基因工程药物概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,基因工程药物概述,提 纲,发展历史,应用现状,今后研发方向,第一节、基因工程药物发展历史,主要参考资料：汤仲明,.生物技术药物（第1版）.北京：化学工业出版社，2008.,基因工程药物发展历史,1953,年，,Watson,和,Crick,揭示了,DNA,双螺旋结构,1966,年，遗传密码被破译,1970,年，发现了限制性内切酶,1973,年，,Cohen,和,Boyer,用限制性内切酶第一次完成了,DNA,的切割与连接,1977,年，,Genentech,公司在大肠杆菌表达第一个人蛋白生长抑素，随后又成功表达了,rhGH,。,1978,年，,Genentech,公司基因重组人胰岛素在大肠杆菌中成功表达,1979,年，,FDA,批准了第一个基因重组药物,-,人胰岛素,Humulin,上市（,Genentech,公司）,基因工程药物发展历史（续,-1,）,1982,年，第一个用酵母表达的基因重组胰岛素,-Novolin,上市,1983,年，,PCR,技术出现,1984,年，嵌合抗体技术创立,1986,年，人源化抗体技术创立,1986,年，第一个重组抗肿瘤药物,-IFN,上市,1987,年，第一个用动物细胞,（中国仓鼠卵巢细胞,CHO,）,表达的基因工程产品,t-PA,（组织型纤溶酶原激活物）,上市,1988,年，第一个基因重组疫苗上市（乙肝疫苗，,Recombivax-HB,）,基因工程及制药发展历史（续,-2,）,1990,年，噬菌体展示人源抗体制备技术创立,1994,年，第一个基因重组嵌合抗体,ReoPro,上市,1997,年，,FDA,批准第一个肿瘤治疗性抗体,Rituxan,上市（,IDEC,和,Genentech,公司）（,CHO,表达，抗,CD20,）,2002,年，,EMEA,批准第一个治疗性人源抗体,Humira,上市,（,Abbott,公司，抗,TNF-,抗体，治疗类风湿关节炎）,2004,年，中国批准了第一个基因治疗药物,P53,腺病毒注射液,2006,年，,FDA,批准第一个基因重组,肿瘤疫苗,Gardasil,（佳达修，加德西）上市（用于预防,HPV,感染诱发的宫颈癌）,2011,年，,FDA,批准第一个,抗体药物偶联物（,ADCs,）,抗,CD30-,毒素偶联物上市（,用于霍奇金淋巴瘤的治疗）,第二节、基因工程药物的种类及应用现状,参考文献：,美国食品药物管理局网站：,DragsFDA,：,中国国家食品药品监督管理局（,SFDA,）网站,胡显文在“基因工程药物与抗体药物研发与质量控制关键技术研讨会”上的报告。,一、基因工程药物的种类,基因重组多肽及蛋白药物,核酸类重组药物,重组活载体药物,（一）基因重组多肽及蛋白类药物,是将具有药物活性的,多肽及蛋白的编码基因,与载体,DNA,重组后转入受体细胞表达并分离纯化生产的药物。,常用种类：,蛋白多肽类激素、细胞因子、抗体、酶、可溶性受体、亚单位疫苗、血浆蛋白等,细胞因子（,cytokine，ck）,由机体多种细胞分泌的具有调控细胞生长分化、,调节免疫功能等生理活性并参与病理反应的小分子蛋白质。,抗体,免疫系统在抗原刺激下，由,B,淋巴细胞增殖分化为浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合、具有免疫功能的,蛋白质。,组成主要为,球蛋白，也称为免疫球蛋白（,Immunoglubulin，Ig,）。,可溶性受体,（,soloble receiptors,）,为膜表面受体的胞外部分，由于呈游离可溶状态，被称为可溶性受体。,外源治疗性可溶性受体可与相应的膜受体竞争配体,而起到抑制作用，借此发挥治疗作用。,亚单位疫苗,用病原体上能够诱发保护性反应的蛋白（而非完整病原体）生产的疫苗。,传统疫苗：,完整病原体制备的,灭活疫苗（死疫苗）、,减毒,活疫苗（,弱毒疫苗）和细菌外毒素,经一定浓度甲醛处理后生产的,类毒素（,toxiod),疫苗。,（二）核酸类重组药物,利用重组核酸进行疾病防治的药物。,DNA,疫苗（,DNA vaccine,）：是把编码病原体保护性抗原的基因连接到真核表达载体上，用重组载体制成的疫苗。又称为基因疫苗（,genetic vaccine,）、核酸疫苗（,nucleic acid immunizaiton,）等。,（三）重组活载体疫苗,将编码病原体,有效抗原,的基因插入无致病性的活病毒（如,痘病毒疱疹病毒、腺病毒等,),或细菌（,沙门氏菌、结核杆菌,),基因组，利用,重组病毒或重组细菌制成的疫苗,。也称为重组活疫苗。,二、重组激素类药物应用现状,（一）,FDA,激素类上市产品,胰岛素及各种突变体：,治疗糖尿病,甲状旁腺激素：调节钙磷代谢，,治疗绝经期妇女的骨质疏松,人生长激素：,治疗生长激素缺乏性矮小症,胰高血糖素：,治疗胰岛素使用过量的低血糖症,人绒毛膜促性腺激素（,HCG,）：促进女性排卵，,治疗不育症,促卵泡激素（,FSH,）,：促进卵泡发育和排卵，,治疗不育症,促黄体素（,LH,）：,治疗严重缺乏,LH,和,FSH,的不育症患者。,鲑鱼降钙素：,预防骨质疏松症及骨折、,Paget,疾病、恶性高钙血症。,治疗疾病：糖尿病、不育症、矮小症、骨质疏松,胰岛,细胞破坏与糖尿病,我国,CFDA2013,年,9,月登记的重组激素类药物,国产：,胰岛素及各种突变体、,人生长激素（,rhGF,）。,进口：,瑞士、蛋白、韩国产,生长激素,；瑞士产,人促黄体激素,；瑞士和荷兰产,人促卵泡激素,；意大利产,人绒毛膜促性腺激素,。,治疗疾病：糖尿病、矮小症、不育症,三、重组细胞因子类药物应用现状,（一）细胞因子分类,白细胞介素（,interleukin， IL,）,干扰素（,interferon， IFN,）,肿瘤坏死因子（,tumor necrosis factor ，TNF,）,集落刺激因子（,colony stimulating factor，CSF,）,生长因子（,growth factor， GF,）,趋化性细胞因子（,chemokine,）,1,、白细胞介素,定义：由白细胞产生并主要介导白细胞间相互作用的细胞因子命名为,白细胞介素,（,interleukin， IL,）。已发现,33,种，,IL-1IL-33。,功能：,刺激免疫细胞增殖、免疫调节（抑制或增强）、促进炎症等作用。,2,、干扰素,定义：,具有干扰病毒感染和复制的低分子可溶性糖蛋白。,分类：根据稳定性（耐热耐酸性）、天然来源细胞、氨基酸组成和序列差异，分为不同的型（,型和,型）,、类（,、,、,）、,亚类（,1,25,、,1,4,、,1,4,）及次亚类（如,2a,2c,）,。,生物活性：不同种类,IFN,生物活性相似，具有抗病毒和免疫调节活性（,干扰病毒复制、增强细胞免疫、抑制体液免疫）,。,型（主要为,和,类）稳定性较好。,干扰素的免疫调节作用,3,、肿瘤坏死因子,定义：,一种能使肿瘤组织发生出血坏死的细胞因子。,分类：,TNF-,和,TNF-,功能：抗肿瘤作用（,引起肿瘤细胞凋亡、肿瘤组织坏死）,、免疫调节作用、,炎症介质,。,TNF,的功能,4,、集落刺激因子,定义：,能够刺激造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖分化、在半固体培养基上形成相应细胞集落的细胞因子。又称为,造血刺激因子,或,造血调节因子,。,集落刺激因子分类,粒细胞集落刺激因子（,granulocyte CSF，G-CSF）,粒细胞、巨噬细胞集落刺激因子（,granulocytemacrophage CSF，GM-CSF,）,巨噬细胞集落刺激因子（,macrophage CSF，M-CSF）,干细胞因子（,stem cell factor，SCF,）,红细胞生成素（,erythropoietin，EPO,血小板生成素（,thrombopoietin，TPO,）,5,、生长因子,定义：,具有刺激细胞生长作用的细胞因子。,种类：,表皮生长因子（,epidermal growth factor，EGF,）；,成纤维细胞生长因子（,fibroblast growth factor， FGF,）；,血管内皮细胞生长因子（,vascular endothelial growth factor， VEGF,）；,神经生长因子（,nerve growth factor， NGF,）；,血小板衍生的生长因子（,platelet derived growth factor，PDGF,）；,肝细胞生长因子（,hepatic growthfactor,，,HGF,）,6,、趋化性细胞因子,定义,：对多种白细胞（单核细胞、嗜中性粒细胞、淋巴细胞）具有趋化作用和激活活性的小分子蛋白质,。,趋化作用（,chemotaxis,） ：是指化学刺激物（趋化因子）刺激细胞沿浓度上升梯度向着化学刺激物定向移动的作用（移动的速度为每,min520,m,）,（二）,美国,FDA,上市的,CK,产品及适应症,IL-2,：,肿瘤。,IL-11,：,血小板减少症。,各种类型干扰素（,IFN,）：,治疗肿瘤、炎症、自身免疫性疾病,。,EPO,：,肾性贫血。,TPO,：血小板减少性紫癜。,rhG-CSF,： 白细胞减少症,IL-2,：,T,细胞生长因子，刺激,T,细胞增殖。,IL-11,：血小板刺激因子，促进血小板产生。,美国,FDA,上市的,CK,产品及适应症（续）,血小板源性生长因子（,PDGF,）：,促进创伤愈合，治疗糖尿病足溃疡。,骨成型蛋白,2,（,BMP-2,）：,促进骨质形成，治疗脊骨退行性融合。,角化细胞生长因子,-1,（,KGF-1,）：,促进上皮细胞移行及再生，用于治疗化疗引起的重度口腔黏膜炎。,胰岛素样生长因子,-1,（,IGF-1,）：,儿童,IGF,缺乏性生长不良,（三）我国,CFDA2013,年,9,月登记的国产重组细胞因子类药物,IL-2,相关产品,IL-11,相关产品,各种类型,IFN,TNF,：,注射用重组改构人肿瘤坏死因子（天恩福）,EPO,TPO,rhG-CSF,rhGM-CSF,rEGF,（重组表皮生长因子）及,rFGF,（,重组成纤维细胞生长因子）,：,创伤、烧伤、眼科疾病等。,（四）我国,CFDA2013,年,9,月登记的进口重组细胞因子类药物,rhIFN 2a,注射液：,罗荛愫，,Roferon-A,：,瑞士,。,PEG,化,rhIFN ,-2,a,注射液：,派罗欣，,Pegasys,，,瑞士,。,PEG,化,rhIFN -2b,注射剂：,佩乐能，,Peg-Intron,，,新加坡,。,rhIFN-1b,：,倍泰龙，,Betaferon,， 美国,rhIFN-1a,注射液：,利比，,Rebif,，,意大利。,rhEPO,注射液：,利血宝，,ESPO,，,日本；,阿司伯根，,Espogen,，,韩国；,罗可曼，,Recormon,，,瑞士。,rhG-CSF,：,惠尔血，,GRAN,，,日本；,格拉诺赛特，,Granocyte,，,日本。,四、重组抗体类型及应用现状,（一）抗体基本结构：,按同一方向排列的,4,条肽链（两条相同的长链称之为重链，两条,相同的短链称为轻链）经二硫键连接组成的形态呈“,Y,”的单体。,（二）分类：,5,类，,IgG,、,IgM,、,IgA,、,IgD,、,IgE,。,其中在血液中含量最高、功能最全的为,IgG,。,（三）,IgG,的功能区及功能,1,、抗原结合位点,：位于,N,段可变区。,2,、补体结合位点,： 位于,IgG,分子,Fc,段的,CH2,，可与补体结合。,3,、,Fc,受体结合位点,：位于,IgG,分子,Fc,段的,CH3,，可与,IgG,的,FcR,结合。,4,、母体胎盘结合位点,：位于,IgG,分子,Fc,段的,CH2,，可与母体胎盘滋养层细胞上的受体结合，介导,IgG,从母体一侧穿过胎盘到达胎儿。,IgG,尚有母体胎盘结合位点；,IgA,有,IgG,类抗体的功能,1、识别和结合抗原产生中和、封闭等作用,。,2、活化补体,，产生溶菌、溶细胞作用及补体的调理作用。,3、结合,Fc,受体（,IgG,和,IgE,）,，介导抗体的调理作用（,IgG,）、,ADCC,作用（,IgG,）等。,4,、通过胎盘（,IgG,）：,参与胎儿及初生儿被动免疫,抗体的中和作用和封闭作用,中和作用：,抗体与,病原微生物和毒素,等有害抗原物质结合，阻止其与细胞受体结合而保护细胞免受危害的作用。具有中和作用的抗体称为中和抗体。,封闭作用：,抗体与,功能细胞表面抗原或可溶性抗原,结合阻止其发挥效应的作用。这类抗体被称为封闭抗体 。,CVB3,：柯萨奇,B3,病毒,中和抗体结合位点,两个思考题：,1,、能与病原表面抗原结合的抗体是否都是中和抗体？,2,、用来制备中和抗体的抗原应具备什么基本条件？,抗体的调理作用,（,opsonization）,由抗体的,Fc,段及吞噬细胞表面的相应受体结合介导的,促进吞噬细胞吞噬,细菌等颗粒性抗原作用。,一些细菌的荚膜具有抗吞噬作用,抗体的,ADCC,作用,ADCC,即,antibody dependent cell-mediated cytotoxicity,的缩写，中文含义是：,抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用,。指表达,Fc,受体的,细胞毒性,效应细胞,通过识别抗体,Fc,段杀伤被,抗体包被的,靶细胞,的作用。,M,：巨噬细胞（,macrophage,）,；,Mo,：单核细胞（,monocytes,）,；,Eo,：嗜酸性粒细胞（,eosinophilic granulocytes,，,Eo,）,；,PMN,：中性粒细胞（,polymorphonuclear neutrophil,，,PMN,）；,NK,：自然杀伤细胞。,（四）重组抗体意义及抗体免疫原性的主要来源,重组抗体的意义：,减少单克隆抗体的鼠源部分，降低其免疫原性；,减小抗体分子量，提高其作为导向抗体的靶向渗透性。,抗体免疫原性的主要来源：抗体分子恒定区,（五）重组抗体的主要类型,完整抗体,：,人鼠嵌合抗体；人源化抗体（改型抗体）、人源抗体,抗体片段：,Fab,抗体,（,Fab,片断）,；,Fv,抗体,；,ScFv,抗体,（单链抗体可变区片段，,Single Chain Antibody Variable Region Fragments,，,ScFv,），简称,单链抗体,。,抗体融合蛋白,人,人鼠嵌合抗体（,Chimeric antibodies）,用人的恒定区基因片段代替鼠的恒定区基因，所得到的抗体同时含有人和鼠抗体的部分，称为人鼠嵌合抗体。,人,人源化抗体（,Humanized Antibodies),用鼠单克隆抗体的,CDR,替换人抗体的,CDR,所产生的抗体。,其编码基因大约包含,95,的人,DNA,和,5,的鼠,DNA,。,人源化抗体也称为改型抗体（,reshaped antibody,）,免疫原性更低,complimentarity determining regions,，,互补决定区。,是,Ig,分子上与抗原表位互补结合的区域,。,也是,可变区中氨基酸组成和排列顺序在不同,Ig,分子中变化更大的区域，又称为,高变区,（,hypervariable region,，,HVR）,或超变区。,CDR,Fab,抗体,只含抗体重链,VH,、,CH1,和轻链,VL、CL,的抗体。,如果恒定区片段是人源性的，称之为重组,Fab。,渗透性增强，免疫原性小,半衰期缩短（比全,IgG1,缩短,10,倍）,用于肿瘤成像诊断准确性达,95%,以上,Fab,段：即抗原结合片段（,fragment of antigen binding，Fab）。,ScFv,抗体,是由抗体轻链和重链可变区基因（,V,H,、V,L,）,通过一段编码连接肽基因拼接后表达形成的单链重组抗体。,VH,连接肽,VL,是具有抗原结合能力的最小抗体片段。,渗透性更强，半衰期缩短（比全,IgG1,缩短,10,倍）,对实体瘤显像明显强于传统单克隆抗体和,Fab,片段,缺点是抗原亲和力降低。,抗体融合蛋白,抗体基因片段与其他有治疗功能的蛋白基因的融合表达产物。可以增加治疗药物的靶向性。,例：抗体,-,细胞因子融合蛋白,（六）上市的治疗性抗体,重组抗体药物是基因重组药物的主体和生物制药业的支柱！,截止,2012,年底，美国,FDA,已批准上市,40,多种,治疗性抗体药物，种类占上市基因重组药物的,1/3,。,续上表,商品名,批准时间,说明,适应症,公司,Simponi (golimumab),2009-4-24,NS0,表达的,anti-TNF-,人源抗体,类风湿关节炎，强直性脊柱炎，银屑病,Centocor,Ilaris (canakinumab),2009-6-17,SP2/0,表达的,anti-IL-1,人源抗体,家族冷因性自体发炎症候和穆,-,韦二氏综合征,(CAPS),Novartis,Stelara (ustekinumab),2009-9-25,NS0,表达的,anti-P40(IL-12,和,IL-23,的亚基,),人源抗体,银屑病,Centocor,Arzerra (ofatumumab),2009-10-26,NS0,表达的,anti-CD20,的人源抗体,慢性淋巴细胞白血病,GlaxoSmithKline,Actemra (tocilizumab),2010-1-8,CHO,表达的,anti-IL6R,人源化抗体,类风湿关节炎,Genentech/Roche,2009,年,1,月,-2013,年,1,月,FDA,批准上市的治疗性抗体,-1,商品名,批准时间,说明,适应症,公司,Prolia (denosumab),2010-6-1,CHO,表达的,anti- RANKL,人源抗体,女性绝经后的骨质疏松,Amgen,Benlysta (belimumab),2011-3-10,动物细胞表达的,anti- BlyS,人源抗体,systemic lupus erythematosus (SLE),Human Genome Sciences and GSK,Xgeva (denosumab),2010-11-18,CHO,表达的,anti- RANKL,人源抗体,Osteolytic Bone Metastases of Solid Tumors,Amgen,Yervoy (ipilimumab),2011-3-25,CHO,表达的,anti-CTLA-4,人源抗体,Melanoma - Metastatic,Bristol-Myers Squibb,Nulojix (belatacept) Injection,2011-6-15,CHO(CTLA4-Ig ),突变体,(L104 to E; A29 to Y),，,Fc,融合蛋白,抗移植排斥,Bristol-Myers Squibb,Adcetris (brentuximab vedotin) Injection,2011-8-19,anti-CD30,的抗体，与毒素偶联,主要用于霍奇金淋巴瘤的治疗,Seattle Genetics, Inc.,2009,年,1,月,-2013,年,1,月,FDA,批准上市的治疗性抗体,-2,商品名,批准时间,说明,适应症,公司,Adcetris (brentuximab vedotin) Injection,2011-8-19,anti-CD30,的抗体，与毒素偶联,主要用于霍奇金淋巴瘤的治疗,Seattle Genetics, Inc.,Eylea (aflibercept) Injection,2011-11-18,CHO,表达的,VEGFR-Fc,融合蛋白，相当于,anti-VEGF,抗体,用于黄斑变性，与,Lucentis,相似,Regeneron/Bayer,Perjeta (pertuzumab),2012-6-8,CHO,表达的另一种,anti-Her2,的产品，与,Herceptin,联用,治疗乳腺癌,Genentech,Zaltrap (ziv-aflibercept) Injection,2012-8-3,和,Eylea (aflibercept) Injection,是同一种产品,用于治疗结直肠癌,Regeneron/sanofi,ABthrax,，,2012-12-14,anti-PA,抗体,炭疽防治,GlaxoSmithKline,2009,年,1,月,-2013,年,1,月,FDA,批准上市的治疗性抗体,-3,我国,CFDA2013,年,9,月登记在案的国产治疗性抗体类药物,尼妥珠单抗注射液：,泰欣生，百泰生物药业有限公司。,为人源化,抗人表皮生长因子受体（,EGFR,）,单克隆抗体，,用于,EGFR,阳性表达的,/,期鼻咽癌。,碘,131I,肿瘤细胞核人鼠嵌合单克隆抗体注射液：,唯美生，上海美恩生物技术有限公司。,为,131,I,标记的重组抗肿瘤细胞核人鼠嵌合单克隆抗体，,用于晚期肺癌的放射免疫治疗。,重组抗,CD25人源化单克隆抗体注射液,：,健尼哌,，上海中信国健药业股份有限公司。用于预防肾移植急性排斥反应的发生。,为我国自主研发的创新产品。,种类有限，主要依赖进口,我国,CFDA2013,年,9,月登记在案的,进口,治疗性抗体,类药物,托珠单抗注射液：,雅美罗，,Actemra,，,日本,。为,重组人源化,抗,IL-6,抗体,。,AR,治疗。,贝伐珠单抗注射液：,安维汀，,Avastin,，,瑞士,。人源化,抗,-VEGF,。,雷珠单抗注射液：,诺适得，,Lucentis,，,瑞士,。重组人源化,抗,VEGFR,单克隆抗体。,老年湿性黄斑变性。,利妥昔单抗注射液：,美罗华，,MabThera,，,瑞士,。重组鼠人嵌合,抗,CD20,抗体,。,注射用英夫利西单抗：,类克，,Remicade,，,荷兰,。,重组鼠人嵌合,抗,TNF-,抗体,。,阿达木单抗注射液：,修美乐，,HUMIRA,，,英国,。重组人源,抗,TNF-,抗体,。,西妥昔单抗注射液：,爱必妥，,Erbitux,，,德国,。,抗,EGFR,人鼠嵌合单克隆抗体，抗肿瘤。,注射用曲妥珠单抗：,赫赛汀，,Herceptin,，,瑞士,。,抗,HER2,人源化单抗，乳腺癌。,（七）上市抗体药物治疗靶点,CD3,、,CD11a,、,CD20,、,CD25,、,CD30,、,CD33,、,CD52,IL-1R,、,IL1-,、,IL-6,、,IL-6R,、,P40,（,IL-12,和,IL-23,的亚基）,TNF,、,TNFR,VEGF,、,VEGFR,、,EGFR,、,HER2,（,Human epidermal growth factor receptor2,，,人表皮生长因子受体,2,）,C,TLA-4,、,LFA-3,、,C5,、,IgE,、,RANKL,（,Receptor Activator for Nuclear Factor-,B Ligand,，核因子,B,受体活化因子配体） 、,Blys,（,B lymphocyte stimulator,，,B,淋巴细胞刺激因子）、,PA,、,TPO,、呼吸道合胞病毒,F,蛋白、,4-integrin,（整合素）,作业：查阅上述治疗靶点的生物学意义及与对应抗体所治疗疾病的关系。,五、重组酶类药物应用现状,用于治疗,酶作用底物积累,或,酶促产物缺乏,导致的疾病。,酶底物积累导致疾病的例子,戈谢病（,Gaucher,s,病）：,-,葡萄糖脑苷脂酶活性异常,引起葡萄糖脑苷脂在组织巨噬细胞内蓄积而引发的疾病。,常见症状：肝、脾、骨髓中出现,Gauchers,细胞（饱含,葡萄糖脑苷脂的细胞）,，引发进行性肝、脾肿大、严重贫血和血小板减少等症状。,囊性纤维化：,是一种威胁生命的遗传病，是由跨膜调节因子,CFTR,蛋白的功能障碍性纤维化引起的疾病。气管中有含,高浓度,DNA,的黏稠脓性分泌物,，降低了肺功能并增加了感染机会。,酶促产物缺乏导致疾病的例子,纤溶酶缺乏,：,凝血与溶血,过程,失衡，血纤维蛋白凝块堵塞血管引起的,脑梗和心肌梗死等疾病。,FDA,重组上市的酶类药物,组织型纤溶酶原激活物（,tPA,）及其突变体：,用于急性心梗,溶栓,DNA,酶（,dornase alfa,）,：囊性纤维化。,葡糖脑苷脂酶（,Imiglucerase,）,：,Gauchers,病（戈谢病，高歇病）,尿酸水解酶（,rasburicase,）,：血浆尿酸症,粘多糖,-,-L-,艾杜糖醛酸水解酶,（,laronidase,）： 粘多糖贮积病,半乳糖苷酶,-,（,Algasidase beta,）,：,Febry,病，法布里病。,葡萄糖苷酶：,庞培氏病，糖元病或糖元贮积症。心肌糖元贮积。,凝血酶（,rhThrombin,）,：,外科止血。,其他：,我国,CFDA2013,年,9,月登记的国产基因重组,酶类药物,注射用重组链激酶：,斯凯通，上海凯茂生物医药有限公司；国大欣通，青岛国大生物制药股份有限公司。,溶栓,注射用重组葡激酶：,依力通，成都地奥九泓制药厂；施爱克，通化玉金药业股份有限公司。,溶栓,注射用重组人尿激酶原：,普佑克，上海天士力药业有限公司；我国自行研制，拥有自主知识产权。,溶栓,重组人组织型纤溶酶原激酶衍生物,：,瑞通立,，山东阿华生物药业有限公司。,溶栓,产品种类少，适应症少（仅限于溶栓）,血栓性疾病,血栓性疾病是由于,凝血与溶血,过程,失衡,所致血纤维蛋白凝块堵塞血管引起的疾病。,凝血：,血纤维蛋白原（溶解度很大）,血纤维蛋白单体（溶解度很低）,血纤维（血栓，溶解度更低）。,溶血:,纤溶酶水解纤维蛋白,溶栓药物作用的机制,激活无活性的血浆纤溶酶原,，形成有活性的纤溶酶，后者催化血栓主要基质纤维蛋白水解，使血栓溶解，血管再通。,纤溶酶原,（,plasminogen，Plg）,纤溶酶（,plasmin，Plm）,纤维蛋白水解,血栓溶解,mucopolysaccharidoses,，,MPS,。,是一种因,先天性粘多糖酶缺乏,、粘多糖贮积而累及多脏器的新陈代谢异常性疾病。,粘多糖贮积症,根据主要伤及的器官，分为肝型、心脏型、骨骼肌型等，,引起肝肥大、心脏肥大、骨骼肌无力等症状。,为遗传性,半乳糖苷酶活性降低,引起糖鞘脂在人体重要器官聚集诱发的疾病。,法布里病（,Fabry diseases,）,该病主要累及肾脏及心脏,。,我国,CFDA2013,年,9,月登记的进口基因重组,酶类药物,无。,问题：除了血栓性疾病，,FDA,用酶治疗的一些代谢性疾病在我国是否发生？我国临床对这些疾病是如何治疗的？,六、可溶性受体应用现状,我国,CFDA2013,年,9,月登记在案的国产可溶性受体上市产品：,注射用重组人,型肿瘤坏死因子受体,-,抗体融合蛋白,（益赛普，上海中信国健药业股份有限公司，,2012,）,用于治疗类风湿性关节炎、银屑病、强直性脊柱炎。机制：,TNF-,水平异常增高增加了这几种疾病的,严重程度。,类风湿性关节炎（,rheumatoid arthritis,，,RA,）,是一种以关节滑膜病变为主的慢性、全身性的炎性自身免疫病,病因尚未完全明确。但目前认为，最终引起病理变化的主要机制是：,自身变性,IgG,与其诱发的,IgM,类抗体（,类风湿因子，,RF,）形成的复合物沉积于小关节处引起机体损伤。,强直性脊柱炎（,ankylosing spondylitis,，,AS,）,是一种以骶髂关节、椎间关节病变为主的慢性炎性疾病，,临床主要表现为腰背颈臀髋部疼痛以及关节肿痛，严重者可发生,脊柱畸形和强直,。,银屑病（,psoriasis,）,是一种慢性、炎症性皮肤病，以角质形成细胞（,KC,）高度增生和炎症反应为特征。,俗称牛皮癣。,病因尚未完全明了，但众多研究表明，免疫因素与银屑病的发生及病理生理有密切关系。,七、基因重组亚单位疫苗应用现状,FDA,批准上市的疫苗（截止,2013,年,1,月）,酵母表达乙肝疫苗,(1986),。,酵母表达,HPV,（,人乳头瘤病毒）,疫苗（,Gardasil,）：预防宫颈癌。,昆虫细胞表达,HPV,双价疫苗：,Cervarix,，用于预防宫颈癌。,昆虫细胞表达流感疫苗：,Flublok,（,influenza vaccine,）：预防季节性流感。,宫颈癌是全球第二大妇女常见恶性肿瘤。,上世纪,70,年代，德国科学家哈拉尔德,楚尔,豪森,(Harald zur Hausen),发现，,感染人类乳头瘤病毒,(HPV),是诱发宫颈癌的主要病因。,HPV,病毒有,200,多型，约,70%,的宫颈癌病例由,HPV16,型和,HPV18,型病毒引起。,宫颈癌与,HPV,中文名“加卫苗 ”、“佳达修”等,，,是,FDA,批准的唯一一种预防子宫颈癌的疫苗。,可预防由,6,、,11,、,16,、,18,型,HPV,引起的宫颈癌、癌前病变或不典型增生病变以及生殖器疣。,接种对象： ,9,岁女性。,Gardasil,中文名“卉研康”，,为葛兰素史克（,GSK,）研发生产的,二价（,16,、,18,型,HPV,）宫颈癌疫苗,。获,FDA,、欧盟、台湾、香港等批准上市。,接种对象： ,9,岁女性。,Cervarix,重组乙肝疫苗：,酿酒酵母表达，,深圳康泰生物制品股份有限公司、北京天坛生物制品股份有限公司；,汉逊酵母表达，,华兰生物疫苗有限公司，大连汉信生物制药有限公司；,CHO,表达，,北京华尔盾生物技术有限公司、成都生物制品研究所有限责任公司、华北制药金坦生物技术股份有限公司、兰州生物制品研究所有限责任公司。,重组,B,亚单位,/,菌体霍乱疫苗（肠溶胶囊）：,可唯适，上海联合赛尔生物工程有限公司。,重组戊型肝炎疫苗,益可宁,：,大肠埃希菌表达，,厦门万泰沧海生物技术有限公司。,我国,CFDA2013,年,9,月登记在案的国产重组亚单位疫苗,可唯适,可唯适接种对象,益可宁,戊型肝炎是一种易发于青壮年和孕妇的病毒性肝炎,，通过食物、粪便污染的水源、接触和血液传染。临床表现和甲肝类似，主要以乏力、厌油、恶心、食欲不振，并伴有肝区疼痛，皮肤、小便发黄等症状为主。,接种对象：,16,岁的易感人群。如畜牧养殖者、餐饮业人员、学生或部队官兵、育龄期妇女、疫区旅行者等。,流行性感冒病毒亚单位疫苗,（,Influenza vaccine,（,Sub-unit,）（爱阁力保，,Agrippal,）：,意大利,，,2009-09-30,至,2014-09-29,。,流感病毒亚单位疫苗（,类病毒体,）（,Polyvalent Virosomal Influenza Vaccine,）（因福舒，,Inflexal V,）：,瑞士,，,2012-07-17,至,2017-07-16,。,流感病毒亚单位疫苗,（,Influenza vaccine, surface antigen, inactivated,）（英伏可，,Influvac,）,：,荷兰,，,2013-06-25,至,2018-06-24,。,重组乙型肝炎疫苗,（酿酒酵母,）（安在时，,Engerix B,）：,比利时,，,2010-07-07,至,2015-04-06,。,我国,CFDA2013,年,9,月登记在案的进口重组亚单位疫苗,八、重组血浆蛋白应用现状,主要为各种凝血因子。用于治疗血友病。,血友病为一种,X,性联阴性遗传的凝血功能障碍所致的出血性疾病。,发生于男孩，总发病率,1.52/,万。,发病机制：某些种类的凝血酶缺乏导致,凝血时间延长。,血友病,A,：凝血因子,缺乏，占血友病人总数的,85%,血友病,B,：凝血因子,缺乏，占血友病人总数的,15%,。,FDA,批准上市的重组凝血因子,凝血因子,a,(NovoSeven,、,BHK,表达,),：血友病,A,或,B,凝血因子,(Bioclate,）,哺乳动物细胞表达；,Helixate, BHK,表达；,Recombinate rAHF, CHO,表达；,ReFacto,，,CHO,表达,),：血友病,A,凝血因子,IX,(BeneFix , CHO,表达,),：血友病,B,凝血因子,a,：在凝血酶链式瀑布中不存在，但促进凝血因子,和,IX,的活化，用于治疗对因子,和,IX,产生抑制物的,A,型或,B,型血友病人的自发性和手术后出血。,凝血因子瀑布（图）,我国,CFDA2013,年,9,月登记在案的重组凝血因子,注射用重组人凝血因子,（任捷，,Xyntha,）：,美国,，,2012-08-16,至,2017-08-15,。,注射用重组人凝血因子,（百因止，,ADVATE,）：,瑞士,，,2012-04-28,至,2017-04-27,。,注射用重组人凝血因子,IX,（贝赋，,BeneFIX,）：,西班牙,，,2012-07-10,至,2017-07-09,。,注射用重组人凝血因子,VIIa,（诺其，,NovoSeven,）：,丹麦,诺和诺德公司，,2010-05-19,至,2015-05-18,。,无国产重组产品。,九、,DNA,疫苗的优缺点及应用现状,优 点,免疫效应期长。,可同时诱发体液免疫和细胞免疫。,热稳定性好。,易于大量生产。,表达效果及免疫原性不确切。,DNA,整合的风险。,诱导产生抗,DNA,抗体，并有可能诱发自身免疫性疾病。,缺 点,重组,DNA,疫苗应用现状,尚无上市产品。,但自,1997,年以来，已有超过,70,种针对各种传染病（如,HBsAg,核酸疫苗、,HIV,9P160,核酸疫苗、,SARS,相关冠状病毒,S2DNA,疫苗）,和癌症的,DNA,疫苗在临床前和临床研究中。,十、基因重组活载体疫苗上市产品,对人：无,对动物：,1,、禽流感新城疫重组二联活疫苗：,2005,年,12,月,24,日，农业部在北京宣布，我国已成功研制出,鸡痘病毒作为载体的禽流感新城疫重组二联活疫苗,，,并正式批准生产。,2,、禽流感重组鸡痘病毒载体活疫苗（,H5,）,第三节、基因工程药物今后的研发方向,提 纲,1、利用后基因组时代的成果寻找新的药物靶标,2,、对原有重组药物产品进行遗传改造和化学修饰，以改善药物性能。,3,、研究基因工程药物,新剂型,及新的,给药途径,。,（一）后基因组时代指功能基因组时代。获得了大量基因的功能信息。,一、后基因组时代的成果及药物新靶标的发现,（二）药物靶标：指药物在体内的作用结合靶点，包括受体、酶、离子通道、核酸等生物大分子。,（三）作为理想药物靶点的主要条件：,特异性。即与特定疾病关系密切并与其在正常细胞中的功能明显区别,.,可药性。能够与药物发生相互作用又能引起药物效应的基因或其产物。,药物靶标,分析正常组织与病理组织、药物干预前后功能基因表达的差异，是发现药靶的重要手段之一。,（四）利用功能基因及其产物寻找药靶,疾病模型（人、动物、细胞）,基因转录及表达差异分析,药靶鉴定,基因芯片,蛋白双向电泳联合质谱分析,生物信息学,酵母双杂交及三杂交,药靶确证,RNA,干扰技术,基因过表达技术,转基因动物,基因敲除动物,（一）遗传改造包括基因突变、融合表达等改变表达蛋白的大小、组成及空间结构、糖基化修饰等，继而影响药物的药效、药代动力学及安全性。,二、重组药物的遗传改造及化学修饰,例,1,：,EPO,突变体,Aranesp,比第一代,EPO,半衰期延长了,3,倍，给药次数从每周,23,次减少为,1,次。,例,2,：重组,IL-1,163-171,位只含,9,个氨基酸的肽保持了完整蛋白刺激淋巴细胞增殖的功能，而去除了其导致机体发热反应的副作用。,速效胰岛素突变体,Novolog,和长效胰岛素突变体,Lantus,的一级结构,资料来自：胡显文在“”会议上的报告,ppt,蛋白糖基化,在糖基转移酶作用下，将糖基与蛋白质分子上的氨基酸残基连接形成糖苷键的过程。,蛋白质糖基化可以分为四类：,1.,以丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸和羟脯氨酸的羟基为连接点，形成,-0-,糖苷键型,。在高尔基体进行。,2.,以天冬酰胺的酰胺基、赖氨酸或精氨酸的, -,氨基等为连接点，形成,-N-,糖苷键型,。起始于内质网，完成于高尔基体。,3.,以天冬氨酸或谷氨酸的游离羧基为连接点，形成,脂糖苷键型,4.,以半胱氨酸为连接点的,糖肽键,。,糖基化对药物的影响,正确的糖基修饰具有增加蛋白分子量、亲水性，减少蛋白酶解等作用，可延长蛋白半衰期。,正确的糖基修饰增加了蛋白与其受体的特异结合性能。,与,Fc,融合表达的作用,1,、增加蛋白分子量及稳定性。,以,IL-2为例，普通重组,IL-2体内半衰期仅为,6.9分钟，而重组,IL-2/Fc融合蛋白的体内半衰期为其近,700倍。,2,、,介导,ADCC及CDC效应，杀伤细胞因子受体阳性细胞,。,体内修饰：,更换表达系统。,体外修饰：蛋白,PEG,化、制备抗体药物偶联物,（二）重组药物的化学修饰,原核表达系统,缺乏真核生物的蛋白质折叠及修饰系统，不能进行蛋白酶解、糖基化、磷酸化、乙酰化、硫酸化、酰胺化等修饰作用。,真核表达系统,具备蛋白质翻译后折叠、修饰系统，表达蛋白与天然接近或相同。,不同类型的真核表达细胞对表达蛋白的修饰作用不尽相同，哺乳动物细胞表达的人类蛋白与天然结构最为接近。,表达系统对蛋白修饰的影响,PEG,即聚乙二醇（,polyethylene glycol,，,PEG,）。为乙二醇单体聚合而成的含羟基化合物。,用特定活化剂使,PEG,的羟基活化而与蛋白分子共价连接，即称为蛋白的,PEG,化（,PEGylation,）。,主要作用：,增加蛋白的水溶性和稳定性，延长蛋白半衰期。其次还可降低蛋白的免疫原性。,蛋白,PEG,化修饰,PEG,修饰使蛋白体积增大，肾小球滤过率下降；,PEG,修饰可降低蛋白的酶解作用。,PEG,延长药物半衰期的机制,PEG,为柔性大分子，可缠绕在分子表面产生空间位阻效应，屏蔽多肽的抗原表位。,PEG,降低药物蛋白细胞毒性和免疫原性机制,是用化学方法将抗细胞表面抗原的抗体与具有细胞毒作用的毒素分子的连接成的偶联物。,其结合了抗体的靶向性和毒素分子的高细胞毒活性，能够特异杀伤肿瘤细胞。,组成：,抗体,-,接头,-,细胞毒素（效应分子）,作用机制：,抗体与细胞表面抗原结合，细胞内吞偶联物，毒素在溶酶体内释放并发挥作用。,抗体药物偶联物（,antibody-drug conjugates,，,ADC,）,朱贵东，傅阳心,.,药物学报,.2013,48,（,7,）：,1053-1070,三、蛋白多肽药物的制剂形式,蛋白多肽药物常用剂型：,常规注射剂,（水针剂、冻干粉针剂）,和长效注射剂,其他剂型：,气雾剂、吸入剂、阴道给药制剂等（尚无口服蛋白药物制剂，原因是消化道蛋白酶丰富）,改变制剂生物利用度途径,：添加稳定剂、蛋白酶抑制剂、吸收促进剂等,我国,CFDA,批准的干扰素,2b,不同制剂形式,长效注射剂,以生物可降解聚合物为骨架材料制成微粒后给药，随着骨架中聚合物的降解，药物以扩散、溶蚀方式释放。,用于多肽和蛋白的可降解聚合物有：聚,D,L-,丙交酯、聚乳酸,-,羟基乙酸共聚物（,PLGA,）、聚酸酐等。,美国,FDA1999,年批准的,Nutropin Depot,TM,即为含蛋白质聚合物,rGH,。我国尚无该类产品。,泡腾片,含有泡腾崩解剂（碳酸氢钠和有机酸），遇水可放出大量,CO2,而呈泡腾状的片剂。,泡腾崩解剂在水中崩解产生的大量泡沫可加速片剂的崩解和融化，增加了药物与病变部位的直接接触，提高了生物利用率和疗效。,谢 谢！,谢谢！,