细胞穿透肽应用的研究进展.pdf

生物化学与生物物理进展
ProgressinBiochemistryandBiophysics
2014,41(8):731~738

细胞穿透肽应用的研究进展*
刘芸李锦梅谭婷姜勇**
(南方医科大学病理生理学教研室,广东省蛋白质组学重点实验室,广州 510515)
摘要细胞穿透肽是一类具有特殊细胞膜穿透作用的短肽,研究发现其为药物大分子物质的细胞内转运提供了有力工具,现
已得到了广泛关注和大量研究. 一方面,近年来发现,细胞穿透肽的应用面临着药物释放率、代谢降解、细胞系的分化状态
和 Rho-GTPases 活性的依赖性等问题,从而阻碍了其研究开发的进程. 另一方面,细胞穿透肽在肿瘤治疗、抗菌和抗炎靶向
药物等方面的研究却取得了显著的进展,甚至进入了临床前和临床研究阶段. 本文围绕细胞穿透肽在应用开发中所面临的挑
战和机遇两方面,综述了近期的研究进展,并对细胞穿透肽在新领域中的应用进行了展望.
关键词细胞穿透肽,应用,研究进展,挑战,机遇
学科分类号 R915,Q516 DOI:.
细胞膜是细胞与细胞外环境间的半透性屏障, 在细胞生物学和细胞免疫学,尤其是在药物开发、
具有选择性通透作用,有力保证了细胞内环境的相基因生物治疗以及肿瘤靶向治疗等研究领域,均具
对恒定. 尽管这种磷脂双分子层对于细胞的存活和有广阔而重要的应用前景[10]. 自从来源于人 HIV-1
功能必不可少,但却给细胞内外货物分子的交换造转录激活因子(trans-activatoroftranscription,Tat)
成障碍. 由于蛋白质、多肽、核酸等药物大分子物的 CPPs 首次被报道,至今已过去 25 年,本文将
质难以进入细胞内并达到足够的浓度,导致其治疗围绕 CPPs 在应用研究中面临的挑战以及新机遇两
效果难如人意,从而阻碍了这些大分子物质在基础方面综述近期的研究进展.
研究以及临床治疗的应用. 近 20 年来,随着人们
1 面临的挑战
认识和研究的不断深入,细胞穿透肽(rating
peptides,CPPs)被认为是有望解决上述问题的有力 1援1 细胞内运输途径
工具,逐渐显露出诱人的应用前景. 越来越多的数据显示,相当数量的 CPPs 内化
CPPs 被定义为一类由 5~30 个氨基酸组成的后会包裹在内体中,直接导致其携带的药物分子无
短肽,可以有效地将包括亲水性蛋白质和多肽[1]、 等[11]提出 CPPs 转运药物
核酸片段(DNA、RNA 和反义寡聚核苷酸)[2-3]、小的限速步骤就在于其逃离胞吞囊泡的过程. 他们在
分子药物[4]、量子点[5]和 MRI 成像造影剂[6]等在内实验中发现,大多数 Tat(48~ 57)-Cre 通过脂筏发
的多种货物分子,通过离体和在体的方式导入种类
广泛的细胞中,细胞毒性低,能够在保证活性分子
* 国家重点基础研究发展计划(973)(2010CB529704), 国家自然科学
[7]
正常发挥作用的同时不会产生免疫反应. 某些基金(81030055), 广东省自然科学基金资助项目(1025105150100000