多肽在婦科惡性腫瘤中的研究進展*

袁盛龍, 李惠欣, 貢震

南京醫(yī)科大學(xué)附屬婦產(chǎn)醫(yī)院(南京市婦幼保健院)婦科(江蘇南京 210004)

惡性腫瘤是機體調(diào)控細胞正常生長增殖機制失常所導(dǎo)致的疾病,全球年新發(fā)病例1 930萬,死亡病例達1 000萬[1]。宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)三大惡性腫瘤,更嚴重威脅女性生命健康?，F(xiàn)有的治療手段包括手術(shù)[2]、放化療[2]、靶向治療[3]、免疫治療[4]等,但效果尚不盡令人滿意,篩選新的、尤其低毒高效的天然抗腫瘤藥物極具現(xiàn)實意義。小分子肽是一類α-氨基酸以肽鍵連接在一起而形成的化合物,也是蛋白質(zhì)水解的中間產(chǎn)物;由2～100個氨基酸相連時稱為多肽(polypeptide)[5]。多肽作為小分子物質(zhì)廣泛作用于機體的細胞、神經(jīng)、激素等,參與調(diào)節(jié)體內(nèi)細胞、器官及系統(tǒng)的功能活動[6]。隨著肽組學(xué)研究的深入,多肽以其體積小、分子量小、毒副作用小、靶向性強[7]等優(yōu)勢成為當(dāng)前抗腫瘤領(lǐng)域研究的熱點之一。本文主要就多肽在婦科惡性腫瘤方面的研究進展進行綜述,為可能的臨床應(yīng)用提供參考。

1 多肽分類及其抗腫瘤機制簡介

1.1 抗腫瘤多肽 肽生物學(xué)活性呈多樣性,不同類型的多肽與不同的疾病發(fā)生、發(fā)展相關(guān),其中一類具有特異性抗腫瘤活性的多肽被稱之為“抗腫瘤多肽”,是多肽在腫瘤治療領(lǐng)域的特殊應(yīng)用?？鼓[瘤多肽根據(jù)其來源,分為以下幾種。

1.1.1 天然多肽 主要應(yīng)用現(xiàn)代酶解技術(shù)或分離技術(shù)從動植物體內(nèi)或微生物體內(nèi)獲取。如蜂毒肽,對乳腺癌、卵巢癌等多種腫瘤有治療學(xué)作用[8]。從植物中提取的天然環(huán)肽RA-V對人類乳腺癌細胞有殺傷作用,其機制可能是通過阻斷3-磷酸肌苷依賴性蛋白激酶1-絲氨酸/蘇氨酸激酶(PDK1-AKT)的相互作用從而誘導(dǎo)細胞凋亡[9]。

1.1.2 利用生物及基因技術(shù)從聯(lián)合文庫中獲得的多肽 一類是噬菌體展示技術(shù),將編碼相應(yīng)多肽的DNA序列整合入噬菌體的基因組中,由噬菌體的外殼蛋白顯示由外源DNA編碼的肽。經(jīng)噬菌體展示技術(shù)篩選的特異性胃癌多藥耐藥(MDR)細胞特異性結(jié)合肽(ETAPLSTMLSPY),其可結(jié)合MDR胃癌細胞結(jié)合并逆轉(zhuǎn)其MDR表型[10]。另一類是借助one-bead one-compound(OBOC)文庫構(gòu)建的生物肽庫。氨肽酶N(APN)是一種細胞膜蛋白,在腫瘤細胞的血管發(fā)生中起重要作用,Wang等[11]利用OBOC肽庫篩選出了對APN特異性及親和力均較高的肽段AP-1(YVEYHLC)。

1.1.3 人工合成的多肽 Yes相關(guān)蛋白(YAP)在胃癌中表達顯著上調(diào),轉(zhuǎn)錄輔助因子退變樣蛋白4(VGLL4)直接與YAP競爭結(jié)合TEADs。Jiao等[12]研究發(fā)現(xiàn),VGLL4的Tondu(TDU)結(jié)構(gòu)域?qū)τ谄滢卓筜AP至關(guān)重要,進而合成Super-TDU多肽,進一步實驗證實其可有效地阻礙胃癌的進展;歐紅利等[13]在研究小鼠急性淋巴細胞白血病細胞株L1210時發(fā)現(xiàn),人工合成短肽HFDT1對其有明顯抑制增殖的作用。

1.2 多肽抗腫瘤機制 多肽類物質(zhì)不僅種類繁多,其結(jié)構(gòu)的多樣性決定了肽類物質(zhì)功能的多樣性;同理多肽的抗腫瘤機制也具有多樣性。截止目前,已發(fā)現(xiàn)的多肽抗腫瘤機制主要包括抑制腫瘤細胞增殖、抑制腫瘤血管生成、誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡、激活機體免疫反應(yīng)等。

1.2.1 抑制腫瘤細胞增殖 細胞的分裂、增殖是一系列的復(fù)雜過程,需要基因表達調(diào)控、信號通路、細胞骨架等多方面的配合,干擾或阻斷其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)可以起到抑制腫瘤的作用。Cicero等[14]從海綿中分離的多肽hemiasterlins可通過結(jié)合微管蛋白來抑制微管解聚,干擾有絲分裂,抑制細胞增殖。Yang等[15]對合成多肽SA12的研究顯示,其通過上調(diào)p16表達、下調(diào)細胞周期調(diào)控蛋白CDK4和CyclinD1表達,可使乳腺癌細胞MCF-7、MDA-MB-231、阻滯于G0/G1期,從而對細胞增殖起抑制作用。

1.2.2 抑制腫瘤血管生成 實體腫瘤的生長需要血管生成,同時血管生成又為腫瘤的侵襲、遷移提供途徑。當(dāng)前已有抗腫瘤血管生成的藥物應(yīng)用于臨床并表現(xiàn)出良好的治療效果,證明抑制腫瘤血管生成是一種有效的治療方法。張蕊等[16]在研究美洲大蠊時發(fā)現(xiàn)多肽PAP-3能減少血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達量。

1.2.3 激活或增強機體對腫瘤細胞的免疫應(yīng)答、調(diào)控免疫細胞 腫瘤的免疫治療是通過解除機體對腫瘤細胞的免疫抑制或免疫沉默,激發(fā)人體的免疫系統(tǒng),清除腫瘤細胞。整合素結(jié)合肽AXT201能抑制PD-L1的表達,活化CD8+T細胞,激活機體免疫,Mirando等[17]在三陰性乳腺癌小鼠荷瘤模型中發(fā)現(xiàn),應(yīng)用AXT201能明顯抑制腫瘤的生長。

1.2.4 促進腫瘤細胞凋亡、壞死等 細胞凋亡是調(diào)節(jié)機體發(fā)育、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要的生理過程。細胞凋亡信號通路的激活缺失與腫瘤細胞的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),因而誘導(dǎo)腫瘤細胞的凋亡也是抗腫瘤研究的熱點。Wan等[18]的研究發(fā)現(xiàn),蜂毒衍生肽TT-1通過上調(diào)Caspase和Bax的表達,下調(diào)Bcl-2的表達,誘導(dǎo)甲狀腺癌細胞凋亡;Ray等[19]對激活肽PFISED的研究表明,其可誘導(dǎo)PAR1過表達,激活信號通路MAPK和NFκB誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。

2 多肽在婦科惡性腫瘤研究領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 宮頸癌 抗腫瘤多肽的宮頸癌基礎(chǔ)研究主要集中于抑制宮頸癌細胞增殖、誘導(dǎo)壞死或凋亡,以及探索靶向治療、免疫治療潛在靶點等方面。

2.1.1 抑制腫瘤細胞增殖、誘導(dǎo)壞死或凋亡 腫瘤細胞的無限增殖是其特征之一,抑制腫瘤細胞的增殖,誘導(dǎo)細胞發(fā)生自噬、凋亡及壞死是宮頸癌抗腫瘤治療的研究熱點。Yang等[20]研究發(fā)現(xiàn),自噬相關(guān)腫瘤抑制肽(ARCSP)通過AMPK/mTOR通路誘導(dǎo)細胞毒性死亡,可抑制宮頸癌細胞的增殖。乳鐵蛋白具有抗菌、抗癌、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等生物功能,Ramírez-Sánchez等[21]研究發(fā)現(xiàn)乳鐵蛋白及其多肽lfcin17-30和lfampin265-284可誘導(dǎo)宮頸癌細胞凋亡和壞死。

2.1.2 調(diào)節(jié)免疫,增強吞噬細胞功能 吞噬細胞在人體內(nèi)分布廣泛,參與機體的非特異及特異免疫,除可吞噬病原體、腫瘤細胞外,還能夠分泌細胞因子、介導(dǎo)抗腫瘤免疫。Sun等[22]在研究杏鮑菇菌絲體多肽時發(fā)現(xiàn),此多肽能抑制宮頸癌腫瘤細胞的增殖,其通過刺激機體產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α等細胞因子,從而增強巨噬細胞吞噬功能來實現(xiàn)。另有研究發(fā)現(xiàn),負載HPV16 E744-62多肽的樹突狀細胞(DC)可增強同源殺傷細胞(CIK)體外抗宮頸癌的免疫作用,為宮頸癌 DC-CIK 細胞免疫治療新致敏方法提供可能[23]。此外,多肽也能激活免疫系統(tǒng),改善機體的免疫狀態(tài)。Abbasifarid等[24]將L1-E7多肽疫苗與裝載藏紅花素和姜黃素化合物作為化療劑的外泌體(ExoCrocin和ExoCurcumin)一起用于C57BL/6小鼠模型的免疫和抗腫瘤效果的研究,體內(nèi)結(jié)果顯示此組合方式可顯著誘導(dǎo)T細胞免疫應(yīng)答。

2.1.3 靶向細胞膜、多肽偶聯(lián)藥物 細胞膜的結(jié)構(gòu)特性決定了其對進出細胞的物質(zhì)有選擇性的通透作用,使得傳統(tǒng)藥物不易進入細胞內(nèi)的靶點發(fā)揮作用,而將藥物與能夠進入細胞的多肽偶聯(lián)即具有潛在的提高藥物靶向性可能。Liu等[25]免疫熒光染色技術(shù)證實多肽CSP-GD和CSP-KQ在體外可與ME-180以及C-33A細胞的細胞膜、細胞質(zhì)特異性結(jié)合,提示其可能具備較強的靶向作用。

臨床研究上,目前多肽在宮頸癌方向的研究主要多集中于尋找血清差異性多肽以為宮頸癌診斷及預(yù)后提供新靶標(biāo),而納米芯片富集多肽結(jié)合基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜( MALDI-TOF-MS)為目前常用的技術(shù)平臺[26]。Song等[27]基于MALDI-TOF-M技術(shù)同時結(jié)合免疫組化、PCR等方法發(fā)現(xiàn)與宮頸癌的發(fā)病有關(guān)的多肽B-FABP、CDK4、NCK-1,有可能成為宮頸癌新的病理腫瘤標(biāo)志物及診斷、預(yù)后的評估指標(biāo)。

另外,宮頸癌HPV疫苗目前已廣泛用于臨床。多肽具有分子量小、抗原性弱等特點,多肽抗腫瘤疫苗潛在優(yōu)勢明顯。目前以E6、E7蛋白為靶點的多肽疫苗研究較多,據(jù)報道,HPV16型E6和E7 基因片段組成的多肽疫苗已經(jīng)進入臨床實驗階段[28]。以E5蛋白為靶點設(shè)計并研制的多肽疫苗也具有誘導(dǎo)免疫和抑制腫瘤的效應(yīng)[28]。如前所述,L1-E7多肽疫苗與裝載藏紅花素和姜黃素化合物作為化療劑的外泌體(ExoCrocin和ExoCurcumin)聯(lián)合研究顯示,在模型鼠上腫瘤生長明顯被抑制,有較好的抗腫瘤效應(yīng)[24]?？偟膩碚f,多肽宮頸癌疫苗具有穩(wěn)定性高、安全性強、易生產(chǎn)等優(yōu)點,已成為疫苗研制的新趨勢,并有望獲得更大的研究進展。

2.2 卵巢癌 抗腫瘤多肽在卵巢癌方向的基礎(chǔ)研究也較多集中在抑制腫瘤細胞的增殖,誘導(dǎo)凋亡以及潛在治療靶點找尋等方面。

2.2.1 調(diào)控增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移 激素是指有生物活性的小分子物質(zhì),包括蛋白質(zhì)、多肽等,對維持正常生命活動有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)機體激素水平變化能影響腫瘤細胞的生長、增殖及侵襲。Alkharusi等[29]發(fā)現(xiàn)催乳素多肽(PRL)在卵巢癌中可能促進腫瘤侵襲。在卵巢癌組織中已檢測出促性腺激素釋放激素多肽(GnRH)的表達,且在卵巢癌細胞增殖和轉(zhuǎn)移的活動中,GnRH可能起到直接或間接的作用[30]。有關(guān)多肽P7的研究顯示,其可明顯抑制由成纖維細胞生長因子(bFGF)刺激的卵巢癌SKOV3細胞的增殖和轉(zhuǎn)移[31]。

2.2.2 抑制腫瘤新生血管 腫瘤組織的血管生成對維持腫瘤的生長、繁殖、轉(zhuǎn)移起著至關(guān)重要的作用,抑制腫瘤血管發(fā)生是腫瘤靶向治療的一個主要方向。已有研究證明VEGF、SEMA4D與卵巢腫瘤的惡性程度相關(guān),在上皮性卵巢癌中VEGF和SEMA4D能夠協(xié)同促進血管生成[32]。

2.2.3 誘導(dǎo)凋亡、免疫治療 靶向腫瘤細胞的凋亡途徑,誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡,是卵巢癌抗腫瘤治療的有效策略。Yang等[20]研究自噬相關(guān)抑癌肽(ARCSP)發(fā)現(xiàn),ARCSP可通過激活A(yù)MPK/mTOR,導(dǎo)致LC3B、p62和Atg7蛋白的積累,誘導(dǎo)細胞死亡。近年來腫瘤免疫治療的研究在卵巢癌領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。多肽sv6D與針對受體PD-1的免疫治療抗體聯(lián)合使用,能夠有效抑制小鼠卵巢癌模型腹腔積液的發(fā)展[33]。

2.2.4 耐藥機制的研究 卵巢癌治療的難點之一還表現(xiàn)在腫瘤細胞的耐藥方面,已知細胞信號傳導(dǎo)通路或蛋白表達的異?？蓪?dǎo)致耐藥。Ma等[34]研究發(fā)現(xiàn),多肽LTX-315可逆轉(zhuǎn)卵巢癌細胞順鉑化療耐藥,可能的機制是調(diào)節(jié)Beclin-1/PI3K/mTOR信號通路。

臨床研究上,目前主要聚焦于運用MALDI-TOF-MS、表面增強激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(SELDI-TOF)蛋白芯片技術(shù)等[35],結(jié)合相關(guān)分析軟件來獲得卵巢癌的診斷模型。Li等[36]通過MALDI-TOF-MS技術(shù)對卵巢上皮癌耐藥細胞進行分析,發(fā)現(xiàn)絲切蛋白1在紫杉醇抗藥中發(fā)揮重要作用。Qiu等[37]建立的卵巢癌血清診斷模型,均顯示較高的敏感性和特異性。上述研究都提示卵巢癌血清多肽檢測擁有較高的實用性,可用于卵巢癌的早期診斷及預(yù)后判斷。

此外,也有抗腫瘤多肽聯(lián)合常用化療藥物改善卵巢癌患者治療耐受性及免疫調(diào)節(jié)等相關(guān)研究見諸報道。韓華等[38]的研究也發(fā)現(xiàn),脾多肽可以使卵巢癌患者CD8+細胞數(shù)升高,提高機體免疫功能。另外,目前已經(jīng)有三肽疫苗進入卵巢癌臨床一、二期試驗的報道[39-40],初步結(jié)果表明其能顯著提高卵巢癌患者的免疫力,延長患者總生存期,且耐受性良好。

2.3 子宮內(nèi)膜癌 與前兩者略不同,目前抗腫瘤多肽在子宮內(nèi)膜癌領(lǐng)域的研究尚不多見,主要包括圍繞尋找特定的小分子多肽以協(xié)助診斷及預(yù)后檢測。楊庭等[41]研究發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌患者組中血清組織多肽特異性抗原(TPS)水平升高。

同前所述,也有多肽應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌聯(lián)合治療的相關(guān)報道。如鮑學(xué)浩[42]將脾多肽聯(lián)合化療用于中晚期子宮內(nèi)膜癌的研究顯示,治療組中Ⅱ度以上骨髓抑制較對照組下降明顯,且患者免疫學(xué)指標(biāo)也明顯好于對照組。而有關(guān)乳鐵蛋白多肽(LFcin17-30, LFampin265-284)聯(lián)合順鉑的實驗證實,其對子宮內(nèi)膜癌細胞KLE和HEC-1A的增殖抑制和凋亡誘導(dǎo)可產(chǎn)生疊加效應(yīng)[21]。

此外,還有一類目前廣泛用于臨床的多肽類藥物-促性腺激素釋放激素受體激動劑(GnRH-a)的相關(guān)報道,其在使循環(huán)中的雌激素水平降低的同時也可使增殖或癌變的子宮內(nèi)膜失去雌激素的支撐作用而萎縮。已發(fā)現(xiàn)GnRH-a也能直接作用于腫瘤組織,引起細胞凋亡發(fā)揮抗腫瘤作用[43]。目前GnRH-a在臨床上多采用與其他藥物聯(lián)合的方法治療早期子宮內(nèi)膜癌及癌前病變。北京協(xié)和醫(yī)院婦瘤中心采用GnRH-聯(lián)合來曲唑或GnRH-a聯(lián)合LNG-IUS 的方案治療子宮內(nèi)膜復(fù)雜性不典型增生(CAH)和早期子宮內(nèi)膜癌,均達到較高的內(nèi)膜緩解率[43]。口服孕激素治療失敗的子宮內(nèi)膜非典型增生(AEH)或子宮內(nèi)膜癌患者,給予以GnRH-a為基礎(chǔ)的聯(lián)合方案治療仍有較好的療效及妊娠結(jié)局,可作為口服孕激素治療的替代方案[44]。

2.4 其他婦科惡性腫瘤 黑色素瘤部分可見于女性生殖道,但相對罕見。Kalaora等[45]在黑色素瘤的研究中揭示,來自黑色素瘤胞內(nèi)細菌的多肽(腫瘤內(nèi)細菌多肽)能夠被腫瘤細胞呈現(xiàn)并引發(fā)免疫反應(yīng),為細菌影響免疫系統(tǒng)激活和治療反應(yīng)的機制提供了新的見解。目前暫未有其他婦科惡性腫瘤腫瘤內(nèi)細菌多肽的相關(guān)報道,亟待相關(guān)研究填補。

3 展望

多肽參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移等諸多過程的調(diào)控,可作為抗腫瘤治療靶點和免疫調(diào)控點,在婦科惡性腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾。但需要注意:(1)婦科惡性腫瘤的發(fā)病機制具有多樣性,單一藥物的治療難免局限性,將多種小分子多肽聯(lián)合應(yīng)用,或形成融合肽達到多重抗腫瘤作用可能是未來研究的方向;(2)多肽類物質(zhì)普遍在體內(nèi)的半衰期較多,且其氨基酸結(jié)構(gòu)不甚穩(wěn)定,容易被蛋白酶類降解而影響多肽的成藥性,因此通過化學(xué)修飾等方法提高多肽物質(zhì)的穩(wěn)定性也應(yīng)該是今后研究的重點。

利益相關(guān)聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。

作者貢獻說明:袁盛龍、李慧欣負責(zé)文獻檢索及撰寫成文,貢震進行審閱和修改。