课题背景：
本课题是PEG修饰的P2对基质金属蛋白酶的抑制活力，下面将分成几个部分分别介绍
- P2的由来
传统肿瘤治疗多采用细胞毒类化学药物，这些药物在杀伤肿瘤细胞的同时，对人体正常细胞也有较大毒害作用。因此，科学家一直都在寻找治疗肿瘤的新方法，美国食品和药物管理局已经批准以抑制血管增生为治疗癌症的新方法，并有相应新药上市，如VEGF抗体Avastin[1]和VEGFR2信号通路阻断剂Sunitinib2]，这些药物在临床效果和销售业绩方面都取得巨大成功。在此背景下，本课题设计了新型的﹑有抑制肿瘤部位血管增生活性的抗肿瘤多肽P2，该多肽通过抑制基质金属蛋白酶-9酶活力和抑制血管内皮细胞迁移来抑制血管增生的，是对血管增生抑制剂类抗肿瘤药物的重要补充。
基质金属蛋白酶-9和肿瘤
基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9, MMP-9)是基质金属蛋白酶的典型代表，它是一种诱导表达的酶[3]。研究表明，MMP-9可以以几种机制促进肿瘤生长。首先，MMP-9可以激发肿瘤部位血管增生，活化的MMP-9可以切割细胞外基质大分子，并释放连接于基质大分子上的VEGF，VEGF是血管增生最强的诱导剂，而血管增生是肿瘤生长的前提条件[4]。研究表明，MMP-9基因敲除小鼠可以抑制肿瘤部位的血管增生[5]。其次，肿瘤细胞以及进入肿瘤组织的巨噬细胞和T细胞表面都表达有TNF-alpha;前体，MMP-9可以切割并释放有活性的TNF-alpha;[6]，低剂量的TNF-alpha;可以促进血管增生和抑制肿瘤细胞的凋亡[7]。另外， MMP-9还可以通过激活TGF-beta;途径，切割并活化TGF-beta;[8]或把TGF-beta;从细胞外基质上释放出来，间接促进肿瘤生长。因此，MMP-9是治疗肿瘤的重要靶点。
MMP抑制剂可靶向于肿瘤组织
MMP抑制剂不但可抑制肿瘤的生长和转移，还具有靶向功能，早在1999年，Koivunen就发现表达了MMP-9多肽抑制剂序列的噬菌体可富集于肿瘤部位，而且其富集浓度高于表达了RGD序列的噬菌体（RGD序列是常用的肿瘤组织靶向序列）。Schafers用123I 标记的MMP-9抑制剂检测到了肿瘤组织中的MMP-2和MMP-9高表达的部位。这些例子表明MMP抑制剂具有靶向功能，可以把目的物带到肿瘤部位。与其他小分子MMP抑制剂相比，MMP-9多肽抑制剂的序列可以连接到其它有生物活性的多肽上，并在新的分子中发挥双重功能：抑制MMP-9酶活力；并把有抗肿瘤活性的部分富集于肿瘤部位，提高其有效浓度。
抗肿瘤多肽的设计
ES-2是内皮抑素（ES或endostatin）的50-60 个氨基酸，它在体外模型中可以很好地抑制血管内皮细胞迁移，从而抑制血管增生，其活性甚至高于内皮抑素本身的活性，但在小鼠的肿瘤模型中其抑制血管增生和抑制肿瘤生长的活性却不高。这可能是因为体内实验中ES-2不能在肿瘤部位形成有效浓度。
基于以上背景知识，本实验室将MMP-9多肽抑制剂连接于ES-2的N端，获得一条新的多肽（见图1），命名为P2。该多肽可以通过三种机制抑制血管增生和肿瘤生长：它可以抑制MMP-9的酶活力，抑制肿瘤生长和转移；P2中的ES-2部分可以抑制血管内皮细胞的迁移（血管内皮细胞迁移是血管增生的重要组成部分）；P2中的MMP-9抑制剂部分还可以把ES-2富集于肿瘤部位，增加其在肿瘤部位有效浓度，增强其抑制血管增生的活性。
