【正文】 霉菌 ， 丙酸菌 ， 酵母 核苷酸和核苷：肌苷酸和肌苷 ， 桿菌 ， 放線菌 ，酵母 ， 青霉 酶：淀粉酶 ， 纖維素酶 ， 蛋白酶 ， 天門冬酰胺酶 ，鏈激酶 ， 葡激酶；米曲霉 ， 黑曲霉 ， 鏈霉菌 酶抑制劑：洛伐他丁 ， 辛伐他??；曲霉 ， 鏈霉菌 免疫調(diào)節(jié)劑：環(huán)孢菌素 A；光澤柱孢菌 ， 鏈霉菌 抗生素 :一類在低濃度下就能選擇性地抑制或影響其它生物的生命過程的次級代謝產(chǎn)物 。 種類 藥物舉例 生產(chǎn)菌 抗菌機(jī)理與應(yīng)用 β 內(nèi)酰胺類 頭孢霉素 頭孢霉 抑制細(xì)胞壁 氨基糖苷類 鏈霉素 鏈霉菌 抑制蛋白合成 大環(huán)內(nèi)酯類 紅霉素 鏈霉菌 抑制蛋白合成 多烯類 兩性霉素 鏈霉菌 破壞細(xì)胞膜 四環(huán)素類 四環(huán)素 鏈霉菌 抑制蛋白合成 糖肽類 萬古霉素 無枝酸菌 抑制細(xì)胞壁 多肽類 桿菌肽 桿菌 破壞細(xì)胞膜 蒽環(huán)類 柔紅霉素 鏈霉菌 抑制 RNA和 DNA合成 。 其中部分已經(jīng)用植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)進(jìn)行生產(chǎn) 。 胰腺：胰島素 ， 高血糖素 ， 胰蛋白酶 ， 胰酯酶 ，胰凝乳酶 ， Dnase， 彈性蛋白酶 腦：腦磷脂 ， 神經(jīng)磷脂 垂體：生長素 ， 促黃體激素 ， 加壓素 ， 促卵泡激素 ， 促皮質(zhì)激素 肝臟：維生素 ， 肝細(xì)胞生長因子 ， 肝素 ， RNA 胸腺：胸腺素 ， 胸腺肽 血液：凝血酶 ， 凝血因子 ， 血紅素 ， 血紅蛋白 ，SOD， 血漿 ， 白蛋白 ， 免疫球蛋白 ， 纖溶酶 甲狀腺 、 鰓：降鈣素 胃黏膜：胃蛋白酶 ， 胃膜素 ， 雙岐因子 ， 凝乳酶 尿：絨膜促性激素 ， 尿激酶 心臟：細(xì)胞色素 C， 輔酶 Q 蛋清：溶菌酶 二、重要的重組生物藥物 1. 激素類藥物 激素是由內(nèi)分泌腺或特異細(xì)胞產(chǎn)生的含量極低一類小分子 ， 通過信使功能 ， 起專一生理效應(yīng) 。 高爾基體形成二硫鍵 ， 切除 C肽 ， 成熟的胰島素分泌到胞外 ， 進(jìn)入血液循環(huán) 。 生理功能廣泛 ， 能促進(jìn)糖原合成和糖酵解 ， 產(chǎn)生 ATP， 降低血糖含量 ， 保持能量供應(yīng) 。 生長素 :垂體前葉分泌的一種促進(jìn)生長的激素 。 生長素具有促進(jìn)氨基酸的運(yùn)輸和蛋白質(zhì) 、 核酸的合成代謝 ， 刺激新骨形成和紅細(xì)胞生成 ， 加速生長 。 心鈉素即心房利鈉多肽 （ 心房利鈉因子 ） ：是一個家族 ， 心鈉素 、 腦鈉素 、 C型利鈉肽 。 人心鈉素由 28個氨基酸殘基組成 ， 人腦鈉素由 32個氨基酸殘基組成 。 降鈣素 :甲狀腺濾泡旁細(xì)胞產(chǎn)生的激素 ， 生理功能是調(diào)節(jié)鈣磷代謝 ， 維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 。 目前使用的是天然提取的豬 、 人 、 鰻魚 、 化學(xué)合成的等 。 主要用于骨質(zhì)疏松 、 高鈣血癥 、 Paget’ s病等 ， 骨量減少 ， 更新機(jī)能障礙等疾病的治療 。 干擾素： IFNα， β ， γ， ε ω， τ 。 IFNβ 有 4個亞型 ， 166 aa， 1個二硫鍵 。 重組 α、 β 、 γ干擾素均已上市 ， α治療白血病 、 慢性病毒感染如乙肝 、 丙肝 、 單純皰癥病毒等 ， β治療多發(fā)性硬化癥 ， γ治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等 。 只有 IL2和 IL11被開發(fā)成基因工程藥物而上市 。 IL－ 11由 178 aa組成 ， 無二硫鍵和糖基化 。 集落刺激因子 :是指能刺激造血細(xì)胞在半固體培養(yǎng)基上形成細(xì)胞集落的細(xì)胞因子 ， 是一類造血細(xì)胞生長因子 。 粒細(xì)胞集落刺激因子 GCSF是 174 aa， 2對二硫鍵 。 MCSF是 522 aa，3對二硫鍵 。 重組人 GCSF、 GMCSF、 MCSF均已上市 ， 刺激骨髓中粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞增殖 ， 集落形成 ， 增強(qiáng)免疫 ， 用于血細(xì)胞減少癥 、 再生障礙性貧血及化療放療癌癥的輔助治療 。 重組 EPO用于治療透析性貧血或其他貧血 ， 是治療腎功能衰竭導(dǎo)致貧血的首選藥物 。 可與其他因子協(xié)同作用產(chǎn)生不同的聯(lián)合效應(yīng) 。 與 EPO聯(lián)合 ， 刺激早期紅細(xì)胞的增殖 ， 對細(xì)胞肥大也有增殖作用 。 EGF： 53 aa， 3對二硫鍵 。 主要外用 ， 治療燒傷 、 潰瘍和外傷及外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病 。 其實(shí) FGF是一個家族 ，其成員已經(jīng)鑒定出 22個 ， 重組 FGF主要外用 ， 治療燒傷及外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病 。 巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNFα ， T細(xì)胞產(chǎn)生 TNFβ 。 國外重組 TNF已進(jìn)入臨床階段 ， 用于腫瘤治療 ， 與化療聯(lián)合使用 。 重組 TPO已進(jìn)入臨床階段 ， 主要用于腫瘤病人的化療所致血小板減少癥 。 纖溶酶原激活劑有 : 組織型纖溶酶原激活劑 tPA。 TPA:527 aa的糖蛋白 ， 有 17對二硫鍵 ， 3個糖基化位點(diǎn) 。 哺乳動物細(xì)胞 （ CHO） 表達(dá)重組 tPA已在美國于 1987年上市 ， 第一個用動物細(xì)胞大規(guī)模生產(chǎn)的重組蛋白質(zhì)藥物 。 RPA:是 tPA cDNA缺失突變后 ， 用大腸桿菌表達(dá)的單鏈無糖基化蛋白質(zhì) ， 355aa， 效果與重組 tPA相同 ， 生產(chǎn)成本低 ， 血漿中半衰期延長 。 527 aa。 uPA:是從人胚腎細(xì)胞培養(yǎng)液或新鮮尿液中提取的溶栓藥 。 SK:從溶血性鏈球菌培養(yǎng)液中提取分得到 ， 415 aa，是最早用于臨床的溶栓藥 。 直接從細(xì)菌培養(yǎng)液中分離純化困難 ， 含量很低 。 水蛭素 :從水蛭中發(fā)現(xiàn)的一種凝血酶抑制劑 ， 是溶血栓的有效輔助藥物 。 水蛭素可用大腸桿菌和酵母表達(dá) ， 1998年美國 、 德國等批準(zhǔn)重組脫硫酸酯水蛭素上市 ， 應(yīng)用于預(yù)防血栓和肝素相關(guān)的血小板減少癥 。 受體與其配體結(jié)合后 ， 經(jīng)信號傳導(dǎo) ， 引起細(xì)胞的功能和行為發(fā)生改變 。 很多黏附分子就是受體 。 在多數(shù)情況下 ， CD分子和黏附分子或受體的名稱可以通用 。 與抗體相比 ， 重組 CD分子沒有免疫應(yīng)答反應(yīng) ， 安全性好 。 其策略是采用與抗體結(jié)合 ，在 CD分子的 C端融合 IgG的 Fc片段 ， 表達(dá)融合蛋白 ，形成免疫黏附素 。 其他的進(jìn)入臨床階段的可溶性CD5 可溶性 IL－ 4受體 、 可溶性 LFA－ 3/IgG1融合蛋白等 。 主要有細(xì)胞因子之間融合 ， 如 IFNγ /IL IFNγ /TNF IL2/IL GMCSF/IL3。 細(xì)胞因子與毒素或抑制因子之間融合 ， 白喉毒素 /IL GMCSF/LIF等 。 Enbrel是TNF可溶性受體融合 IgG片段 ， 治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 。 包括蛋白質(zhì) 、 多糖 、 核酸等 。疫苗 :病毒性抗原制劑 ，但現(xiàn)在統(tǒng)稱為疫苗 。 基因工程疫苗：用重組 DNA技術(shù)克隆保護(hù)性抗原基因 ， 用表達(dá)出的抗原產(chǎn)物或重組體本身制備成疫苗 。 最成功的是酵母和 CHO表達(dá)的乙肝表面抗原 ， 純化后制備的乙肝疫苗 ， 高效 、 價廉 、安全 ， 已取代了傳統(tǒng)的血源疫苗 。 核酸疫苗或基因疫苗是用能夠表達(dá)抗原的基因制備成的疫苗 。 基因工程載體疫苗和基因缺失活疫苗：本質(zhì)是菌苗 ， 把抗原的基因重組到微生物體內(nèi) ， 篩選得到用表達(dá)抗原基因的重組微生物 ， 進(jìn)而以微生物為載體制備成疫苗 。 也可用非復(fù)制型載體 ， 即微生物進(jìn)入人體后 ， 不能繁殖 ， 但能進(jìn)行 DNA的復(fù)制 、 轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的表達(dá) ， 能產(chǎn)生抗原刺激機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng) ， 提高了載體的安全性 。 DNA疫苗是質(zhì)粒 DNA， 它含有宿主疫苗應(yīng)答的抗原基因 。 三聯(lián)疫苗 百白破聯(lián)合疫苗 ， 無細(xì)胞百白破聯(lián)合疫苗 ， 三價口服脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗 ， 三價脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗 ， 麻疹 、流行性腮腺炎 、 風(fēng)疹聯(lián)合疫苗 。 五聯(lián)疫苗 百白破 、 B型流感嗜血桿菌 、 乙型肝炎聯(lián)合疫苗 ， 聯(lián)合疫苗 ， 百白破 、滅活脊髓灰質(zhì)炎 、 B型流感嗜血桿菌聯(lián)合疫苗 。 廣義的基因藥物還包括反義核酸和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的藥物 ， 主要針對基因遺傳缺陷引起的疾病 。 基因藥物可望治療 400余種遺傳疾病 。 基因藥物還處于實(shí)驗(yàn)研究階段 ， 許多技術(shù)和倫理問題 反義核酸藥物是指用反義技術(shù)研制的藥物 。 反義寡核苷酸藥物是以 4種核苷酸為基礎(chǔ)化學(xué)合成 。 FDA批準(zhǔn) ISIS/CIBA Vision公司 Vitravene上市 ， 第一個反義核酸藥物 ， 治療艾滋病人晚期發(fā)生的視網(wǎng)膜炎 。 藥物的制造必須受到高度嚴(yán)格控制，不僅藥品安全、有效，而且制造過程的各個方面也都必須是安全、有效的。 現(xiàn)代生物制藥的特點(diǎn)是技術(shù)含量高、智力密集，全封閉自動化、全程質(zhì)量控制，大規(guī)模生物反應(yīng)器生產(chǎn)和新型分離技術(shù)綜合利用。 生物藥物具有高活性 ， 活性與結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系 。 高分子量的生物藥物活性不僅取決于其一級結(jié)構(gòu) ， 還與其高級 （ 二級 、 三級 、 四級 ） 空間結(jié)構(gòu) （ 即構(gòu)象 ） 密切相關(guān) ， 空間構(gòu)象的破壞往往導(dǎo)致藥物失活 。所處的環(huán)境和介質(zhì)影響其結(jié)構(gòu) ， 生產(chǎn)中的機(jī)械剪切力 、 金屬器壁的摩擦力 、 傳熱傳質(zhì)等過程不僅會影響細(xì)胞的活性與功能 ， 也影響藥物的活性 。 生物藥物具有低穩(wěn)定性 ， 易受物理化學(xué)和生物因素的影響而變性失去活性 。 一旦提取出來后 ， 離體的藥物 ，容易受到理化因素的攻擊 ， 變性失去活性 。 生物藥物具有用量少 、 價值高的應(yīng)用性 。 影響生物藥物活性的因素 蛋白藥物是以生物活性為基礎(chǔ)的 ， 下游及其制劑過程必須把活性下降降到最低限度 。 蛋白質(zhì)喪失活性和不穩(wěn)定的原因包括 共價鍵與非共價鍵的破壞與生成 ， 均可引起蛋白質(zhì)不可逆降解和不穩(wěn)定 。 溫度對蛋白質(zhì)是個很敏感的因素 ， 溫度升高使分子內(nèi)的震動增強(qiáng) ， 從而破壞維系空間結(jié)構(gòu)的次級作用使蛋白質(zhì)變性 。 多數(shù)蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)范圍內(nèi)才穩(wěn)定 ， 超出此范圍會迅速變性 ， 液體樣品保存時常用緩沖液控制 pH值 。 在溶液中加入鹽類化合物也會影響蛋白質(zhì)構(gòu)象的穩(wěn)定性 。 但鹽濃度較高時 ， 鹽離子有可能改變蛋白質(zhì)內(nèi)部的極性基團(tuán)或改變?nèi)軇┬再|(zhì)使蛋白質(zhì)穩(wěn)定性發(fā)生變化 ， 出現(xiàn)沉淀 。 蛋白質(zhì)的酸 、 堿水解是肽鍵的水解 ， 使分子斷裂成為分子量大小不等的肽段和氨基酸 ， 在蛋白酶存在下會加速水解 。 各種蛋白質(zhì)對蛋白酶的敏感性與空間結(jié)構(gòu)有關(guān) ， 緊密的結(jié)構(gòu)能抵抗蛋白酶的攻擊 。 蛋白酶要在下游的早期除去 ， 在后期的殘存將嚴(yán)重影響產(chǎn)品活性 。 較高溫度 、 極端 pH能促進(jìn)脫酰胺作用水解 。 α 氨基 N進(jìn)一步攻擊側(cè)鏈羰基 ， 引起亞胺形成 。 蛋白質(zhì)用堿水解時 ， 會使某些 L氨基酸變?yōu)?D氨基酸產(chǎn)生消旋作用 。 蛋氨酸可氧化成蛋氨酸亞砜使蛋白質(zhì)失活 ， 半胱氨酸可氧化成半胱磺酸或二硫鍵 。 蛋白質(zhì)聚集 :蛋白分子結(jié)合的微觀過程 ， 可以是二聚體或大的低聚物 ， 但仍保留在溶液中而影響生物活性 。 蛋白質(zhì)與吸附表面之間的相互作用隨表面疏水性和蛋白質(zhì)疏水性的增加而增加 。 穩(wěn)定蛋白質(zhì)藥物的策略 為了較長時間保存蛋白質(zhì)溶液 ， 常常加入一些穩(wěn)定劑進(jìn)行保護(hù) 。 蛋白質(zhì)類：血清白蛋白 、 明膠；金屬螯合劑： EDTA； 氨基酸：甘氨酸 、 丙氨酸 、 賴氨酸 、 蘇氨酸 糖類：葡萄糖 、 蔗糖 、 海藻糖 、 右旋糖苷 多元醇：甘油 、 山梨醇 、 肌醇 、 聚乙二醇 表面活性劑：聚山梨醇酯；中性鹽：硫酸銨 防腐劑：乙醇 、 苯酚 、 硫柳汞 、 醋酸苯汞 、 乙酯 、 抗氧劑：焦亞硫酸鈉 、 硫代硫酸鈉 、 半胱氨酸 二 、 生物制藥的研發(fā) 1．研發(fā)過程 生物制藥研發(fā)的基本過程包括新藥發(fā)現(xiàn) 、 原始特征 、 臨床前試驗(yàn) 、 臨床試驗(yàn) 、 制造與上市申請 、批準(zhǔn)獲得許可證 、 銷售 、 售后監(jiān)測 ,幾個重要過程 。單因素的生物活性物質(zhì)直接缺乏所致疾病，如缺乏胰島素導(dǎo)致糖尿病，缺乏生長素會導(dǎo)致侏儒癥，由此開發(fā)胰島素和生長素藥物。細(xì)胞因