多肽由于其低毒性和良好的生物相容性等优点在癌症治疗中显示出巨大潜力,根据其功能不同可以分为治疗性肽、靶向肽和穿透肽等,迄今为止以治疗性肽为基础已经进行了2000多项临床试验。然而,由于治疗性肽的细胞穿透性较差限制了其进一步应用,因此治疗性肽的细胞内递送是多肽类药物递送的关键之一。目前,常用的多肽药物递送手段主要包括连接细胞穿透肽以及纳米颗粒封装。但是,许多纳米颗粒药物在肿瘤细胞内化过程中会被溶酶体所降解,而且纳米颗粒很难渗透到肿瘤内部,这也很大程度上限制了其杀伤实体肿瘤的效率;而细胞穿透肽不具有特异性,因而对正常细胞也会造成一定损伤。近年来,“活体自组装”策略的出现为解决肿瘤药物递送、肿瘤治疗提供了希望。该策略可以通过肿瘤微环境特殊的生理条件设计出能够特异性响应并在肿瘤原位发生组装的多肽药物。多肽药物可以在肿瘤部位原位发生形貌变化,通过调控纳米药物的形貌变化,解决肿瘤药物递送和治疗效果便是其关键所在。本文首次合成了一种酶响应型的多肽药物,其能够以单分子形式通过血液循环渗透进入实体肿瘤,并在肿瘤特异性微环境自组装造成细胞膜的孔洞破损,从而更多的药物可以直接进入肿瘤细胞,实现对肿瘤细胞的高效杀伤。利用细胞膜上的孔洞泄露增加了肿瘤细胞的药物内化,为多肽药物递送提供了新的思路。首先,通过固相合成得到了酶响应型的多肽药物,对合成的药物测定其临界胶束浓度,并且对其酶响应性和自组装的过程进行了研究。其次,在细胞水平上使用激光共聚焦显微镜等方法对多肽的自组装行为进行了研究,细胞水平的实验证明了多肽组装可以导致酶的聚集和细胞膜的泄露,从而有效提高了治疗性多肽的内化效率。最后,在活体水平通过活体荧光成像、抑瘤效果分析等方法对多肽药物的肿瘤治疗效果和毒性进行系统评价,结果显示酶响应型的多肽药物比起其他对照分子具有更好的抗肿瘤能力,并在本文所用的治疗剂量下未观察到明显的系统毒性。综上所述,本文设计并合成的酶响应型多肽药物可以在肿瘤微环境中过度表达的磷酸酶条件下响应和自组装,并和酶一起聚集造成了细胞膜的泄露,实现了治疗性多肽的高效内化。本文为改善治疗性多肽的内化和药物递送方式提供了新的思路。