蛋白質(zhì)多肽類藥物

1、LOGO基因工程基因工程-蛋白質(zhì)多肽類藥物蛋白質(zhì)多肽類藥物 基因工程蛋白質(zhì)或多肽類藥物基因工程蛋白質(zhì)或多肽類藥物簡(jiǎn)介分類rHuEPO簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 基因工程被認(rèn)為是21世紀(jì)最具主導(dǎo)地位的高新技術(shù)之一，基因工程藥物基本都是蛋白多肽類藥物，對(duì)腫瘤遺傳性和非遺傳性疾病有著特殊的療效，隨著科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展以及人民對(duì)生活質(zhì)量的要求在不斷提高蛋白類藥物的制備將發(fā)展為21世紀(jì)我國(guó)最具吸引力的新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。蛋白質(zhì)和多肽類作為藥物，具有生理活性強(qiáng)、免疫原性低、療效高等諸多優(yōu)點(diǎn)，隨著基因工程的不斷發(fā)展，在人類治療疾病中的地位也日趨重要，目前成為國(guó)際藥學(xué)界的研究重點(diǎn)之一 。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介概念 多肽和蛋白質(zhì)類藥物多肽和蛋白

2、質(zhì)類藥物:指用于預(yù)防、治療和診斷的多肽和蛋白質(zhì)類物質(zhì)生物藥物。特點(diǎn)基本原料簡(jiǎn)單易得基本原料簡(jiǎn)單易得：主要以20種天然氨基酸為基本結(jié)構(gòu)單元藥效高，副作用低藥效高，副作用低, 不蓄積中毒不蓄積中毒用途廣泛，品種繁多，新型藥物層出不窮用途廣泛，品種繁多，新型藥物層出不窮研發(fā)過(guò)程目標(biāo)明確研發(fā)過(guò)程目標(biāo)明確,針對(duì)性強(qiáng)針對(duì)性強(qiáng) 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 1)蛋白質(zhì)藥物可分為: 多肽和基因工程藥物 單克隆抗體和基因工程抗體 重組疫苗 2)與以往的小分子藥物相比，蛋白質(zhì)藥物具有高活性、特異性強(qiáng)、低毒性、生物功能明確、有利于臨床應(yīng)用的特點(diǎn)。由于其成本低、成功率高、安全可靠，已成為醫(yī)藥產(chǎn)品中的重要組成部分。1982年美國(guó)Likky

3、公司首先將重組胰島素投放市場(chǎng)，標(biāo)志著第一個(gè)重組蛋白質(zhì)藥物的誕生?；蚬こ痰鞍踪|(zhì)或多肽類藥物基因工程蛋白質(zhì)或多肽類藥物簡(jiǎn)介分類rHuEPO重組蛋白藥物分類重組蛋白藥物分類目前目前上市的蛋白重組藥物大致可以分為以下幾類: 多肽類激素藥 人造血因子 人細(xì)胞因子 人血漿蛋白因子 人骨形成蛋白 重組酶 融合蛋白 外源重組蛋白多肽類激素藥多肽類激素藥包括:人胰島素（1982年第一個(gè)重組人胰島素Humulin (Eli Lilly)上市12種制劑種制劑（Novo Nordisk的8個(gè)速效、中效和長(zhǎng)效重組胰島素突變體在此僅計(jì)為1個(gè)）3個(gè)個(gè)重磅炸彈重磅炸彈: Humulin（野生型胰島素）、Humalog (E

4、li Lilly，胰島素突變體)、Lantus (Anvents，胰島素突變體)人生長(zhǎng)激素人生長(zhǎng)激素（1985年第一個(gè)重組人生長(zhǎng)激素Protropin(Genetech) 上市）卵泡刺激激素卵泡刺激激素其他激素人造血因子人造血因子包括：重組人促紅細(xì)胞生成素: 1985年成功表達(dá)了重組人促紅細(xì)胞生成素(rhEPO，1989年上市第一個(gè)重組人促紅細(xì)胞生成素。新紅細(xì)胞生成刺激蛋白新紅細(xì)胞生成刺激蛋白(NESP)：美國(guó) Amgen 公司研制的長(zhǎng)效 EPO 制劑 ,于 2001 年 6 月底獲得歐洲藥物評(píng)審委員會(huì)批準(zhǔn) ,用于慢性腎衰引起的貧血。NESP 是一種高糖基化 rhEPO 類似物,也是第一個(gè)被批

5、準(zhǔn)用于臨床的新型促紅細(xì)胞生成素 ,具rhEPO 相似的作用機(jī)制即刺激紅系造血。法國(guó)學(xué)者Dalle等 ,于2001 年利用基因重組技術(shù)合成了一種二聚體 EPO ,由兩個(gè) EPO 及一個(gè) 9 肽連接而成的融合蛋白。粒細(xì)胞粒細(xì)胞/單核細(xì)胞集落刺激因子單核細(xì)胞集落刺激因子GM-CSF（1985年Wong和Lee等人分別從MO細(xì)胞cDNA文庫(kù)和ConA刺激的T淋巴細(xì)胞cDNA文庫(kù)中克隆出人GM-CSF的cDNA，并實(shí)現(xiàn)了表達(dá)，1993年張智清等人在國(guó)內(nèi)首次克隆了人GM-CSFcDNA，并在大腸桿菌里獲得表達(dá)）其他造血相關(guān)因子人細(xì)胞因子人細(xì)胞因子 20世紀(jì)80年代 研究者克隆了人干擾素基因，實(shí)現(xiàn)了基因工程

6、rhuIFN的大規(guī)模生產(chǎn)。 到了20世紀(jì)90年代 以提高rhuIFN的生物利用度和藥代動(dòng)力學(xué)為主要開(kāi)發(fā)方向，進(jìn)行了干擾素聚乙二醇（PEG）修飾，研制了長(zhǎng)效干擾素，減少了給藥次數(shù)，提高了療效。 1986年 第一個(gè)重組人干擾素Roferon(Huffman-La Roche)上市,現(xiàn)有5個(gè)同類產(chǎn)品，其中2個(gè)（組）為重磅炸彈，一是Pegasys（Roche，PEG化的重組人干擾素-2a）,另一組是Schering Plough的PEG-Intron A/Intron A人血漿蛋白因子人血漿蛋白因子重組人凝血因子重組人凝血因子重組人凝血因子重組人凝血因子重組人凝血因子重組人凝血因子組織血漿酶原激活物組

7、織血漿酶原激活物tPAC反應(yīng)蛋白反應(yīng)蛋白重組人抗凝血酶重組人抗凝血酶 重組人抗凝血酶（ATryn）是2006年批準(zhǔn)的、第一個(gè)由轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（羊）生產(chǎn)的重組藥物。人骨形成蛋白人骨形成蛋白 是最年輕的一組 第一個(gè)產(chǎn)品2001年批準(zhǔn)上市融合蛋白融合蛋白 1）是為數(shù)很少的以抑制為作用機(jī)理的重組藥物,僅有3個(gè)2）1998年批準(zhǔn)的年批準(zhǔn)的Enbrel(Amgen)：是TNF受體和IgG的Fc片段的融合蛋白，含934個(gè)氨基酸，適應(yīng)癥為風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎3）1999年上市的免疫毒素年上市的免疫毒素Ontak（Ligand）：適應(yīng)癥是皮膚T細(xì)胞淋巴瘤（CTCL），是缺失細(xì)胞結(jié)合域的白喉毒素與IL-2的N端133個(gè)氨基酸

8、的融合蛋白。 4）2003年上市的年上市的Amevive（Biogen Idec）：）：是LEF-3的CD2與IgG的F重組酶重組酶 1993年 第一個(gè)重組酶Pulmozyme(Genetech)上市外源重組蛋白外源重組蛋白 重組水蛭素(hirudin) 1986年 水蛭素的cDNA被克隆出來(lái)，獲得了建立在多種載體上的重組水蛭素，包括在大腸桿菌，枯草桿菌，酵母菌及真核細(xì)胞等的成功表達(dá)。 1998年 重組水蛭素藥物在德國(guó)正式上市 1999年 英國(guó)批準(zhǔn)上市.復(fù)旦大學(xué)成功研制國(guó)家一類新藥RGD-Hirudin 2005年 獲準(zhǔn)正式進(jìn)入一期臨床試驗(yàn)。 2006年 兩種水蛭素和一種水蛭素類似物已被美國(guó)F

9、DA批準(zhǔn)生產(chǎn)，分別是lepirudin,desirudin,angianmax.)基因工程蛋白質(zhì)或多肽類藥物基因工程蛋白質(zhì)或多肽類藥物簡(jiǎn)介分類rHuEPO重組重組EPO（rHuEPO）。 背景 原理 應(yīng)用 不良反應(yīng)rHuEPO背景背景 在運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽中興奮劑的使用日益受到人們的重視。盡管現(xiàn)在對(duì)興奮劑的檢測(cè)力度不斷加大，但興奮劑的使用并未銷聲匿跡，不斷有新的興奮劑在悄悄使用。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，運(yùn)用基因重組技術(shù)開(kāi)發(fā)出了許多重組激素類藥物。如重組人促紅細(xì)胞生成素（ rHuEPO ），近些年來(lái)被濫用于一些耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，例如長(zhǎng)距離跑、游泳、自行車等項(xiàng)目。早期的一項(xiàng)來(lái)自德國(guó)的報(bào)告表明，有18名自行車運(yùn)動(dòng)

10、員的死亡與rHuEPO 的濫用有關(guān)。rHuEPO原理原理rHuEPO是一種是一種酸性糖蛋白分子量分子量:29.8士03kDa1985年問(wèn)世并成為注冊(cè)藥物年問(wèn)世并成為注冊(cè)藥物。啟動(dòng)子構(gòu)建成表達(dá)載體不同的細(xì)胞株有中國(guó)倉(cāng)鼠卵細(xì)胞(CH0)、幼倉(cāng)鼠腎細(xì)胞(BHK)及C127小鼠纖維細(xì)3作為受體進(jìn)行表達(dá)獲取rHuEPO。 rHuEPO與與EPO：1）氨基酸序列完全相同，僅糖基部分有微小差別；2）在結(jié)構(gòu)上的不同是N-端唾液酸含量的差異；3）作用極為相似，可以明顯提高人體的紅細(xì)胞數(shù)量及血紅蛋白含量，從而提高人體運(yùn)輸氧的能力，提高人體最大攝氧量；4）rHuEPO主要生理作用是調(diào)節(jié)紅系前體細(xì)胞分化為成熟的紅細(xì)胞

11、,進(jìn)而維持外周血紅細(xì)胞的水平, 臨床上主要用于治療腎衰后引起的貧血。rHuEPO的不良反應(yīng)的不良反應(yīng)常見(jiàn)不良反應(yīng)：高血壓高血壓：大多發(fā)生于慢性腎衰病人，可能是Het快速增加、血液粘稠度增高、周圍血管阻力增加等所致。癲癇發(fā)作癲癇發(fā)作：原因不明，偶見(jiàn)于慢性腎衰病人；其它其它： 頭痛、心動(dòng)過(guò)速、惡心、嘔吐、呼吸加快、透析管栓塞等。運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期濫用rHuEPO 將可能導(dǎo)致上述癥狀的出現(xiàn)，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致死亡。rHuEPO的應(yīng)用的應(yīng)用 rHuEPO 的作用促使紅系祖細(xì)胞的增殖和分化，骨髓內(nèi)紅細(xì)胞池?cái)U(kuò)大促使紅細(xì)胞的成熟和Hb 的合成刺激網(wǎng)織紅細(xì)胞的早期向血液中釋放 EPO 的功效在一定劑量范圍內(nèi)呈劑量依賴性，

12、但劑量超過(guò)太大后并不增加藥效。rHuEPO的應(yīng)用的應(yīng)用rHuEPO 適用于：慢性腎衰貧血的治療慢性腎衰貧血的治療：此類貧血的一個(gè)主要原因是EPO 生成缺乏。EPO 可謂替代治療方法，其療效達(dá)95以上艾滋病艾滋病(AIDS)病人伴貧血病人伴貧血腫瘤病人化療所致貧血腫瘤病人化療所致貧血慢性病貧血慢性病貧血造血干細(xì)胞疾病的貧血造血干細(xì)胞疾病的貧血自體供血輸注。自體供血輸注。蛋白多肽類藥物的關(guān)鍵問(wèn)題蛋白多肽類藥物的關(guān)鍵問(wèn)題 蛋白多肽類藥物關(guān)鍵問(wèn)題1）結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征：蛋白質(zhì)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定其活性；藥物的空間結(jié)構(gòu)即二維、三維結(jié)構(gòu)也同樣影響生物活性；另外，多肽及蛋白質(zhì)的分子量常為數(shù)千至幾十萬(wàn)，顆粒大小在l100nm之間，不能透過(guò)半透膜。2）體內(nèi)外不穩(wěn)定性體內(nèi)外不穩(wěn)定性：蛋白質(zhì)藥物在體內(nèi)外環(huán)境可能經(jīng)受多種復(fù)雜的化學(xué)降解和物理變化而失活。蛋白多肽類藥物的關(guān)鍵問(wèn)題蛋白多肽類藥物的關(guān)鍵問(wèn)題 提高穩(wěn)定性的方法：（1）溫和的生產(chǎn)條件如對(duì)溫度、機(jī)械攪拌強(qiáng)度和有機(jī)溶劑的選擇，對(duì)無(wú)菌條件的控制，容器的吸附效應(yīng)，水分控制，低溫冷藏等。（2）設(shè)計(jì)正確的處方如PH、緩沖對(duì)、電解質(zhì)；加入適宜穩(wěn)定劑、凍干保護(hù)