浅谈现代生物制药技术的现状和发展

1、浅谈现代生物制药技术的现状和发展摘 要:随着国家的发展以及政府对高科技的大力扶持,我国的生物技术研发项目和生物医药产品都得到了迅速的发展。生物技术药物是目前和未来新药研发的重要领域, 其中基因工程药物是生物技术应用的一个十分重要的领域。生物制药技术将对生物技术药物的创新与发展产生十分重要的影响和作用。关键词:生物技术 生物制药 生物药物 现状 发展“21 世纪是生物的世纪”这一观点已经逐渐地被越来越多的人所接受,且正沿着它特有的轨道一步步的成为现实。生物技术是生物学和技术科学相结合的产物,是通过技术手段利用生物体或生物过程生产有用物质的一门高新技术。近20 年来,以基因工程、细胞工程、酶工程和

2、发酵工程等为代表的现代生物技术发展十分迅猛。而人类基因组90测序工作的完成、克隆羊“比利”的诞生等都标志着现代生物技术已发展到一个崭新的阶段,21世纪的确实确是生物技术的时代。目前以现代生物技术为特征, 融入了包括医学、生物学、化学等多学科的最新研究成果的生物制药也正在迅速崛起,生物制药业已成为目前最活跃、发展最快的高新技术产业之一。1997年全球生物技术药品市场约为150 亿美元,且每年保持12% 甚至更高的增长速度, 2003 年则到达600 多亿美元,约占同期世界药品市场总销售额的1 0 % 以上。所谓生物制药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果, 从生物体、生物组织、细

3、胞、体液等, 综合利用微生物学、化学、生物技术、免疫学、药学等学科的原理和方法进行加工、制造出的一类用于预防、治疗和诊断的生物药品。生物药物的原料以天然的生物材料为主, 包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。所以说,生物药物(或称生物技术药物)是集生物学、医药学的先进技术为一体,以化学、药学基因等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物学等。基础学科的突破为后盾所形成的产业。生物药物按它的用途不同可分为三大类: 生化药物、生物工程药物和生物制剂。生化药物是指运用生物化学研究成果,由生物体中起重要生理生化作用的各种基本物质经过提取,别离,纯化等手段制造出的生物活性物质, 如氨基酸、多肽、蛋白质、

4、酶、辅酶、多糖、核苷酸、脂和生物胺等,以及其衍生物、降解物及大分子的结构修饰物等。目前,我国非生物工程生产的生化药有90 多种,主要包括垂体后叶素、胃蛋白酶、胰蛋白酶、鱼精蛋白、低分子量肝素钠、肝素钙、促肝细胞生长素、胸腺肽、单磷酸阿糖腺苷以及各种氨基酸等。由于生物制药这个新领域有其独特的优越性,世界各国制药工业界对基因工程药物的开发寄予厚望。基因工程药物自1982 年问世以来,成为制药行业的一支奇兵,每年平均有34 个新药或疫苗问世。而我国基因工程药物的开发虽起步晚,但发展很快。在1986 年3 月我国的“高技术研究发展计划纲要”(即“863 计划”)的推动下,我国基因工程药物的研究从零起步

5、,经过假设干年的努力,取得了令人瞩目的成就。例如我国2001 年前批准的基因工程药物有(如表1 ) 。表1 2001 年前批准的基因工程药物细胞因子(16种)1b干扰素，2a干扰素，2b干扰素，干扰素，粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)，粒细胞集落刺激因子(G-CSF)，表皮生长因子(EGF)，白细胞介素2(IL-2)，红细胞生成素(EPO)，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)，干细胞因子(SCF)，白细胞介素11，-干扰素，肿瘤坏死因子(TNF及TNF突变体)，血小板生成素(TPO)治疗性抗体(6种)白细胞介素-8Mab，分化抗原CD3Mab，131I标记肝癌导向治疗性抗体Hab18

6、，131I肝癌细胞膜单克隆抗体Hepama-1注射液，抗肾病综合症出血热病毒单克隆抗体(I型)，曲妥株单抗(治疗乳腺癌 ) 多肽激素(3种)胰岛素，人生长激素，脑钠素溶血栓药物葡激酶(SK)，StK，尿激酶原(Pro-UK)，水蛭素，溶纤酶原激活剂(tPA)其他重组药物(2种 )血管内皮抑制素，重组人凝血因子a随着生物技术的不断发展和创新,不断研制成功并已经投放于市场的生物技术药品和诊断试剂在帮助人们诊治疾病的同时,更给人们带来了攻克和治愈各种疑难病的希望。特别是疑难病症上,它起到了传统化学药物难以到达的作用。现在最受人们关注的生物药物大多是一些基因工程产品,目前开发成功的多个药品已被广泛用于

7、诸如肿瘤、爱滋病、心血管统疾病(冠心病、心力衰竭等)、血液系统疾病(贫血、血友病等)、糖尿病、癌症、肝炎、发育不良及某些罕见遗传性疾病等危害人类健康的顽疾的诊断与治疗。目前市场占有率较高的品种主要有促红细胞生成素(EPO)(主要治疗贫血等),占全球整个生物技术市场的28%;其次重组人胰岛素(Insulin)(用于治疗糖尿病等)占18%;干扰素(IFN)(用于治疗病毒性肝炎和白血病等)及粒细胞集落刺激因子(GCSF)(用于治疗白血病、爱滋病和中性粒细胞减少症等)各占15%;人生长激素(h-GH)(主要用于治疗营养发育不良和肾功能不全等) 占11%;纤维蛋白溶酶原活化剂占4%,其他药品类占9%。其

8、中促红细胞生成素是目前世界范围内临床疗效最显著,销售额最可观的一种生物技术产品,这几年销售额一直在该类产品的前3 名, 年增长率超过1 0 % ; 人胰岛素1982 年上市,是最早上市的生物技术药物,市场容量巨大;人生长激素该品属上市较早的生物技术药物, 近年来的销售额一直较稳定;集落刺激因子从国内情况看,市场前景非常乐观;干扰素世界性的销售额在20亿美元左右,近年由于适应症不断增加,会给商家带来不俗的收获。今后假设干年生物技术将对当代重大疾病的治疗创造出更多的有效药物, 并在所有前沿性的医学领域形成新领域。例如在全世界死亡率居首位的肿瘤,目前临床上仍大多数采用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治

9、疗。随着生物制药技术的快速发展,以后几年抗肿瘤生物药物会急剧增加。例如应用基因工程抗体抑制肿瘤等。目前有分析家认为,肿瘤治疗领域新药物的表现值得期待, 如贝伐单抗(bevacizumab,阿瓦斯丁,Avastin)和培美曲塞(pemetrexed,Alimta)等。而阿瓦斯丁已经成为公认的未来市场之星。它的临床数据显示能够延长肿瘤患者的生存时间。随着它的适应证进一步扩大, 其市场空间也将进一步拓宽。也正因为如此,传统化疗与现代生物技术药物相结合来进行肿瘤治疗已被视为实现医药市场持续增长的一个新的突破口,有望尽快为肿瘤的治疗提供新的药物和方法。生物制药正面临着前所未有的关注和发展机遇,生物技术的

10、不断发展进步为生物制药提供了坚实的基础和充分的发展余地。同时生物药物的上市也能给制药企业带来高额利润。所以全球生物技术制药企业的发展速度极快,生物制药呈现出前所未有的研制开发热潮。大家都把目光投向了这一具有广阔市场前景的新兴产业。国外著名的大公司如杜邦公司,默克公司等都不约而同的纷纷投巨资于生物技术产业。现在日本提出了“生物技术为人类的支柱”, 并表示2 1 世纪是“生物技术应用的时代”。虽然目前我们国家的生物技术很多还停留在实验室阶段,理论与生产实践连接不紧,生物制药业距离国际水准还有相当大的差距。面对21 世纪世界生物制药业发展的趋势及经济全球化中世界药品市场的激烈竞争,我国生物制药工业正

11、加快现代化建设步伐。一方面,深化体制改革,加快现代企业制度建设转换经营机制;同时,认真实行依法加强生物制药企业管理,在药品生产管理上与国际接轨,增强国产药品在世界市场上的竞争力。我国的生物技术研发项目和生物医药产品到今天已经初具规模。我国生物制药业2001 年的毛利率是,2002 年111 月份是,由此可见我国生物制药业既是制药产业中增长很快的一部分,也是一个收益很高的行业。增长的加快、盈利的积累都将为技术的创新提供必要的资金,从而有利于我国生物制药企业持续技术创新体系的建立。例如:2001 年我国独立核算的生物制药企业的规模情况如表2。总之, 生物制药产业发展的春天已经到来。表2 2001

12、年我国独立核算生物制药企业情况全国大型中型小型绝对值相对值%绝对值相对值%绝对值相对值%企业数个2063336136工业总产值万元1210267688275162817359175新产品产值万元140524775371415040927产品销售收入万元1073341565927149497357917参考文献1 吴梧桐,王友同,吴文俊.药物生物技术进展.药物生物技术,1995,2(3):40.2 张国全.药学科学.国家自然科学基金委员会.北京:科学出版社,1995:48.3 吴梧桐等.基因工程药物-基础与临床.人民卫生出版社,1996.4 李元等.基因工程药物.化学工业出版社,2002,11,1.5 唐冬生,夏家辉.新型基因工程药物.生命科学研究.第三卷第2 期. County