重组人干扰素生产工艺.ppt
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对其它细胞的作用：IFNγ对其他细胞也有广泛影响：①刺激中性粒细胞，增强 其吞噬能力；②活化NK细胞，增强其细胞毒作用；③使某些正常不表达MHCⅡ 类分子的细胞（如血管内皮细胞、某些上皮细胞和结缔组织细胞）表达MHCⅡ 类分子，发挥抗原递呈作用；④使静脉内皮细胞对中性粒细胞的粘附能力更强， 且可分化为高内皮静脉，吸引循环的淋巴细胞（增强免疫系统）。
基因工程假单胞杆菌的构建与保藏
基因工程假单胞杆菌菌种建立 基因工程假单胞杆菌菌种特性 菌种库的建立与保藏
基因工程假单胞杆菌菌种建立
第一步：干扰素α-2b基因的克隆 第二步：表达载体的构建 第三步：工程菌的构建
第一步：干扰素基因的克隆(RT-PCR)
制备白细胞，病毒诱导，分离mRNA,反录酶合成cDNA,PCR， 基因连接质粒, 转化E.coli,筛选鉴定克隆。 测序：编码人IFNα-2b基因序列,501bp，165aa。
③干扰素可增强NK细胞（自然杀伤免疫细胞）对病毒感染的杀伤能力。
干扰素合成及作用
宿主细胞（白细胞）
抗肿瘤作用机制
Ⅰ型干扰素能抑制细胞的DNA合成，减慢细胞 的有丝分裂速度；这种抑制作用有明显的选择 性，对肿瘤细胞的作用比对正常细胞的作用强 500～1000倍。另外，Ⅱ型干扰素也可通过增 强机体免疫机制、加强免疫监督功能来实现其 抗肿瘤效应。干扰素原始品种价格在1000~2000 多， 产量很低。运用生物技术生产后的价格在40~60之间， 而且产量也很乐观，运用价值大大提升。
基因工程大肠杆菌发酵生产工艺:
上市产品：重组人干扰素rhuIFN 1986，rhuIFNα-2a， rhuIFNα-2b； 1990，rhuIFNγ-1b；1993，rhuIFNβ-1b； 2001－2002： PEG化IFN，PEG-Intron, Pegasys 表达产物：无糖基化，N-met，无活性包涵体 工艺特点：发酵过程，随后变性、复性过程。
对淋巴细胞的作用：干扰素对淋巴细胞的作用较为复杂，可受剂量和时间等因 素的影响而产生不同的效应。在抗原致敏之前使用大剂量干扰素或将干扰素与 抗原同时投入会产生明显的免疫抑制作用；而低剂量干扰素或在抗原致敏之后 加入干扰素则能产生免疫增强的效果。在适宜的条件下，IFNγ对B细胞和 CD8+T细胞的分化有促进作用，但不能促进其增殖。IFNγ能增强TH1细胞的活 性，增强细胞免疫功能；但对TH2细胞的增殖有抑制作用，因此抑制体液免疫 功能。IFNγ不仅抑制TH2细胞产生IL-4，而且抑制IL-4对B细胞的作用，特别是 抑制B细胞生成IgE。
干扰素生产工艺路线（3）
动物无限细胞系培养生产工艺：
上市产品：rhuIFN β-1a 1996， Avonex(Biogen)；
2002， Rebif(Serono) 表达产物：166 aa 糖基化蛋白，22.5 ku 工艺特点：分泌表达，产量低，成本高,过程
严格
干扰素生产工艺路线（4）
重组人干扰素生产工艺
三组
主要内容
干扰素概述 基因工程假单胞杆菌的构建与保藏（菌种） 干扰素的发酵工艺过程 干扰素的分离纯化工艺过程
干扰素概述
干扰素的种类 干扰素的理化性质 干扰素的生物学活性 干扰素的临床应用 干扰素的生产工艺路线
干扰素
概念： 干扰素是一种细胞因子，它是机体感染病毒时，宿主
①对干扰素敏感的细胞表面存在干扰素受体，该细胞核内有“抗病毒蛋 白”基因，受干扰素作用后该基因活化，产生的抗病毒蛋白可阻止病 毒mRNA翻译，并促进病毒mRNA降解。
②干扰素能提高细胞表面MHCⅠ类分子的表达水平，受到病毒感染的细 胞表面MHCⅠ类分子的增加有助于向Tc细胞递呈抗原，引起靶细胞的 溶解。
体外诱生干扰素制备工艺： Sendai病毒诱导人白细胞 1989年：IFNα-n3，批准上市 产量低：1g IFNα，需要 3亿ml人血白细胞 来源困难，工艺复杂，收率低，价格昂贵 潜在的血源性病毒污染的可能性
干扰素生产工艺路线（2）
人源转化细胞系培养生产工艺： 1999年：IFN α-n1, 批准用于临床。 优点：首次实现大规模商业化生产。 缺点： 活性低，退出临床应用。
ห้องสมุดไป่ตู้
免疫调节活性机制
免疫调节作用表现在对宿主免疫细胞活性的影响，如对巨噬细胞、T细胞、B细胞 和NK细胞等均有一定作用。
对巨噬细胞的作用：IFNγ可使巨噬细胞表面MHCⅡ类分子的表达增加，增强其 抗原递呈能力；此外还能增强巨噬细胞表面表达Fc受体，促进巨噬细胞吞噬免 疫复合物、抗体包被的病原体和肿瘤细胞。
细胞通过抗病毒应答反应，而产生的一组结构类似、功能 相近的低分子糖蛋白。简称IFN。 发现：
干扰素是1957年英国科学家Isaccs等发现的。他们把灭 活的流感病毒作用于小鸡细胞，结果发现这些细胞产生了 一种可溶性物质，这种物质能抑制流感病毒，并且能干扰 其它病毒的繁殖，因此，他们将这种物质称为“干扰素”。 以后科学家们进一步发现，机体对入侵的异种核酸（包括 病毒）都产生干扰素以进行防御。当机体细胞受到病毒感 染时，机体细胞产生干扰素，干扰病毒复制，它是机体抗 病毒感染的防御系统。
重组干扰素的临床应用
广谱抗病毒活性（rhuIFNα） 慢性乙型、丙型、丁型肝炎；疱疹、病毒性角 膜炎。
直接抗肿瘤活性（rhuIFNα） 毛细胞和慢性髓样白血病、 Kaposi肉瘤、非霍 奇金淋巴瘤。
免疫调节活性——治疗慢性肉芽肿瘤 （rhuIFNγ）
多发性硬化症 rhuIFNβ
干扰素生产工艺路线（1）
干扰素的理化性质
143-166aa； MW:18-40 ku； pI: 6.5-7.5； 乙醚、氯仿敏感
容易吸附玻璃、淀粉、醋酸 纤维膜、琼脂和塑料等介质。
干扰素的生物学活性
正常情况下组织或血清中不含干扰素，只有在某些特定因素的作 用下才能诱使细胞产生干扰素。
广谱抗病毒活性机制
Ⅰ型干扰素具有广谱的抗病毒活性，对多种病毒如DNA病毒和RNA病 毒均有抑制作用；但这种效应不是直接的，而是通过对宿主细胞的作 用引起的。
基因工程假单胞杆菌的构建与保藏
基因工程假单胞杆菌菌种建立 基因工程假单胞杆菌菌种特性 菌种库的建立与保藏
基因工程假单胞杆菌菌种建立
第一步：干扰素α-2b基因的克隆 第二步：表达载体的构建 第三步：工程菌的构建
第一步：干扰素基因的克隆(RT-PCR)
制备白细胞，病毒诱导，分离mRNA,反录酶合成cDNA,PCR， 基因连接质粒, 转化E.coli,筛选鉴定克隆。 测序：编码人IFNα-2b基因序列,501bp，165aa。
③干扰素可增强NK细胞（自然杀伤免疫细胞）对病毒感染的杀伤能力。
干扰素合成及作用
宿主细胞（白细胞）
抗肿瘤作用机制
Ⅰ型干扰素能抑制细胞的DNA合成，减慢细胞 的有丝分裂速度；这种抑制作用有明显的选择 性，对肿瘤细胞的作用比对正常细胞的作用强 500～1000倍。另外，Ⅱ型干扰素也可通过增 强机体免疫机制、加强免疫监督功能来实现其 抗肿瘤效应。干扰素原始品种价格在1000~2000 多， 产量很低。运用生物技术生产后的价格在40~60之间， 而且产量也很乐观，运用价值大大提升。
基因工程大肠杆菌发酵生产工艺:
上市产品：重组人干扰素rhuIFN 1986，rhuIFNα-2a， rhuIFNα-2b； 1990，rhuIFNγ-1b；1993，rhuIFNβ-1b； 2001－2002： PEG化IFN，PEG-Intron, Pegasys 表达产物：无糖基化，N-met，无活性包涵体 工艺特点：发酵过程，随后变性、复性过程。
对淋巴细胞的作用：干扰素对淋巴细胞的作用较为复杂，可受剂量和时间等因 素的影响而产生不同的效应。在抗原致敏之前使用大剂量干扰素或将干扰素与 抗原同时投入会产生明显的免疫抑制作用；而低剂量干扰素或在抗原致敏之后 加入干扰素则能产生免疫增强的效果。在适宜的条件下，IFNγ对B细胞和 CD8+T细胞的分化有促进作用，但不能促进其增殖。IFNγ能增强TH1细胞的活 性，增强细胞免疫功能；但对TH2细胞的增殖有抑制作用，因此抑制体液免疫 功能。IFNγ不仅抑制TH2细胞产生IL-4，而且抑制IL-4对B细胞的作用，特别是 抑制B细胞生成IgE。
干扰素生产工艺路线（3）
动物无限细胞系培养生产工艺：
上市产品：rhuIFN β-1a 1996， Avonex(Biogen)；
2002， Rebif(Serono) 表达产物：166 aa 糖基化蛋白，22.5 ku 工艺特点：分泌表达，产量低，成本高,过程
严格
干扰素生产工艺路线（4）
重组人干扰素生产工艺
三组
主要内容
干扰素概述 基因工程假单胞杆菌的构建与保藏（菌种） 干扰素的发酵工艺过程 干扰素的分离纯化工艺过程
干扰素概述
干扰素的种类 干扰素的理化性质 干扰素的生物学活性 干扰素的临床应用 干扰素的生产工艺路线
干扰素
概念： 干扰素是一种细胞因子，它是机体感染病毒时，宿主
①对干扰素敏感的细胞表面存在干扰素受体，该细胞核内有“抗病毒蛋 白”基因，受干扰素作用后该基因活化，产生的抗病毒蛋白可阻止病 毒mRNA翻译，并促进病毒mRNA降解。
②干扰素能提高细胞表面MHCⅠ类分子的表达水平，受到病毒感染的细 胞表面MHCⅠ类分子的增加有助于向Tc细胞递呈抗原，引起靶细胞的 溶解。
体外诱生干扰素制备工艺： Sendai病毒诱导人白细胞 1989年：IFNα-n3，批准上市 产量低：1g IFNα，需要 3亿ml人血白细胞 来源困难，工艺复杂，收率低，价格昂贵 潜在的血源性病毒污染的可能性
干扰素生产工艺路线（2）
人源转化细胞系培养生产工艺： 1999年：IFN α-n1, 批准用于临床。 优点：首次实现大规模商业化生产。 缺点： 活性低，退出临床应用。
ห้องสมุดไป่ตู้
免疫调节活性机制
免疫调节作用表现在对宿主免疫细胞活性的影响，如对巨噬细胞、T细胞、B细胞 和NK细胞等均有一定作用。
对巨噬细胞的作用：IFNγ可使巨噬细胞表面MHCⅡ类分子的表达增加，增强其 抗原递呈能力；此外还能增强巨噬细胞表面表达Fc受体，促进巨噬细胞吞噬免 疫复合物、抗体包被的病原体和肿瘤细胞。
细胞通过抗病毒应答反应，而产生的一组结构类似、功能 相近的低分子糖蛋白。简称IFN。 发现：
干扰素是1957年英国科学家Isaccs等发现的。他们把灭 活的流感病毒作用于小鸡细胞，结果发现这些细胞产生了 一种可溶性物质，这种物质能抑制流感病毒，并且能干扰 其它病毒的繁殖，因此，他们将这种物质称为“干扰素”。 以后科学家们进一步发现，机体对入侵的异种核酸（包括 病毒）都产生干扰素以进行防御。当机体细胞受到病毒感 染时，机体细胞产生干扰素，干扰病毒复制，它是机体抗 病毒感染的防御系统。
重组干扰素的临床应用
广谱抗病毒活性（rhuIFNα） 慢性乙型、丙型、丁型肝炎；疱疹、病毒性角 膜炎。
直接抗肿瘤活性（rhuIFNα） 毛细胞和慢性髓样白血病、 Kaposi肉瘤、非霍 奇金淋巴瘤。
免疫调节活性——治疗慢性肉芽肿瘤 （rhuIFNγ）
多发性硬化症 rhuIFNβ
干扰素生产工艺路线（1）
干扰素的理化性质
143-166aa； MW:18-40 ku； pI: 6.5-7.5； 乙醚、氯仿敏感
容易吸附玻璃、淀粉、醋酸 纤维膜、琼脂和塑料等介质。
干扰素的生物学活性
正常情况下组织或血清中不含干扰素，只有在某些特定因素的作 用下才能诱使细胞产生干扰素。
广谱抗病毒活性机制
Ⅰ型干扰素具有广谱的抗病毒活性，对多种病毒如DNA病毒和RNA病 毒均有抑制作用；但这种效应不是直接的，而是通过对宿主细胞的作 用引起的。