以高细胞毒性药物为基础的化学疗法是一种发展早、应用范围最广的肿瘤治疗手段，但由于缺乏对肿瘤细胞/组织的选择性，化学疗法在杀伤肿瘤细胞的同时，对正常细胞也有杀伤，由此造成的全身系统性毒性会严重影响患者的生活质量甚至导致生命危险。将能识别肿瘤组织的肿瘤靶向肽与毒性药物偶联的多肽偶联药物（Peptide-Drug Conjugate, PDC）可将毒性分子定向导航至肿瘤部位，是一种新型的靶向药物递送系统。与抗体偶联药物（Antibody-Drug Conjugate, ADC）相比，PDC具有灵活的多功能改造以及制备成本低廉的优点，但分子量小易被肾小球过滤，PDC较短的半衰期限制其在肿瘤治疗领域的应用。为延长PDC药物的体内停留时间并进一步提高其肿瘤渗透性，本课题设计了一种具有长效及肿瘤靶向渗透功能的融合多肽ABD-RGDK，利用白蛋白结合域（Albumin Binding Domain, ABD）结合内源性白蛋白实现长效性，并在融合多肽N端插入1-3个半胱氨酸，提供梳形偶联位点增加PDC的药物载量。将融合多肽通过组织蛋白酶B（Cathepsin B, Cat B）切位点GFLG与模型药物分子阿霉素（Doxorubicin, DOX）进行偶联，发展一种响应释放的高载药PDC药物。论文的主要研究结果如下：（1）利用基因重组技术成功构建了N端分别含1、2或3个半胱氨酸三种融合靶向肽工程菌，融合靶向肽均以可溶形式有效表达，通过优化阳离子交换层析条件，一步层析可获得纯度大于95%的融合多肽，质谱鉴定三种多肽分子量与理论值完全一致，且具有与ABD相似的二级结构以及能与人血清白蛋白（Human Serum Albumin, HSA）发生等摩尔比的结合。（2）成功建立了三种PDC的合成路线及分离纯化方法。所建立的合成路线为：第一步合成MAL-GFLG（化合物1）连接臂，确定了以EDC/NHS为催化剂以及活化30 min，反应2 h的最优合成条件，化合物1的产率可达88%。第二步在有机相DMF中将化合物1与DOX偶联获得MAL-GFLG-DOX（化合物2），在最优反应条件下该合成反应的产率为85%，并通过萃取的方式获得纯度达95%的化合物2；第三步在有机相-水相混合体系中将化合物2与不同融合多肽进行偶联，优化反相高效液相的分离纯化方法，制备获得了偶联1-3个DOX的PDC产物。园二色光谱（Circular Dichroism spectroscopy, CD）和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-PAGE）证实三种PDC保留了融合肽原有的α-螺旋结构，以及与HSA结合的能力，证明PDC制备过程以及与DOX交联均不会影响融合多肽的结构及功能。（3）利用体外和体内实验对三种PDC的活性进行评价。利用整合素αvβ3阳性表达和阴性表达的细胞对PDC进行体外细胞毒性检验，发现PDC对整合素阳性细胞的毒性远高于对应的阴性细胞，证明PDC具有识别整合素阳性细胞的能力；细胞定位实验表明PDC能够被转运至细胞并与细胞核结合执行细胞杀伤功能；荷瘤小鼠活体成像实验证实，三种融合靶向肽具有肿瘤靶向能力，且能够延长药物的体内循环时间；小鼠的抑瘤实验证实三种PDC肿瘤杀伤能力明显高于DOX，而且偶联3个DOX的梳型模型能有效提高多肽分子的载药量，从而提高PDC细胞毒性和肿瘤杀伤能力。本论文的研究结果为发展新型PDC药物提供了新的思路并奠定基础。