胸腺肽的认识与对比

Andreone et al (2001) Journal of Viral Hepatitis 8: 194-201
* p< 0.05
*
ZDX + IFN
胸腺肽α1增加NFkB转录因子表达
胸腺肽α1 (胸腺肽α1)启动人体免疫机制来抗病毒、抗 癌
胸腺肽α1的双重作用机制
免疫调节机制
增产 NK , CD4+,CD8+,Th1
氨基酸的构型和存在形式
构型（用D、L表示）：
R-CH-COOH NH2
COOH
H2N
H
R
COOH
H
NH2
R
CHO
HO
H
CH3
-氨基酸通式 L型-氨基酸 D型-氨基酸 L-甘油醛
除甘氨酸，天然-氨基酸都是有旋光的，而且都是L型的。
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
Biblioteka Baidu
-HOH
（二）肽： 肽键是 由一个氨基酸的羧基与另一个氨基 酸的-氨基脱水缩
合而形成的化学键。
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H H H OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
蛋白质的分子结构包括
一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure)
项目
有效成分
生产工艺
安全性
临床疗效
胸腺肽α1 明确，含量 1.6mg，纯度
≥99%
化学方法合成， 属于化学药品
高，无毒性及 不良反应，无 需皮试
确切，已为多 个临床试验证 实
普通胸腺 肽
不明确，混合物， 直接从动物胸腺
标示为总蛋白含 提取，属于生物
量
制品
低，有可能出 现过敏反应， 一般建议用前 皮试
细胞因子及受体方面
白介素2（IL－2）的浓度 高亲和力IL－2受体的表达
干扰素（IFN－ ）的浓 度 干扰素（IFN－ ）的浓 度
T细胞的增生及分化方面
CD3＋， CD4＋及CD8＋细胞的增生 由地塞大米松诱发的胸腺细胞凋亡
激活NK细胞活性
CFU的前体细胞数目
胸腺肽α1增加Th1 亚型
胸腺五肽的主要剂型有：冻干粉针剂、注射液
胸腺激素类免疫调节剂发展
----胸腺肽α1(Tα1)
在上世纪末，意大利赛生公司的产品“胸腺肽α1”已进入 我国市场，而且在国外也已在30多个国家获得批准上市。 2002年底，SFDA批准成都地奥九泓、海南双成药业、海 南中和药业生产原料药及注射剂。 胸腺肽α1(Tα1)的主要剂型有：粉针剂
直接抗病毒、肿瘤机制
•增加靶细胞MHC-I类抗原的表达 •直接抑制病毒的复制 •直接抑制肿瘤细胞生长的作用
增加
IL-2,INF-γ,IL-2R
胸腺肽α1作用机制
直接作用
增强MHC-I类抗原表达 直接抑制病毒的复制
增强谷胱苷肽的水平
间接作用
促进T细胞的增生和分化 促进细胞因子的表达 (IL-2、INF、IL2R）
(二）主链构象的分子模型
• -螺旋 ( -helix ) • -折叠 ( -pleated sheet ) • -转角 ( -turn ) • 无规卷曲 ( random coil )
1. -螺旋
左手和右手螺旋
2. -折叠
①在-折叠中，-碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的R基团处于折 叠的棱角上并与棱角垂直，两个氨基酸之间的轴心距为0.35nm. ② -折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也可以在同一肽链 的不同部分之间形成。几乎所有肽键都参与链内氢键的交联，氢键与链 的长轴接近垂直。 ③-折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链的N-端都在同一边。 另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反。
这实际上从另一方面证明普通胸腺肽中实际真正起作用的 是胸腺肽α1，但可惜的是普通胸腺肽中胸腺肽α1的含量 只有0.6%左右。
胸腺肽α1与胸腺五肽的比较
项目
分子结构
半衰期
给药方式
疗效
胸腺肽α1 28肽与内源性胸 约2小时 腺肽α1结构完全 一致
1.6mg，sc，每周2 大量随机对照临
次
床试验证实
胸腺五肽
Ile
20
15
Thr
Glu Lys Lys Glu Lys Leu Asp Lys Thr
Val
Val 25
28
Glu Glu Ala Glu Asn --OH
二、蛋白质的二级结构
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间 结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空 间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。
主要的化学键： 氢键
因工艺原因， 质量难以控制， 疗效难以保证
注：胸腺肽实际有效成分就是胸腺肽α1，但含量极低（不到0.6%）
从工艺上说，普通胸腺肽以动物胸腺为原料，经过捣碎、 提取、离心、过滤，分装。
普通胸腺肽所标示的20mg、50mg等，实际上是总蛋白含量。 也就是含氮物质总量。在新的试行标准中，为提高质量， 规定必须含有一定比例的胸腺肽α1。
高级 结构
一、蛋白质的一级结构(Primary structure）
蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列 顺序。
主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
胸腺肽α1
化学合成的28个氨基酸组成的多肽, 纯度 > 99.8%
正常人血清浓度为400-1000pg/ml
5
10
Ac-- Ala Asp Ala Ala Val Asp Thr Ser Ser Glu
STEM CELL
靶细胞
CD4+
T-CELL IL-2, INF-γ
Th1
NK CELL CD8+ T-CELL
CTL
靶细胞
胸腺肽α1的作用机制
胸腺肽α1的临床应用
1、在慢性病毒性肝炎治疗中的应用 2、在肿瘤治疗中的应用 3、在免疫功能低下人群中作为疫苗增强剂的 应用 4、在其他领域中的应用
胸腺激素类免疫调节剂发展 ----胸腺肽
胸腺肽最早是由雪兰诺公司从小牛胸腺提取的一 种胸腺因子,1980年在意大利上市,尔后在欧美注册 和临床。
生产厂家已超过百余家，国家食品药品监督管理 局（SFDA）已核准下发了389个注射剂生产批文， 有8家企业生产口服制剂。
胸腺肽的主要剂型有：冻干粉针剂、注射液、肠 溶片、肠溶胶囊和胸腺肽氯化钠注射液5种。
各种免疫功能缺陷和异常患者往往伴随有免疫功能低下,因此 胸腺素α1在临床上已开始被应用于治疗重症感染、慢性肾炎、 红斑狼疮、风湿或类风湿性关节炎及艾滋病等疾病的治疗中,且 均表现出不同程度的临床疗效.
胸腺肽a1的合成工艺
胸腺肽a1是一条由28个氨基酸构成的肽链，人工合成时，是将首个氨 基酸固定于固体树脂上，通过28步反应(含末端乙酰化一步)，将其他 27个氨基酸一个个分别按序列接上，然后将整条肽链自树脂上“切割” 下来，得到的粗品再进入纯化阶段，经多级次色谱柱分离，最终得到 纯度极高的胸腺肽a1单体。以上是对采用固相多肽合成技术生产胸腺 肽a1的最简单描述。
而胸腺五肽却不是人体内源性物质，只是胸腺生成素II的 一个片段，胸腺生成素II是49肽，五肽却是只有5个氨基酸 的寡肽，连蛋白质的3级结构都不具有，很难说其具有胸腺 生成素II的全部活性。可能正因为如此，五肽仅在中国和 意大利被批准上市。
ZADAXIN(胸腺肽α1)注射液
化学合成的28个氨基酸组成的多肽, 纯度 > 99.8%
首先，任何化学反应均受化学平衡常数的制约，每一步反应收率均 <100％；假设肽合成反应的每一步收率均达到90％，则连续28步反 应之后终产品收率仅5％(0．9的28次方)；
其次，在经历如此多步合成反应之后，终产品中混杂的各步反应中间 体种类近乎天文数字，为得到高纯度胸腺肽a1单体，势必进行多级多 次纯化，每次纯化过程又都涉及产品收率问题，目标肽分子在纯化过 程中的损失在所难免。
进入《中国国家处方集》
收录于肿瘤项下
神经-内分泌系统主要通过神经纤维、神经递质和激素调节 免疫系统功能；免疫系统则通过分泌多种细胞因子，反馈信息， 调节神经-内分泌系统。
胸腺肽类激素种类及功能
(thymopoietin, TP)
名称及组分
胸
TP I
腺 生
TP II
成
TP III
素
TP V
氨基酸数
βαβ；βββ．
αα
ββ
βαβ
三、蛋白质的三级结构
整条肽链中全部氨基酸残基的三维空间的排 布位置。
四、蛋白质的四级结构
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接 触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级 结构。
总结：蛋白质分子从一级结构到高级结构
一级结构→二级结构→三级结构→亚基→四级结构
胸腺肽α1与普通胸腺肽的比较
正常人血清浓度为400-1000pg/ml
5
10
Ac-- Ala Asp Ala Ala Val Asp Thr Ser Ser Glu
Ile
20
15
Thr
Glu Lys Lys Glu Lys Leu Asp Lys Thr
Val
Val 25
28
Glu Glu Ala Glu Asn --OH
T1－在活体外的免疫调节功能
49* 49 49 5**
主要功能
促进前T细胞合成抗 原诱生T细胞对丝裂 原反应增强（或不增强）
免疫活性
胸 腺 素
(thymosi
n)


胸腺姆灵
胸腺体液 因子
胸腺血清 因子
28 43 相对分子质量2500 9
31
诱生T细胞，增强免疫功能 增高DNA合成酶、末端转移酶及Ts细胞活力
诱生T细胞，增强T细胞功能，降低末端转 移酶 活性 促进胸腺细胞成熟为T细胞
3. -转角
-转角
在-转角部分，由四个氨基酸残基组成.四个形成转角的残基中，第三个 一般均为甘氨酸残基．弯曲处的第一个氨基酸残基的 -C=O 和第四个残基的 –N-H 之间形成氢键，形成一个不很稳定的环状结构。这类结构主要存在于 球状蛋白分子中。
（三）超二级结构和结构域
超二级结构 α α；ββ；
进口胸腺肽α1具有独特的二维空间结构
磁共振成像（MRI）
证实一：
在氨基酸5～8间 有 β样折叠结构
进口胸腺肽α1具有独特的二维空间结构
发了国家药品不良反应监测中心对该类药品进行
通
报
。
胸腺激素类免疫调节剂发展 ----胸腺五肽
在对胸腺素类药物的研制中，科学家通过化学合成的方法 制造出了胸腺生成素Ⅱ，并在此基础上进一步开发了胸腺 五肽。1985年，胸腺五肽在意大利以商品名“Timunox” 上市。
1997年，我国研发合成胸腺五肽，随后四川源基制药、北 京双鹭药业、丹东医创药业等企业的产品也获准生产。截 至2006年6月，SFDA已核准36家企业生产胸腺五肽原料 药及其注射剂。
胸腺激素类免疫调节剂发展 ----胸腺肽
但由于胸腺肽有效成分不明确、含量低、含致敏
大分子蛋白，不符合WHO对免疫调节剂的五项标
准（1、化学成分明确；2、易于降解；3、刺激适
中；4、不致癌，致畸变；5、无累积毒性，无不
良反应及后继作用），因而疗效低、安全性差，
不良反应尤其是严重过敏反应频繁发生，由此引
9
促进前T细胞产生绵羊红细胞受体（E玫瑰花结受
体）
（一）氨基酸的结构通式
天然氨基酸在结构上的共同特点为：
(1). 与羧基相邻的α-碳原子上 都有一个氨基，因而称为α-氨 基酸
(2). 除甘氨酸外,其它所有氨 基酸分子中的α-碳原子都为不 对称碳原子,所以：
A.氨基酸都具有旋光性。
B.每一种氨基酸都具有D-型和 L-型两种立体异构体。目前已 知的天然蛋白质中氨基酸都为 L-型。
胸腺类制剂的发展
普通胸腺肽
安全性大大提高
胸腺五肽 质的飞跃
胸腺肽α1
安全性和疗效都实现了
被2010版药典收载： 安全，有效，质量可控
胸腺肽α1受到高度认可
被2010版中国药典收载
胸腺肽、胸腺五肽未被收入
进入《国家基本医疗保险、工伤保险和生育保险药品目录 （2009年版）》
胸腺肽、胸腺五肽、亮菌甲素、香菇多糖、免疫核糖核酸等均未进入
胸腺生成素Ⅱ （49肽）的微小 片段
30秒
0.5~1mg/kg，sc或 缺少循证医学证 im，每周2次或隔 据支持 日1次
注：胸腺五肽给药方式和剂量国内外相差极大，缺少循证医学证据支持
胸腺肽α1与胸腺五肽最大的不同在于胸腺肽α1是人体内 源性物质，与体内的胸腺肽α1结构和活性都完全一致，都 是28肽。
HCV阳性病人的外周单核细胞经胸腺肽α1培育
IL-2
IL-4
1000
*
150
*
100
*
500
0
*
50
*
0
Control
ZDX
IFN ZDX + IFN
Control ZDX
IFN
Th1在抗肝炎治疗中是清除病毒所必需 Th1 细胞分泌 IL-2, INF
CD4 Th2 细胞分泌 IL-4, IL-1