在癌症治疗上,科学家们不懈地探索着各种创新技术,而最近由细胞穿透肽(Cell-Penetrating Peptides, 简称 CPPs)所引发的研究,使治疗的视野更为广阔。这些短肽的能力使其能够促进分子进入细胞,不论是小分子化合物、DNA片段,还是纳米级的颗粒,无一不在其运送范畴之内。CPPs 关联着它们所携带的「货物」,这些货物通过化学连结或非共价互动来实现输送。
CPPs 具有传递药物、基因材料和其他分子的潜力,无疑是现代医学的一项突破性进展。
这些肽的运作方式有很多种,例如经常通过内吞作用让货物进入细胞内,然而,当前的应用仍受限于 CPPs 不够具体的细胞选择性以及对其吸纳方式的不足理解。因此,探索 CPPs 的运用具体可行性显得相当重要。除了 CPPs,像 CellSqueeze 和电穿孔等其他传递机制也在不断开发中。
CPPs 的结构通常包含高比例的正电荷胺基酸,诸如赖氨酸或精氨酸;或者有极性和非极性胺基酸交替的序列。此外,还有一类名为疏水性肽的 CPPs,这些肽仅包含非极性残基。人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)中的转录激活转录因子(TAT)是第一个被发现的 CPP。
自1988年以来,越来越多的 CPPs 被探索与发现,其中许多已被利用于有效的蛋白质输送。
这些 CPPs 能够穿透细胞膜并运输各种分子至细胞质或细胞器当中,且根据其不同的大小、氨基酸序列和电荷,CPPs 的穿透方式也有所不同。虽然目前尚未形成对 CPP 穿透机制的共识,但普遍来说,该机制可分为三种类型:直接穿透细胞膜、内吞介导进入,以及通过暂态结构的转运。
CPPs 在多种医学应用中显示出卓越潜力,特别是在癌症治疗中。他们可以充当药物的有效递送载体,增强药物的细胞摄取。例如,将小干扰 RNA(siRNA)与 CPP 结合,可以显著提升其进入细胞的效果。这对于靶向癌症相关基因的沉默具有重要意义。
透过 CPPs,研究者显示出了成功将核酸基因输送至癌细胞的潜力,这在治疗癌症的过程中可能会发挥关键作用。由于这些核酸分子自带的负电荷使其在细胞内的稳定性不佳,这就使得 CPPs 的作用愈加引人注目。
这样的进展不仅能提升稀缺资源的有效利用,还可能开创癌症治疗的新方向。
另外,CPP 也能通过非共价的方式稳定地运输核酸和蛋白质,而不会改变它们的生物活性,例如参与抑制病毒感染或是基因编辑的治疗方法。
虽然 CPPs 的应用前景光明,但仍面临多重挑战。具体包括机制的复杂性以及在不同细胞类型中的细胞特异性。持续深入的研究与技术创新将更加巩固 CPPs 作为重要生物医学工具的地位,让我们在治疗疾病的舞台上进一步拓展应用范围。
随着科学技术的快速发展,CPPs 的应用是否能够在未来成为治疗癌症病患的关键突破呢?