Transdermal Peptide (TD 1 (peptide))

Transdermal Peptide (TD 1 (peptide))는 11개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 세포 표시를 통한 첫 번째 투피질 강화 펩타이드로 발견되었다.투피질 펩타이드는 Na+/K+-ATPase beta-subunit (ATP1B1)에 결합하고, 많은 대분자의 투피질 전달을 강화한다^[1,2]. 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))는 보툴리눅스 신경독소 A형(BoNT-A), 성장 호르몬(GH), siRNA, 인간 피부 성장 인자(hEGF) 등과 같은 많은 대분자의 투피질 전달을 촉진하는 것으로 밝혀졌다^[3,4]. 쥐와 인간 피부를 통한 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))를 중간에 투피질 단백질 전달에 에너지가 필요한다. 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))를 중간에 투피질 단백질 전달하는 동안 새로운 에너지 의존성 침투 과정^[7]이 있다.

ouabain이 공동 투여되었을 때 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))와 hEGF로 구성된 퓨전 단백질인 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))-hEGF의 투피질 전달이 현저히 감소했다. 외부 경쟁자의 추가도 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))-hEGF의 투피질 전달을 감소시키는 원인이 된다. 따라서 ATP1B1은 피부를 통한 펩타이드 유도 의약품 전달에서 핵심적인 역할을 했다^[1].

투피질 펩타이드(TD 1(peptide))와 인슐린을 당뇨병 쥐의 복부 피부에 공동 투여하여 인슐린의 체계 수준을 높이고 최소한 11시간 동안 혈청 포도당 수준을 억제시켰다. 인간 성장 호르몬의 중요한 체계 생물 이용도도 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))와 함께 토피컬하게 공동 투여했을 때 달성되었다^[2]. 8시간 동안 2.1 IU 인슐린을 0.5 µmol의 TD-34와 100 µL의 식염수로 당뇨병 쥐에 투여한 후 혈당은 처음의 약 26%로 낮추어졌다^[6]. 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))가 anti-GAPDH siRNA를 전달하여 72시간 동안 GAPDH의 수준을 현저하게 낮추었다. 투피질 펩타이드(TD 1(peptide))는 siRNA 전달을 위해 비 모세 피부에 일시적인 개구를 만들 수 있으며, 피부 표층으로 투피질 펩타이드(TD 1(peptide)) 및 siRNA를 전달하여 유전자 nockdown을 위한 새로운 메커니즘을 밝힐 수 있다^[5].

References:
[1]: Wang C, Ruan R, et,al. Role of the Na(+)/K(+)-ATPase beta-subunit in peptide-mediated transdermal drug delivery. Mol Pharm. 2015 Apr 6;12(4):1259-67. doi: 10.1021/mp500789h. Epub 2015 Mar 23. PMID: 25734358.
[2]: Chen Y, Shen Y, et,al. Transdermal protein delivery by a coadministered peptide identified via phage display. Nat Biotechnol. 2006 Apr;24(4):455-60. doi: 10.1038/nbt1193. Epub 2006 Mar 26. PMID: 16565728.
[3]: Carmichael NME, Dostrovsky JO, et,al. Peptide-mediated transdermal delivery of botulinum neurotoxin type A reduces neurogenic inflammation in the skin. Pain. 2010 May;149(2):316-324. doi: 10.1016/j.pain.2010.02.024. Epub 2010 Mar 23. PMID: 20223589.
[4]: Zhang T, Qu H, et,al. Transmembrane delivery and biological effect of human growth hormone via a phage displayed peptide in vivo and in vitro. J Pharm Sci. 2010 Dec;99(12):4880-91. doi: 10.1002/jps.22203. PMID: 20821386.
[5]: Lin CM, Huang K, et,al. A simple, noninvasive and efficient method for transdermal delivery of siRNA. Arch Dermatol Res. 2012 Mar;304(2):139-44. doi: 10.1007/s00403-011-1181-5. Epub 2011 Oct 19. PMID: 22009459.
[6]: Chang M, Li X, et,al. Effect of cationic cyclopeptides on transdermal and transmembrane delivery of insulin. Mol Pharm. 2013 Mar 4;10(3):951-7. doi: 10.1021/mp300667p. Epub 2013 Feb 21. PMID: 23391375.
[7]: Ruan R, Jin P, et,al. Peptide-chaperone-directed transdermal protein delivery requires energy. Mol Pharm. 2014 Nov 3;11(11):4015-22. doi: 10.1021/mp500277g. Epub 2014 Oct 13. PMID: 25269793.