《Pharmacological Research》：Tumor-specific targeting of a mitochondrial Kv1.3 channel inhibitor through conjugation to gastrin/cholecystokinin B receptor ligand strongly reduces pancreatic ductal adenocarcinoma in orthotopic models
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为解决胰腺导管腺癌（PDAC）化疗耐药与药物递送效率低的难题，研究人员开展了一项针对线粒体钾通道mtKv1.3抑制剂PAPTP的肿瘤靶向递送研究。他们通过将其偶联至靶向胃泌素/胆囊收缩素B受体（CCK2R）的短肽CCK2p，实现了药物在PDAC中的特异性富集，并在两种原位小鼠模型中使肿瘤体积缩小最高达65%，部分小鼠肿瘤完全消失。这项研究为PDAC的精准医疗提供了一种有前景的新策略。
胰腺导管腺癌（PDAC）是一种预后极差、五年生存率不足10%的“癌中之王”。它之所以如此凶险，很大程度上归咎于其独特的“防御工事”——致密的纤维化间质（也称为肿瘤微环境）。这道由多种细胞和胶原纤维构成的坚固屏障，就像一层难以穿透的铠甲，将癌细胞重重包裹，使得常规化疗药物难以有效抵达并杀死肿瘤细胞。此外，PDAC细胞自身还具有高度的异质性和对传统及免疫疗法强大的抵抗力，导致现有治疗方案收效甚微。因此，开发能够绕过屏障、精准靶向并高效杀死癌细胞的创新疗法，成为该领域的迫切需求。
近年来，科学家们将目光投向了肿瘤细胞内一个看似不起眼却至关重要的结构——线粒体。线粒体不仅是细胞的“能量工厂”，其功能异常也与癌细胞的发生、发展密切相关。其中，位于线粒体膜上的一种钾离子通道——mtKv1.3，在包括PDAC在内的多种癌细胞中异常高表达，成为颇具潜力的药物靶点。已有研究表明，一种名为PAPTP的小分子化合物能够特异性地抑制mtKv1.3通道，通过诱导线粒体功能障碍（如膜电位丧失、活性氧增加、线粒体肿胀等），选择性杀死癌细胞。然而，尽管PAPTP在体外实验中表现出强大的杀伤力，但在体内应用中，其无法彻底根除PDAC，可能原因之一是药物难以在肿瘤部位富集到足够有效的浓度。
为了解决靶向递送的难题，这项发表于《Pharmacological Research》的研究提出了一种巧妙的“精确制导”策略：将PAPTP这个“弹头”与能够识别肿瘤特异性标志物的“导航肽”连接起来，构建“肽-药偶联物”，从而实现药物的肿瘤特异性富集和释放。
研究人员主要运用了基因表达谱数据分析（基于TCGA和GTEx数据库）、蛋白质免疫印迹（Western blot）、细胞活力测定（结晶紫染色法）、共聚焦显微镜成像、流式细胞术、以及复杂的化学合成与药物代谢动力学分析等关键技术。其中，化学合成本身是一项核心方法，研究人员设计并合成了三种不同靶向肽（iRGD、VH434、CCK2p）与PAPTP的偶联物（前药）。体内研究则采用了两种具有代表性的免疫缺陷及免疫健全小鼠原位PDAC模型（分别使用Pan02细胞和KPCY2838c3细胞），通过腹腔注射给药，并利用高效液相色谱-紫外/质谱联用（HPLC-UV/LC-MS）技术精确追踪药物及其代谢产物在不同组织中的分布与浓度。
研究结果
1. 肿瘤靶向肽受体的表达验证
研究人员首先分析了人类和鼠类PDAC样本中各类靶向肽对应受体的表达情况。公共数据库（TCGA）分析显示，在人类PDAC肿瘤组织中，mtKv1.3的编码基因KCNA3、以及整合素β5（iRGD的受体之一）、低密度脂蛋白受体（LDLR，VH434的受体）、神经纤毛蛋白-1（NRP-1）等基因的表达水平均显著高于正常胰腺组织。尽管胃泌素受体（CCK2R）的基因表达在数据库分析中显示降低，但既往文献和本研究后续的蛋白水平验证均支持其在PDAC发生发展中的关键作用。此外，在Pan02细胞诱导的小鼠原位PDAC模型中，蛋白质印迹实验证实了整合素β5和LDLR在肿瘤组织中的高表达。这些数据为使用iRGD和VH434肽进行靶向提供了理论依据。
2. iRGD和VH434偶联物的表征与局限性
研究人员成功合成了PAPTP与iRGD、VH434的偶联前药。然而，初步评估发现了各自的缺陷：VH434偶联物表现出强烈的溶血活性，因此被排除在后续研究之外。对于iRGD偶联物，尽管其在小鼠血液中稳定性良好，但体内药代动力学研究发现，该偶联物在到达胰腺/PDAC组织前，其肽链发生了超出预期的快速代谢切割，导致了具有肿瘤靶向功能的iRGD和CendR基序的丢失。因此，释放到肿瘤部位的活性药物PAPTP浓度过低，未能达到有效治疗阈值，研究人员未对其进行体内疗效评估。
3. CCK2p偶联物的成功表征与靶向性验证
基于CCK2R在PDAC进展中的驱动作用，研究人员将重点转向了靶向CCK2R的短肽CCK2p。他们合成了PAPTP-CCK2p偶联物，并证实其无溶血性。体外实验表明，偶联物中的PAPTP部分（而非CCK2p肽本身）能有效诱导PDAC细胞（Pan02和KPCY2838c3）发生线粒体膜电位下降、活性氧（ROS）产生增加和线粒体网络断裂，最终导致细胞死亡，且对正常胰腺腺泡细胞（266-6）的毒性较低，保持了选择性。小鼠体内成像和药代动力学研究带来了令人振奋的结果：荧光标记的CCK2p偶联物在小鼠体内特异性地富集于胰腺肿瘤部位；定量分析显示，PAPTP-CCK2p偶联物及其代谢产物在荷瘤胰腺组织中的浓度显著高于肝脏、肾脏等其他器官，实现了肿瘤靶向递送。
4. CCK2p偶联物在两种原位PDAC模型中的疗效
疗效评估在两种具有不同特征的免疫健全小鼠原位PDAC模型中进行。
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Pan02模型：PAPTP-CCK2p与单独的PAPTP均能显著减少肿瘤体积（约65%），并诱导肿瘤细胞凋亡（TUNEL阳性）和抑制增殖（Ki67染色减少），两者疗效相当。
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KPC模型（携带KRAS和p53突变，更具临床相关性）：PAPTP-CCK2p表现出更优的疗效。它不仅将平均肿瘤体积减少了65%，而且在8只接受治疗的小鼠中，有2只的肿瘤完全消失。相比之下，单独使用PAPTP的效果较弱。重要的是，在慢性治疗终点，尽管肿瘤组织中PAPTP-CCK2p偶联物总物种的平均浓度略低于单独使用的PAPTP，但其疗效却更好，提示靶向递送提高了药物的利用效率。
此外，研究还在两种人类PDAC细胞系（PANC-1和Colo357）中验证了CCK2R蛋白的表达，提示该策略具有潜在的临床转化价值。
结论与讨论
本研究的核心结论是，通过将线粒体Kv1.3通道抑制剂PAPTP与靶向胃泌素受体（CCK2R）的短肽CCK2p偶联，成功构建了一种能够特异性靶向PDAC的“前药”。这种策略克服了PAPTP单独使用时可能存在的肿瘤富集不足问题，在临床前模型中实现了高效且具有选择性的抗肿瘤效果，尤其在对标准疗法高度耐药的KPC模型中部分实现了肿瘤完全缓解。
这项工作的意义重大。首先，它证明了“小分子药物+靶向肽”的偶联策略在改善PDAC治疗药物递送方面的可行性和有效性。其次，研究不仅验证了CCK2p作为PDAC靶向载体的潜力，还揭示了不同靶向肽（如iRGD）在与特定药物偶联时可能面临的挑战（如非预期的代谢不稳定性），为未来开发更优的偶联药物提供了重要经验。再者，研究强调了线粒体离子通道（如mtKv1.3）作为癌症治疗靶点的重要性，并展示了通过精准靶向增强其抑制剂疗效的路径。
从更广阔的视角看，这种策略不仅限于PDAC和PAPTP。鉴于CCK2R在其他多种肿瘤（如甲状腺髓样癌、小细胞肺癌等）中也有高表达，该平台技术有望扩展到其他癌症类型的治疗。同时，该策略也可应用于靶向其他线粒体通道（如KCa3.1）的抑制剂。当然，本研究也存在局限性，例如未考虑性别差异的影响，且CCK2R在人类PDAC患者中的表达存在异质性，未来需要在更大队列和更接近人类疾病的模型中进行验证。尽管如此，这项研究无疑为开发针对PDAC等难治性癌症的新型精准疗法开辟了一条充满希望的道路。
