生物技术和药物研究进展

第38卷第8

期Vol.38,No.8

2008年8月

J OURNAL OF UNIVE RSITY OF SCIE NCE AND TECHNOLO GY OF CHINA

Aug.2008

文章编号:025322778(2008)0820905204

收稿日期:2008206228;修回日期:2008208210基金项目:中国高技术研究发展(863)计划(2006AA02A245)和国家自然科学基金(30570362)资助.

作者简介:刘兢,教授.中国细胞生物学会常务理事和安徽省细胞生物学会理事长.1965年毕业于中国科学技术大学生物物理系,留校工作

至今.曾任生物系总支副书记、书记、系副主任、主任、生命科学学院副院长等职务.1993～1999年先后三次作为访问学者在美国T ufts 医学院、哈佛医学院和宾州大学医学院及约翰・霍普金斯大学医学院进行合作研究.主要从事肿瘤细胞表面受体及其抗体的研究.主持过国家自然科学基金、中国高技术研究发展(863)计划、安徽省科技攻关、中国科学院科技攻关等十多项国家和省、部级科研项目,分别获得过国家科技进步三等奖和安徽省级科技进步一等奖以及中国科学院自然科学奖二等奖.获得国家发明专利三项,新药证书一个,在国际学术期刊Nature 、PNAS 、BBRC 、Proteins 等上发表过多篇学术论文.E 2mail :jliu @

生物技术和药物研究进展

刘　兢

(中国科学技术大学生命科学学院细胞免疫学实验室,安徽合肥230027)

摘要:以单克隆抗体研究为例,从一个侧面介绍了生物技术及药物研究在中国科学技术大学的发

展.先后研制过多种单克隆抗体.其中,用人α干扰素单克隆抗体制备的人α干扰素单克隆抗体亲和胶,成功地应用于干扰素的工业生产,解决了国内干扰素生产中的关键技术问题,并依此技术成立了安徽省第一家具有自主研发生物技术药物产品的生物技术公司;肿瘤抗原p185erbB 22/HER 22单克隆抗体有一种已被开发成肿瘤蛋白免疫组化诊断试剂,于2004年获得国家新药证书,现已转化为产品,另一种同类单抗正在用于抗体治疗药物的研发.此外,基于蛇毒抗栓组分的研究成果,与香港兆峰集团合资成立了兆峰科大药业公司,研发的蛇毒溶栓素已获得国家一类新药证书.今后更多的研发成果将在生物技术医药产业中得到应用.关键词:单克隆抗体;干扰素;H ER2;抗体药物;研发中图分类号:Q81 文献标识码:A

R esearch and development of biotechnology and drugs

L IU Jing

(School of L i f e S cience ,Universit y of S cience and Technology of China ,Hef ei 230027,China )

Abstract :As an example of R &D of Biotechnology and Drugs at U STC ,several monoclonal antibodies (Abs )have been p repared for applications in industrial and medicinal applications.The Ab against human

α2interferon (IFN )was used to p repare t he IFN affinity chro matograp hy gel which can provide efficient means for t he manufact ure of IFNs.It made t his key technique for manufact uring IFNs no longer rely on inp ut.Based on t hese ,Anhui Anke High Biotechnology INC was founded in 1995.One of t he Abs against o ncoprotein p185erbB 22/HER 22was developed for t he diagno stic reagent of t he cancers overexp ressing o ncoprotein p185such as breast cancer and ovary cancer.This diagnostic reagent was proved by SFDA in 2004.Anot her Ab against p185which can inhibit growt h and p roliferation of cancers overexp ressing p185is being developed into a t herapeutic antibody drug.In addition ,t he fragment s wit h anti 2platelet aggregation activities have been developed for a potential anti 2t hrombus drug by a p harmaceutical company based on t he research of t he Labs in our school.More achievement s are being made at U STC and will be

applyied to biotech industries.

K ey w ords:monoclonal antibody;interferon;H ER2;Antibody drugs;R&D

0　引言

1958年生物物理系作为中国科学技术大学唯一一个与生命科学相关的系成立了,这也是国际上最早以生物物理命名的系科,贝时璋先生为首任系主任.后来虽然经过了“文革”及1970年的下迁等各种周折,我校的生物学科不仅没有缩小,反而迅速地发展起来:1978年生物系成立,在原来单一的生物物理专业之外增加了两个新的专业方向———生化与分子生物学和细胞生物学;1998年,生命科学学院成立,为更多的新型生物学科和交叉学科的发展提供了广阔的空间.

经过30多年的艰苦努力,生命科学已成为我校发展最快的学科之一.中国科学技术大学的校名本身就意味着科学和技术的不可分割性,这里仅以本人从事的单克隆抗体研究为例,从一个侧面介绍生物技术及药物研究在中国科学技术大学的发展.

抗体是一种具有高度特异性和多样性的免疫功能分子,人们付出了很多努力,试图获得大量、均一的抗体.1975年单克隆抗体技术问世,为所有需要制备和使用特异性抗体的领域提供了全新的手段和制剂,在临床诊断和治疗中发挥了重要的作用.在科学研究和工程生产中也得到了广泛应用.因此人们将单克隆抗体技术定为20世纪影响生物学基础研究和产生巨大经济与社会效益的最重要的两大生物技术之一(另一个技术就是基因重组技术).

本实验室自上世纪90年代初开始单克隆抗体及其应用的研究,先后制备了多种单克隆抗体,其中一项被成功应用于干扰素的工业生产,一项被开发为诊断新药,已获得国家新药证书并转化成功,一项正在进行抗体治疗药物的研发,还有两项被用在科研课题的研究中.

以下重点介绍成功获得应用的两种单抗的研制情况,以供读者了解我校在生物技术和药物研究方面的进展.

1　干扰素单克隆抗体亲和胶的研制

1.1　背景

干扰素最初是从人外周血中发现的一种由病毒感染导致体内产生的细胞因子,它具有抗病毒、抗肿瘤、增强免疫功能等效用,也是世界上第一个使用基因工程方法生产并用于临床治疗的细胞因子.20世纪80年代末,我国以基因工程技术为基础的医药产业开始兴起,面临国内肝病治疗的巨大市场需求,基因工程干扰素的生产成为生物制药业的首选,生产干扰素的公司纷纷成立.虽然用大肠杆菌生产干扰素的技术当时在国内已经不成问题,但是这种生产的共同技术难点是如何使最终产品达到临床药品检定的要求标准.国外公司在纯化过程中都经过了一步特异性非常高的单克隆抗体亲和胶的处理,因此国内生产干扰素全都要依赖进口的单抗亲和胶,其不仅价格不菲,还不能保证供应,成了干扰素生产的瓶颈.

1.2　研究方法和结果

1992年,我们与原安徽生物研究所联合攻关,首先制备出多株人α干扰素单克隆抗体细胞株,然后通过共价方式与葡聚糖凝胶耦联,用于多种基因工程干扰素的纯化实验,最后获得了亲和力好、性能稳定的单抗亲和胶,仅两年时间就研制出工业急需的单克隆抗体亲和胶.使用该亲和胶纯化基因工程生产的干扰素,工艺简单,产品纯度高,成本也大大降低,因而受到包括深圳科兴等各大干扰素生产公司的欢迎,也彻底解决了国内干扰素生产过程中依赖进口亲和胶的问题.此成果“人α干扰素单克隆抗体的研究及应用”于1994年获得了安徽省科技进步一等奖和1995年国家科技进步三等奖.

以此为基础,安徽生物所与我校合作成立了安科生物技术公司,它的第一个产品就是人α干扰素单克隆抗体亲和胶.在此基础上,该公司又获得了基因工程人α干扰素的生产批号,成为安徽省第一家具有自主研发生物技术药物产品的生物技术公司,在安徽生物高技术产业的发展中起到了带动作用.

2　单抗诊断药物的研制

2.1　背景

癌基因H ER2/ErbB2编码的蛋白p185是国际公认的重要的肿瘤表面抗原,p185/H ER2过表达型的肿瘤恶性化程度高、迁移性和浸润性强、病人治疗后容易复发,而且对化疗和放疗等传统疗法不敏感,因此具有更大的危害性[1].据Science报道[2],

609中国科学技术大学学报第38卷