摘要
近年来，肿瘤的免疫治疗已成为继手术、化疗和靶向治疗后备受关注的新兴癌症治疗手段。它主要是依靠机体自身的免疫反应来清除肿瘤。免疫检查点抑制剂可阻断免疫抑制性通路，解除肿瘤微环境中的免疫抑制，已被证实是最有前途的肿瘤免疫疗法之一。程序性细胞死亡配体1(Programmedcelldeath-ligand1,PD-L1)是一类重要的免疫检查点及肿瘤生物标志物，参与了肿瘤的免疫逃逸过程。靶向PD-L1的单克隆抗体药物是目前临床上使用较为广泛的免疫检查点抑制剂，在许多难治性复发性癌症治疗中取得了超预期的疗效。然而抗体药物在临床使用中仍然存在一定的局限性，例如实体瘤穿透性差，治疗费用昂贵，免疫相关不良反应不容忽视等。 多肽作为内源性的生物活性小分子，在保留蛋白类功能的同时，拥有免疫原性弱，生物相容性好和肿瘤部位穿透性强等优势。成熟的固相合成技术也使得多肽的制备更加简单，降低了生产成本，并为多肽药物的设计和修饰提供了便利。因此，本文选择PD-L1靶向多肽为研究对象，探究其在肿瘤诊疗中的应用潜力。基于靶向多肽的自组装纳米材料，可进一步提高多肽的化学和酶稳定性，并改善生物学功能，广泛应用于药物递送、生物成像、肿瘤治疗等领域。此外，将PD-L1靶向多肽与细胞毒性分子或功能化显像剂偶联，可制备出用于肿瘤治疗、早期诊断或免疫治疗动态监测的多肽偶联药物。 本文针对临床免疫治疗存在的问题，利用小分子多肽的优势，构建出基于PD-L1靶向多肽的自组装纳米材料和多肽核素分子探针，为肿瘤的诊断和治疗提供了更多的选择。主要研究成果如下: 首先，针对PD-L1蛋白的结构域，本文设计并构建了高通量的“一珠一物”肽库，库的容量达到105。通过微流控芯片技术筛选出对靶标蛋白具有高度亲和力的阳性多肽，并在分子水平和细胞水平对多肽的亲和力和选择性进行验证。微流控芯片技术提高了多肽高通量筛选的效率。筛选得到的阳性多肽与蛋白的结合解离常数可以达到10-8M,且拥有可以选择性识别并特异性结合PD-L1高表达细胞的能力。 其次，基于两亲性分子设计，本文将筛选得到的PD-L1靶向多肽与疏水的聚集诱导发光(Aggregation-inducedemission,AIE)分子相偶联，发明了一种新型的、高效的超分子自组装多肽纳米纤维(TAP)。该纳米纤维主要由氢键、π-π堆叠等非共价作用力诱导形成，可以特异性地结合肿瘤细胞表面过表达的PD-L1。TAP负荷近红外染料后，具有实时选择性生物成像的能力。同时，利用快速热消融和适度免疫调节互补的联合策略可以达到实用的治疗效果。 最后，本文对成功筛选出的多肽进行定点突变，通过计算机辅助模拟技术设计新靶向肽库，并再次筛选出高亲和力的候选肽，分别在分子、细胞、活体水平验证多肽的亲和力和选择性。利用赖氨酸和谷氨酸的侧链装订、PEG修饰等技术可进一步提高多肽的稳定性，延长血液循环时间。将多肽与放射性核素偶联，可构建多肽核素分子探针，有望实现肿瘤部位精准核医学显像，在PD-L1的定量检测、肿瘤的早期诊断、免疫治疗的疗效预测中有广阔的应用前景。
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