长效重组蛋白药物的研究进展

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重组蛋白药物的研究进展

重组蛋白药物的研究进展
重组水蛭hirudin哺乳动物细胞表达产品比重增加目前天然白介素拮抗剂起中和作用的单抗如中和肿瘤坏死因子的英夫利昔单抗a蛋白水解酶抑制剂等这些蛋白经翻译后的修饰如糖基化对其活性影响很大采用原核表达系统往往不能满足蛋白表达的需要而采用哺乳动物细胞表达既能保证重组蛋白质二硫键的正确配对和蛋白质折叠又能保证蛋白质的糖基化即用哺乳动物细胞表达的重组蛋白与天然蛋白在结构和功能上都高度一致
[ 5]
齐鲁药事 Qi lu P har maceu tical Af f ai rs 2008 V ol 27 , No 10 转变 , 比如 , N eupog en 向 N eulasta 转变 ; P EG - Intro n A 正 在迅速取代 I ntr on A , 而 P egasys [ 6] 很快地遏 制了 P EG - In tro n A 的发展势头。这提示我 们 , 尽管在市场相对成熟及 饱 和的情况下 , # 重 磅炸 弹∃ 的 突变 体仍 然有 很大 的 机会。 当 然 , 这种机会源于我们对发 病机理、 蛋 白质化 学和生 理功 能 的透彻理解 , 也必须有很好的技术平台对改变后的蛋白进 行 系统、 准确的功能和安全评价。 另一方面 , 加强与国外中小企业的合作。国外大型制 药 巨头都有自己 的产 品研 发体 系 , 与中 国企 业 合作 的机 会 不 大。因此 , 那些北美、 欧洲 的中小 企业高 技术 研发企 业就 有 了与中国医药企业合作的契机 , 因为这些企业的资金同样 有 限 , 他们的钱一般都集中用于研发 , 也希望找到合 作伙伴 , 此 时中国企业也在寻找有核心技术的产品 , 这种优势互补的 合 作能够达成一种双赢的目的。
( Roche 公 司的 Pegasys) 和 PEG 化 的 G % CSF ( Am 融 合蛋白 ( A lbuferon) 已 完成 &期临 床试 的&

生物制药技术的进展及未来发展趋势

生物制药技术的进展及未来发展趋势

生物制药技术的进展及未来发展趋势引言生物制药技术是指利用生物学和工程学的原理和方法,通过对生物体内的生物大分子(如蛋白质和核酸)进行研究和应用,开发和生产用于预防、诊断和治疗疾病的药物。

随着科技的不断进步,生物制药技术取得了显著的进展,并在医药领域发挥着重要的作用。

本文将介绍生物制药技术的进展以及未来的发展趋势。

生物制药技术的进展1. 基因工程技术的应用:基因工程技术的发展使得生物制药技术得以快速发展。

通过基因工程技术,科学家们能够将人类需要的基因插入到细胞中,使细胞产生特定的蛋白质,从而生产出具有治疗作用的药物。

2. 重组蛋白技术的突破:重组蛋白技术是指通过基因工程技术,将人类需要的基因插入到细胞中,使细胞能够合成具有特定功能的蛋白质。

这种技术的突破使得生产大规模的重组蛋白变得可能,从而满足了大量患者的需求。

3. 单克隆抗体技术的发展:单克隆抗体技术是指通过克隆技术获得一种特定的抗体,并使其能够大规模生产。

这种技术的发展使得抗体药物的研发和生产更加高效和可行,为疾病的治疗提供了新的选择。

生物制药技术的未来发展趋势1. 个性化药物的发展:随着基因组学和生物信息学的迅速发展,个性化药物的研发将成为生物制药技术的重要方向。

个性化药物是指根据个体的基因信息和生理特征,为患者提供个性化的治疗方案和药物。

这将提高治疗效果和减少药物副作用。

2. 基因编辑技术的应用:基因编辑技术如CRISPR-Cas9的发展将为生物制药技术带来新的突破。

通过基因编辑技术,科学家能够直接修改细胞的基因序列,实现对疾病基因的修复或抑制,从而开发出更加有效的治疗方法和药物。

3. 仿生药物的研究:仿生药物是指通过模仿生物大分子在生物体内的作用机制,开发出具有类似效果的药物。

仿生药物的研究将为生物制药技术的发展带来新的思路和方法。

结论生物制药技术在过去几十年中取得了巨大的进展,为医药领域的发展做出了重要贡献。

未来,随着基因工程技术、基因编辑技术和仿生药物的不断发展,生物制药技术将继续迎来新的突破和进展。

长效EPO研发进展及展望

长效EPO研发进展及展望

长效EPO研发进展及展望
张雪亭
【期刊名称】《中国科技投资》
【年(卷),期】2022()23
【摘要】重组人促红素是利用生物工程技术将人源EPO基因导入CHO细胞,经过重组细胞培养表达目的蛋白,经纯化、制剂等工艺制成的治疗用生物制品,生物学作用与人体内天然的EPO相似.但因其在体内半衰期较短,每周需要用药1~3次,给患者带来不便.因此人们通过生物学修饰或体外修饰等技术手段,使EPO具有更长的半衰期和更高的生物活性.本文综述长效EPO产品研发进展及技术领域研究现状,讨论长效EPO产品研制对临床治疗和医药经济的推动作用.
【总页数】3页(P122-124)
【作者】张雪亭
【作者单位】哈药集团生物工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】R73
【相关文献】
1.长效促红细胞生成素(LL-EPO)的放射性标记、分离纯化和鉴定
2.Prolor Biotech 公司的长效hGH和EPO获准新专利
3.鼠李糖乳酸菌长效酸奶的研发进展
4.我国生防微生物代谢产物研发应用进展与展望
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蛋白质药物的研究现状

蛋白质药物的研究现状

蛋白质药物的研究现状
目前,蛋白质药物的研究主要集中在以下几个方面:
1.抗体药物:抗体药物是蛋白质药物的主要形式之一,已经在治疗肿瘤、自身免疫性疾病、感染病等多个领域取得了成功。

随着抗体工程技术
的发展,越来越多的具有独特功能和特点的抗体药物被开发出来。

2.重组蛋白:通过基因工程技术,人工合成具有特定功能的蛋白质,
目前已经成功研发了多种重组蛋白药物。

这些药物包括重组生长因子、重
组激素、重组酶等,广泛应用于生物技术、神经系统疾病、心血管疾病等
领域。

3.蛋白质结构研究:了解蛋白质的结构和功能对于研发新型蛋白质药
物非常重要。

目前,通过结构生物学等技术手段,研究人员能够探索蛋白
质的三维结构,深入了解蛋白质的功能和相互作用机制,从而为蛋白质药
物的设计和优化提供指导。

4.蛋白质药物递送系统:蛋白质药物的递送是一个具有挑战性的问题,因为蛋白质通常具有较高的分子量、易受到胃酸降解等特点。

因此,研究
人员致力于开发新型的蛋白质递送系统,包括纳米颗粒、液晶、脂质体等,以提高蛋白质药物的生物利用度和治疗效果。

5.人源化蛋白:人源化蛋白是指通过基因工程技术将动物源性蛋白质
转化为与人体蛋白质相似的蛋白质,以减少抗原性和副作用。

这种方法在
蛋白质药物研究中得到了广泛应用,并取得了良好的效果。

总的来说,蛋白质药物的研究现状非常活跃,研究人员不断探索新的
蛋白质药物,提高其生物活性和靶向性,同时开发新型的递送系统以提高
蛋白质药物的生物利用度和治疗效果。

蛋白质药物的研究和发展为疾病的治疗提供了新的路径和希望,并为个性化医学和精准治疗奠定了基础。

长效多肽药物的研究

长效多肽药物的研究

长效多肽药物研究进展王秀贞1,2 吴 军13 孟宪军2(1军事医学科学院生物工程研究所 北京 100071 2沈阳农业大学食品科学院 沈阳 110161)摘要 重组蛋白药物在体内存留时间的长短,极大地影响到药物的使用剂量和治疗效果。

防止多肽在体内迅速降解、延长半衰期成为蛋白质工程药物改造的重要课题之一。

经过许多学者多年来的不懈研究,不少长效多肽药物已经上市,还有一些正在进行临床研究。

综述了几种多肽药物常用的长效改造方法如化学修饰、基因融合、点突变以及药物制剂释放系统的改造。

关键词 多肽药物 半衰期收稿日期:2003203221 修回日期:20032082223通讯作者,电子信箱:wqmxjr @s 生物技术的发展极大地促进了多肽、蛋白药物的研制开发,目前已有40种以上重要的治疗药物上市,720多种生物技术药物正进行Ⅰ~Ⅲ期临床试验或接受FDA 审评,其中200种以上的药物进入最后的批准阶段(Ⅲ期临床与FDA 评估)。

多肽因子、蛋白药物主要通过降解、排泄、以及受体介导的内吞等作用在体内被清除。

其中分子量小于20kDa 的多肽因子在代谢过程中易由肾小球滤过;通过肾小管时多肽因子又被其中的蛋白酶部分降解并从尿中排出,因而半衰期短。

为维持一定的疗效需要大剂量反复用药,长期的频繁注射不仅增加了病人的痛苦而且易引发一系列副反应。

近几年各国学者主要从化学修饰、基因融合、点突变以及制剂改造等方面着手进行长效多肽药物的研究。

1 化学修饰化学修饰是延长蛋白药物半衰期的一个有效途径,其中应用最为广泛的修饰剂是单甲氧基聚乙烯二醇(methoxypoly ethylene glycol ,mPEG ),其次是多糖类如葡聚糖、聚蔗糖、淀粉等;同源蛋白质、人工合成多肽类如白蛋白、聚丙氨酸等;长链脂肪酸类以及聚烯属烃基化合物、聚酸酐等[1]。

PEG 是惰性、两亲、不带电荷的柔性聚合物,分子量随聚合程度而变化(1~50kDa ),有线性和支链两种构型,其中线性单甲氧基聚乙烯醇(mPEG )已经FDA 批准作为许多药物的安全载体。

重组蛋白质药物行业发展趋势预测报告

重组蛋白质药物行业发展趋势预测报告

用,为药物研发提供理论支持。
重组蛋白质药物的制造技术
细胞培养技术
通过大规模细胞培养技术生产重组蛋白质药物,具有产量高、成本 低等优点。
蛋白质纯化技术
利用各种纯化技术如凝胶电泳、超滤、结晶等将重组蛋白质从细胞 培养液中分离出来,得到高纯度的蛋白质药物。
蛋白质药物制剂技术
将重组蛋白质药物与适当的载体结合,形成稳定的制剂,以便于临床 应用和储存。
投资机会
随着重组蛋白质药物市场的不断扩大 ,投资机会将不断增加,投资者可以 关注具有创新能力和市场前景的企业 。
风险
虽然重组蛋白质药物市场前景广阔, 但投资风险也较大,如技术风险、市 场风险、政策风险等。投资者需充分 了解市场和企业的实际情况,进行理 性投资决策。
THANKS
05
重组蛋白质药物行业的政策 环境
国内外政策对重组蛋白质药物行业的影响
国内政策
国家出台了一系列鼓励生物医药产业发展的政策,为重组蛋白质药物行业提供了良好的 政策环境。同时,国家加大对生物医药产业的研发投入,促进了重组蛋白质药物的创新
研发。
国外政策
国外政府对生物医药产业的支持力度不断加大,通过税收优惠、资金扶持等方式鼓励生 物医药产业的发展。同时,国际合作与交流的加强,为重组蛋白质药物行业的国际合作
的药物。
联合治疗
未来重组蛋白质药物 将会与其他治疗方式 (如化疗、放疗等) 联合使用,以提高物 将会采用更加便捷、 安全的给药方式,如 吸入式给药、口服给 药等,提高患者的用 药体验和生活质量。
03
重组蛋白质药物行业的市场 分析
重组蛋白质药物市场的需求分析
重组蛋白质药物市场的竞争格局
1 2 3
创新药企主导市场

蛋白及多肽类药物长效化制剂学技术研究进展

蛋白及多肽类药物长效化制剂学技术研究进展

Journal of China Pharmaceutical University2020,51(4):433-440学报蛋白及多肽类药物长效化制剂学技术研究进展丁源1,陈新2,涂家生1*,孙春萌1(1中国药科大学药用辅料及仿创药物研发评价中心,南京210009;2国家药品监督管理局药品审评中心,北京100022)摘要蛋白及多肽类药物近年来越来越多地应用到疾病的预防、诊断和治疗之中,然而,蛋白及多肽类药物通常需要注射给药且缺乏长效剂型,给需要长期用药的慢性病患者带来困扰。

本文综述了通过制剂学手段对蛋白及多肽类药物进行长效化改造的策略,包括缓释注射剂、植入剂、口服制剂以及经皮给药系统,并总结其缓释机制、研究进展和优缺点,以期为此类药物的剂型改良提供研究思路及理论参考。

关键词蛋白及多肽类药物;长效化;缓控释;剂型改良;进展中图分类号R944文献标志码A文章编号1000-5048(2020)04-0433-08doi:10.11665/j.issn.1000-5048.20200407引用本文丁源,陈新,涂家生,等.蛋白及多肽类药物长效化制剂学技术研究进展[J].中国药科大学学报,2020,51(4):433–440.Cite this article as:DING Yuan,CHEN Xin,TU Jiasheng,et al.Progress in technology of long-acting preparations of protein and peptide drugs[J].J China Pharm Univ,2020,51(4):433–440.Progress in technology of long-acting preparations of protein and peptide drugsDING Yuan1,CHEN Xin2,TU Jiasheng1*,SUN Chunmeng11Center for Research,Development and Evaluation for Pharmaceutical Excipients and Generic Drugs,China Pharmaceutical University,Nanjing210009;2Center for Drug Evaluation,National Medical Products Administration,Beijing100022,China Abstract As one of the most important biological drugs,protein and peptide drugs have been increasingly used in the prevention,diagnosis and treatment of diseases in recent years.However,most of them need to be injected and lack of long-acting formulations,which brings many troubles to patients suffering from chronic diseases.In this review,we summarized the strategies for engineering long-acting formulations for proteins and peptides via preparation means,including extended-release injection,implant,oral preparations and transdermal drug deliv⁃ery systems,and analyzed their release mechanisms,research advances,advantages and shortcomings,thereby providing potential approaches for promoting the formulation improvement of these drugs.Key words protein and peptide drugs;long-acting performance;extended-and controlled-release;formulation improvement;advancesThis study was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.81972894,No.81673364),the Chinese Pharma⁃copoeia Commission"Reform of the Review and Approval System for Drugs and Medical Devices"Project(No.ZG2017-5-03)and the National Science and Technology Major Project for Drug Innovation(No.2017ZX0910*******)蛋白及多肽类药物通常具有特定的三维结构和作用位点,从而能够在体内发挥特异性的治疗作用,与传统药物相比有更好的临床有效性和安全性。

重组蛋白长效化策略

重组蛋白长效化策略

重组蛋白长效化策略
重组蛋白长效化策略是指通过化学修饰或载体构建等方式,延长重组蛋白在体内的半衰期,从而增加其生物活性和疗效的方法。

以下是几种常见的重组蛋白长效化策略:
1. 糖基化修饰:通过添加糖基化修饰,如聚乙二醇(PEG)等,可以增加重组蛋白的体积、改变其形状和电荷,从而降低被清除和降解的速度,延长其血浆半衰期。

2. 蛋白质工程:通过基因工程技术,在重组蛋白中引入特定的氨基酸残基或肽段,如Fc片段、肌肉结合域等,可以增加重
组蛋白与其受体或细胞表面分子的结合能力,延长其在体内的循环时间。

3. 共价结合载体:将重组蛋白与长效载体如聚合物或纳米颗粒等共价结合,在体内形成稳定的复合物,延长其在体内的存在时间。

4. 脂负载系统:将重组蛋白与脂负载系统如脂质纳米颗粒等结合,通过脂负载系统提供的保护性作用,延长重组蛋白的血浆半衰期。

5. 磷酸化修饰:将重组蛋白在体内进行磷酸化修饰,可以增强蛋白的稳定性和溶解度,延长其在体内的循环半衰期。

综上所述,重组蛋白长效化策略可以通过改变重组蛋白的结构和性质,延长其在体内的循环时间,从而提高其治疗效果和生物利用度。

不同的策略可以根据具体的应用需求和目标进行选用。

2024年重组蛋白药物市场环境分析

2024年重组蛋白药物市场环境分析

2024年重组蛋白药物市场环境分析概述重组蛋白药物是一类基因工程技术生产的药物,由人工合成的重组蛋白质构成。

这类药物具有高度的疗效和良好的安全性,在医疗领域得到广泛应用。

本文将对重组蛋白药物市场环境进行分析,包括市场规模、发展趋势、竞争格局等内容。

市场规模近年来,重组蛋白药物市场规模呈现快速增长的趋势。

据统计,2019年全球重组蛋白药物市场规模达到XX亿美元,预计在未来几年将持续增长。

主要驱动因素包括人口老龄化、疾病负担增加以及生物技术的进步等。

发展趋势技术创新重组蛋白药物市场在技术创新方面呈现出持续发展的趋势。

随着生物技术的进步,新的重组蛋白药物不断涌现。

比如,单克隆抗体药物已成为重组蛋白药物领域的热点,具有更好的靶向性和疗效。

此外,基因编辑技术和纳米技术的应用也为重组蛋白药物的研发提供了新的机遇。

市场细分重组蛋白药物市场趋向于细分化。

不同领域和疾病领域的需求差异巨大,市场细分可以更好地满足不同患者的需求。

例如,在抗癌药物领域,重组蛋白药物被广泛应用于各类肿瘤的治疗。

而在自身免疫性疾病领域,重组蛋白药物被用于控制免疫反应,缓解病情。

市场国际化重组蛋白药物市场呈现国际化的发展趋势。

各国的生物技术和制药企业都在加大研发力度,争夺市场份额。

特别是在新兴市场,重组蛋白药物的需求增长迅速,为企业拓展海外市场提供了机会。

竞争格局重组蛋白药物市场竞争激烈,存在几家大型跨国制药企业占据主导地位。

这些企业具有强大的研发和生产能力,拥有多个重组蛋白药物的市场份额。

此外,一些新兴的生物技术企业也在不断涌现,加大了市场竞争的压力。

企业之间的竞争主要集中在产品创新、疗效和安全性的提升、市场渠道的拓展等方面。

风险与挑战重组蛋白药物市场面临一些风险与挑战。

首先,新的生物技术和治疗方法的涌现可能影响市场份额的分配。

其次,药物研发和生产过程存在技术风险和安全风险,需要加强质量管理。

此外,市场监管制度的完善也是重要的挑战,以确保药物的质量和安全性。

蛋白质药物的研究现状

蛋白质药物的研究现状

蛋白质药物的研究现状蛋白质药物是一种新型的药物,其研究和开发已经取得了显著的进展。

蛋白质药物由蛋白质分子构成,具有较高的特异性和效力,可以用于治疗各种疾病,尤其是肿瘤、免疫性疾病和代谢疾病等。

以下将从蛋白质药物的研究方法、研究进展和发展前景等方面进行阐述。

蛋白质药物的研究方法主要有两种,一种是通过生物体内制备,另一种是通过生物体外制备。

生物体内制备通常是利用基因工程技术,将需要的蛋白质基因导入到合适的宿主细胞中,通过宿主细胞的表达系统合成蛋白质药物。

这种方法较常见的有重组蛋白质制备,如生长因子、单克隆抗体等。

生物体外制备则是通过外源性原料制备蛋白质药物,如提取和纯化特定的蛋白质。

这种方法常用于提取和纯化天然产生的蛋白质,如血液制品。

蛋白质药物的研究进展非常迅速,已经有多个蛋白质药物成功上市,并在临床治疗中取得了显著的效果。

以单克隆抗体药物为例,它们具有高度的特异性,可以精确识别特定的抗原分子,具有较低的副作用和良好的耐受性,成为治疗癌症、自体免疫疾病等疾病的重要药物。

此外,还有许多蛋白质药物正在研究和开发中,如肿瘤治疗中的免疫检查点抑制剂、抗体药物联用疗法、蛋白质皮疹等。

未来蛋白质药物的发展前景非常广阔。

首先,随着生物技术和基因工程技术的进步,蛋白质药物的制备效率和质量将得到进一步提高,有望开发出更多高效的蛋白质药物。

其次,蛋白质药物的多样性将得到拓展,目前已有的蛋白质药物只是冰山一角,还有很多未知的蛋白质药物潜在疗效有待挖掘。

再次,蛋白质药物的应用领域将不断扩展,除了现有的肿瘤和免疫性疾病治疗,还有心血管疾病、代谢性疾病等领域的研究。

然而,蛋白质药物的研究仍然面临着一些挑战。

首先,蛋白质药物的制备成本较高,价格昂贵,限制了其在临床中的广泛应用。

其次,蛋白质药物在体内的稳定性和生物利用度仍然需要进一步改进,以提高疗效。

另外,蛋白质药物的副作用和免疫原性也需要引起足够的关注。

总之,蛋白质药物是一个具有广泛应用前景的研究领域,其研究方法和研究进展都取得了重要突破。

长效重组蛋白药物的研究进展

长效重组蛋白药物的研究进展

综述长效重组蛋白药物的研究进展中国生物工程杂志China Biotechnology, 2006, 26(2):79~82戚楠*马清钧(军事医学科学院生物工程所北京100850)摘要重组蛋白药物经静脉和皮下注射后通常半衰期较短,目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物分子量;2、利用血浆药物平衡;3、减少免疫原性。

针对构建突变体、PEG化修饰和与血清白蛋白融合三种延长重组蛋白药物半衰期的方法,及其已上市的和正在研发中的长效重组蛋白药物的特征、半衰期和免疫原性问题进行了综述。

关键词长效重组蛋白药物半衰期分子量药物平衡免疫原性突变体PEG化血清白蛋白中图分类号Q819收稿日期:2005 12 23修回日期:2005 12 26* 电子信箱:qinan_8@重组蛋白药物是生物技术药物中很重要的一类,临床上一般通过静脉和皮下注射给药。

经静脉和皮下注射后常伴有蛋白质降解,导致活性降低,生物利用度低,要达到需要的血药浓度和治疗效果需要反复给药,不仅给患者带来不便,且易产生耐受性,耐药性及免疫原性等不良反应,因此临床上需要研制长效的重组蛋白药物。

目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物的分子量,减少肾小球滤过率;2、利用游离型药物和结合型药物在血浆内形成平衡的特点,缓慢释放游离型蛋白药物,使结合型药物和游离型药物的平衡向游离型药物方向移动;3、减少异源蛋白的免疫原性,从而减少其体内清除率。

现将常用延长半衰期技术应用于重组蛋白药物的进展作一介绍。

1构建突变体通过构建突变体延长蛋白药物半衰期,常用方法有1、增加蛋白药物的糖基化程度,通过糖基化一方面在蛋白药物表面增加了侧链,增加蛋白质稳定性,阻碍了蛋白酶对蛋白药物的降解作用,另一方面使蛋白药物分子量增大,减少了肾小球滤过;2、通过形成缓释的微沉淀物,使释放游离型药物的时间延长。

其已经研制成功并上市的药物如重组人EPO突变体(Amgen公司的Aranesp)和重组人胰岛素的突变体(Aventis公司的Lantus)。

重组蛋白成分生物科技领域新星

重组蛋白成分生物科技领域新星

重组蛋白成分生物科技领域新星随着生物科技的飞速发展,重组蛋白技术作为生物制药和生物技术研发的核心驱动力之一,正逐步展现其在医疗健康、农业、工业等多个领域的巨大潜力。

尤其是近年来,随着基因编辑技术的进步和生物合成能力的提升,重组蛋白已成为生物科技领域的一颗新星,为解决人类健康问题、提高生活质量开辟了新的路径。

以下从六个方面深入探讨重组蛋白在生物科技领域的发展现状与前景。

一、重组蛋白技术的科学基础与创新潜能重组蛋白技术基于现代分子生物学原理,通过基因工程技术,在体外系统中表达特定的蛋白质。

这一过程涉及基因克隆、载体构建、宿主细胞选择、蛋白质表达及纯化等多个步骤。

随着CRISPR-Cas9等基因编辑工具的出现,科学家能够更加精准地操控DNA序列,大大提高了重组蛋白的质量和产量,同时也降低了生产成本。

这种技术的灵活性和可定制性,为开发新型药物、疫苗、酶制剂等生物制品提供了前所未有的可能性。

二、重组蛋白在生物医药领域的应用拓展在生物医药领域,重组蛋白的应用尤为广泛,特别是在治疗性蛋白、抗体药物和疫苗的研发中。

例如,胰岛素、生长激素、干扰素等重组蛋白药物已经广泛应用于糖尿病、生长障碍、病毒感染等多种疾病的治疗。

此外,针对癌症、自身免疫病的单克隆抗体药物,大多也是通过重组蛋白技术生产的。

在疫情期间,重组蛋白技术更是发挥了关键作用,如重组亚单位疫苗的成功研发,为全球疫情防控提供了重要工具。

三、农业生物技术的革新与食品安全重组蛋白技术也深刻影响着农业生物技术的发展,通过基因工程改造农作物,使其能够表达有益的重组蛋白,如抗虫、抗旱、抗病毒蛋白等,不仅提高了作物的产量和抗逆性,还减少了化学农药的使用,有利于环境保护和食品安全。

同时,动物用重组蛋白疫苗和生长激素的应用,也在促进畜牧业的健康发展。

四、工业领域的酶制剂与生物催化在工业生物技术领域,重组蛋白技术被用于生产高效酶制剂,这些酶在食品加工、纺织、造纸、生物燃料等领域发挥着重要作用。

重组蛋白的高效表达及纯化技术研究

重组蛋白的高效表达及纯化技术研究

重组蛋白的高效表达及纯化技术研究随着生物技术的发展,蛋白表达与纯化技术在医疗、工业以及科学研究等领域中扮演着越来越重要的角色。

其中,重组蛋白的高效表达及纯化技术是蛋白质学研究的关键环节之一。

本文旨在探讨目前被广泛应用的几种重组蛋白表达及纯化技术,以及它们的新进展与应用前景。

一、背景介绍重组蛋白指的是通过基因重组技术将人工合成的DNA片段引导到细胞中,使其在受到特定刺激后大量表达特定功能蛋白的一种新型蛋白质。

由于其具有高度专一性、易制备性以及更高的效力和安全性,越来越多的药物被开发为基于重组蛋白的生物制剂。

二、重组蛋白表达技术1. 原核表达系统原核表达系统是将DNA片段导入大肠杆菌等细菌中,在其形成菌落的过程中进行表达。

该系统的优点在于表达速度快、操作简便、表达产量高。

但同时,由于原核表达与真核细胞中的表达相比,它对于蛋白翻译辅助因子和蛋白修饰等生物特征的模拟程度较差,不利于蛋白的正确折叠,因此该系统表达的蛋白质通常需要经过重新折叠处理。

2. 原核表达系统与原核表达系统相比,真核表达系统更接近真实情况中的表达方式,对于全长的蛋白大多数时候能够实现正确的折叠。

在真核表达系统中,常用的系统包括昆虫细胞、哺乳动物细胞以及酵母菌表达系统等。

其中,哺乳动物细胞表达系统能够实现高产量、高质量的蛋白质表达,因此被广泛应用于蛋白质制备。

三、重组蛋白纯化技术1. 亲和层析法亲和层析法是一种将目标蛋白质从混合物中分离出来的技术。

该技术的依据是一种特定的与目标蛋白质具有相互作用的配体分离柱。

在该技术中,目标蛋白质与配体分离柱上的特定功能团结合,非特异性的蛋白质能够在洗脱过程中被去除。

2. 总体分离法总体分离法是将目标蛋白从混合物中分离出来,采用离心、可溶性和非可溶性的分离方法。

其中,在采用可溶性分离的方式时,常用的方法有两相法、分配层析等。

四、新兴技术及应用前景近年来,3D打印技术的应用逐渐渗透到生物医疗领域,并开始用于制备组织工程器官和人造蛋白质等领域。

2024年重组蛋白药物市场分析现状

2024年重组蛋白药物市场分析现状

2024年重组蛋白药物市场分析现状1. 引言重组蛋白药物是一类利用基因工程技术生产的蛋白质药物,广泛应用于医疗领域。

随着科技的不断进步和生物技术的发展,重组蛋白药物市场也呈现出快速增长的趋势。

本文将对重组蛋白药物市场的现状进行详细分析。

2. 市场规模重组蛋白药物市场在过去十年中得到了快速的增长,并且预计在未来几年内仍将保持较高的增长率。

根据市场研究报告,全球重组蛋白药物市场规模预计将达到1000亿美元以上。

这主要是由于人们对高效、安全和经济的药物治疗的需求不断增长,以及生物技术的快速发展。

3. 市场前景重组蛋白药物市场前景广阔,具有良好的增长潜力。

随着科技的不断进步,越来越多的重组蛋白药物将被开发出来并投入市场。

另外,人们对个性化医疗的需求不断增加,这也为重组蛋白药物市场提供了新的机遇。

4. 主要产品重组蛋白药物市场的主要产品包括生长激素、细胞因子、抗体药物等。

这些产品在治疗癌症、糖尿病、心血管疾病等疾病方面发挥着重要作用。

其中,生长激素在儿童生长激素缺乏以及部分成人缺乏生长激素的治疗中应用广泛,由于其高效、安全的特点,市场需求持续增长。

5. 市场竞争格局重组蛋白药物市场竞争激烈,主要由少数大型跨国制药公司主导。

这些公司拥有强大的研发实力和生产能力,凭借其先进技术和丰富的经验在市场中占据着主导地位。

同时,随着技术的进步,越来越多的公司进入了这个市场,加剧了市场竞争。

6. 市场驱动因素重组蛋白药物市场的增长受到多个因素的驱动。

首先,人口老龄化导致对药物治疗的需求增加。

其次,疾病的发病率不断上升,也对重组蛋白药物提出了更高的需求。

此外,技术的不断进步和生物技术的发展也为市场提供了新的机遇。

7. 市场挑战与风险重组蛋白药物市场在发展过程中也面临一些挑战与风险。

一方面,研发新药物需要耗费大量的时间和资金,市场竞争激烈,失败的风险较高。

另一方面,药物安全性和有效性的监管要求也日益严格,对企业来说是一项不可忽视的风险。

蛋白质药物研究进展

蛋白质药物研究进展

蛋白质药物研究进展随着生物技术的飞速发展,蛋白质药物成为了制药领域发展的重要方向之一。

蛋白质药物不仅因为对生物系统有高度的亲和力和特异性选择性而受到研究者们的广泛关注,同时还具有良好的治疗效果和相对较低的毒副作用。

近几年,随着生物技术的不断升级,蛋白质药物的研究和应用更是呈现出了迅猛的发展趋势。

下面就接下来就从蛋白质药物的定义、分类和应用等方面来介绍当前蛋白质药物研究的进展。

一、蛋白质药物的定义蛋白质药物是一种采用生物技术制备的药物,是通过改变或者增加特定蛋白质的生物功能来实现预防和治疗疾病的药品。

蛋白质药物的分子结构复杂,药理、毒理等性质也具有高度的特异性和选择性。

目前市场上已经上市的蛋白质药物主要包括(但不局限于):肝素、重组人胰岛素、干扰素、免疫球蛋白(IgG)、G-CSF,EPO等。

二、蛋白质药物的分类蛋白质药物的分类各不相同,这里只简单介绍其中的两种常见类型:1. 抗体药物近几年,抗体药物在研究和应用领域中越发受到重视。

抗体药物是基于生物技术研究获得的全身以及局部疾病的靶向分子,是蛋白质药物中被广泛研究的一类药物。

抗体药物的作用机制是通过对分子靶点进行选择性的结合从而影响靶点的生理或者病理功能,因此抗体药物是一种高效、靶向明确的药物。

目前市场上已经出现的抗体药物包括了一系列的单克隆抗体(Monoclonal Antibody, MAb)等。

2. 低分子蛋白质药物低分子蛋白质药物是体积较小但仍被划分为蛋白质药物范畴内的物质。

该类药物广泛存在于天然组分和合成化合物中。

低分子蛋白质药物适用于各类生物体内分子相互作用的研究,主要在肿瘤、心血管、免疫系统等领域中具有很高的应用价值。

常见的低分子蛋白质药物有重组人蛋白、小分子抑制剂和反义寡核苷酸等。

三、蛋白质药物的应用蛋白质药物在药品研究和治疗等领域中具有广泛的应用。

蛋白质药物在现代药学研究和制药领域主要有以下三个方面的应用:1. 诊断和监测:根据生物体内不同蛋白质的表达状态来诊断疾病或者医学检测。

长效蛋白药物及多肽研究进展综述

长效蛋白药物及多肽研究进展综述

长效蛋白及多肽药物的研究进展王韬生物学基地班随着生物技术的迅猛发展、生物制品的大面积研发和应用,以蛋白和多肽为主的生物技术药物已广泛应用于临床。

这些药物主要应用于癌症、传染性疾病、艾滋病在内等多种疾病的治疗,与同传统的化学合成药物相比,该类药物由于是通过基因工程制备的,其结构与天然来源蛋白结构相同,与体内正常生理物质十分接近,药理活性高。

但由于这种药物为异原性蛋白,在机体内具有很强的免疫原性,容易被机体免疫系统识别并清除,导致药物在血浆中半衰期缩短。

为了维持药物的疗效需要大剂量反复用药,长期的频繁注射给患者带来了不便和经济上的巨大负担。

因此临床上需要研制长效的蛋白药物,长效蛋白质和多肽药物的研究不但能解决上述现有药物所存在的给药问题,而且能推动新的蛋白质和多肽药物的应用开发,使一些由于半衰期短、副作用大而无法进入实际应用的药物获得理想的临床效果(如抗肿瘤药等),从而为人民身体健康带来福音。

本文主要对影响蛋白酶长效性的主要因素以及目前国内外关于研究长效药物的主要方法进行综述。

1.影响蛋白质和多肽药物长效性的主要因素1.1蛋白酶因素的影响当药物进入系统时,由各种酶引起的代谢,尤其是多种形式的蛋白水解酶的作用,可导致药物降解为小分子肽或者氨基酸。

这类酶广泛存在于胃、肠道、肝脏和肾脏等器官中,其分布具有细胞组织的特异性。

1.2蛋白质物理或化学上的性质变化物理变化包括聚合、沉淀;化学变化包括氨基酸残基的修饰,主要有氧化作用、还原作用、脱酰胺反应、水解反应、β消除、二硫化物交换等几种反应,并且蛋白质在构建中的稳定性和免疫原性以及导致蛋白质化学结构错误变化的环境条件也被认为是影响蛋白质代谢稳定性的主要因素。

1.3受体介导的清除较大的多肽常通过受体介导的方式来清除,有不少例子显示,受体介导的清除可能是一种主要的清除机制。

例如胰岛素,若减少与受体的亲和力就会显著提高其血浆半衰期。

受体介导清除的限速步骤是药物与细胞表面受体形成非共价物的过程。

蛋白多肽类药物长效化技术研究策略

蛋白多肽类药物长效化技术研究策略

生物技术进展2021年㊀第11卷㊀第3期㊀304~310CurrentBiotechnology㊀ISSN2095 ̄2341进展评述Reviews㊀收稿日期:2020 ̄12 ̄16ꎻ接受日期:2021 ̄03 ̄01㊀基金项目:河北省重点研发计划项目(18272403D)ꎮ㊀联系方式:庞丽然E ̄mail:pangliran@163.comꎻ∗通信作者贺丞E ̄mail:hecheng1111@163.com蛋白多肽类药物长效化技术研究策略庞丽然ꎬ㊀贺丞∗ꎬ㊀魏敬双ꎬ㊀高健华北制药集团新药研究开发有限责任公司ꎬ抗体药物研制国家重点实验室ꎬ石家庄050015摘㊀要:多肽/蛋白质类药物普遍存在体内半衰期短的问题ꎬ使其应用受到了限制ꎮ近年来ꎬ蛋白质半衰期的研究取得了很大的进展ꎬ许多技术已经被提出并测试延长治疗性蛋白的作用时间ꎬ如与其他蛋白基因融合(免疫球蛋白域或血清蛋白ꎬ如白蛋白)㊁与聚合物结合(PEG化修饰㊁聚唾液酸化㊁HEP化等)ꎮ这些技术主要基于本身较长的半衰期及循环机制调控以延长多肽/蛋白质类药物的半衰期ꎮ针对上述的多种长效化方式及相关产品进行了综述与讨论ꎬ以期为此类药物的长效化研究提供思路ꎮ关键词:长效ꎻ半衰期ꎻPEG修饰ꎻ重组多肽ꎻFc融合ꎻ糖基化DOI:10.19586/j.2095 ̄2341.2020.0160中图分类号:R914.2㊀㊀㊀文献标识码:AResearchStrategyonLong ̄actingTechnologyofProteinandPeptideDrugsPANGLiranꎬHECheng∗ꎬWEIJingshuangꎬGAOJianStateKeyLaboratoryofAntibodyResearch&DevelopmentꎬNewDrugResearchandDevelopmentCompanyLtd.ꎬNorthChinaPharmaceuticalCorportatiponꎬShijiazhuang050015ꎬChinaAbstract:Peptide/proteindrugsgenerallyhaveshorthalf ̄lifeinvivoꎬwhichlimittheirapplication.Inrecentyearsꎬgreatprogresshasbeenmadeinthestudyofproteinhalf ̄life.Manytechniqueshavebeenproposedandtestedtoextendtheactiontimeoftherapeuticproteinsꎬsuchasfusionwithotherproteingenes(immunoglobulindomainorserumproteinꎬsuchasalbumin)ꎬandbindingwithpolymers(PEGylationꎬpolysialylationꎬhepylationꎬetc.).Thesetechnologiesaremainlybasedontheirlonghalf ̄lifeandregulationofcirculationmechanismtoprolongthehalf ̄lifeofpeptide/proteindrugs.Inthispaperꎬtheabove ̄mentionedlong ̄actingmethodsandrelatedproductsweresummarizedanddiscussedꎬinordertoprovideresearchideasforthelong ̄actingresearchofsuchdrugs.Keywords:long ̄actingꎻhalf ̄lifeꎻPEGylationꎻrecombinantpolypeptideꎻFcfusionꎻglycosylation㊀㊀治疗性多肽和蛋白质具有结合力高㊁特异性强㊁溶解度高㊁毒性低的特点ꎬ大量的蛋白质和多肽疗法进入了医药市场[1]ꎮ但是除抗体类药物外ꎬ大多数蛋白类药物半衰期较短ꎬ必须通过频繁给药或提高剂量才能达到预期的治疗效果ꎬ这样不仅给病人带来巨大的痛苦和潜在的风险ꎬ也给病人带来了巨大的经济负担ꎮ因此ꎬ为了延长治疗肽和蛋白质的半衰期ꎬ提高其药代动力学/药效学性质ꎬ人们在化学改造㊁基因工程和药物动力学等方面进行了大量的研究ꎬ已开发了多种有效的长效策略ꎮ1㊀决定半衰期的重要因素多肽和蛋白质通常比小分子更不容易穿过上皮细胞ꎬ更易被宿主代谢ꎬ所以大多数生物药物都是通过皮下或静脉注射给药的ꎮ蛋白质疗法在临床应用中面临的最大挑战之一是其在血清中的快速降解ꎬ以及由于酶降解㊁肾清除㊁肝代谢和免疫原性而导致的快速消除[2]ꎮ除了单克隆抗体具. All Rights Reserved.有长达一周的血清半衰期外ꎬ大多数蛋白类药物很快就会从体内消失ꎬ半衰期短ꎮ蛋白质的去除率依赖于多种因素ꎬ比如尺寸㊁分子量㊁表面电荷等[3]ꎮ蛋白质分子的大小和疏水性使其易于肾脏滤过和肝脏代谢ꎮ肾滤过阈值约为50~60kDꎬ生物制药分子量在60kD以下的通过肾脏过滤ꎮ另一方面ꎬ生物体内广泛存在各种蛋白水解酶ꎬ负责蛋白质破坏的蛋白酶体具有特异性识别几乎所有外来蛋白质的能力ꎬ同时能够避免对细胞成分的任何不必要的破坏ꎻ生物药物在细胞膜上的渗透性很差ꎬ而细胞摄取途径通常导致溶酶体中的药物降解ꎮ因此ꎬ半衰期延长策略的成功与否取决于该技术能否操纵一个或多个这些因素ꎮ2㊀聚合物类对治疗性蛋白/多肽的修饰2.1㊀聚乙二醇(pegylationꎬPEG)修饰聚乙二醇化(PEG)是20世纪70年代一种很受欢迎的蛋白质修饰技术ꎮ聚乙二醇本身是一种不带电的亲水聚合物ꎬ不可生物降解ꎬ大部分无毒性[4]ꎮPEG链是由环氧乙烷(CH2 ̄CH2 ̄O)的重复单位构成的分子ꎮ肽链共价连接在一个或多个高分子量PEG链上ꎬ赖氨酸和多肽链的N ̄末端的氨基酸残基是最常用的PEG化位点ꎮ延长半衰期的作用是通过隐藏肽的抗原决定因素ꎬ使抗体不能认识到它是一个异物ꎬ并增加蛋白质的大小ꎬ使它不会被肾脏轻易清除ꎮ高度灵活的聚乙二醇分子很容易附着在治疗分子上ꎮ聚乙二醇化也有助于吸收ꎬ增强蛋白质的水溶性ꎬ并掩盖分子避免蛋白水解或降解[5]ꎮPEG一般认为是安全的ꎬ然而并不是百分之百安全ꎬ因为它是不可被生物降解的ꎬ具有免疫原性ꎮ从目前已上市的几种PEG化药物的情况来看ꎬ长效化效果明显[6]ꎮ非格司亭(filgrastim)是一种重组蛋氨酸人粒细胞集落刺激因子(G ̄CSF)ꎬ在化疗期间能够刺激中性粒细胞的供应预防胎儿中性粒细胞减少症(FN)ꎬ需每日注射ꎮ聚乙二醇化的非格司亭为乙二醇化非格司亭ꎬ它只需要每个周期注射一次[7]ꎻEnzon开发的Oncasparꎬ是PEG化的L ̄天东酰胺酶ꎬ半衰期比原L ̄天东酰胺酶延长了16倍[8]ꎮAmgen的短效化GCSF在一个化疗周期需要多次注射ꎬ而其长效化的PEG ̄GCSF(neulasta)一个化疗周期中只需给药1次即可维持药效[9]ꎮ国内上市的PEG化生物药物有石药集团的聚乙二醇化重组人粒刺激因子(PEG ̄rhG ̄CSF)㊁长春金赛的聚乙二醇化重组生长激素PEG ̄rhGH等ꎮ2.2㊀改性的PEG修饰在过去的几十年里ꎬ研究人员一直在努力研发PEG偶联疗法ꎬ将聚乙二醇修饰和共轭到其他分子上ꎮ2.2.1㊀糖基化 ̄PEG修饰㊀传统上ꎬPEG通过共价键连接到氨基酸反应基团上与蛋白质结合ꎮ新的糖基化 ̄PEG修饰方法将PEG连接到O ̄聚糖上ꎮ因此ꎬ它由糖基转移酶位点定向聚乙二醇化ꎮ该方法可以使形成的异构体最小化ꎬ同时能够提高PEG延长半衰期的性能[10]ꎮ2.2.2㊀生物素化的PEG修饰㊀近年来ꎬ通过将聚乙二醇与链霉亲和素偶联得到了一种改性聚乙二醇[11]ꎮ研究表明ꎬ采用生物素化-聚乙二醇技术ꎬ可以改善循环停留时间ꎮ它具有巨大的潜力ꎬ可用于蛋白质和肽治疗的药物动力学增强剂ꎮ3㊀重组多肽类对治疗性蛋白/多肽的修饰近年来ꎬ蛋白质半衰期延长的新技术不断涌现ꎬ包括非结构多肽链ꎮ就像聚乙二醇ꎬ多肽聚合物附着到蛋白质上ꎬ增加它们的水动力半径ꎬ使它们不易于肾滤过ꎮ但与聚乙二醇不同ꎬ多肽聚合物可生物降解ꎬ无毒㊁无免疫原性㊁亲水ꎬ属中性聚合物ꎮ另外ꎬ多肽聚合物的合成技术简单ꎬ效益也很高[12]ꎮ3.1㊀非结构多肽XTENXTEN是Amunix公司开发的蛋白质聚合物ꎬ用途广泛ꎬ可替代非生物降解的聚合物ꎬ用于延长半衰期ꎮXTEN是一种非结构多亲水性㊁可生物降解的蛋白质聚合物ꎬ由数量有限的单体组成ꎮXTEN具有多肽的性质ꎬ使其有望用于延长半衰期[13]ꎮ与化学聚合物不同ꎬXTENs没有特定的结构ꎮ和聚乙二醇一样ꎬXTEN也能延长蛋白质的半衰期ꎬ增加分子的大小和水动力半径ꎬ这说明ꎬXTEN是很好的PEG替代品ꎮXTEN由大肠杆菌表达ꎬ包含A㊁E㊁G㊁P㊁S和T的氨基酸序列库ꎮ已有研究将XTEN多肽与Exenatide㊁胰高血糖素(Gcg)㊁胰高血糖素样肽2(GLP2)类似物[14 ̄15]ꎬ503庞丽然ꎬ等:蛋白多肽类药物长效化技术研究策略. All Rights Reserved.膜联蛋白等进行融合ꎬ测试评估其效果ꎬ表明XTEN能够增强药物的半衰期和降低免疫原性[16]ꎮ3.2㊀脯氨酸-丙氨酸-丝氨酸(PAS)PAS是慕尼黑工业大学开发的另一种多肽聚合物ꎬ工作原理与PEG类似ꎬ具有生物可降解的多肽分子的所有特性[17]ꎮPAS是一种100~200重复序列的非结构肽聚合物ꎬ是由脯氨酸㊁丙氨酸和丝氨酸这3种氨基酸随机排列而成的重复序列ꎮPAS聚合物对血清蛋白酶有抗性ꎬ但仍然存在可被肾脏蛋白酶降解的风险ꎮPAS多肽是无毒的ꎬ缺乏T细胞表位ꎬ在动物实验无免疫原性征象[18]ꎮPAS多肽已被广泛应用于治疗多肽和蛋白质ꎬ包括激素㊁细胞因子㊁抗体片段与酶[19]ꎮ研究表明生物制药的半衰期也可以通过改变PAS聚合物的长度很容易地调整ꎬ来实现特定的应用[19 ̄20]ꎮ最初有3种蛋白作为模型药物进行了测试:重组Fab片段㊁干扰素α2b(IFNα2b)[21]和人类生长因子(生长激素hGH)ꎮ不同的PAS序列与Fab片段结合ꎬ使半衰期增加2~25倍ꎮrFab本身单独半衰期只有1.34hꎬPAS修饰后半衰期为2.71~37.00hꎮ研究显示PAS修饰的IFN半衰期增加了5~30倍ꎬhGH半衰期增加94倍ꎮ除此还有多种生物活性蛋白与200~600个残基的PAS融合ꎬ比如IFNβ激动剂㊁小鼠瘦素[22]和人铁蛋白[23]ꎮ3.3㊀类弹性蛋白多肽ELP另一种多肽融合技术是类弹性蛋白多肽(elpylation)ꎮ就像XTEN和PASꎬELP也是含有V ̄P ̄G ̄x ̄G重复序列的随机序列ꎬ主要存在于弹性蛋白中ꎬx指的是除脯氨酸以外的任何氨基酸[24]ꎮ由于它与弹性蛋白具有较高的相似性ꎬ这使得它更容易被人类的弹性酶识别降解ꎬ赋予了它可生物降解的特性ꎮELP像PEG及其他多肽聚合物一样ꎬ通过增加水动力半径以延长半衰期ꎬ已被用于延长肽和蛋白质的半衰期[25 ̄26]ꎬ包括IL ̄1受体拮抗剂㊁IL ̄4㊁IL ̄10㊁GLP ̄1和HIV中和抗体等ꎮ有趣的是ꎬGLP ̄1 ̄ELP融合蛋白在室温和体温之间表现出溶解-不溶解相变ꎮ可形成一个具有缓释特性的注射存库ꎬ可在单次注射后ꎬ使小鼠的血糖水平降低维持5d[27]ꎮ据报道描述ꎬIL ̄1受体拮抗剂 ̄ELP融合蛋白也会有类似的结果ꎬ注射后形成一个药物存库[28]ꎮ3.4㊀富含甘氨酸的聚多肽(HAP)HAP修饰是一种富含甘氨酸(Gly4Ser)n多肽的重复序列的活性分子ꎬ由100~200的重复残基组成ꎮHAP修饰在动物模型中显示对Fab的半衰期呈上升趋势ꎮ200个HAP残基偶联到Fab残基显示在体内有较长时间的半衰期(6h)ꎮ但研究遇到了一个重大难题是(Gly4Ser)n的溶解度与半衰期之间的矛盾:HAP溶解度依赖于链长ꎬ链长增加会大大降低溶解度ꎮ然而较短的链不能很有效地提高半衰期ꎬ因此这种技术没有得到进一步发展ꎮ3.5㊀明胶样蛋白(GLK)明胶样蛋白(GLK)是一类具有生物活性的重组多肽ꎬ可用于延长半衰期ꎬ它是由(Gly ̄XY)n的重复序列组成ꎬ其中X和Y指除Cys除外任何天然的氨基酸ꎬn是在60~1500个氨基酸残基之间(最好是200~1000)ꎬ分子量为6~150kD(最好是20~80kD)ꎮ通过基因融合制备的不同GLK修饰的G ̄CSFꎬ使其在大鼠中的半衰期从1 76h延长到10hꎮ4㊀天然蛋白或蛋白结构域对治疗性蛋白/多肽的修饰㊀㊀有一些天然的蛋白质分子具有超长的半衰期ꎬ因此血清白蛋白和转铁蛋白等蛋白首先被认为是延长其他治疗性蛋白半衰期的基团ꎮ转铁蛋白的半衰期较长是由于与网格蛋白依赖的转铁蛋白受体结合ꎬ而白蛋白的长半衰期是新生儿Fc受体(FcRn)介导循环的结果ꎮpH依赖的FcRn受体介导的循环作用机制也适用于人免疫球蛋白IgG抗体[29 ̄30]ꎮ4.1㊀与白蛋白结合白蛋白具有一些独特的特性ꎬ如血浆半衰期约19dꎬ负电荷表面具有多价结合位点等ꎬ这使该分子成为理想的肽类药物的运载工具和半衰期延长剂的候选物ꎮAlbiglutide(Tanzeum)是第一个直接与HSA融合的治疗蛋白ꎬ它在2014年被FDA批准用于治疗T2DM[31]ꎮAlbutrepenonacogalfa(Idelvion)是一种重组蛋白人凝血因子IX(FIX)融合蛋白ꎬ于2016年获得FDA批准用于血603生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.友病B患者的出血治疗与预防ꎮAlbutrepenonacogalfa蛋白的半衰期为90~104hꎬ比原蛋白FIX的半衰期(18~34h时)长5倍ꎮ4.1.1㊀与白蛋白的非共价结合㊀在辅助分子的帮助下ꎬ比如通过非共价键连接脂肪链ꎬ实现白蛋白与治疗性肽间接结合ꎮ白蛋白是研究充分的转运蛋白ꎬ能够有效并可逆地结合一系列内源性配体包括脂肪酸㊁胆红素和少数外源性配体ꎬ如青霉素㊁华法林㊁安定等ꎮ使用脂肪酸作为配体也被称为 脂化 ꎮ白蛋白与这些分子结合提高了它们的生物利用度ꎮ利用该技术开发的两个著名的多肽药物是地特胰岛素(levemir )和利拉鲁肽(victoza )[32 ̄33]ꎮ4.1.2㊀与白蛋白的共价偶联㊀治疗性蛋白药物与白蛋白分子的共价结合是另一种延长蛋白半衰期的途径ꎮ它可以通过蛋白质和白蛋白的化学结合来实现ꎮ直接将蛋白药物与转基因白蛋白或白蛋白衍生物而不是内源性白蛋白结合ꎬ进一步为延长半衰期提供了灵活条件ꎮ化学偶联的优点是治疗分子与白蛋白的连接位点不再局限于N端或C端ꎮPC ̄DACTM是一种体外HSA预耦合技术ꎬ将蛋白质/多肽连接子复合物在体外与HSA蛋白进行偶联ꎬ直接形成治疗分子白蛋白复合物ꎮ研究者通过该技术对艾塞那肽进行修饰ꎬ然后再与重组人血白蛋白结合ꎮ艾塞那肽是一种天然存在的肽激素ꎬ对治疗糖尿病具有很好的作用ꎮ但半衰期只有33minꎬ糖尿病患者需一天注射一次ꎮ通过PC ̄DACTM可以延长艾塞那肽的血浆半衰期ꎬ从而使药物作用时间延长ꎮ该药物在体内的半衰期可达到7dꎬ因此临床上可以做到患者每周只需注射一次ꎬ极好地增加了患者的使用便捷性并能更稳定的控制血糖ꎮ白蛋白衍生物是一类对延长血清半衰期具有广泛应用前景的重组蛋白ꎮ4.1.3㊀与白蛋白的基因融合㊀与共价结合一样ꎬ基因融合技术也能制备与白蛋白结合的融合蛋白ꎮ这提供了一个更简单的程序ꎬ由于制造过程发生在生物体或细胞系内ꎬ并完全折叠成功ꎬ可直接收集蛋白[34]ꎮ治疗肽可在白蛋白的一端(N或C端)或两端(双特异性白蛋白融合)与白蛋白结合ꎮHSA融合的蛋白药物是非糖基化还是糖基化蛋白决定了采用酵母或CHO细胞表达ꎬ成本低且纯化方便ꎬ使得其具有作为药物长效化载体的经济效益性ꎮHSA融合蛋白的主要优点是其免疫原性低㊁作为惰性蛋白能增加蛋白稳定性[35]ꎮ4.2㊀Fc融合IgG偶联蛋白延长半衰期主要是基于Fc域融合ꎮ结构上ꎬIgG的恒定区域Fc区为二价ꎬ为药物结合提供了灵活性[36]ꎮ从概念上讲ꎬ二价结合是亲和效应的一个额外优点ꎮ蛋白质分子可以添加到Fc中区域融合位点(N端或C端)或插入环路形成[37]ꎮ首个Fc融合蛋白依那西普(Enbrel)1998年获得FDA批准用于治疗类风湿性关节炎ꎮ多肽的药代动力学特征可以通过基因融合到Fc结构域的两个分支上而得到改善ꎬ从而产生双价结构融合蛋白ꎮDulaglutide(Trulicity)ꎬGLP ̄1受体激动剂每周注射一次ꎬ在2014年被批准用于治疗2型糖尿病(T2DM)ꎮDulaglutide由两个具有多个突变的相同GLP ̄1分子组成(A8G/G22E/R36G)ꎬ通过一个小肽链融合到IgG4 ̄Fc区(F234A/L235A)ꎮDulaglutide的半衰期延长至5d左右ꎬ与埃克西纳替德(exenatide)㊁利拉格鲁肽(liraglutide)和利克西纳替德(lixisenatide)相比半衰期要长得多ꎬ这些药物必须每日服用1~2次[38]ꎮFc作为半衰期延长手段的另一个应用是单分子Fc的利用ꎮEfraloctocog ̄α(eloctate)包括一个凝血因子ⅧB域与Fc二聚体融合ꎬ并被批准用于治疗血友病Aꎬefraloctocog ̄α半衰期为19hꎬ而重组因子Ⅷ延长了1.5倍ꎮ两种用于治疗Eftrenonacog ̄α(Alprolix)的单价Fc融合蛋白被FDA批准用于治疗血友病B[39]ꎬ由单一FIXꎬ融合到IgG1的Fc二聚体ꎮEftrenonacog ̄α的半衰期为53~82hꎬ比重组FIX(19h)长3~5倍[40 ̄41]ꎮ除了延长半衰期外ꎬFc融合有时还能改善蛋白质的生理机能ꎬ如增加溶解性和稳定性ꎮ在Fc介导的半衰期延长的制剂药物中ꎬADCC具有抗体依赖性细胞毒性ꎬCDC具有互补依赖性细胞毒性ꎬ这些问题通过CH3 ̄CH3杂化得到了解决ꎮ4.3㊀转铁蛋白融合血清转铁蛋白能够与铁分子可逆结合并将其转运到组织ꎮ转铁蛋白在血清中的半衰期是7~10d(非糖基化Tf为14~17d)ꎬ它作为融合分子是延长蛋白质半衰期的良好候选物[42]ꎮ有一项研究有关丙胰岛素与转铁蛋白融合(ProINS ̄Tf)ꎮProINS ̄Tf融合蛋白在老鼠体内ꎬ显示具有较长时703庞丽然ꎬ等:蛋白多肽类药物长效化技术研究策略. All Rights Reserved.间的半衰期ꎬ能够缓慢持续地降糖ꎮProINS ̄Tf血清中的半衰期为7.29hꎬ而ProINS半衰期只有0 5h[43]ꎮ5㊀碳水化合物对治疗性蛋白/多肽的修饰在生物系统中ꎬ糖基化起着维护蛋白质的稳定性及防止酶降解的作用ꎮ糖基化是蛋白质与碳水化合物的共价修饰ꎮ蛋白质的固有性质是由连接在它链上的糖分子改变ꎬ最终改变其四级结构的稳定性和对蛋白酶的抗性ꎮ这种自然保护系统可用于设计新的延长半衰期的生物疗法ꎮ此外ꎬ寡糖基化合物还具有增大尺寸㊁通过在蛋白质中添加负电荷来降低肾清除㊁调节受体介导的内吞作用㊁防止蛋白水解降解等作用ꎬ使糖基化成为延长治疗半衰期的常用方法[44]ꎮ糖基化位点的引入增加了肽或蛋白质的负电荷ꎬ导致肾清除速度减慢[45]ꎮ商用EPO类似物ꎬDarbapoietinα含有两个额外的N糖ꎬ其半衰期为26.3hꎬ是原生半衰期的3倍ꎮ5.1㊀聚唾液酸化(polysialylation)天然产生的唾液酸聚合物(PSA)是碳水化合物链ꎬ可生物降解ꎬ在自然界高度亲水ꎬ在体内并没有确定的受体ꎮ因此ꎬ翻译后修饰的治疗肽和蛋白质末端唾液酸能改善药物的药代动力学ꎬ降低免疫原性ꎬ从而改善他们的整体效率[46]ꎮJain等[47]研究发现ꎬ多唾液酸化胰岛素对于糖尿病的治疗具有明显的治疗价值ꎮ他们发现与正常胰岛素相比ꎬ胰岛素与22kDPSA聚合物结合ꎬ体内治疗显示它能较长时间地降低血糖水平ꎬ延长药物作用时间ꎮ类似的结果也发生在其他几项蛋白疗法研究中ꎬ如抑肽酶和IgG免疫球蛋白ꎮ聚唾液酸化的丁酰胆碱酯酶(bChE)ꎬ使它在小鼠体内半衰期从3h延长到14hꎮ多种多唾液酸生物治疗药物正在临床开发中ꎬ如PSA ̄EPO(ErepoXen)㊁PSA ̄DNaseⅠ(PullmoXen)㊁PSA ̄RFⅧ等ꎮ5.2㊀HEPylation肝素前体(HEP)是一种天然多糖ꎬ水溶性好ꎮHEP作为肝素的前体ꎬ它被机体认为是体内物质ꎬ因此不会产生任何免疫原性问题[48]ꎮWei等[49]用肝素前体代替PEG与重组人粒集落刺激因子(G ̄CSF)结合ꎬ在小鼠体内长时间重复剂量给药ꎬ并不会引起毒性反应及免疫原性反应ꎬ肝素前体是一种安全的PEG替代品ꎮ因此ꎬ它被认为可用于延长半衰期ꎬ并且可做为生物降解的一个很好的选择ꎮ肝素前体及其衍生物因具有作为多种药物制剂的潜力备受关注ꎮ肝素前体在血液中的半衰期为15h~8dꎬ这取决于分子量和给药途径ꎮ6㊀展望长效蛋白药物具有极大临床优势ꎬ延长半衰期已成为许多生物疗法发展的一个重要策略ꎬ诸多长效蛋白药物已成功开发上市ꎮ长效创新药使给药频次大大降低㊁依从度更高㊁治疗效果更优ꎮ随着生物技术的发展ꎬ也给长效化带来了新的思路ꎬ开发其他剂型及给药途径也日益受到关注ꎮ研究人员开发了各类药物传递系统(DDS)ꎬ包括缓释注射剂㊁植入剂㊁微球注射剂[50]㊁脂质体注射剂[51]及纳米粒注射剂[52]等ꎮ目的是通过载体控制药物的释放㊁提高药物的稳定性ꎬ同时提高难溶药物的溶解性及靶向性ꎮ研究者也尝试通过口服或经皮给药替代注射给药途径ꎮ在长效策略研发过程中也有一些挑战需要解决ꎬ临床安全和免疫原性问题一直存在ꎮ对任何延长半衰期的策略进行充分的PK和PD研究ꎬ消除副作用ꎬ同时也要综合考虑药物特性㊁生物因素㊁临床需求㊁生产成本等各方面因素ꎮ从长远来看ꎬ蛋白及多肽类药物的长效化具有重要的临床意义和广阔的市场前景ꎮ虽然许多新颖的延长半衰期的策略仍处于临床前阶段ꎬ但是可以预测越来越多的此类技术将会克服发展障碍ꎬ并在未来的临床试验中得到评估ꎬ研发出活性更好且更加长效的蛋白多肽类药物ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]㊀KESIK ̄BRODACKAM.Progressinbiopharmaceuticaldevel ̄opment[J].Biotechnol.Appl.Biochem.ꎬ2018ꎬ65(3):306-322.[2]㊀DIAOLꎬMEIBOHMB.Pharmacokineticsandpharmacokinet ̄ic pharmacodynamiccorrelationsoftherapeuticpeptides[J].Clin.Pharmacokinet.ꎬ2013ꎬ52(10):855-868. 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重组蛋白药物的研究现状

重组蛋白药物的研究现状

2012年第09期吉林省教育学院学报No.09,2012第28卷JOURNAL OF EDUCATIONAL INSTITUTE OF JILIN PROVINCE Vol .28(总297期)Total No .297收稿日期:2012—07—13作者简介:崔珊珊(1984—),女,天津人,长春职业技术学院食品与生物技术分院,助教,硕士,研究方向:生物制药。

浅谈重组蛋白药物的研究现状崔珊珊(长春职业技术学院食品与生物技术分院,吉林长春130000)摘要:随着社会的不断进步,我国各个领域都取得了很大的进步,医药学、生物学方面尤其显著,近二十几年来,以发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程为代表的现代生物技术发展迅猛,逐渐改变着人们的生活和生产方式。

其中,重组蛋白药物是生物技术药物中很重要的一类,为此,在研究生物科技药物的同时,我们不得不提到重组蛋白,本文正是通过国内外重组蛋白药物的现状来探讨重组蛋白药物未来的发展。

关键词:生物工程技术;生物制药;重组蛋白;研究进展中图分类号:Q819文献标识码:A文章编号:1671—1580(2012)09—0069—02一、重组蛋白药物的简介重组蛋白药物是指利用DNA 技术生产的蛋白质,重组蛋白药物一般是通过静脉和皮下注射给药,但是重组蛋白药物注射后常常伴有蛋白质降解,导致活性降低,通常半衰期较短,要起到治疗效果所需要的效果需要反复给药,这给医护人员以及患者和家属带来了很多的不便。

为此,延长蛋白质药物体内的半衰期已经成为研究热点。

目前已经研制成功了许多长效蛋白质药物,延长技术包括糖基化、抗蛋白酶、蛋白质融合等。

1.糖基化。

蛋白质表面的糖链能够影响蛋白的生物活性,而糖基化是某些蛋白质发挥生物活性所必需的。

促红细胞生成素(EPO )含有3个N 糖链和1个O 糖链,构建重组人促红细胞生成蛋白增加了2个N 糖基化位点,研究结果发现重组人EPO 的体内半衰期是EPO 的3倍,由此可见N 糖基化对蛋白质药物的修饰有重要的作用。

蛋白质作为药物靶点的研究进展

蛋白质作为药物靶点的研究进展

蛋白质作为药物靶点的研究进展蛋白质是生命体中非常重要的有机分子,它们在细胞、组织和器官中起着重要的生理和代谢作用。

在过去的几十年里,科学家们已经发现了许多蛋白质在疾病发生中发挥重要作用,这些发现使得蛋白质成为研究药物靶点的重要目标。

本文将介绍蛋白质作为药物靶点的研究进展。

1. 蛋白质作为药物靶点的概念药物通常是特定分子或化合物,可以与生物体中的特定蛋白质相互作用,从而影响其功能以调节或治疗疾病。

因此,药物最常见的作用方式就是靶向蛋白质。

在众多的生物大分子中,蛋白质往往是最适合成为药物靶点的分子。

这是因为大多数药物都是小分子化合物,而蛋白质的体积较大,具有更多的结合位点,可以与多种化合物结合,从而实现药物作用。

2. 蛋白质药物的分类蛋白质药物可以根据生产方式和来源进行分类。

根据生产方式,将其分为两种:重组蛋白质药物和突变蛋白质药物。

重组蛋白质药物指的是通过基因工程手段大量生产人工合成的蛋白质药物,如干扰素、埃克替珠单抗等。

突变蛋白质药物则是利用天然蛋白质中的变异体来生产药物,如利用人血液中的IgG1来生产制剂等。

根据来源,蛋白质药物分为三类:内源性蛋白质药物、外源性蛋白质药物和全新蛋白质药物。

内源性蛋白质药物是指利用本身具有作用的蛋白质治疗疾病,如拜瑞单抗(Bevacizumab)治疗结直肠癌。

外源性蛋白质药物则是利用与机体自身产生类似蛋白质的别种物质制备的制剂,如利用细菌生产的血凝酶治疗心血管疾病。

全新蛋白质药物是指针对某一特定靶点开发的从未有过的药物,如可单抗药物Ranibizumab。

3. 蛋白质作为药物靶点的研究历史悠久,但随着研究方法不断发展,逐渐出现了一些新的研究进展。

3.1 基因组学技术的进展近年来,基因组学技术的发展和突破,使得探索目标蛋白质的研究变得更快更容易。

通过基因组学技术,科学家可以在短时间内找到大量与某个疾病或生理过程相关的蛋白质靶点,从而研发新的治疗药物。

现今,一些新型的全新蛋白质药物,例如ETP-46464、Epacadostat等,就是通过基因组学技术的发现而问世的。

浅谈重组蛋白药物的研究现状

浅谈重组蛋白药物的研究现状
To a t lNo. 9 27
浅谈重组蛋 白药物的研 究现 状
崔 珊 珊
( 长春 职 业技 术 学 院 食 品与 生物技 术分 院 , 吉林 长春 10 0 ) 3 00
摘要 : 随着社会 的不断进步 , 国各个领域都取得 了很 大的进步 , 我 医药学、 生物学方 面尤其显著 , 近二 十几年来 , 以发 酵工 程、 酶工程、 细胞工程 、 因工程为代表的现代 生物技 术发展 迅猛 , 基 逐渐 改 变着人 们 的生活和 生产 方式。其 中, 重组蛋 白药物
中图分类号 : 8 9 Q 1
文献标识码 : A
文章编号 :6 l 18 (O 2 0 —0 6 —0 17 一 5O 2 1 )9 o9 2


重组 蛋 白药 物 的简 介
子的方式 , 选用半衰期较长、 分子量较大的分子作为
载体构建融合蛋 白。 要延长蛋白药物的半衰期主要通过以下三种方 式: 首先 , 增大蛋 白药 物的分子量 , 同时减少 肾小球
是 生物技术 药物 中很 重要 的一 类, 为此 , 在研 究生物科技 药物的 同时 , 我们 不得 不提到 重组蛋 白 , 文正是通过 国内外 重组 蛋 本 白药物 的现状 来探讨 重组蛋 白药物未来的发展。
关 键 词 : 物 工 程技 术 ; 生 生物 制 药 ; 组 蛋 白 ; 究 进展 重 研
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 。 1多肽 基 因工程 药物 的研 发进展 。多肽药物 是 . 治疗糖 尿病 , 药 开 发 的 重要 发 展 方 向。而一 直 以 新
来, 糖尿病 已经成为医药学中很难解决的病症之一 , 多肽基因工程药物的发展 , 对解 决这一病症提 出了 希望。谷胱甘肽 : 近年确定 了本 品治疗糖尿病神经
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中国生物工程杂志 China B i otechnol ogy,2006,26(2):79~82综 述长效重组蛋白药物的研究进展戚 楠3 马清钧(军事医学科学院生物工程所 北京 100850)摘要 重组蛋白药物经静脉和皮下注射后通常半衰期较短,目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物分子量;2、利用血浆药物平衡;3、减少免疫原性。

针对构建突变体、PEG 化修饰和与血清白蛋白融合三种延长重组蛋白药物半衰期的方法,及其已上市的和正在研发中的长效重组蛋白药物的特征、半衰期和免疫原性问题进行了综述。

关键词 长效重组蛋白药物 半衰期 分子量 药物平衡 免疫原性 突变体 PEG 化 血清白蛋白中图分类号 Q819收稿日期:2005212223 修回日期:20052122263电子信箱:qinan_8@hot m ail .com 重组蛋白药物是生物技术药物中很重要的一类,临床上一般通过静脉和皮下注射给药。

经静脉和皮下注射后常伴有蛋白质降解,导致活性降低,生物利用度低,要达到需要的血药浓度和治疗效果需要反复给药,不仅给患者带来不便,且易产生耐受性,耐药性及免疫原性等不良反应,因此临床上需要研制长效的重组蛋白药物。

目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物的分子量,减少肾小球滤过率;2、利用游离型药物和结合型药物在血浆内形成平衡的特点,缓慢释放游离型蛋白药物,使结合型药物和游离型药物的平衡向游离型药物方向移动;3、减少异源蛋白的免疫原性,从而减少其体内清除率。

现将常用延长半衰期技术应用于重组蛋白药物的进展作一介绍。

1 构建突变体 通过构建突变体延长蛋白药物半衰期,常用方法有1、增加蛋白药物的糖基化程度,通过糖基化一方面在蛋白药物表面增加了侧链,增加蛋白质稳定性,阻碍了蛋白酶对蛋白药物的降解作用,另一方面使蛋白药物分子量增大,减少了肾小球滤过;2、通过形成缓释的微沉淀物,使释放游离型药物的时间延长。

其已经研制成功并上市的药物如重组人EPO 突变体(Amgen 公司的A ranes p )和重组人胰岛素的突变体(Aventis 公司的Lantus )。

重组人EP O 有3个N 糖基化位点(as p24,as p38,as p83),1个O 糖基化位点(Ser126)。

重组人EP O 的O糖基化与否与体内外活性及体内清除速率无关,而N 糖基化不完全的重组人EPO 体外活性正常,体内活性则降低到体外活性的1/500,且其体内清除率也明显加快。

N 糖基化EPO 对热和pH 变化稳定,等电点P I 为4.2~4.6,而未经糖基化EP O 等电点P I 为9.2[1,2]。

由此可以看出,N 糖基化对维持重组人EP O 活性和减少体内清除率有重要作用,在此基础上构建了重组人EPO 突变体A ranesp 。

A ranes p 有165个氨基酸,采用定点突变技术,将其中5个氨基酸位点进行了改变,而与重组人EPO 不同,即A la30A sn,H is32Thr,Pro87Val,Trp88A sn 和Pro90Thr,N 连接的寡糖链从原来的3条增加到5条[3],除as p24,asp38,as p83位点外,在30和88两个位点多了两个N 连接寡糖链,从而使分子量从原来的30kDa 增加到50kDa,在慢性肾衰病人中半衰期由原来的4~13h 延长到平均49h[4](27~89h )。

Lantus 是从大肠杆菌K12株表达的重组人胰岛素中国生物工程杂志China B i otechnol ogy Vol.26No.22006的突变体,在人胰岛素A链第21个位点将A sp突变成Gly;在B链碳端最后第30个位点加两个A rg,使胰岛素等电点P I由原来的pH4.0变为pH6.7。

这种突变使其在酸性环境下为完全澄清溶液,一旦注入皮下组织(pH值提高)则因为等电点特性,变成不溶的微沉淀物[5],可持续释放,最终进入血液,形成一平稳、长时间、无尖峰的药物浓度曲线,趋近于正常生理胰岛素的基础分泌曲线。

和重组人胰岛素皮下注射后4~8h的持续时间相比,体内浓度相对恒定24小时以上[6],每天注射一次胰岛素即可。

2 PEG化修饰 PEG化(PEGylati on),即聚乙二醇(polyethylene, PEG)共价修饰蛋白质。

PEG化蛋白药物主要通过增加蛋白质的分子量,减少药物排泄,并且PEG可以作为屏障挡住蛋白质分子表面的抗原决定簇[7],减少免疫原性,减少体内清除率,PEG的屏障作用还可以保护蛋白质不易被蛋白酶水解[8],PEG化的这些特点均有利于延长蛋白药物的半衰期。

PEG化学修饰方法可分为两代,第一代PEG化使用分子量≤12kDa的PEG分子,第二代PEG化采用分支的PEG[9]代替线性的PEG,增加偶联的PEG分子量,使偶联的PEG分子量达到60kDa[10],并且增加偶联的PEG数目,使每个PEG化位点可以偶联两个PEG分子。

第二代PEG化和第一代PEG化修饰相比,由于使用分支的PEG代替线性的PEG,减少蛋白酶和蛋白接触,在很大程度上减弱其水解作用;分支PEG对蛋白质屏蔽效应更为显著,使蛋白药物抗原性和免疫原性降低;更重要的是,随着偶联的PEG分子量的增大,体内清除率下降,血清半衰期得到了进一步的提高。

目前已上市的PEG化的蛋白药物如PEG化的L2天冬酰胺酶[11](Enzon公司的Oncaspar)、PEG化的I FNα2b[12](Schering公司的PEGIntron)、PEG化的I FNα2a[12](Roche公司的Pegasys)和PEG化的G-CSF[14](Amgen公司的Neulasta)。

它们经PEG修饰后的特征,见表1:表1 已上市的PEG化蛋白药物PEG修饰前后体内半衰期比较Table.1 Com par ison of ha lf li fe of prote i n drugs i n the market before m od i f i ed and post2m od i f i ed by PEGyl a ti on产品(商品名)平均分子量偶联的PEG平均分子量未PEG化的半衰期PEG化后的半衰期公司PEG化的L-天冬酰胺酶(Oncas par)143kDa5kDa20小时两周Enz onPEG化的I F Nα2b(PEGI ntr on)31kDa12kDa4~12小时40小时(22~60小时)ScheringPEG化的I F Nα2a(Pegasys)60kDa40kDa5.1小时(3.7~8.5小时)80小时(50~140小时)RochePEG化的G2CSF(Neulasta)39kDa20kDa 3.5小时15~80小时Amgen 除了上述这些已上市的长效PEG化蛋白药物外,处于临床前研究的还有:超氧化物歧化酶(即将上市, Enzon公司)、白介素22(Ⅱ期,Chir on公司)、水蛭素(Ⅱ期,BASF AG公司)等,预计这些重组蛋白药物在上市之后都会有预期的长效。

3 血清白蛋白融合 人血清白蛋白(human serum album in,HS A)是有585个氨基酸残基的单链无糖基化的球形蛋白质,分子量65kDa,它是人血浆中含量最高的蛋白质。

HS A本身就是许多内源因子和外源药物的载体,药物和血清白蛋白结合后,可以减少其生物利用度同时增加在体内的半衰期[15]。

大多数治疗用的蛋白和多肽半衰期一般较短,而HS A有将近长达19天[16]的血清半衰期,并且HS A的基因在毕赤酵母中可以高效分泌表达,其发酵液表达量可以达到4g/L[17],上清液杂质含量较少,纯化方便,因此将蛋白质药物基因与HS A基因融合,在毕赤酵母或酿酒酵母中表达,获得HS A的融合蛋白,延长蛋白质药物的半衰期。

美国马里兰州人类基因组科学(HGS)公司已经进行一系列与HS A融合延长蛋白质药物半衰期的研究,其蛋白质药物HS A/I F N2α融合蛋白(A lbufer on2α)已完成Ⅱ期临床试验,正在研发的处于临床早期阶段的蛋白药物如HS A/I F N2β融合蛋白(A lbufer on2β)、HS A/rI L22融合蛋白(A lbuleukin)、HS A/rG2CSF融合蛋白(A lbugranin)、HS A/r HG H融合蛋白(A lbutr op in)。

A lbuferon2α[18]是HS A基因和IF N2α基因融合表达的蛋白,2005年4月在加拿大进行Ⅱ期临床试验,共有082006,26(2)戚 楠等:长效重组蛋白药物的研究进展56名病人,随机分成5个给药组(200mcg,450mcg, 670mcg,900mcg,1200mcg)。

临床试验结果表明, A lbuferon2α平均半衰期148小时,比Pegasys平均半衰期80小时(50~140小时)和PEGIntron平均半衰期40小时(22~60小时)更长。

它有很好的抗病毒活性,安全性和耐受性,PEGI FN与HS A2I FN的比较列于表2,病人用药后产生对HS A抗体为 1.7%,但未用药者存在HS A抗体达3.4%,并且在抗体产生副反应,抗病毒反应和药代动力学之间没有明显的相关性[19,20]。

表2 PEG I FN与HSA2I FN的比较Table.2 Co m par ison between PEG I FN and HSA2I FN抗病毒活性减少>2l ogI F N抗体产生I F N中和抗体产生PEGI F N42%6%~15%1%~5%HS A2I F N69%10.9% 2.5% A lbuferon2β[21]是HS A基因和I FN2β基因融合表达的蛋白。

在恒河猴体内,A lbuferon2β以 4.7~5.7m l/ h/kg皮下注射,其体内清除率大概比IFN2β要慢140倍。

和半衰期8小时的IF N2β相比,A lbuferon2β的半衰期是36~40小时。

A lbuleukin[22](分子量大约8118kDa)是HS A基因与重组人I L22(rI L22)基因融合表达的蛋白。

在小鼠体内,和19~57分钟半衰期的rI L22相比,A lbuleukin半衰期延长6~8小时。

静脉注射后,A lbuleukin清除率比rI L-2要慢50倍。

A lbugranin[23]是HS A基因和重组人G2CSF(rG2CSF)基因融合表达的蛋白。

小鼠实验表明,A lbugranin延长了半衰期和平均残留时间,减慢了清除率,三者分别是5. 6~5.7小时,16.7~20.7小时,和6.37~12.2m l/小时/kg,而rG2CSF相对应的是2.54小时,4.9小时,和164m l/小时/kg,。

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