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化学疗法是癌症治疗的重要手段,但是由于常规化疗药物的选择性及生物膜透过性差,加之化疗药物广泛使用导致肿瘤细胞在治疗期间频繁出现耐药性,这些均成为癌症治疗所面临的重要问题。因此,提高选择性、克服多药物耐药性成为抗肿瘤药物研发的关键。一方面,由于细胞穿膜肽（CPPs）能够介导多种物质进入细胞,因此,用CPPs修饰传统抗肿瘤药物,能够显著提高后者的生物膜透过性。另一方面,肿瘤组织与正常组织最大的区别在于,肿瘤组织具有比血液及正常组织更酸的细胞外环境,因此,以肿瘤组织酸性微环境为靶点的pH敏感性多肽类药物递送系统能有效提高抗肿瘤药物的选择性。论文的第一部分,我们进行了酸敏感性细胞穿膜肽TH新类似物的设计与合成。前期工作中,我们课题组设计合成了一种具有酸激活特性的细胞穿膜肽TH（AGYLLGKINLKKLAKL（Aib）KKIL-NH2）,并且TH与喜树碱（CPT）共轭物TH-CPT的抗肿瘤活性具有明显的pH依赖性。本研究中,为了进一步为了提高TH对弱酸的敏感性,使其能在更宽的pH范围内发挥作用,我们在组氨酸的咪唑环上引入了给电子基团（-CH（CH3）2和-（CH2）3CH3）,使得咪唑环上N原子的碱性增加,吸收质子的能力更强,从而提高了组氨酸的pKa值;我们将这种修饰后组氨酸类似物（His（Isopropyl）-OH和His（Butyl）-OH）引入到TH中,得到了两条新的TH类似物Isopropyl-TH、Butyl-TH。我们对这两条TH类似物的穿膜活性、体外细胞毒性、溶血活性以及Isopropyl-TH-CPT、Butyl-TH-CPT的抗肿瘤活性进行了评估。研究结果显示,Isopropyl-TH、Butyl-TH的细胞穿膜活性显示出很好的pH依赖性。特别是Butyl-TH在pH6.5条件下的细胞摄取率是母肽TH的1.72倍。更重要的是,Isopropyl-TH、Butyl-TH的体外细胞毒性以及溶血活性,与母肽TH相比大大降低了。我们将这两条新穿膜肽与抗肿瘤药物喜树碱连接得到两条新型偶合物Isopropyl-TH-CPT、Butyl-TH-CPT,并对其进行了抗肿瘤活性评估。研究结果显示,低浓度的Isopropyl-TH-CPT,与TH-CPT相比,其抗肿瘤活性显示出明显的pH选择性;而Butyl-TH-CPT的抗肿瘤活性以及pH敏感性,与TH-CPT相比,有了很大地提高。论文的第二部分,我们以阳离子抗菌肽LL-37的最小活性片段KR（KRIVQRIKDFLR-NH2）为模板,通过氨基酸替换的方式,设计、合成出三条KR类似物,即KR-1、KR-2和KR-3。活性研究显示,KR-1的细胞穿膜活性最好,并且其体外细胞毒性以及溶血活性也低。因此,我们进一步以肿瘤组织的酸性微环境为靶点,利用组氨酸在pH<6.5时,才能发生质子化带上正电荷这一特点,以KR-1（KRIVKRIKKFLR-NH2）为模板,将序列中的赖氨酸全部替换为组氨酸,又得到一条新的具有pH响应性的细胞穿膜肽HR-1（HRIVHRIHHFLR-NH2）。HR-1的体外细胞摄取研究证实,与母肽KR-1相比,HR-1的穿膜活性具有较好的pH依赖性,即在正常生理条件下（pH7.4）几乎不被细胞摄取,而在酸性条件下（pH6.0和pH5.5）有大量的HR-1进入到Hela细胞内。此外,我们还发现HR-1对Hela细胞几乎没有毒性影响,对红细胞也几乎没有破坏作用。本论文研究中设计、合成的这些pH敏感型细胞穿膜肽有望发展为适宜的抗肿瘤药物递送载体,具有较好的研究意义和应用前景。