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1、基因工程药物研究基因工程药物研究进展进展 outline一一. 基因工程药物基因工程药物二二. 基因工程制药概述基因工程制药概述三三. 我国基因工程药物研究最新进展我国基因工程药物研究最新进展四四. 发展前景发展前景一一. 基因工程药物基因工程药物 基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母
2、菌、动物或动物细胞、受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。即基因疫苗或药物。 在医学和兽医学中应用正在医学和兽医学中应用正逐步推广。逐步推广。 二二. 基因工程制药概述基因工程制药概述 基因工程制药是随着生物技术革命而发展以来的。基因工程制药是随着生物技术革命而发展以来的。1980年，美国通过年，美国通过Bayh-Dole 法案，授予科学家法案，授予科学家Herbert Boyer 和和 Stanley C
3、ohen 基因克隆专利，这是现代生物制基因克隆专利，这是现代生物制药产业发展的里程碑。药产业发展的里程碑。1982年，第一个生物医药产品在年，第一个生物医药产品在美国上市销售，标志着生物制药业从此走入市场。美国上市销售，标志着生物制药业从此走入市场。牛胰岛素牛胰岛素生物制药业有不同于传统制药业的特点生物制药业有不同于传统制药业的特点1.生物制药具有靶向治疗作用生物制药具有靶向治疗作用2.生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困 境境3.生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性性4.生物制药具有较长
4、的产业链生物制药具有较长的产业链 生物制药这一系列的特点决定了其在生物制药这一系列的特点决定了其在21世纪国民世纪国民经济中的重要地位，历版中国药典收录的生物药物品经济中的重要地位，历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多。种也是逐渐增多。三三. 我国基因工程药物研究最新进展我国基因工程药物研究最新进展 近近20 年来年来, 我国基因药物与疫苗的研究、开发我国基因药物与疫苗的研究、开发和产业化从无到有获得了快速发展和产业化从无到有获得了快速发展, 逐步缩短了与先逐步缩短了与先进国家的差距。下面就近几年来我国基因工程药物进国家的差距。下面就近几年来我国基因工程药物在基础和临床研究方面取得的新进
5、展作一概述。在基础和临床研究方面取得的新进展作一概述。1 基因工程药物治疗肿瘤基因工程药物治疗肿瘤2 基因工程药物治疗病毒感染基因工程药物治疗病毒感染3 基因工程药物治疗心脑血管疾病基因工程药物治疗心脑血管疾病4 基因工程药物治疗其他疾病基因工程药物治疗其他疾病1 基因工程药物治疗肿瘤基因工程药物治疗肿瘤 高丽等研究基因重组荞麦胰蛋白酶抑制剂高丽等研究基因重组荞麦胰蛋白酶抑制剂( rBTI) 诱导诱导HL260 细胞凋亡的作用细胞凋亡的作用, 结果表明来自蓼科植物结果表明来自蓼科植物的重组荞麦胰蛋白酶抑制剂能够有效的抑制的重组荞麦胰蛋白酶抑制剂能够有效的抑制HL260 肿肿瘤细胞的生长。本研究
6、为植物小分子蛋白酶抑制剂在瘤细胞的生长。本研究为植物小分子蛋白酶抑制剂在抗肿瘤方面的应用提供了新内容抗肿瘤方面的应用提供了新内容, 也为基因重组植物也为基因重组植物蛋白药物的临床应用开创新的蛋白药物的临床应用开创新的思路。进一步研究这类药物有望思路。进一步研究这类药物有望使其成为一种理想的抗肿瘤靶向使其成为一种理想的抗肿瘤靶向治疗药物。治疗药物。荞麦荞麦 韩明勇等采用韩明勇等采用Lipofectamine2000 将携带人将携带人IL218 基因的质粒基因的质粒pCDNA3112hIL218 转导入转导入Bcap37 细胞中细胞中, 并筛选出阳性克隆。裸鼠致瘤实验和抗瘤实验表并筛选出阳性克隆。
7、裸鼠致瘤实验和抗瘤实验表明明IL218 基因转染降低了基因转染降低了Bcap37 细胞的肿瘤原性细胞的肿瘤原性, IL218 基因修饰的基因修饰的Bcap37 细胞具有明显的抗肿瘤作用。细胞具有明显的抗肿瘤作用。该研究为乳腺癌基因工程肿瘤疫苗的研制提供了实该研究为乳腺癌基因工程肿瘤疫苗的研制提供了实验基础。验基础。1 基因工程药物治疗肿瘤基因工程药物治疗肿瘤2 基因工程药物治疗病毒感染基因工程药物治疗病毒感染 杨延梅等应用安福隆杨延梅等应用安福隆( 第二代基因工程第二代基因工程A22b干扰素干扰素) 治疗慢性乙型病毒性肝炎患者治疗慢性乙型病毒性肝炎患者45 例例, 第第1 个月每天肌个月每天肌
8、肉注射肉注射1 次安福隆次安福隆500 万万u, 后改为隔天肌肉注射后改为隔天肌肉注射1 次次, 疗程为疗程为6 个月个月; 与给予甘利欣、维生素与给予甘利欣、维生素C等保肝药物治等保肝药物治疗的对照组疗的对照组47 例进行了比较。结果治疗组肝功能复常例进行了比较。结果治疗组肝功能复常率、率、HBV2DNA 阴转率、阴转率、HBeAg 阴转率、阴转率、HBeAb 阳转率阳转率均明显高于对照组并有显著统计学意义均明显高于对照组并有显著统计学意义( P 0101) 。该临床研究证明安福隆治疗慢性乙型病毒性肝炎疗效该临床研究证明安福隆治疗慢性乙型病毒性肝炎疗效确切确切 。2 基因工程药物治疗病毒感染
9、基因工程药物治疗病毒感染 胡立华等观察了重组基因工程药物干扰素胡立华等观察了重组基因工程药物干扰素( IF1Na2Ib) 与胸腺肽与胸腺肽al 联合治疗慢性乙型肝炎的疗效联合治疗慢性乙型肝炎的疗效,结果显示联合用药的强大抗病毒活性结果显示联合用药的强大抗病毒活性, 是目前治疗慢是目前治疗慢性乙型肝炎较为理想的方案。性乙型肝炎较为理想的方案。 左冰采用左冰采用A21 型基因工程干扰素型基因工程干扰素( rHuIF2N2a1)与无环鸟苷与无环鸟苷(ACV) 联合治疗联合治疗24 单纯疱疹病毒性角膜单纯疱疹病毒性角膜炎患者炎患者, 获得满意效果获得满意效果, 全组全组24 例中例中( 30 只眼只眼
10、) , 治愈治愈或基本治愈或基本治愈29 只眼只眼, 治愈率为治愈率为96.167% 。该临床研究。该临床研究证明应用证明应用A21 型基因工程干扰素可达到提高疗效型基因工程干扰素可达到提高疗效, 缩缩短病程的目的。短病程的目的。3 基因工程药物治疗心脑血管疾病基因工程药物治疗心脑血管疾病 余蓉等通过计算机分子设计余蓉等通过计算机分子设计, 预测了水蛭素预测了水蛭素12 肽通肽通过柔性肽过柔性肽(Gly) 3 与与r2PA 连接形成的融合蛋白的空间结连接形成的融合蛋白的空间结构与功能构与功能, 并构建了表达该融合蛋白的工程菌并构建了表达该融合蛋白的工程菌, 融合蛋融合蛋白表达后通过复性白表达后
11、通过复性, 得到了分子设计预期的具有较高得到了分子设计预期的具有较高溶栓抗凝双功能活性的新型蛋白。该研究首次将重组溶栓抗凝双功能活性的新型蛋白。该研究首次将重组水蛭素水蛭素HV3 的的C 末端末端12 肽与肽与rPA 基因融合基因融合, 具有作用半具有作用半衰期更长衰期更长, 选择性更高选择性更高, 抗原性、出血性等副作用更小抗原性、出血性等副作用更小等特点。体外活性分析证实该工程融合蛋白具有良好等特点。体外活性分析证实该工程融合蛋白具有良好的抗凝纤溶双功能的抗凝纤溶双功能, 具有成为新一代溶栓药的潜力具有成为新一代溶栓药的潜力。3 基因工程药物治疗心脑血管疾病基因工程药物治疗心脑血管疾病 余
12、榕捷等利用余榕捷等利用PCR 方法扩增纳豆激酶酶原基因方法扩增纳豆激酶酶原基因, 并并克隆到表达载体克隆到表达载体pET3c 上上, 构建表达构建表达pro2NK 和载体上和载体上22 氨基酸短肽的融合蛋白的表达质粒氨基酸短肽的融合蛋白的表达质粒pENK, 表达质粒表达质粒pENK 分别转化溶源化宿主菌分别转化溶源化宿主菌BL21 (DE3) pLysS2和和BL21( DE3)pLysS+ , 获得表达菌获得表达菌pENK2( DE3 ) pLysS2和和pENK2(DE3) pLysS+ 。SDS2PAGE 结果显示两菌株均表结果显示两菌株均表达达42kD的目的蛋白。纤维蛋白平板法显示表达
13、产物具的目的蛋白。纤维蛋白平板法显示表达产物具溶栓的活性溶栓的活性, 本研究为开发纳豆激酶成为新一代溶栓本研究为开发纳豆激酶成为新一代溶栓药物奠定了基础。药物奠定了基础。4 基因工程药物治疗其他疾病基因工程药物治疗其他疾病 成骨生长肽成骨生长肽(OGP) 是一种促进体外成骨细胞增殖和是一种促进体外成骨细胞增殖和体内成骨的多肽。利用人工合成的人成骨生长肽基因体内成骨的多肽。利用人工合成的人成骨生长肽基因, 与质粒与质粒pTYB2 重组重组, 转化大肠杆菌转化大肠杆菌E1coli BL21, 经异丙基经异丙基硫代硫代2B2D2半乳糖苷诱导半乳糖苷诱导, 融合蛋白在融合蛋白在E1coli 中得到表达
14、中得到表达, 经一步亲和层析纯化得到重组人成骨生长肽经一步亲和层析纯化得到重组人成骨生长肽( rhOGP) 。体外实验证明体外实验证明rhOGP 对成纤维细胞的增殖有促进作用对成纤维细胞的增殖有促进作用, 体内实验证明体内实验证明rhOGP 加速兔移植骨成活加速兔移植骨成活, 使血清中碱性使血清中碱性磷酸酶活性增高磷酸酶活性增高, 骨钙素增高。骨钙素增高。rhOGP 促进成骨促进成骨, 有可能有可能成为治疗骨移植及骨折愈合的有效药物。成为治疗骨移植及骨折愈合的有效药物。四四. 发展前景发展前景 基因工程技术的运用使药品开发发生了根本性基因工程技术的运用使药品开发发生了根本性的转变的转变, 治疗
15、性蛋白质分子设计与工程化已取得突破治疗性蛋白质分子设计与工程化已取得突破性进展性进展, 如今基因工程药物已进入第三代蛋白质治疗如今基因工程药物已进入第三代蛋白质治疗药物发展阶段。通过基因工程手段可以使过去一些药物发展阶段。通过基因工程手段可以使过去一些生产困难的产品生产困难的产品, 如激素、酶、抗体等生物活性物质如激素、酶、抗体等生物活性物质明显提高产品质量与收率明显提高产品质量与收率, 同时大幅度降低生产成本同时大幅度降低生产成本,提高患者的用药水平和生活质量。基因工程技术应提高患者的用药水平和生活质量。基因工程技术应用于药物研制是一项造福于人类的宏伟工程用于药物研制是一项造福于人类的宏伟工程, 随着科随着科学技术的发展学技术的发展, 基因工程药品必将会给人类带来巨大基因工程药品必将会给人类带来巨大的经济效益和社会效益。的经济效益和社会效益。 谢谢 谢！谢！
