蛋白类药物研究进展

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1、《蛋白类药物研究进展》-5--1蛋白类药物1.1蛋白类药物概述现代生物技术的发展，使得蛋白质药物的大规模生产成为现实，这类药物应用于临床的数量也越来越多。蛋白质药物是指多肽和基因工程药物、单克隆抗体和基因工程抗体、重组疫苗。与以往的小分子药物相比,蛋白质药物具有高活性、特异性强、低毒性、生物功能明确、有利于临床应用的特点。[1]随着蛋白质化学和分子生物学的发展,用于各种疾病治疗的蛋白质类药物的研制和应用已成为生物医药产业发展的热点。多肽和蛋白类药物副作用小，活性强。并具有标本兼治的功效，而且由于其成本低、成功率高、安全可靠，[2]已成为医药产品中的重要组成部分。但是

2、，蛋白类药物也有其稳定性差、膜通透性差、生物半衰期短等等缺点，影响了蛋白质药物的治疗潜力和临床应用。[3]1.2蛋白类药物的种类蛋白药物大致可以分为以下几类:多肽类激素药：包括人胰岛素、人生长激素、卵泡刺激激素和其他激素；人造血因子：包括重组人促红细胞生成素、粒细胞/单核细胞集落刺激因子GM-CSF、人血浆蛋白因子：包括重组人凝血因子Ⅷ、重组人凝血因子Ⅶ、重组人凝血因子Ⅸ、重组人抗凝血酶等等。[1]-5--1蛋白类药物的研究现状生物技术的发展促进了大分子生物活性物质的发现，用于治疗或诊断的多肽、蛋白质、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单克隆抗体等药物不断出现，国外已批

3、准上市的生物技术药物产品约90多种，进入临床实验的生物技术药品有369种，占美国临床实验药品的1/3，正在研究发展的大分子活性物质或药物达千种以上，生物技术药物的销售增长率在1998年到2004年每年增长12%～15％，生物技术药物已涉足于200多种疾病，其研究多数是针对癌症治疗，以及传染性疾病、神经性疾病、心血管疾病、呼吸系统疾病、艾滋病、自体免疫性疾病、皮肤病等。早在上世纪90年代，美国FDA即已批准可以进行临床研究的基因疗法达72种，年初国家食品药品监督管理局也批准了重组人p53腺病毒注射液的生产。由于半衰期短，生物技术药物的基本剂型是冻干注射剂或注射液，需要

4、长期频繁注射给药，面对生物大分子在稳定性及吸收等方面的困难，在研究和生产高质量的冻干粉针及溶液型注射剂的同时，发展多种途径给药的新剂型是制剂工业和研究的重要任务。我国国家食品药品监督管理局也批准了重组人p53腺病毒注射液的生产。[4]1.1蛋白类药物的合成1.1.1化学合成法用化学法合成多肽主要依赖于固相肽自动合成仪，它是将氨基端被保护的第1个氨基酸的羧基结合到一个不溶性载体上，使之固定，然后脱掉该氨基酸的氨基端保护基，再将第2个氨基端被保护的氨基酸的羧基与固定的第1个氨基酸的游离氨基缩合形成不溶性二肽，如此反复进行，最后经化学降解和脱保护基后，从载体上脱落目的多肽

5、。由于产率随每个氨基酸的缩合而递降，合成多肽的长度受到一定限制，一般在30～50氨基酸残基水平。目前，硫酯键介导的化学连接法已被成功地应用于较小蛋白质和蛋白质结构域的合成，其主要缺点是在连接位点需要特定的亲核性氨基酸残基。随着方法学的改进与发展，现在已经能够进行连续几个肽片断的连接，促红细胞生成素（EPO）变异体的合成就是一个成功的例子[5]。1.1.2化学—生物合成法化学—生物法合成蛋白质主要是利用分子克隆与生物工程技术将化学合成的小片断经特定的介导途径连接于大片断上，例如蛋白质内含子介导法，该法既解决了生物法合成的蛋白质局限于编码氨基酸又能避免化学合成法受到片断

6、大小限制。近年来，已成功地合成了一些多肽与蛋白质。[6]-5--1.1.1利用(His)6标识辅助合成法最近有报道用(His)6标识辅助蛋白质合成的方法[5]。该方法既利用硫酯键介导，又根据固相肽合成原理将2个或多个大片断缩合成多肽或蛋白质，并利用(His)6tag与Ni2+-NTA-树脂的亲和性快速纯化合成蛋白质。Bang和Kent利用该法合成了Crambin和Tetrat-ricopeptiderepeat。然而，利用亲和纯化柱，不可逆吸附是不可避免的，因而导致产率不够理想。[7]1.1.2蛋白质内含子介导法合成法蛋白质自剪接是细胞内蛋白质生物合成中后转译水平上

7、的一种加工过程，其主要元件是蛋白质内含子。自20世纪90年代蛋白质自剪接机理被阐明后，为利用蛋白质内含子介导蛋白质的连接奠定了基础。IPL不但可以连接化学合成的肽段，也可连接2个表达的大肽片断或蛋白质，大大拓宽了蛋白类药物制备的方法学。Arnold等首次成功地探索了IPL法半合成含有124个氨基酸残基的RNaseA。蛋白质内含子介导的蛋白质连接法在蛋白质的合成中具有重要意义：（1）它可以直接缩合大片段肽，而且产率高，从而使合成蛋白的大小远远超过蛋白介导的蛋白质连接化学合成法；（2）通过该方法可以对蛋白质进行模拟转录后修饰，如糖基化、磷酸化等；（3）通过该法可在蛋