单克隆抗体制药

生物制药现状与发展前景

班级：09生科学号：0906080018 姓名：李俊摘要：生物药物原料以天然的生物材料为主，包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。随着生物技术的发展，有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的主要来源。如用免疫法制得的动物原料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。生物药物的特点是药理活性高、毒副作用小，营养价值高。生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的组成单元为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，对人体不仅无害而且还是重要的营养物质。

关键字：生物技术制药、发展、蛋白质工程、药物

生物技术制药（biopharming）：利用生物活体来生产药物的方法。有时特指利用转基因动植物活体作为生物反应器生产药物。就是利用基因工程技术、细胞工程技术、微生物工程技术、酶工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学技术等来研究和开发药物，用来诊断、治疗和预防疾病的发生。

生物药物的阵营很庞大，发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的，特别是合成分子结构复杂的药物时，它不仅比化学合成法简便，而且有更高的经济效益。半个世纪以来微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。微生物制药工业生产的特点是利用某种微生物以“纯种状态”，也就是不仅“种子”要优而且只能是一种，如其它菌种进来即为杂菌。对固定产品来说，一定按工艺有它最合适的“饭”—培养基，来供它生长。培养基的成分不能随意更改，一个菌种在同样的发酵培养基中，因为只少了或多了某个成分，发酵的成品就完全不同。如金色链霉菌在含氯的培养基中可形成金霉素，而在没有氯化物或在培养基中加入抑制生成氯化的物质，就产生四环素。药物生产菌投入发酵罐生产，必须经过种子的扩大制备。从保存的菌种斜面移接到摇瓶培养，长好的摇瓶种子接入培养量大的种子罐中，生长好后可接入发酵罐中培养。不同的发酵规模亦有不同的发酵罐，如10吨、30吨、50吨、100吨，甚至更大的罐。这如同我们作饭时用的大小不同的锅。

生物制药发展现状：

现在，世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期，生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域，尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用，生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。

在中国生物制药技术还比较落后。总的来说研发跟不上，生产上就是做发酵。大学毕业生就业比较难。建议读完本科后出国深造，回国后作为学术带头人，加速国内相关领域的发展。

合成生物学对生物技术制药的发展，2003年美国大学J.Keasling成立了世界上第一家合成生物学系基于系统生物学的基因工程，采用酵母细胞表达天然植物药箐篙素分子，实现工程微生物代谢工程制药。采用计算机辅助设计、人工合成基因、基因网络乃至基因组等技术，将细胞作为细胞工厂来进行重新设计，从而进入了合成生物技术制药时代，并将带来细胞制药厂的产业化，2007年英国皇家工程院士R.I.Kitney称“系统生物学与合成生物学偶合，将产生第3次工业革命”。

生物技术制药分为四大类：

（1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂。

（2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等

（3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物

（4）合成与部分合成的生物药物

生物工程技术制药的发展：

目前生物技术药物是指应用基因工程，蛋白质工程，抗体工程及细胞工程技术制造用于治疗、预防和诊断的药物，它主要包括治疗性多肽，蛋白质，激素，酶，抗体，细胞因子，疫苗，可溶性受体以及核酸类药物等。

全球生物制药产业稳步向前

中国药科大学的谭树华教授介绍说，“从全球生物技术药物品种分布情况来看，美国占全球份额的63%，其次是欧洲25%，日本7%。此外，生物技术药物在制药产业中所占的市场份额以及全球生物技术药物年销售额也是呈现逐年上升趋势。”在全球销售额最高的26种生物技术药物中，惠氏和强生的类风湿关节炎治疗药物Enbrel和Remicade，美国Amgen公司的贫血治疗药物Aranesp，罗氏的胃癌药Herceptin，这四种药物的年增长率分别是22.50%，22.30%，25.90%和81%。在我国，获SFDA批准上市的生物技术药物中干扰素，疫苗，生长因子居多，而肿瘤药物相对较少，谭教授表示，目前我国应用于肿瘤治疗的生物技术药物有深圳赛百诺的重组人p53腺病毒注射液，烟台麦得津的抗血管生成类肿瘤药物恩度，以及上海三维的重组人5型腺病毒注射液。

蛋白质工程药物获得巨大成功

"蛋白质定点突变改造，主要是改善原有药物性能，得到新一代速效，长效和增效产品。这些重要的蛋白质药物已取得重要进展，如胰岛素，EPO和tPA的突变体药物。"谭教授以Amgen公司的EPO药物Aranesp举例，“Aranesp是通过蛋白质工程手段将N-糖链从3条增至5条，Mw从30Kd变成37Kd，其半衰期延长了3倍，给药方式也从每周2-3次减少至1次。该产品的年销售额达32.7亿美元，超过了第一代EPO（EPOGEN）的24亿美元”。

蛋白质工程技术研制速效和长效胰岛素获得重大成功，FDA已经批准了5个胰岛素突变体药物。其基本原理是改变胰岛素分子结构以改变药物吸收速度或药代动力学，从而起到速效或长效的作用。

哺乳动物细胞大规模高效表达

哺乳动物细胞可实现表达产物的二硫键的精确形成，糖基化，磷酸化等，正确翻译后加工，因此广泛用于大分子，结构复杂的药物蛋白的表达，从而得到结构与天然蛋白相一致的活性蛋白。目前已经上市和正在进行临床试验的药用蛋白，70%来自于哺乳动物细胞。tPA是第一个采用哺乳动物细胞生产的获准上市的蛋白药物。目前CHO，NSO，BHX，HEK-293和人视网膜细胞已经被FDA正式批准用于重组蛋白药物生产。

人源化抗体药物产业已成为支柱产业

人源化抗体药物产业已经成为整个生物制药行业的支柱产业，其销售额连年大比例上升，2007年已达240亿美元，占整个生物技术药物年销售额的近1/3。

谭教授认为，尽管目前已上市的抗体仅有20%为人源性抗体，但是临床研究阶段的人源抗体已达50%左右，因此，治疗性抗体的发展将以人源性抗体为主。其中抗体库技术和转基因小鼠技术是研制人源性抗体最主要的两个途径。

据了解，未来生物制药的发展趋势主要是蛋白质工程药物，人源治疗性抗体，哺乳动物细胞大规模高水平表达技术，核酸药物，基因治疗以及细胞治疗和组织工程产品。