蛋白类药物现状和发展趋势

蛋白类药物现状和未来发展趋势1精选ppt蛋白类药物蛋白药物现状蛋白药物未来蛋白药物概述2精选ppt蛋白类药物1.1蛋白类药物优势1.2蛋白类药物面临的问题

高活性、高特异性、低毒性

生物功能明确

有利于临床应用

安全性和利用效率较低（免疫原性、肾消除作用）

生物活性不稳定（pH值、离子强度、温度）

大多数蛋白质类药物仍局限于静脉、皮下和肌肉注射等侵入式给药方式（生产、贮运成本高；易传染疾病；半衰期短）3精选ppt蛋白类药物1.3蛋白类药物的分类细胞因子Cytokine由免疫细胞及相关细胞产生的一类调节细胞功能的高活性、多功能多肽分子，不包括免疫球蛋白、补体和一般生理性细胞产物酶类Enzyme催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。抗体Antibody机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。疫苗Vaccine用细菌、病毒、肿瘤细胞等制成的可使机体产生特异性免疫的生物制剂。4精选ppt蛋白类药物蛋白药物概述蛋白药物未来蛋白药物现状5精选ppt2.1

细胞因子类药物细胞因子主要生物活性造血细胞刺激剂炎症反应的促进剂细胞凋零诱导剂免疫应答调节剂IL(白细胞介素)TNF(肿瘤坏死因子)CSF(集落刺激因子)IFN(干扰素)细胞因子Cytokine参与非免疫系统的功能6精选pptIL(白细胞介素)IL-2—目前多将IL-2与LAD/TIL合用治疗实体瘤，或与干扰素合用治疗感染性疾病。IL-3—主要试用于原发性或继发性骨髓造血功能衰竭患者的中性粒细胞或血小板减少症。IL-11—主要用于多种情况引起的血小板减少症。IL-18—进行抗肿瘤、抗过敏、抗病毒、抗结核分枝杆菌及抗自身免疫疾病的临床试验。IL-21—针对肾细胞癌患者和恶性黑色素瘤患者的I期临床试验提示IL-21用于治疗肿瘤可能是安全的。IL-1/4/6—临床试验主要在抗肿瘤治疗、炎症、自身免疫系统疾病等方面。2.1

细胞因子类药物7精选pptTNF(肿瘤坏死因子)TNF-α—单核-巨噬细胞分泌。又称恶液质素。1975年，Carswell发现一种可致肿瘤快速出血坏死的物质。1996年Eggermont用TNF-α治疗高分级软组织肉瘤患者，取得巨大成功。肿瘤微环境中一定量的TNF-α可以促进肿瘤的生长和扩散，机制不明。具有严重不良反应，局部治疗。TNF-β—活化的T淋巴细胞分泌。2.1

细胞因子类药物8精选pptIFN(干扰素)IFN-α—白细胞干扰素，国际公认治疗毛细胞白血病首选药物；治疗慢性粒细胞白血病；治疗乙型肝炎的一线药物。IFN-β—成纤维干扰素，抑制多发性硬化症恶化的药物（IFNβ-1b最早被FDA批准使用）。IFN-γ—免疫干扰素，治疗慢性乙型肝炎；治疗儿童病毒性脑炎。2.1

细胞因子类药物9精选pptCSF(集落刺激因子)G-CSF—粒细胞CSF，促进骨髓移植，肿瘤、白血病化疗后中性粒细胞升高（Amgen的Neupogen/Neulasta、rDNAG-CSF）。M-CSF—巨噬细胞CSF，Multi-CSF—多重集落刺激因子2.1

细胞因子类药物10精选ppt国内生产企业产品名称(CSF)北京双鹭立生素上海三维赛格力协和发酵麒麟惠尔血北京四环欣粒生深圳新鹏瑞血新齐鲁瑞白山东泉港泉升哈药集团里亚金石药集团津恤力长春金赛金磊赛强江苏吴中医药集团洁欣华北制药金坦生物吉赛欣厦门特宝特尔津国内生产企业产品名称(CSF)杭州九源吉粒芬安徽江中高邦吉爱姆辽宁卫星制品研究所惠尔血北京北医联合药业欣粒生海南通用同盟药业尤尼芬长春生物制品研究所赛皑尔中国医学科学院生物研究所吉洛因佛山瀚宇格宁广州白云山拜迪石药集团百克津优力成都生物制品研究所保力津山东科兴白特喜2.1

细胞因子类药物11精选ppt其他细胞因子EPO—促红细胞生成素，治疗慢性肾功能衰竭引起的贫血；治疗HIV感染患者；结缔组织病贫血；癌性贫血。(Amgen的Epogen；强生的Procrit/Eprex)

SCF—干细胞因子，重要造血因子之一。LIF—白血病抑制因子，抑制胚胎干细胞体外分化，维持其传代和多能性。VEGF—血管内皮生长因子FGF—成纤维细胞生长因子PDGF—血小板源生长因子2.1

细胞因子类药物12精选ppt1、酶替代治疗2、胃肠道疾病治疗3、炎症治疗4、抗凝溶栓治疗5、治疗癌症酶类药物腺苷脱氨酶、β-葡萄糖脑苷酶、α-半乳糖苷酶2.2

酶类药物Adagenl(腺苷脱氨酶类药物)，是一种与机体细胞免疫活性有重要关系的核酸代谢酶。若体内缺乏可导致核酸代谢障碍，影响到胸腺的发育，从而引起免疫功能缺陷。13精选ppt1、酶替代治疗2、胃肠道疾病治疗3、炎症治疗4、抗凝溶栓治疗5、治疗癌症酶类药物胰酶、胃蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、木瓜蛋白酶2.2

酶类药物Phenylase(苯基丙氨酸裂解酶类药物)，口服治疗苯丙酮酸尿症(PKU)。PKU是一种先天性代谢异常，是由于体内缺失了可将苯基丙氨酸转化为酪氨酸的苯基丙氨酸羟化酶引起的。14精选ppt1、酶替代治疗2、胃肠道疾病治疗3、炎症治疗4、抗凝溶栓治疗5、治疗癌症酶类药物溶菌酶、胰凝乳蛋白酶、菠萝蛋白酶、胰蛋白酶2.2

酶类药物蛋白酶作为消炎剂使用最初是在1952年由Znnerfield用胰蛋白酶静脉注射，治疗静脉血栓。经过试验后，却发现对炎症有作用。15精选ppt1、酶替代治疗2、胃肠道疾病治疗3、炎症治疗4、抗凝溶栓治疗5、治疗癌症酶类药物链激酶、尿激酶、纤溶酶、抗凝血酶III、组织纤溶酶原激活剂、米曲去纤酶、蛇毒去纤酶、纳豆激酶、蚓激酶、蛋白质C2.2

酶类药物Activase(阿替普酶)，是一种重组组织型纤维蛋白溶酶原激活物。第一种获得FDA批准的重组酶类药物，用于治疗由冠状动脉阻塞引起的心脏病。16精选ppt1、酶替代治疗2、胃肠道疾病治疗3、炎症治疗4、抗凝溶栓治疗5、治疗癌症酶类药物天冬酰胺酶、谷氨酰胺酶、神经氨酸苷酶2.2

酶类药物Oncasparl(聚二乙醇化天冬酰胺酶)，用于临床治疗小儿急性淋巴细胞白血病。利用该酶选择性地消耗某些类型瘤组织的营养成分，而正常细胞能自身合成天冬酰胺。17精选ppt2.3

抗体类药物鼠源抗体

1975年，Kohler建立B淋巴细胞杂交瘤技术。1986年，FDA批准第一个单抗药物OKT3

1984年，第一个基因工程抗体——人-鼠嵌合抗体。1989年，英国剑桥的Lerner小组建立了组合抗体库技术。90年代，技术发展，出现人源化抗体。

噬菌体展示技术、E.coli展示技术、酵母展示技术、核糖体展示技术。重组DNA和蛋白质工程技术。治疗性抗体第一代—免疫血清(多克隆抗体)第二代—杂交瘤技术制备单克隆抗体

第三代—基因工程抗体人鼠嵌合人源化抗体全人源抗体18精选ppt2.3

抗体类药物19精选ppt1990~19992000~2008图1.在1990~1999和2000~2008两个时期内，4类单抗进入临床研究阶段各自的百分比截止到2013年2月，共有13个人源单克隆抗体被美国FDA批准上市。第一个全人源单抗Adalimumab在2002年被FDA批准。第二个在2006年。2009年共有4个全人源单抗被FDA批准。2.3

抗体类药物20精选ppt图3.临床治疗用单克隆抗体不同疾病中所占比例图2.1985~2008年间累计进入临床阶段的各类单克隆抗体的数量及增长趋势2.3

抗体类药物21精选ppt序号抗体名称药物名称生产公司靶点适应症抗体类型批准日期1Muromonab-CD3Ortholone莫罗单抗OrthoBiotechTcellCD3抑制排斥反应鼠源19862LibritumomabZevalin替伊莫单抗IDECpharmacyCD20非霍奇金淋巴瘤鼠源20023TositumomabBexxar托西莫单抗GSKCD20非霍奇金淋巴瘤鼠源20034FanolesomabNeutrospecPalatinTechnologiesCD15Mab-Tc造影剂鼠源20045AbciximabReopro阿昔单抗CentocorGlycoproteinlib/IIIa心血管疾病鼠嵌合Fab19976RituximabMabther美罗华IDEC&GenentechCD20非霍奇金淋巴瘤嵌合抗体19977BasiliximabSimulect巴利昔单抗NocartisIL-2Rα(CD25)抑制排斥反应嵌合抗体19988InfliximabRemicadeCentocorTNF-α类风湿性关节炎等免疫疾病嵌合抗体19889CetuximabErbitux爱必妥EliLilly/MerckEGF受体结肠直肠癌，头颈部癌嵌合航提200410BrentuximabAdcetrisSeattleGeneticsCD30霍奇金淋巴瘤嵌合抗体20112.3

抗体类药物22精选ppt序号抗体名称药物名称生产公司靶点适应症抗体类型批准日期11TrantuzumabHerceptin赫赛汀GenentechErbB2乳腺癌人源化199812PalivizumabSynagisMedlmmuneRSVFprotein抗RSV病毒人源化199813GemtuzumabMylotargWyethPharmsCD33急性复发性髓性白血病人源化20012010退市14OmalizumabXolair奥马珠单抗Genentech/RocheIgE过敏性哮喘人源化200315EfalizumabRaptiva依法珠单抗Genentech/MerckCD11α牛皮癣人源化20032009退市16NatalizumabTysabri那他珠单抗Biogenα4integrin多发性硬化症和Crohn’s病人源化20042006退市17BevacizumabAvastin阿瓦斯汀AmgenVEGFMab,rDNA直肠结肠癌，老年黄斑病人源化200418RanibizumabLucentis雷珠单抗Genetech/RocheVEGFmabFab老年黄斑变性人源化200619EculizumabSoliris艾库组单抗AlexionComplementC5血红尿人源化20072.3

抗体类药物23精选ppt序号抗体名称药物名称生产公司靶点适应症抗体类型批准日期20TocilizumabActemra托珠单抗AmgenIL-6受体风湿关节炎人源化201021PertuzumabPerjeta帕妥珠单抗GenentechHER2Mab,rDNA乳腺癌人源化201222RaxibacumabAbthraxGenomeSciencesBacillus炭疽人源化201223AdotrastuzumabKadcylaGenentech/RocheHER2乳腺癌人源化-ADC201324AdalimumabHumira阿达木单抗AbbottlaboratoriesTNF-α抗TNFMab,治疗关节炎全人抗体200225PanitumumabVectibix帕尼单抗AmgenEGF受体直肠结肠癌全人抗体200626GolimumabSimponi戈利木单抗CentocorTNF-α类风湿性、银屑病关节炎全人抗体200927CanakinumabIlaris人抗IL-1βNovartisIL-1β佩林周期关联综合征全人抗体200928UstekinumabStelaraCentocorIL-12/23P40牛皮癣全人抗体20092.3

抗体类药物24精选ppt序号抗体名称药物名称生产公司靶点适应症抗体类型批准日期29OfatumumabArzerraGSKCD20Mab淋巴瘤全人抗体200930BelimumabBenlysta贝利单抗GenomeSciencesB细胞活化因子红斑狼疮全人抗体201131LpilimumabYervoy易普单抗Bristol-MyersSquibbCTLA-4晚期黑色素瘤全人抗体201132EtanerceptEnbrel依那西普AmgenTNFreceptor-2脊椎炎Fc融合蛋白200333BelataceptNulojix贝拉西普NulojixCTLA-4Fc融合蛋白201134AfliberceptEylea阿柏西普Genetech/RocheVEGFTrap-Eye老年黄斑病Fc融合蛋白201135CertolizumabCimzia塞妥珠单抗UCBTNFmabFabCrohn病Fab200836CentruroidesScorpionCentruroidesScorpionF(ab)2InstitutoBioclonS.AScorpionstingsF(ab)2F(ab)2201137DenosumabProlia狄诺塞麦AmgenRANKLMab骨质疏松，实体瘤KappaB20102.3

抗体类药物25精选ppt蛋白药物未来蛋白类药物蛋白药物现状蛋白药物概述26精选ppt蛋白药物未来3.1DNA改组技术在蛋白类药物中的作用DNAshuffling—依赖于PCR的体外诱变技术。将单个基因或相关基因家族的靶序列通过物理或者化学方法随机片段化，通过无引物PCR和有引物PCR组装成全长的嵌合体基因(即嵌合体文库)，然后对嵌合体文库进行高通量或超高通量筛选，选择具有改进功能或全新功能的突变体作为下轮DNA改组的模板，重复上述步骤，直到获得理想的突变体。27精选ppt3.1DNA改组技术在蛋白类药物中的作用血清对氧磷酶(PONs)在有机磷酸酯类解毒上起着重要的作用，Aharoni等对PONs进行改组得到的突变体，其有机磷酸酯水解活性比野生型提高了40倍。Apt等利用改组技术，得到一个重组登革热包膜抗原。在小鼠体内，它能诱导多价T细胞和中和抗体应答，来抵抗4种登革热血清型。Jung等利用改组技术建立single-chainFv片段4D5Flu突变文库，筛选到两个突变体[His(27d)Asn和Phe(L55)Val]，热稳定性提高了大约16.7KJ/mol，表达量比在大肠杆菌(E.coli)中提高了3倍。段朝军等应用DNA改组技术重组12种人α性干扰素基因，得到的IFNαS克隆，显示很高的抗病毒活性，是目前国际上已投产的α2型干扰素的5倍。蛋白药物未来28精选ppt3.2聚合物蛋白类药物单分子修饰3.2.1聚乙二醇环氧乙烷+甲氧离子→mPEGs→mPEGs的活化→活化的mPEGs+蛋白质化学反应→分离纯化→产物鉴定降低蛋白类药物的免疫原性。利用线性、亲水、惰性的PEG与蛋白质共价结合，形成屏蔽，使外源蛋白质不被识别。有效防止蛋白类药物清除和降解。PEG的表面遮蔽作用使其不易被蛋白酶降解；蛋白质修饰后水合半径获得很大提高，使之不易被肾小球滤出。有效提高蛋白类药物生物利用度。对于难溶性药物可以显著提高溶解性，延长药物在体内的半衰期有效提高蛋白质类分子对环境耐受能力，便于生物酶技术的推广和应用。蛋白药物未来29精选ppt3.2聚合物蛋白类药物单分子修饰3.2.2聚丙烯酰胺类聚合物高吸水性、良好抗蛋白质非特异性吸附能力、温度敏感特性（当温度升至最低临界溶液温度时因其水合能力降低而转变为憎水性聚合物，进而发生水合半径缩小和相分离，利用这一特性可以设计出智能分子开关）刘铮等运用单分子包埋方法，获得高稳定性的酶修饰物。主要通过蛋白质分子丙烯酰化，再使用过硫酸铵和四甲基二乙胺作为引发剂，双丙烯酰胺作为交联剂，包埋辣根过氧化氢酶(HRP)，得到高均一性的单分子包埋HRP。蛋白药物未来30精选ppt3.2聚合物蛋白类药物单分子修饰3.2.3两性离子聚合物优于PEG的抗蛋白质非特异性吸附能力。主要包括磷-铵(磷酰胆碱类)、磺-铵(磺酸甜菜碱类)、羧-铵(羧酸甜菜碱类)三大类两性离子材料。羧-铵(羧酸甜菜碱类)的应用潜力尤为突出。1.甘氨酸类似物，细胞毒性低，能够调节体内的渗透压，还可以作为甲基供体，并能促进脂肪代谢。2.羧酸甜菜碱类与PEG相比，具有更好的耐生物氧化和更强的亲水性。3.具备更多的活化基团，羧基的活化可以直接与蛋白类药物的氨基偶合，剩余活性中间体能够水解，回到抗蛋白质非特异性吸附状态。4.分子的两性离子，对蛋白质修饰后，不会影响其表面电荷分布，蛋白质分子空间结构不会发生太大变化，生物活性较PEG修饰的有明显提高。蛋白药物未来31精选ppt3.3

单克隆抗体发展趋势抗体片段Fab抗体片段1.只含有一个Fab臂，分子量~50KD2.Fab区域含可变区和恒定区，可以与特异抗原结合3.有更好的穿透力已上市Fab抗体片段：ReoPro(重组嵌合Fab抗体片段，抗血小板凝集)Cimzia(聚乙二醇化人抗TNF-α抗体Fab片段,治疗中轴性脊柱关节炎)F(ab’)2片段1.两个Fab通过二硫键连接形成2.免疫原性降低3.半衰期延长已上市F(ab’)2片段：Anascorp(经蝎毒免疫后的马血浆制成，治疗蝎毒的孤儿药)单链抗体scFv1.只编码抗体重链可变区以及轻链(VH+VL)，通过多肽连接，形成单链抗体的可变区2.穿透力强，亲和力下降3.分子量在~25KDFDA还未批准有药物上市。在临床研究项目：Pexelizumab(Alexion公司)，现III期临床，主要治疗冠状动脉疾病。单区域抗体sdAb1.包含抗体可变结构域，分子量12~15KD2.VH约110个氨基酸3.对去污剂稳定，对热稳定FDA还未批准有药物上市。在临床研究项目：GSK的GSK1995057(人TNFR1的单结构域抗体)，现I期临床