本发明属于抗肿瘤药物开发领域，具体涉及基于成纤维细胞活化蛋白(fap)肿瘤靶向的多肽药物偶联物及其应用。
背景技术：
1、癌症是全球性健康问题，对个人和社会产生严重影响，每年都有数百万人死于癌症，成为人类提高预期寿命的一个重要障碍。据2023年3月国家癌症中心的统计数据显示，我国发病率高的癌症有肺癌、结直肠癌、胃癌、肝癌和乳腺癌等，癌症负担不断加重，对公众健康和社会发展构成严重威胁。而在某些癌症中，肿瘤总体积的90％由肿瘤微环境的各种非肿瘤细胞组成，因而靶向肿瘤微环境某一组分的诊断和治疗可能比靶向肿瘤细胞本身更具成效。因此需要发展更多的治疗方法以应对癌症患者的临床需求。
2、肿瘤的生长在很大程度上依赖于其周围的肿瘤微环境，而肿瘤微环境中的肿瘤相关成纤维细胞(caf)是含量最丰富的细胞类型之一。而成纤维细胞活化蛋白(fap)是caf的重要标志物之一，能促进肿瘤进展和免疫抑制、转移、侵袭和迁移。相较于正常组织，肿瘤组织中的fap表达更为明显，且选择性地表达于90％以上的上皮性肿瘤的肿瘤相关成纤维细胞。fap还特异性表现出肽链内切酶活性，能够识别甘氨酸-脯氨酸(gly-pro)的c-端并切除出大于两个氨基酸的多肽片段。目前已开发出多种针对fap的靶向治疗方法，包括用小分子或抗体抑制fap的蛋白酶活性、利用fap蛋白酶活性来切割附着在fap靶向小分子或肽上的肿瘤药物、针对fap的疫苗接种以及car-t细胞疗法。因此，可以认为fap是肿瘤诊断和治疗的一个很有研究前景的蛋白质靶点。
3、目前基于fap靶点的治疗手段主要包括小分子抑制剂、抗体药物偶联物(adc)、嵌合抗原受体t细胞疗法(car-t)、放射性核素偶联药物(rdc)、多肽药物偶联物(pdc)等。小分子抑制剂在体内的抗肿瘤活性不明显、抗体药物偶联物的组织穿透性待改善、嵌合抗原受体t细胞疗法受限于不同肿瘤类型fap的表达情况、放射性核素偶联药物是当前基于fap靶点的热门诊疗方案，但受制于核素本身的供给来源和辐射安全性，不能普及使用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物。
2、本发明的再一目的在于提供上述多肽药物偶联物的应用。
3、根据本发明具体实施方式的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其通式为p-c-d，其中，
4、p为fap靶向多肽，用于特异性识别并结合靶标；
5、d为有效载荷基团，包括化学抗肿瘤药物；
6、c为gly-pro为核心的连接子，用于连接fap靶向多肽和有效荷载基团。
7、本发明采用gly-pro为核心的连接子将fap靶向多肽和化学抗肿瘤药物通过click反应形成不可逆的稳定化学键的连接臂连接，不仅能够利用靶向多肽的特异性靶向fap，而且能够避免有效载荷基团在生理条件下与靶向肽之间的非特异性断裂，避免药物在非靶组织释放，降低药物脱靶效应，从而，本发明提供的所述fap的靶向pdc药物具有更高的体内稳定性，最终显著地提高了抗肿瘤效果。
8、其中，fap-2286靶向配体、连接子、毒性载荷mmae连接通过不可逆的稳定化学连接，例如，包括click反应、酰胺键等方式。
9、根据本发明具体实施方式的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，fap靶向多肽为fap-2286，其氨基酸序列如seq id no.1所示：
10、cys-phe-gln-thr-pro-pro-(cys-hex)。
11、优选的，fap靶向多肽的氨基酸序列为：
12、(1)cys-phe-gln-thr-pro-pro-(cys-hex)的两个cys通过1,3,5-溴甲基苯成环；或
13、(2)cys-phe-gln-thr-pro-pro-(cys-hex)置换、缺失、插入个氨基酸。
14、本发明也提供了上述多肽的衍生物，其可由seq id no.1所示的多肽序列经过一个或多个(例如1个、2个、3个或4个)氨基酸残基的取代、缺失和/或插入获得，并仍然具有连接fap靶向多肽和有效荷载基团。例如，一个常见的策略是保守氨基酸取代，即将氨基酸残基用具有相似侧链的氨基酸残基替换。具有相似侧链的氨基酸残基的家族在本领域已有明确定义。因此，在多肽序列中用来自同一侧链类的另一氨基酸残基替换一个或几个位点，将不会在实质上影响其活性。
15、根据本发明具体实施方式的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，所述化学抗肿瘤药物包括mmae。
16、根据本发明具体实施方式的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，所述化学抗肿瘤药物为单甲基澳瑞他汀e(monomethyl auristatin e，mmae)，其结构式如下：
17、
18、根据本发明具体实施方式的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，所述连接子的通式如下：
19、
20、其中r1选自以下结构：
21、
22、r2选自以下结构：
23、
24、或，
25、
26、r2其特点为与叠氮基反应的各种生物正交反应基团及其类似物，所生成的化学键生理条件下不可逆。
27、pdc中靶向肽fap-2286部分与有效载荷通过连接子连接，主要连接方式为不可逆的生物正交反应等稳定的化学键连接方式。
28、根据本发明具体实施方式的肿瘤靶向的多肽药物偶联物，所述多肽药物偶联物的结构如下：
29、
30、本发明提供上述肿瘤靶向多肽药物偶联物的制备方法，包括如下步骤：
31、步骤1、采用fmoc固相合成策略合成靶向fap的fap-2286线性肽。
32、步骤2、将线性fap-2286多肽中的两个cys通过与1,3,5-溴甲基苯反应成环，得到fap-2286前体多肽。
33、步骤3、将fap-2286前体多肽中未反应的溴甲基官能团与巯基乙胺反应，得到fap-2286靶向多肽。
34、步骤4、将fap-2286靶向配体、gly-pro为裂解基团的连接子、毒性载荷mmae连接，得到多肽药物偶联物。
35、其中，fap-2286靶向配体、连接子、毒性载荷mmae连接通过不可逆的稳定化学键的连接，例如，包括click反应和酰胺键等方式。
36、优选的，连接子的结构式如下：
37、
38、上述结构中，fap-2286通过其上的叠氮基团与连接子的炔基发生click反应，形成不可裂解的稳定的连接。有效载荷mmae通过仲胺与连接子的对硝基苯基碳酸酯反应，与有效载荷mmae形成碳酸酰胺键连接。
39、本发明还提供一种药物，其包括上述多肽药物偶联物以及药学上可接受的辅料。
40、本发明还提供上述多肽药物偶联物在制备预防、诊断或治疗抗肿瘤相关药物中的应用。
41、本发明的有益效果：
42、本发明运用多肽药物偶联物(pdc)技术，通过对fap靶向肽和有效载荷之间的连接方式进行设计和优化，采用gly-pro为核心的连接子，将fap靶向多肽和化学抗肿瘤药物通过点击化学的不可逆的稳定化学键的连接臂连接，得到一种fap靶向的多肽药物偶联物。
43、本发明提供的fap靶向的多肽药物偶联物，不仅能够利用靶向多肽的特异性靶向肿瘤相关蛋白，而且能够避免有效载荷因在生理条件下与靶向肽之间的连接断裂，因此，能有效避免潜在的药物提前释放风险，降低药物脱靶效应，实现长效抑制相关肿瘤。
44、动物实验表明，本发明的fap靶向的多肽药物偶联物可高效靶向fap表达阳性的ht1080hfap肿瘤细胞，并且通过肿瘤微环境中的fap蛋白对gly-pro序列连接的酶切活性释放毒性药物mmae，发挥抗肿瘤作用。在ht 1080hfap肿瘤模型中，本发明的fap靶向的多肽药物偶联物对fap阳性表达的ht 1080hfap细胞具有nm级的活性，其ic50为1.1±0.51nm，实验小鼠体内的肿瘤均完全消退，tgi达100％，且在治疗后期40多天内未出现肿瘤生长复发的情况。从而，本发明提供了一款靶向fap并能实现长效抑制相关肿瘤的pdc药物。
1.一种基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其特征在于，所述多肽药物偶联物的通式为p-c-d，其中，
2.根据权利要求1所述的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其特征在于，fap靶向多肽为fap-2286，其氨基酸序列为cys-phe-gln-thr-pro-pro-(cys-hex)。
3.根据权利要求2所述的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其特征在于，fap靶向多肽的氨基酸序列为：
4.根据权利要求1所述的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其特征在于，所述化学抗肿瘤药物为单甲基澳瑞他汀e。
5.根据权利要求1所述的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其特征在于，所述连接子的通式如下：
6.根据权利要求1所述的基于fap的肿瘤靶向多肽药物偶联物，其特征在于，所述连接子的结构如下：
7.一种药物，其特征在于，包括权利要求1～6中任一项所述的多肽药物偶联物以及药学上可接受的辅料。
8.权利要求1-6任一项所述的多肽药物偶联物在制备预防、诊断或治疗抗肿瘤相关药物中的应用。
