目的:抗血管生成疗法已成为癌症研究的热门领域。鉴于肿瘤血管通常表达与血管生成相关的特定标志物,对不同肿瘤血管中这些异质性分子的研究有望推动抗血管生成疗法的发展。此前,文章利用噬菌体展示技术首次鉴定出一种名为 GX1 的靶向肽,可特异性结合胃癌血管。然而,GX1 也显示出与正常胃血管的一些非特异性结合,这可能会对正常内皮细胞产生毒性副作用。因此,文章迫切需要采用新的筛选策略,以避免与正常血管的非特异性结合,并获得特异性更高的胃癌血管靶向肽。
方法:在本研究中,文章首次设计了一种新的策略,将体内“正向筛选”与体外“负向筛选”相结合。通过使用荷瘤裸鼠进行体内正向筛选,以识别在胃癌血管内特异性富集的肽段。同时,对正常血管内皮细胞(包括人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人微血管内皮细胞(HMVEC))进行体外负向筛选,以排除与正常血管结合的肽段。经过四轮迭代筛选,获得了特异性靶向胃癌血管的肽段。此外,还建立了通过在肿瘤条件培养基中培养 HUVEC 的体外共培养模型(Co-HUVEC),以研究这些肽段的亲和力。将靶向肽段用异硫氰酸荧光素(FITC)标记,用于竞争和抑制实验。
结果:血管密度分析证实异种移植物中存在冗余的毛细血管,表明该小鼠模型适合进行阳性筛选。经过四轮淘选,观察到噬菌体对胃癌血管的特异性结合显著富集,与正常内皮细胞的结合极少。肽段 CNTGSPYEC 表现出最高的重现性。体外免疫荧光染色证实肽段 CNTGSPYEC 能够特异性富集在 Co-HUVECs 中,而对正常血管内皮细胞无结合。体内免疫荧光染色显示肽段 CNTGSPYEC 只能特异性结合胃癌中的血管内皮细胞,而对正常组织无非特异性结合。竞争和抑制实验也验证了该肽段的靶向特性,其荧光强度为 17.13。随着浓度的增加,竞争抑制率可逐步提高至 93%(p < 0.05)。内皮管形成实验表明该肽段能够抑制新生血管形成,微血管计数减少 40%(p < 0.05)。此外,细胞计数试剂盒 8(CCK8)检测显示,靶向肽能够部分抑制共培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的增殖(抑制率为 61.7%)。
单字母 H2N-CNTGSPYEC-OH
多字母 H2N-Cys-Asn-Thr-Gly-Ser-Pro-Tyr-Glu-Cys-OH
氨基酸个数 9
分子式 C38H56N10O16S2
平均分子量(MW) 973.04
结论:文章这种体外和体内联合筛选的新策略优于以往仅依赖于负/正筛选的方法。体内和体外测试均证实了这种新肽具有高度靶向性。因此,肽 CNTGSPYEC 可能是胃癌诊断和抗血管生成治疗的潜在候选药物。文章进一步的研究将其用作在胃癌组织中介导药物积累的载体。
参考文献:doi.org/10.1186/s12885-024-13375-3