基定位(Deshayesetal.,)。若干CPPs已被报告，用来与活性分子一起形成非共价复合物，并提高其与哺乳动物细胞传送(Morrisetal.,)。非共价方法最初是为了发展基因转导；能够凝聚与肽有关DNA，支持包含流感血凝素HA亚基融合肽在内胞内肽逃脱若干肽。(LearandDegrado,；Parenteetal.,)类似于GALA,KALA,JTS(Gottschalketal.,；Wymanetal.,),,PPTG(Rittneretal.,),MPG(Morrisetal.,)和富含组氨酸肽合成肽(Midouxetal.,；Kichleretal.,)也报道出有效基因转导系统。年，我们已经证明，运用非共价途径，两亲肽Pep-能够成功地适用于小型肽和蛋白转导。(Morrisetal.,).。年，基于MPG非共价策略展现了siRNA有效地转导进入所培养细胞系(Simeonietal.,)。Pep-和MPG是一级        中文9326字出处：Britishjournalofpharmacology,2009,157(2):195-206.译文：传病媒介设计与施药综述细胞渗透性肽二十年：从分子机制到治疗THEMEDSECTION:VECTORDESIGNANDDRUGDELIVERYREVIEWTwentyyearsofcell-penetratingpeptides:frommolecularmechanismstotherapeuticsFredericHeitz,MayCatherineMorrisandGillsDivitaCentredeRecherchesdeBiochimieMacromoleculaire,UMR5237,CNRS,UM-1,UM-2,CRBM-DepartmentofMolecul

文档预览结束

找同类相似 下载到手机