[发明专利]具有酸激活特性的抗菌肽AMitP及其合成和在制备抗肿瘤药物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生化药物领域，涉及一种新的抗菌肽化合物及其合成，尤其涉及一种具有酸激活特性的抗菌肽AMitP及其合成方法；本发明同时还涉及该抗菌肽在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

肿瘤是威胁人类健康的重要疾病之一。化疗是治疗肿瘤或减缓肿瘤生长的一种有效的常规方法。但是多数传统的抗肿瘤药物选择性差、毒副作用强，以及肿瘤的多药耐药等原因严重影响了临床疗效（Accounts Chem. Res., 2007, 41, 98）。提高选择性成为发展抗肿瘤药物需要解决的关键问题。因此现在迫切需要发展一类广谱、高选择性、具有新的作用靶点和作用机制的药物。

抗菌肽（antimicrobial peptide）一般是由少于50个氨基酸构成的双亲性阳离子多肽，它是生物进化过程中保留下来的重要分子防御机制的一部分（Nature, 2002, 415, 389）。抗菌肽的分子量小、热稳定性和水溶性好，较一般抗生素和抗肿瘤药物没有免疫原性和耐药性，因而具有广泛的应用前景。除了具有抗菌作用外，抗菌肽还具有很好的抗肿瘤活性（Biochim. Biophys. Acta., 2008, 1778, 357）。抗菌肽的主要作用方式是对细胞膜的破坏：首先带正电荷的抗菌肽通过静电作用吸附到带负电荷的细胞膜上，当数量达到阈值之后，抗菌肽便会在膜上形成孔道而破坏细胞膜，最终导致细胞内容物的外流（Pharmacol. Rev., 2003, 55, 27）。尽管这种独特的作用方式赋予抗菌肽一定的选择性和很好的抗肿瘤活性，但同时也使抗菌肽具有一定的毒副作用，如对血红细胞以及其它正常组织细胞的损伤。此外，抗菌肽本身所带的多价正电荷也会引发体内系统毒性。这些毒副作用严重阻碍了抗菌肽发展成为临床药物。

Mitoparan（MitP）是以抗菌肽Mastoparan为模板，通过氨基酸替换而得到的一个正电荷数和双亲性都提高的抗菌肽化合物。实验结果表明，MitP杀细胞的活性明显优于Mastoparan（Biochim. Biophys. Acta., 2008, 1783, 849）。但是和其它许多抗菌肽一样，毒副作用限制了其作为优秀的药物用于临床。

迄今降低抗菌肽毒性的方法主要是氨基酸的替换，尽管这种方法在一定程度上能够降低抗菌肽的毒性（主要是针对红细胞的毒性），但是得到的抗菌肽化合物对正常细胞仍具有一定的杀伤作用，特别是体内给药时，往往会因为局部抗菌肽浓度过高而对正常细胞造成损伤，从而产生不可避免的毒副作用。另外一些降低抗菌肽毒性的方法往往是以牺牲抗菌肽的杀细胞活性为代价的（Cancer Res., 2009, 69, 3458），从而造成鱼与熊掌不能兼得。因而发展新策略以降低抗菌肽的毒副作用对于提高其临床应用十分必要。

如何降低抗菌肽的毒副作用并保留其破膜活性是发展抗菌肽类药物首要解决的问题。利用正常组织细胞与肿瘤细胞之间的差异可有效提高抗菌肽的选择性，降低肽的毒性。研究表明肿瘤组织细胞由于代谢快、供氧不足等原因，细胞通过糖酵解提供能量产生大量乳酸，但肿瘤血管异常又不能及时清除，最终导致肿瘤组织微环境呈酸性。近年来，以这种酸性微环境为靶点的药物得到了较快的发展（J. Control Release, 2008, 132, 164）。因此这种酸性微环境可以成为提高抗菌肽选择性有效的靶点。

大多数研究表明，带正电荷的抗菌肽通过静电作用吸附到带负电荷的细胞膜上是发挥破膜活性的第一步，也是非常关键的一步（Nature, 2002, 415, 389; Biochim. Biophys. Acta., 2008, 1778, 357）。因而通过控制静电吸附作用可以显著降低抗菌肽的细胞毒性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高抗菌肽的选择性、降低抗菌肽的毒副作用的具有酸激活特性的抗菌肽化合物AMitP；

本发明的另一目的是提供一种合成具有酸激活特性的抗菌肽化合物AMitP的方法；

本发明还有一个目的，就是提供一种以该个具有酸激活特性的抗菌肽化合物AMitP为活性成分，在制备抗肿瘤药物中的应用。

（一）具有酸激活特性的抗菌肽化合物AMitP

本发明具有酸激活特性的抗菌肽化合物AMitP，是以抗菌肽MitP为模板，将其序列中的赖氨酸（K）替换成谷氨酸（E）和组氨酸（H），合成一系列在正常生理条件下带负电荷的阴离子多肽MitP_E；阴离子多肽再与抗菌肽MitP通过二硫键连接，得到具有酸激活特性的活抗菌肽化合物AMitP。其结构是如下：