RGD肽的研究进展及其在抗肿瘤治疗中的应用

李郑武，梁秋波，张雪亭，吕中华，刘恒，袁淑杰*

（哈药集团技术中心，黑龙江哈尔滨150025）

RGD肽是含有Arg-Gly-Asp的小肽，在许多生物体内及同一生物体的各种组织中广泛存在，是整合素与其配体相互作用是别的位点。自Pierschbacher等[1]于1984年首次报道纤维蛋白原中所含的RGD序列为细胞识别位点以来，RGD肽及其衍生物就成为众多学者关注与研究的热点。本文就RGD肽的结构特点，与整合素的特异性结合以及在抗肿瘤上的应用进行综述。

1.RGD肽的机构

大多数线性RGD肽在循环过程中半衰期较短，其治疗效果和生物活性不够理想。为了获得满意的抗肿瘤效果，往往需要高剂量的含RGD序列的线性肽，这无疑增加了治疗费用。因此，增加肽类化合物稳定性、提高肽的生物活性，是对RGD肽进行改造的目标。人们通过合成不同的含有RGD的多肽进行了研究，现按其结构特点分述如下：

1.1 RGD线形肽：人们合成RGD、RGD-NH2、RGDS、GRGDSP、GRGDSPC、GRGDAP等RGD线形肽，发现它们具有抑制细胞粘附和抑制肿瘤细胞的肺转移，不含RGD的肽则无此作用。

1.2 RGD反转肽：RGD序列相反的反转肽SDGR和其对应的正常肽有相似生物学作用，能抑制鼠黑色素瘤细胞的粘连。

1.3 RGD序列环肽：环肽抑制瘤细胞与纤维连接蛋白粘附的作用比线状肽强10倍，不同环肽的活性顺序为cGRGDSPA>cGRGD>cRGDS>cGRGDSP>cGRGDS>cRGDSP>cRGDSPA。

2.RGD肽与整合素的相互作用

整合素家族是具有一定结构特征的膜受体家族，为跨膜异二聚体糖蛋白，都是由α、β亚基以非共价键连接而成，有黏附和信号传导功能。目前已经发现α亚基有18种，β亚基有8种[2]，组成24种整合素。在细胞的分化、粘附、增殖、凋亡、转移等过程中，整合素有着重要的调控作用。基于RGD三肽序列能与整合素αvβ3特异结合，人们合成了很多线形和环形的含RGD多肽作为整合素αvβ3的拮抗剂。大多数线性RGD肽在体内半衰期短，对αvβ3受体亲和力低，容易被蛋白酶降解。环形RGD多肽含有2个二硫键时，抑制内皮细胞的效力最强，高于单一二硫键环形RGD肽20倍，为线形RGD肽100倍。环形RGD多肽具有更高的受体结合特异性是由于其同时可和几个αvβ3结合[3]。

3.RGD肽抗肿瘤机制及在肿瘤治疗中的应用

1997年Urtreger等在Pharmacol上发表的研究结果指出RGD具有抗癌作用。而要使RGD肽类药物在肿瘤治疗中得到广泛临床应用，需要考虑分子专一性。如果没有选择性，用RGD类药物治疗疾病可能对身体其他系统产生影响，所以筛选高亲和力的整合素配体是关键性的问题。

3.1 RGD肽对肿瘤细胞粘附及迁移的抑制作用

Mitjans等[100]研究表明环化的RGD肽可以抑制肿瘤细胞的粘附作用，并且能够使已粘附的肿瘤细胞脱粘附。Ritchie等[4]研究表明RGD肽能够显著阻止肿瘤细胞对玻璃粘连蛋白和纤粘蛋白的粘附。Kitayama等[5]发现RGD肽可以抑制多形核细胞在培养的内皮细胞表面转移。肿瘤细胞的粘附作用在恶性瘤细胞局部侵袭中起重要作用。

3.2 RGD肽对肿瘤细胞凋亡的影响

Anuradha等[6]研究显示在浓度1 mmol/L时RGD肽启动细胞凋亡。细胞经RGD肽处理显示核小体间DNA有断裂，caspase-3被活化，而caspase-3在RGD肽诱导细胞调亡的过程中起到关键作用。RGD肽促进细胞凋亡作用是通过酪氨酸激酶而非促分裂原活化蛋白激酶来调节，MAP和酪氨酸激酶是RGD-整合素信号途径中的重要介质。孙录等[7]研究表明含RGD肽能抑制BGC823细胞的生长增殖，并呈浓度依赖性，其含RGD诱导细胞凋亡可能通过线粒体途径引发。在介导细胞凋亡中，RGD具有高度保守的特性。

3.3 RGD-腺病毒载体

将治疗基因运送到瘤细胞是肿瘤基因治疗首要问题，所以建立靶向性导入系统成为肿瘤基因治疗研究热点。使腺病毒外壳蛋白重组RGD肽，可以提高腺病毒对肿瘤细胞的靶向性，其感染效率是野生型100倍以上。Wesseling JG等[8]用RGD-腺病毒载体转染胰腺癌细胞，发现转化效率显著提高。因此，RGD-腺病毒载体为癌症基因治疗提供了很好的工具。

3.4 RGD肽介导的药物治疗

αvβ3是一个理想的肿瘤治疗靶点，整合素αvβ3的配体RGD肽可携带效应分子与αvβ3特异地结合，发挥抑制肿瘤生长和血管新生作用。所以利用RGD肽将细胞毒药物靶向至肿瘤部位，将是非常有应用前景的靶向治疗技术。在乳腺肿瘤模型中，研究紫杉醇(PTX)与RGD肽偶联的紫杉醇药物(3H-RGD2-PTX)的体内代谢和生物分布等过程中发现，3H-RGD2-PTX比紫杉醇在肿瘤部位滞留时间更长，摄取量更多，治疗效果更好。RGD肽靶向的紫杉醇能对肿瘤部位的内皮细胞进行选择性地杀伤，抑瘤效果更好。有研究结果表明，RGDm修饰的隐形脂质体可作为药物的靶向载体，将肿瘤治疗药物有效地靶向到肿瘤部位。

4.RGD肽应用前景展望

RGD肽作为整合素和其配体相互作用的识别位点，其在肿瘤治疗方面有着很好的应用前景。RGD肽能够直接诱导肿瘤细胞的凋亡，通过对其人工改造可以减少不良反应，有利于发挥抗肿瘤效应；利用RGD肽与整合素αvβ3的特异结合，可以将治疗效应分子靶向性地导入肿瘤部位，有效地减少了肿瘤治疗中对正常组织细胞的损害；随着噬菌体库技术的不断成熟以及新的筛选技术，相信含RGD肽是一类很有前景的肿瘤治疗药物，其在肿瘤诊断和治疗方面的应用也会更加深入。