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環(huán)肽類(lèi)藥物應用現狀及研發(fā)進(jìn)展

摘要:環(huán)肽是肽類(lèi)分子中構象穩定和均一的一類(lèi)化合物,對受體具有高的選擇性親和能力、代謝穩定性強、口服利用度高。環(huán)肽類(lèi)化合物作為藥物分子,具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗真菌、酶抑制劑等廣泛的生物活性。

  環(huán)肽類(lèi)化合物是一類(lèi)結構特殊、生物活性廣泛、作用機理獨特的環(huán)狀化合物,在天然產(chǎn)物中具有十分重要的地位。環(huán)肽是肽類(lèi)分子中構象穩定和均一的一類(lèi)化合物,對受體具有高的選擇性親和能力、代謝穩定性強、口服利用度高。環(huán)肽類(lèi)化合物作為藥物分子,具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗真菌、酶抑制劑等廣泛的生物活性。因此,針對環(huán)肽類(lèi)藥物的研究正在受到人們越來(lái)越多的關(guān)注。

  環(huán)肽類(lèi)化合物目前在藥物治療中取得了巨大成功,常見(jiàn)的如激素及激素類(lèi)似物Oxytocin、Octreotide及Vasopressin;抗生素類(lèi)如Vancomycin、Daptomycin及PolymyxinB;免疫抑制劑Cyclosporine等。迄今為止,總共有超過(guò)40種環(huán)肽類(lèi)藥物正在臨床應用中,平均每年約有一種環(huán)肽類(lèi)藥物進(jìn)入治療市場(chǎng)。環(huán)肽類(lèi)化合物之所以在藥物研發(fā)領(lǐng)域大展身手,與其幾大特性相關(guān)。首先,由于環(huán)狀結構導致的構象變化限制,環(huán)肽類(lèi)化合物一般具有較大的表面積,從而使其與靶點(diǎn)蛋白間具有高度親和力及識別特異性。大環(huán)結構構象靈活性的限制也降低了藥物與靶點(diǎn)結合的熵值,提高了結合的穩定性。其次,氨基酸組成特點(diǎn)據定了環(huán)肽類(lèi)化合物往往具有極低的、甚至沒(méi)有細胞毒性。第三,環(huán)肽類(lèi)化合物很容易通過(guò)自動(dòng)化的化學(xué)合成流程實(shí)現生產(chǎn),并且便于進(jìn)行各項修飾、處理及監控,這些特點(diǎn)都非常有利于藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程。

  在過(guò)去的10年里,美國FDA及歐洲EMA總計批準了9種環(huán)肽類(lèi)藥物上市,占同時(shí)期上市新藥總數的3%,如下表所示。這其中Telavancin、Dalbavancin、Oritavancin及Anidulafungin用于細菌及真菌性感染;Lanreotide、Romidepsin及Pasireotide為抗腫瘤藥物;而Linaclotide則用于腸道功能紊亂。Peginesatide用于治療慢性腎病透析患者的貧血,但很快由于安全性因素而退市。

  Telavancin、Dalbavancin及Oritavancin是三類(lèi)抗菌藥物,同屬于半合成的環(huán)脂糖肽類(lèi)藥物;與Vancomycin及Teicoplanin類(lèi)似,包含相同的母核結構以及與D-Ala-D-Ala靶點(diǎn)的結合位點(diǎn)。另外,這三類(lèi)抗生素都含有一個(gè)親脂性的側鏈,可能通過(guò)錨定于細胞膜而增加在靶點(diǎn)附近的滯留時(shí)間,或破壞細菌細胞膜的穩定性;疏水尾部與細胞膜及血漿蛋白的相互作用同樣也增加了藥物的血漿半衰期。該類(lèi)藥物通常用于復雜性皮膚類(lèi)感染及醫院性感染的治療。

  Anidulafungin為棘白菌素類(lèi)環(huán)肽抗真菌藥物,與2001年及2005年獲批的Caspofungin及Micafungin類(lèi)似。上述三類(lèi)藥物具有相似的肽類(lèi)核心結構區域。Anidulafungi由輝瑞研發(fā),于2006年2月17日獲得美國FDA批準上市,于2007年9月20日獲得歐洲EMA批準上市,商品名為Eraxis,獲批適應癥為成人念珠菌血癥,以及其他類(lèi)型的念珠菌感染(腹腔膿腫、腹膜炎)和食管念珠菌感染。該藥物是一類(lèi)EchinocandinB衍生物,由構巢曲霉發(fā)酵而來(lái),其lineoyl側鏈被親脂性alkoxytriphenyl基團所取代。與Caspofungin及Micafungin類(lèi)似,Anidulafungin通過(guò)抑制真菌β-1,3-葡聚糖合成酶而阻止細胞壁的正常合成。Anidulafungin同人類(lèi)血漿蛋白具有較高的親和力,因而體內半衰期大約為24小時(shí),是Caspofungin及Micafungin的兩倍之多。

  抗腫瘤藥物L(fēng)anreotide及Pasireotide是環(huán)肽類(lèi)藥物Octreotide的類(lèi)似物,后者本身也是內源性環(huán)肽類(lèi)激素生長(cháng)抑素(Somatostatin)的類(lèi)似物。Somatostatin通過(guò)抑制G蛋白偶聯(lián)的生長(cháng)抑素受體而阻斷如生長(cháng)激素等激素類(lèi)分子的釋放。相比于生長(cháng)抑素,這些藥物具有更長(cháng)的半衰期,用于用于治療肢端肥大癥和內分泌腫瘤。Lanreotide是由Octapeptide通過(guò)二硫鍵環(huán)化而成,兩者具有相似的藥理學(xué)性質(zhì)。Pasireotide相比于Octreotide及Lanreotide具有對某些特定受體類(lèi)型更高的親和力,從而使其適合應用于對其他治療藥物無(wú)反應的庫欣氏病和肢端肥大癥。

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