蛋白质药物的研究现状

蛋白质药物的研究现状

郭世江20123762 制药二班

摘要：蛋白质药物可分为多肽和基因工程药物、单克隆抗体和基因工程抗体、重组疫苗；本文主要着重讲解多肽和基因工程药物。与以往的小分子药物相比，蛋白质药物具有高活性、特异性强、低毒性、生物功能明确、有利于临床应用的特点。由于其成本低、成功率高、安全可靠，已成为医药产品中的重要组成部分。1982年美国Likky公司首先将重组胰岛素投放市场，标志着第一个重组蛋白质药物的诞生。一种新型生物技术候选药物，它具有高效抗肿瘤、抗病毒功能。经中国药品生物制品标准化研究中心检测证实，其抗肿瘤活性较同类产品高246.7倍，抗病毒活性高10倍以上，可用于治疗多种恶性肿瘤和病毒感染性疾病。

关键词：多肽，基因工程药物，单克隆抗体，基因工程抗体，重组疫苗，高活性，低毒性，抗肿瘤，抗病毒。

Abstract:Polypeptide and protein drugs can be divided into genetic engineering drugs, monoclonal antibodies and genetically engineered antibodies, recombinant vaccine; paper mainly focuses on explaining polypeptides and genetic engineering drugs. Compared with conventional small molecule drugs, protein drugs with high activity and specificity, low toxicity, biological features a clear, beneficial characteristics of clinical applications. Because of its low cost, high success rate, safe and reliable pharmaceutical products has become an important part. 1982 United States Likky company first recombinant insulin market, marking the birth of the first recombinant protein drugs. A new biotech drug candidates, it is an efficient anti-tumor, anti-viral function. By the China Research Center of Pharmaceutical and Biological Products Standardization tests confirmed that the anti-tumor activity of 246.7 times higher than similar products, high antiviral activity more than 10 times, can be used to treat a variety of malignancies and viral infections.

Keywords:Peptides, genetic engineering drugs, monoclonal antibodies, genetically engineered antibodies, recombinant vaccine, high activity and low toxicity, anti-tumor, anti-viral

一、前言

生物技术的发展促进了大分子生物活性物质的发现，用于治疗或诊断的多肽、蛋白质、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单克隆抗体等药物不断出现，国外已批准上市的生物技术药物产品约90 多种，进入临床实验的生物技术药品有369种，占美国临床实验药品的1/3，正在研究发展的大分子活性物质或药物达千种以上，生物技术药物的销售增长率在1998 年到2004 年每年增长12%～15％，生物技术药物已涉足于200多种疾病，其研究多数是针对癌症治疗，以及传染性疾病、神经性疾病、心血管疾病、呼吸系统疾病、艾滋病、自体免疫性疾病、皮肤病等。早在上世纪90年代，美国FDA即已批准可以进行临床研究的基因疗法达72种，年初国家食品药品监督管理局也批准了重组人p53腺病毒注射液的生产。由于半衰期短，生物技术药物的基本剂型是冻干注射剂或注射液，需要长期频繁注射给药，面对生物大分子在稳定性及吸收等方面的困难，在研究和生产高质量的冻干粉针及溶液型注射剂的同时，发展多种途径给药的新剂型是制剂工业和研究的重要任务[1]。

二、多肽药物

主要包括多肽疫苗、抗肿瘤多肽、多肽导向药物、细胞因子模拟肽、抗菌性活性肽、诊断用多肽及其它药用小肽等7 大类。

1、多肽疫苗

20 世纪人们发明了疫苗，疫苗的出现有效地降低了人类传染病的发病率和死亡率。但传统疫苗是减毒或灭活病原体，存在一定的毒副作用。随着分子生物学和免疫学研究的快速发展，DNA疫苗、基因工程疫苗、抗体疫苗等一些新形式的疫苗不断出现。20世纪80年代Strohmaier等[2]发现口蹄疫病毒(FMDV)的146～154及200～213 氨基酸肽段含有免疫性位点，从而找到了一种新型的疫苗，即肽疫苗。

合成肽疫苗[3](syntheticpeptidevaccine)就是用化学合成抗原表位氨基酸序列法制备而成的具有保护性作用的类似天然抗原决定簇的多肽疫苗，这种疫苗不含核酸，是最为理想的安全新型疫苗，也是目前研制预防和控制感染性疾病和恶性肿瘤的新型疫苗的主要方向之一。

多抗原肽(multiple antigen peptide，MAP)是将病原微生物蛋白表面的多种T细胞或B细胞表位的氨基酸连接于树枝状的多聚赖氨酸骨架上而形成的一种具有独特三维空间结构的大分子疫苗。这种分子中含较多的抗原表位肽，不需载体蛋白就能对机体诱导出较高的免疫应答。这种设计方法使疫苗的一个分子中能够包含多种特异性的表位，能够很好地模拟表位构象，可诱导更好的保护力[4]。多抗原肽疫苗已经用于人免疫缺陷综合症病毒(HIV)、口蹄疫(FMDV)和疟原虫等多种病原的保护性抗原分析和疫苗的分子设计。美国科学家Bittll等按照O型口蹄疫病毒VP1的核苷酸序列合成了7种寡肽，将这些寡肽和钥孔血蓝蛋白(KLH)偶联，然后混合于弗氏完全佐剂中，制备成合成肽疫苗，能够产生足够的抗体，保护牛和猪不发病。该疫苗有B 细胞表位(VP1环)和T细胞表位结合制备而成[5]，目前已经有将口蹄疫的O、A、C型口蹄疫病毒的保护性抗原决定簇偶联在同一载体上，研制成功多价合成肽疫苗；Patarroyo等[6]研制的复合多价45肽疫苗SPf66 ，是第一个成功的抗疟疾合成肽疫苗。

脂肽疫苗(lipopeptide vaccines)是最近10多年来才开发出的一种多肽疫苗，它是将具有佐剂活性的脂质分子共价连接于抗原多肽链而制备成的。这种疫苗不需其它佐剂就能诱导机体产生广泛的免疫应答，而且没有佐剂的副作用，是一种很有应用前景的疫苗设计方法[7～9]。例如，用脂肽P3C(lipopeptide tripalmitoyl-S-glyceryl cysteine ,P3C)核心作为内源性佐剂，将蛋白的T细胞表位和B细胞表位与水溶性的脂肽P3C通过肟键连接制成四分枝的聚肟疫苗(polyoxime vaccine)，在没有任何外源性佐剂的情况下即具有良好的免疫原性[10]。

2、抗肿瘤多肽

目前对肿瘤患者常见的化疗和放疗手段往往导致严重的副作用，因此寻找高效、低毒的抗肿瘤药物是目前的热点之一，而新型的多肽药物恰恰具备了这些特点。小分子多肽广泛存在于自然界，并可通过人工方法合成，由于其具有相对分子质量(Mr)小、活性高、毒性低的特点，在肿瘤的临床治疗上有重要的价值。

肽类药物的资源数量巨大，利用提取、化学合成、噬菌体展示技术和蛋白酶降解可得到各种不同的肽[11]；1981年Rinehart等[12]首次从海鞘Trididemnum solidum中分出并测定了环肽Didemnins A,B和C 的结构，证实了它们具有抗肿瘤、抗病毒的活性，其中Didemnin B 的活性最强，既能抑制蛋白质的合成，也能抑制DNA、RNA的合成，对黑色素瘤Bl6 细胞周期作用的研究表明，它可杀伤各种周期细胞，尤其是对G1至S期细胞敏感。人们又以合成、半合成或从其他海鞘中分离等多种方式得到了许多Didemnin的同系物。对多达42 种Didemnin类化合物进行的结构与功能的对比研究表明，天然环肽核为其生物活性所必需，而对侧链的化学修饰则会明显地影响其活性强弱。如第二代Didemnin-脱氢DidemninB的体内外抗肿瘤活性比Didemnin 强许多，目前脱氢DidemninB已进入临床研究；Kathleen 等[13]人工合成了与ANUP的N端同源的2个多肽，A序列为：ELKCYTCKEPMTSASCRTIT，B序列为：