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1、现代生物技术制药现代生物技术制药工艺学工艺学第一讲第一讲生物技术制药概论生物技术制药概论第二讲第二讲基因工程生物构建基因工程生物构建第三讲第三讲基因工程菌发酵制药工艺基因工程菌发酵制药工艺第四讲第四讲基因工程动物细胞培养制基因工程动物细胞培养制药工艺药工艺第五讲第五讲基因工程药物检测与质量基因工程药物检测与质量控制控制第一讲第一讲生物技术制药概论生物技术制药概论第一节第一节生物技术药物生物技术药物 一、生物技术药物一、生物技术药物 1.1.分类分类 生物技术药物：利用生物机体、组织、细生物技术药物：利用生物机体、组织、细胞，生产制造或从中分离得到的具有预防、胞，生产制造或从中分离得到的具有预防
2、、治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活治疗和诊断功能的药品，包括具有生物活性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性性的初级代谢和次级代谢产物、天然活性化合物及其类似物。化合物及其类似物。生物药物：生物药物：20世世纪纪80年年代代，用用现现代代生生物物技技术术生生产产的的治治疗疗性性药药物物，基基于于重重组组DNA技技术术和和杂杂交交瘤瘤技技术术生生产产的的药药物物，不不包包括括直直接接从从天天然然组组织织、血血液液等等中提取的治疗性蛋白质。中提取的治疗性蛋白质。随随着着生生物物技技术术的的发发展展，以以核核酸酸为为基基础础的的治治疗疗性药物也属于生物药物。性药物也属于生物药物。除了治疗性药物外，
3、也包括体外诊断试剂。除了治疗性药物外，也包括体外诊断试剂。在在制制药药领领域域，生生物物技技术术药药物物、生生物物技技术术产产品品、生物技术制品互换使用。生物技术制品互换使用。美美国国制制药药研研究究与与制制造造者者（PhTMA）在在其其相相关的报告中经常使用生物技术药物。关的报告中经常使用生物技术药物。生生物物技技术术药药物物包包括括重重组组DNA、单单克克隆隆抗抗体体、杂杂交交瘤瘤和和细细胞胞系系生生产产的的药药物物，也也包包括括细细胞胞和和组组织织来来源源的的药药物物及及基基因因治治疗疗药药物物。虽虽然然与与生生物物药药物物的的范范畴畴有有重重叠叠，但但生生物物技技术术药药物物的的范范围
4、围更更大大。生生物物药药物物是是1520年年以以前前药药物物的的一一个亚类，生物技术药物的历史较长、含义广。个亚类，生物技术药物的历史较长、含义广。生生物物技技术术就就是是整整合合自自然然科科学学和和工工程程科科学学，获获得得应应用用生生物物，生生产产细细胞胞产产品品和和分分子子产产品品。所所以以生生物物技技术术药药物物应应该该包包括括任任何何生生物物技技术术手手段段和和方方法法（部部分分或或全全部部）生生产产的的药药物物，包包括括传传统统生生物物技技术术方方法法，如如非非重重组组蛋蛋白白，从从天天然然资资源源如如微微生生物物中中分分离离提提取取的的抗抗生生素素或或半半合合成成抗抗生生素素，植
5、植物物来来源源的的提提取取药药物物和和细细胞胞培培养养药药物。物。按按照照来来源源可可把把生生物物技技术术药药物物分分为为微微生生物物药药物、植物药物和动物（包括人）药物等。物、植物药物和动物（包括人）药物等。制制造造工工艺艺：化化学学合合成成药药物物、生生物物合合成成药药物物、半半合成药物和中药合成药物和中药制制造造生生产产技技术术:微微生生物物发发酵酵药药物物、植植物物组组织织培培养养药药物物、动动物物细细胞胞培培养养药药物物、动动物物组组织织和和血血液制剂药物、免疫抗体药物等。液制剂药物、免疫抗体药物等。化化学学本本质质和和特特征征：重重组组药药物物、基基因因药药物物、天天然然药物和合成
6、、半合成药物。药物和合成、半合成药物。重重组组药药物物：重重组组多多肽肽和和蛋蛋白白质质药药物物、细细胞胞因因子子、受受体体、单单克克隆隆抗抗体体和和基基因因工工程程抗抗体体、重重组疫苗和重组多价疫苗等。组疫苗和重组多价疫苗等。基基因因药药物物：反反义义核核酸酸药药物物、基基因因治治疗疗药药物物、DNA疫苗和核酶等。疫苗和核酶等。天天然然药药物物：来来自自动动物物、植植物物、微微生生物物和和海海洋洋生物的天然产物。生物的天然产物。生生化化药药物物：包包括括从从动动物物组组织织或或脏脏器器等等中中分分离离提提取取的的氨氨基基酸酸类类、多多肽肽和和蛋蛋白白质质类类、酶酶与与辅辅酶酶类类、核核酸酸及
7、及其其衍衍生生物物类类、多多糖糖类类、脂脂类类、生长因子类等生长因子类等药物药物生物技术药物生物技术药物生物药物生物药物重组蛋白质重组蛋白质是是是是单克隆抗体单克隆抗体是是是是天然材料中直接提取的多肽、蛋白质天然材料中直接提取的多肽、蛋白质是是否否治疗性基因药物治疗性基因药物是是是是反义寡核苷酸（直接化学合成）反义寡核苷酸（直接化学合成）是是否否反义寡核苷酸（生物酶法合成）反义寡核苷酸（生物酶法合成）是是是是直接化学合成的多肽直接化学合成的多肽否否否否天然材料中获得的抗生素、半合成抗生素天然材料中获得的抗生素、半合成抗生素是是否否植物来源的天然药物或半合成药物植物来源的天然药物或半合成药物是是
8、否否细胞或组织制剂细胞或组织制剂是是否否 在在有有关关法法规规中中，经经常常出出现现的的术术语语是是生生物物制制品品(中中国国、美美国国使使用用)或或生生物物反反应应修修饰饰剂剂（美美国国使使用用）、生物医药产品（欧盟使用）。生物医药产品（欧盟使用）。美美国国FDA对对生生物物制制品品的的定定义义是是病病毒毒、治治疗疗性性血血清清、毒毒素素、抗抗毒毒素素、疫疫苗苗、血血液液、血血液液成成分分及及其其衍衍生生物物、变变应应原原性性制制剂剂及及类类似似产产品品、胂胂凡凡钠钠明明及及其其衍衍生生物物，用于预防、治疗疾病。用于预防、治疗疾病。这这个个定定义义并并没没有有包包括括所所有有生生物物来来源源
9、的的药药物物。传传统统的的生生物物制制品品包包括括疫疫苗苗、类类毒毒素素、血血液液制制品品和和代代谢谢制制剂剂，但但现现在在也也包包括括重重组组蛋蛋白白质质和和核核酸酸药药物物。生生物物反反应应修修饰饰剂剂是是激激素素、神神经经活活性性物物质质、免免疫疫活活性性物物质质的的总总称称，它们在细胞水平上起作用。它们在细胞水平上起作用。中国的生物制品规程也对生物制品的定义：中国的生物制品规程也对生物制品的定义：以以微微生生物物、寄寄生生虫虫、动动物物毒毒素素、生生物物组组织织为为起起始始材材料料，采采用用生生物物学学工工艺艺或或分分离离纯纯化化技技术术制制备备，并并以以生生物物学学技技术术和和分分析
10、析技技术术控控制制中中间间产产物物和和成成品品质质量量制制成成的的生生物物活活性性制制剂剂，包包括括菌菌苗苗、疫疫苗苗、毒毒素素、类类毒毒素素、免免疫疫血血清清、血血液液制制品品、免免疫疫球球蛋蛋白白、抗抗原原、抗抗体体、变变态态反反应应原原、细细胞胞因因子子、激激素素、酶酶、发发酵酵产产品品、单单克克隆隆抗抗体体、DNA重重组组产产品品和和体体外外免免疫疫诊诊断断制制品等。品等。生物制品分类：生物制品分类：预防用生物制品预防用生物制品治疗用生物制品治疗用生物制品诊断用品诊断用品菌苗菌苗抗血清与抗毒素抗血清与抗毒素细菌学试剂细菌学试剂疫苗疫苗血液制品血液制品免疫试剂免疫试剂类毒素类毒素细胞因子
11、细胞因子临临床床化化学学试试剂剂2.2.重要的微生物药物重要的微生物药物抗生素：链霉素，头孢霉素；链霉菌，青霉菌抗生素：链霉素，头孢霉素；链霉菌，青霉菌氨基酸：谷氨酸等氨基酸：谷氨酸等20余种，放线菌，真菌余种，放线菌，真菌维生素：维生素维生素：维生素A，B2，霉菌，丙酸菌，酵母，霉菌，丙酸菌，酵母核核苷苷酸酸和和核核苷苷：肌肌苷苷酸酸和和肌肌苷苷，杆杆菌菌，放放线线菌菌，酵酵母，青霉母，青霉酶酶：淀淀粉粉酶酶，纤纤维维素素酶酶，蛋蛋白白酶酶，天天门门冬冬酰酰胺胺酶酶，链激酶，葡激酶；米曲霉，黑曲霉，链霉菌链激酶，葡激酶；米曲霉，黑曲霉，链霉菌酶抑制剂：洛伐他丁，辛伐他丁；曲霉，链霉菌酶抑制剂
12、：洛伐他丁，辛伐他丁；曲霉，链霉菌免疫调节剂：环孢菌素免疫调节剂：环孢菌素A；光泽柱孢菌，链霉菌；光泽柱孢菌，链霉菌抗抗生生素素:一一类类在在低低浓浓度度下下就就能能选选择择性性地地抑抑制制或或影响其它生物的生命过程的次级代谢产物。影响其它生物的生命过程的次级代谢产物。天然抗生素约天然抗生素约9000种，种，半合成抗生素有半合成抗生素有7000多种，多种，具有临床应用价值的近具有临床应用价值的近500种，种，已经大规模工业生产的抗生素达已经大规模工业生产的抗生素达100多种。多种。种类种类药物举例药物举例生产菌生产菌抗菌机理与应用抗菌机理与应用内酰胺类内酰胺类头孢霉素头孢霉素 头孢霉头孢霉抑制
13、细胞壁抑制细胞壁氨基糖苷类氨基糖苷类链霉素链霉素链霉菌链霉菌抑制蛋白合成抑制蛋白合成大环内酯类大环内酯类红霉素红霉素链霉菌链霉菌抑制蛋白合成抑制蛋白合成多烯类多烯类两性霉素两性霉素链霉菌链霉菌破坏细胞膜破坏细胞膜四环素类四环素类四环素四环素链霉菌链霉菌抑制蛋白合成抑制蛋白合成糖肽类糖肽类万古霉素万古霉素无枝酸菌无枝酸菌抑制细胞壁抑制细胞壁多肽类多肽类杆菌肽杆菌肽杆菌杆菌破坏细胞膜破坏细胞膜蒽环类蒽环类柔红霉素柔红霉素链霉菌链霉菌抑抑制制RNA和和DNA合成。合成。3.重要的植物药物重要的植物药物很很多多植植物物来来源源的的药药物物已已经经能能化化学学合合成成，还还有有一一部部分分直直接接分分离
14、离提提取取，或或修修饰饰加加工工的的半半合合成成药药物物。其其中中部部分已经用植物细胞大规模培养进行生产。分已经用植物细胞大规模培养进行生产。生生物物碱碱：阿阿托托品品，可可卡卡因因，吐吐根根，奎奎宁宁，长长春春碱碱，长春新碱，喜树碱，秋水仙碱长春新碱，喜树碱，秋水仙碱水杨酸：阿司匹林；萜类水杨酸：阿司匹林；萜类:紫杉醇紫杉醇香豆素香豆素:双香豆素双香豆素甾体甾体:地高辛，洋地黄苷地高辛，洋地黄苷酶：脲酶酶：脲酶,无花果蛋白酶无花果蛋白酶4.重要的动物药物重要的动物药物从从动动物物组组织织或或器器官官中中直直接接分分离离提提取取，蛋蛋白白质质类类药药物物可可以以用用基基因因工工程程技技术术制制
15、造造，非非蛋蛋白白质质药药物物包包括括甾甾体体类类激激素素、皮皮质质类类甾甾体体和和前前列列腺腺素素等等，大大多多数数已已化化学学合成。合成。胰胰腺腺：胰胰岛岛素素，高高血血糖糖素素，胰胰蛋蛋白白酶酶，胰胰酯酯酶酶，胰胰凝乳酶，凝乳酶，Dnase，弹性蛋白酶，弹性蛋白酶脑：脑磷脂，神经磷脂脑：脑磷脂，神经磷脂垂垂体体：生生长长素素，促促黄黄体体激激素素，加加压压素素，促促卵卵泡泡激激素素，促皮质激素促皮质激素肝脏：维生素，肝细胞生长因子，肝素，肝脏：维生素，肝细胞生长因子，肝素，RNA胸腺：胸腺素，胸腺肽胸腺：胸腺素，胸腺肽血血液液：凝凝血血酶酶，凝凝血血因因子子，血血红红素素，血血红红蛋蛋白
16、白，SOD，血浆，白蛋白，免疫球蛋白，纤溶酶，血浆，白蛋白，免疫球蛋白，纤溶酶甲状腺、鳃：降钙素甲状腺、鳃：降钙素胃黏膜：胃蛋白酶，胃膜素，双岐因子，凝乳酶胃黏膜：胃蛋白酶，胃膜素，双岐因子，凝乳酶尿：绒膜促性激素，尿激酶尿：绒膜促性激素，尿激酶心脏：细胞色素心脏：细胞色素C，辅酶，辅酶Q蛋清：溶菌酶蛋清：溶菌酶二、重要的重组生物药物二、重要的重组生物药物1.激素类药物激素类药物激激素素是是由由内内分分泌泌腺腺或或特特异异细细胞胞产产生生的的含含量量极极低低一一类类小分子，通过信使功能，起专一生理效应。小分子，通过信使功能，起专一生理效应。人人胰胰岛岛素素：胰胰岛岛细细胞胞，前前胰胰岛岛素素原
17、原跨跨膜膜运运输输，切切除除23aa信信号号肽肽，86aa的的胰胰岛岛素素原原。高高尔尔基基体体形形成成二二硫硫键键，切切除除C肽肽，成成熟熟的的胰胰岛岛素素分分泌泌到到胞胞外外，进进入入血血液液循循环环。成成熟熟的的胰胰岛岛素素由由AB双双链链组组成成，A链链21aa，B链链30aa，3对二硫键。对二硫键。生生理理功功能能广广泛泛，能能促促进进糖糖原原合合成成和和糖糖酵酵解解，产产生生ATP，降降低低血血糖糖含含量量，保保持持能能量量供供应应。重重组组人人胰胰岛岛素素:发发达达国国家家取取代猪或牛胰岛素，用于临床，主要治疗代猪或牛胰岛素，用于临床，主要治疗I型糖尿病。型糖尿病。生生长长素素:
18、垂垂体体前前叶叶分分泌泌的的一一种种促促进进生生长长的的激激素素。人人生生长长素素是是191aa的的单单链链球球蛋蛋白白，2对对二二硫硫键键。生生长长素素具具有有促促进进氨氨基基酸酸的的运运输输和和蛋蛋白白质质、核核酸酸的的合合成成代代谢谢，刺刺激激新新骨骨形形成成和和红红细细胞胞生生成成，加加速速生生长长。重重组组人人生生长长素素用用于于治治疗疗侏侏儒儒病病、慢慢性性肾肾功功能能衰衰竭竭、烧烧伤伤、创伤等。创伤等。心心钠钠素素即即心心房房利利钠钠多多肽肽（心心房房利利钠钠因因子子）：是是一一个个家家族族，心心钠钠素素、脑脑钠钠素素、C C型型利利钠钠肽肽。心心钠钠素素家家族族的的三三个个成成
19、员员分分子子为为环环状状结结构构，N N端端和和C C端端为为链链状状，1 1对对二二硫硫键键在在环环内内，存存在在高高度度保保守守序序列列和和区区域域。人人心心钠钠素素由由2828个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成，人人脑脑钠钠素素由由3232个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成。重重组组人人心心钠钠素素日日本本上上市市，用用于于心心衰衰治治疗，我国也进入临床实验。疗，我国也进入临床实验。降降钙钙素素:甲甲状状腺腺滤滤泡泡旁旁细细胞胞产产生生的的激激素素，生生理理功功能能是调节钙磷代谢，维持内环境的稳定。是调节钙磷代谢，维持内环境的稳定。33aa的的多多肽肽激激素素，不不同同种种类类活活性性差差异
20、异较较大大，非非脊脊椎椎动动物物如如鱼鱼类类比比哺哺乳乳动动物物的的活活性性高高。目目前前使使用用的的是是天然提取的猪、人、鳗鱼、化学合成的等。天然提取的猪、人、鳗鱼、化学合成的等。基因工程重组鲑鱼钙降素于基因工程重组鲑鱼钙降素于1999年在欧洲上市。年在欧洲上市。主主要要用用于于骨骨质质疏疏松松、高高钙钙血血症症、Pagets病病等等，骨骨量减少，更新机能障碍等疾病的治疗。量减少，更新机能障碍等疾病的治疗。高血糖素：低血糖症；高血糖素：低血糖症；促甲状腺素：治疗和诊断促甲状腺素：治疗和诊断促卵泡激素：停止排卵和超排卵促卵泡激素：停止排卵和超排卵种类种类商品名商品名胰岛素胰岛素Humulin，
21、Novolin，Humalog，Lantus生长素生长素Humatrope，Nutropin，Saizen,BioTropin，Genotropin，Norditropin，Protropin,Serostim高血糖素高血糖素Glucogen促促 甲甲 状状 腺腺素素Thyrogen促促 卵卵 泡泡 激激素素ConalF，Puregon,Follistin2.细胞因子药物细胞因子药物细细胞胞因因子子：各各种种细细胞胞合合成成并并分分泌泌的的小小分分子子多多肽肽类类因因子子，调调节节机机体体的的生生理理功功能能，参参与与细细胞胞的的增增殖殖、分分化化、免疫、移植排斥、凋亡等过程。免疫、移植排斥、
22、凋亡等过程。干干扰扰素素：IFN-，。IFN-约约有有25种种亚亚型型，165166aa，2个个二二硫硫键键，无无N糖糖化化位位点点。IFN-有有4 4个个亚亚型型，166aa，1个个二二硫硫键键。IFN-有有4以以上上个个亚亚型型，由由143个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成，无无二二硫键，硫键，2个个N糖化位点。糖化位点。重重组组、干干扰扰素素均均已已上上市市，治治疗疗白白血血病病、慢慢性性病病毒毒感感染染如如乙乙肝肝、丙丙肝肝、单单纯纯疱疱症症病病毒毒等等，治治疗多发性硬化症，疗多发性硬化症，治疗类风湿关节炎等。治疗类风湿关节炎等。白细胞介素白细胞介素:介介导导白白细细胞胞之之间间相相互互
23、作作用用的的一一些些细细胞胞因因子子,现现已已命命名名至至IL23。只只有有IL-2和和IL-11被被开开发发成成基基因因工工程程药药物物而而上上市市。IL2由由133aa组组成成，1个个链链内内二二硫硫键键，糖糖蛋蛋白白。IL11由由178aa组组成成，无无二二硫硫键键和和糖糖基基化化。IL2用用于于癌癌症症辅辅助助治治疗疗，IL11与与GCSF联联合合使用，纠正化疗导致的粒细胞和血小板减少症。使用，纠正化疗导致的粒细胞和血小板减少症。集集落落刺刺激激因因子子:是是指指能能刺刺激激造造血血细细胞胞在在半半固固体体培培养养基基上上形形成成细细胞胞集集落落的的细细胞胞因因子子，是是一一类类造造血
24、血细细胞胞生生长长因因子子。MCSF，GMCSF，MultiCSF，EPO，SCF，TPO等。等。粒粒细细胞胞集集落落刺刺激激因因子子G-CSF是是174aa，2对对二二硫硫键键。GM-CSF是是127aa，2对对二二硫硫键键。M-CSF是是522aa，3对对二二硫硫键键。它它们们都都具具有有N糖糖化化位位点点，有有信信号号肽，分泌时被切除。肽，分泌时被切除。重重组组人人G-CSF、GM-CSF、M-CSF均均已已上上市市，刺刺激激骨骨髓髓中中粒粒细细胞胞和和巨巨噬噬细细胞胞增增殖殖，集集落落形形成成，增增强强免免疫疫，用用于于血血细细胞胞减减少少症症、再再生生障障碍碍性性贫贫血血及及化化疗疗
25、放疗癌症的辅助治疗。放疗癌症的辅助治疗。EPO是是165aa的的高高度度糖糖基基化化蛋蛋白白，2个个二二硫硫键键，糖糖基基（主主要要为为唾唾液液酸酸）对对活活性性至至关关重重要要。重重组组EPO用用于于治治疗疗透透析析性性贫贫血血或或其其他他贫贫血血，是是治治疗疗肾肾功功能能衰衰竭竭导致贫血的首选药物。导致贫血的首选药物。SCF:重重组组人人SCF主主要要作作用用于于早早期期造造血血干干细细胞胞，范范围围广广，但但专专异异性性差差，还还具具有有种种属属特特异异性性，单单独独使使用用活活性性低低。可可与与其其他他因因子子协协同同作作用用产产生生不不同同的的联联合合效效应应。一一般般与与G-SCF
26、联联合合使使用用，刺刺激激粒粒细细胞胞增增殖殖。与与EPO联联合合，刺刺激激早早期期红红细细胞胞的的增增殖殖，对对细细胞胞肥肥大大也也有增殖作用。有增殖作用。生生长长因因子子GF:对对细细胞胞生生长长具具有有促促进进作作用用的的因因子子，表表皮皮生生长长因因子子EGF、成成纤纤维维细细胞胞生生长长因因子子FGF、转转化化生长因子生长因子TGF、血小板生成素、血小板生成素TPO。EGF：53aa，3对对二二硫硫键键。重重组组人人EGF已已在在国国内内外外上上市市，大大肠肠杆杆菌菌和和酵酵母母细细胞胞表表达达。主主要要外外用用，治治疗疗烧伤、溃疡和外伤及外周神经系统疾病。烧伤、溃疡和外伤及外周神经
27、系统疾病。FGF：碱碱性性成成纤纤维维细细胞胞生生长长因因子子bFGF和和酸酸性性成成纤纤维维细细胞胞生生长长因因子子aFGF，等等电电点点分分别别为为5.4和和9.8，它它们们的的生生物物学学活活性性相相似似。其其实实FGF是是一一个个家家族族，其其成成员员已已经经鉴鉴定定出出22个个，重重组组FGF主主要要外外用用，治治疗疗烧烧伤伤及外周神经系统疾病。及外周神经系统疾病。TNF：肿肿瘤瘤坏坏死死因因子子，杀杀灭灭肿肿瘤瘤。巨巨噬噬细细胞胞产产生生TNF-，T T细细胞胞产产生生TNF-TNF-。TNFTNF具具有有广广泛泛生生物物学学效效应应，参参与与免免疫疫细细胞胞激激活活和和炎炎症症反
28、反应应，具具有有抗抗感感染染、抗抗病病毒毒、抗抗肿肿瘤瘤的的作作用用。国国外外重重组组TNFTNF已已进进入入临临床床阶段，用于肿瘤治疗，与化疗联合使用。阶段，用于肿瘤治疗，与化疗联合使用。TPO：332aa。重重组组TPO已已进进入入临临床床阶阶段段，主主要要用用于肿瘤病人的化疗所致血小板减少症。于肿瘤病人的化疗所致血小板减少症。种类种类商品名商品名IFN-1b赛诺金，干扰灵赛诺金，干扰灵IFN-2aReferonA，福康泰，来福隆，迪恩安，因特粉，贝尔芬，福康泰，来福隆，迪恩安，因特粉，贝尔芬IFN-2bIntronA，Rebetron，Alfatronol，Virtron，安达芬，隆化诺
29、，安达芬，隆化诺，保守保守IFN-InfergenIFN-Betaferon，Betaseron，Avonex，RedifIFN-1bActimmuneIL-2Proleukin，辛格尔，德路生，悦康仙，英路因，安特鲁克，辛格尔，德路生，悦康仙，英路因，安特鲁克IL-11NeumegaEPOEpogen，Procrit，Neorecormon，宁红欣，依普定，益比奥，宁红欣，依普定，益比奥GM-CSFLeukine，里亚尔，里亚尔G-CSFNeupogen，吉粒芬，吉粒芬PDGFRegranexTNF-Beromun3.溶血栓药物类溶血栓药物类溶溶血血栓栓药药物物是是纤纤溶溶酶酶原原激激活活剂
30、剂PA通通过过激激活活无无活活性性的的血血浆浆纤纤溶溶酶酶原原PLG，形形成成有有活活性性的的纤纤溶溶酶酶PLM.催催化化血血栓栓的的主主要要基基质质纤纤维维蛋蛋白白水水解解，使使血血栓栓溶溶解解，畅通血管。纤溶酶原激活剂有畅通血管。纤溶酶原激活剂有:组织型纤溶酶原激活剂组织型纤溶酶原激活剂tPA;尿尿激激酶酶原原激激活活剂剂uPA，哺哺乳乳动动物物产产生生的的可可直直接接激激活活PLG，而而由由细细菌菌产产生生的的链链激激酶酶SK和和葡葡激激酶酶SAK，可可间间接接激激活活PLG。TPA:527aa的的糖糖蛋蛋白白，有有17对对二二硫硫键键，3个个糖糖基基化化位位点点。细细菌菌表表达达产产物
31、物野野生生型型tPA分分子子量量大大，未未形形成成产产品品。哺哺乳乳动动物物细细胞胞（CHO）表表达达重重组组tPA已已在在美美国国于于1987年年上上市市，第第一个用动物细胞大规模生产的重组蛋白质药物。一个用动物细胞大规模生产的重组蛋白质药物。改型改型tPA:rPA和和TNK-tPA。RPA:是是tPAcDNA缺缺失失突突变变后后，用用大大肠肠杆杆菌菌表表达达的的单单链链无无糖糖基基化化蛋蛋白白质质，355aa，效效果果与与重重组组tPA相相同同，生生产产成成本本低低，血血浆浆中中半半衰衰期期延延长长。TNK-tPA:是是tPA个个别别氨氨基基酸酸突突变变后后，由由CHO表表达达的的糖糖基基
32、化化双双链链蛋蛋白白。527aa。PA、tPA、rPA和和TNK-tPA均均已已上市。上市。uPA:是是从从人人胚胚肾肾细细胞胞培培养养液液或或新新鲜鲜尿尿液液中中提提取取的的溶溶栓栓药药。单单链链尿尿激激酶酶型型纤纤溶溶酶酶原原激激活活剂剂由由411个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成，有有12对对二二硫硫键键.目目前前美美国国Abbot公公司司从从人人胚胚肾肾细细胞胞培培养养株株生生产产scu-PA，德德国国Grunenthal公公司司用用大大肠肠杆杆菌菌表表达达scu-PA，活活性性高高于于哺哺乳乳动动物物细细胞表达的糖基化胞表达的糖基化scu-PA。SK:从从溶溶血血性性链链球球菌菌培培养
33、养液液中中提提取取分分得得到到，415aa，是最早用于临床的溶栓药。，是最早用于临床的溶栓药。SAK:金金黄黄色色葡葡萄萄球球菌菌溶溶原原性性噬噬菌菌体体所所分分泌泌的的，136aa，是是单单链链无无二二硫硫键键的的蛋蛋白白质质。直直接接从从细细菌菌培培养养液液中中分分离离纯纯化化困困难难，含含量量很很低低。现现已已经经克克隆隆了了该该基基因因，并并实实现现了了大大肠肠杆杆菌菌和和枯枯草草杆杆菌菌表表达达，工工程程菌菌的的产产量量占总蛋白质的占总蛋白质的10%15。水水蛭蛭素素:从从水水蛭蛭中中发发现现的的一一种种凝凝血血酶酶抑抑制制剂剂，是是溶溶血血栓栓的的有有效效辅辅助助药药物物。天天然然
34、水水蛭蛭素素是是酸酸性性多多肽肽，含含有有65个个氨氨基基酸酸。水水蛭蛭素素可可用用大大肠肠杆杆菌菌和和酵酵母母表表达达，1998年年美美国国、德德国国等等批批准准重重组组脱脱硫硫酸酸酯酯水水蛭蛭素素上上市市，应用于预防血栓和肝素相关的血小板减少症。应用于预防血栓和肝素相关的血小板减少症。4.受体、黏附分子药物受体、黏附分子药物细细胞胞表表面面分分子子包包括括受受体体和和黏黏附附分分子子。受受体体与与其其配配体体结结合合后后，经经信信号号传传导导，引引起起细细胞胞的的功功能能和和行行为为发发生生改改变变。黏黏附附分分子子是是由由细细胞胞产产生生的的介介导导细细胞胞与与细细胞胞间间或或细细胞胞与
35、与基基质质间间相相互互接接触触和和结结合合的的一一类类分分子子，分分布布于细胞表面。于细胞表面。很很多多黏黏附附分分子子就就是是受受体体。根根据据人人类类白白细细胞胞分分化化抗抗原原的的国国际际协协作作组组会会议议的的命命名名，把把识识别别同同一一分分化化抗抗原原的的单单克克隆隆抗抗体体归归为为同同一一个个分分化化群群CD，许许多多黏黏附附分分子子和和受受体体被被命命名名为为CD分分子子。在在多多数数情情况况下下，CD分分子子和黏附分子或受体的名称可以通用。和黏附分子或受体的名称可以通用。重重组组CD分分子子与与天天然然的的CD竞竞争争性性结结合合配配体体，作作为为阻阻断断剂剂，封封闭闭信信号
36、号传传导导，治治疗疗天天然然CD分分子子功功能能异异常引发的疾病。常引发的疾病。与与抗抗体体相相比比，重重组组CD分分子子没没有有免免疫疫应应答答反反应应，安安全全性性好好。但但存存在在问问题题要要求求真真核核表表达达系系统统，技技术术设设备备和和条条件件要要求求高高，规规模模生生产产较较困困难难，成成本本高高；半半衰衰期期短短，给给药药量量大大。其其策策略略是是采采用用与与抗抗体体结结合合，在在CD分分子子的的C端端融融合合IgG的的Fc片片段段，表表达达融融合合蛋蛋白白，形形成成免免疫疫黏黏附附素素。已已上上市市的的有有Immunex公公司司的的可可溶溶性性TNF受受体体IIFc融融合合蛋
37、蛋白白，用用于于治治疗疗类类风风湿湿关关节节炎炎和和慢慢性性心心衰衰。其其他他的的进进入入临临床床阶阶段段的的可可溶溶性性CD54、可可溶溶性性IL4受受体体、可可溶溶性性LFA3/IgG1融融合蛋白等。合蛋白等。5.重组融合蛋白药物重组融合蛋白药物将将两两种种或或两两种种以以上上的的功功能能蛋蛋白白质质的的基基因因重重组组，产产生生新新的的融融合合蛋蛋白白质质，可可发发挥挥超超越越其其单单分分子子的的生生物物学学活活性性。主主要要有有细细胞胞因因子子之之间间融融合合，如如IFN-/IL-2、IFN-/TNF2、IL-2/IL-6、GM-CSF/IL-3。细细胞胞因因子子与与抗抗原原或或抗抗体
38、体之之间间的的融融合合，如如Id/GM-CSF、Id/IL2、Id/IL4等等，细细胞胞因因子子部部分分可可大大大大提提高高Id部部分分的的抗抗原原性性。细细胞胞因因子子与与毒毒素素或或抑抑制制因因子子之之间间融融合合，白喉毒素白喉毒素/IL-2、GM-CSF/LIF等。等。上上市市的的重重组组融融合合蛋蛋白白药药物物有有Ontak，IL-2融融合合的的白白喉喉毒毒蛋蛋白白，靶靶向向治治疗疗皮皮肤肤T细细胞胞淋淋巴巴瘤瘤。Enbrel是是TNF可可溶溶性性受受体体融融合合IgG片片段段，治治疗疗类类风风湿湿性性关关节节炎。炎。三、疫苗三、疫苗 主主要要用用于于健健康康人人群群的的一一类类预预防
39、防性性生生物物药药物物。包包括括蛋白质、多糖、核酸等。蛋白质、多糖、核酸等。根据病原生物体分类：根据病原生物体分类：菌菌苗苗:细细菌菌性性抗抗原原制制剂剂;疫疫苗苗:病病毒毒性性抗抗原原制制剂剂，但但现在统称为疫苗。现在统称为疫苗。根据制造技术分类：根据制造技术分类：传传统统疫疫苗苗包包括括灭灭活活疫疫苗苗、减减毒毒活活疫疫苗苗和和亚亚单单位位疫疫苗苗；新新型型疫疫苗苗是是指指用用基基因因工工程程技技术术研研制制的的疫疫苗苗，基基因因工工程程亚亚单单位位疫疫苗苗、载载体体疫疫苗苗、核核酸酸疫疫苗苗、多多抗抗联联合疫苗、重组多价疫苗等。合疫苗、重组多价疫苗等。基基因因工工程程疫疫苗苗：用用重重组
40、组DNA技技术术克克隆隆保保护护性性抗抗原原基基因因，用用表表达达出出的的抗抗原原产产物物或或重重组组体体本本身身制制备备成成疫疫苗。苗。基基因因工工程程亚亚单单位位疫疫苗苗用用微微生生物物表表达达抗抗原原，纯纯化化后后制制备备成成疫疫苗苗。最最成成功功的的是是酵酵母母和和CHO表表达达的的乙乙肝肝表表面面抗抗原原，纯纯化化后后制制备备的的乙乙肝肝疫疫苗苗，高高效效、价价廉廉、安安全，已取代了传统的血源疫苗。全，已取代了传统的血源疫苗。蛋蛋白白质质工工程程疫疫苗苗是是对对抗抗原原基基因因进进行行改改造造，如如突突变变、缺失、插入等，增加免疫原性，扩大反应谱。缺失、插入等，增加免疫原性，扩大反应
41、谱。核核酸酸疫疫苗苗或或基基因因疫疫苗苗是是用用能能够够表表达达抗抗原原的的基基因因制制备备成成的的疫疫苗苗。其其本本质质是是核核酸酸，可可以以是是DNA，也也可可以以是是RNA。基基因因工工程程载载体体疫疫苗苗和和基基因因缺缺失失活活疫疫苗苗：本本质质是是菌菌苗苗，把把抗抗原原的的基基因因重重组组到到微微生生物物体体内内，筛筛选选得得到到用用表表达达抗抗原原基基因因的的重重组组微微生生物物，进进而而以以微微生生物物为为载载体体制制备备成成疫疫苗苗。多多为为活活疫疫苗苗，载载体体为为指指定定的的微微生生物物菌菌株株，如如痘痘苗苗病病毒毒、脊脊灰灰病病毒毒、腺腺病病毒毒、卡卡介介苗苗等等。也也可
42、可用用非非复复制制型型载载体体，即即微微生生物物进进入入人人体体后后，不不能能繁繁殖殖，但但能能进进行行DNA的的复复制制、转转录录和和蛋蛋白白质质的的表表达达，能能产产生生抗抗原原刺刺激激机机体体发发生生免免疫疫反反应应，提提高高了了载载体体的的安安全性。全性。DNA疫疫苗苗：将将外外源源目目的的基基因因片片段段构构建建在在DNA质质粒粒中中，重重组组后后的的DNA导导入入机机体体后后可可表表达达目目标标蛋蛋白白，刺刺激激机机体体的的免免疫疫系系统统，而而达达到到预预防防某某种种疾疾病病的的生生物物制制剂剂。DNA疫疫苗苗是是质质粒粒DNA，它含有宿主疫苗应答的抗原基因。，它含有宿主疫苗应答
43、的抗原基因。细细菌菌减减毒毒活活疫疫苗苗卡卡介介苗苗，伤伤寒寒疫疫苗苗，霍霍乱乱疫疫苗苗，布布氏氏菌菌疫疫苗苗，炭炭疽疽疫疫苗苗，痢痢疾疾疫疫苗苗病病毒毒减减毒毒活活疫疫苗苗牛牛痘痘疫疫苗苗，脊脊髓髓灰灰质质炎炎疫疫苗苗，麻麻疹疹疫疫苗苗，腺腺病病毒毒疫疫苗苗，风风疹疹疫疫苗苗，黄黄热热病病疫疫苗苗，腮腮腺腺炎炎疫疫苗苗，甲甲肝肝疫疫苗苗，流流感感疫疫苗苗，水水痘痘疫疫苗苗，轮轮状病毒疫苗，乙脑炎疫苗状病毒疫苗，乙脑炎疫苗病病毒毒全全灭灭活活疫疫苗苗流流感感疫疫苗苗，脊脊髓髓灰灰质质炎炎疫疫苗苗，甲甲肝肝疫疫苗苗，乙乙脑脑炎炎疫疫苗苗，流流行行性性出出血热疫苗，斑疹伤寒疫苗血热疫苗，斑疹伤寒疫
44、苗细细菌菌全全灭灭活活疫疫苗苗霍霍乱乱疫疫苗苗，百百日日咳咳疫疫苗苗，鼠鼠疫疫疫疫苗，伤寒疫苗苗，伤寒疫苗上市的灭活疫苗上市的灭活疫苗病病 毒毒 亚亚单单 位位 疫疫苗苗乙肝疫苗，流感嗜血杆菌疫苗乙肝疫苗，流感嗜血杆菌疫苗细细 菌菌 亚亚单单 位位 疫疫苗苗肺肺炎炎链链球球菌菌疫疫苗苗，沙沙门门氏氏ViVi多多糖糖疫疫苗苗，无无细细胞胞百百日日咳咳疫疫苗苗，A A型型和和C C型型脑脑膜膜炎炎球菌疫苗球菌疫苗病病 毒毒 结结合疫苗合疫苗类毒素类毒素细细 菌菌 结结合疫苗合疫苗B B型型流流感感嗜嗜血血杆杆菌菌疫疫苗苗，破破伤伤风风疫疫苗苗，百喉疫苗百喉疫苗上市的亚单位和结合疫苗上市的亚单位和结
45、合疫苗二二 联联疫苗疫苗甲甲乙乙型型肝肝炎炎联联合合疫疫苗苗，乙乙型型肝肝炎炎、B B型型流流感感嗜嗜血血杆杆菌菌联联合合疫疫苗苗，麻麻疹疹、风风疹联合疫苗。疹联合疫苗。三三 联联疫苗疫苗百百白白破破联联合合疫疫苗苗，无无细细胞胞百百白白破破联联合合疫疫苗苗，三三价价口口服服脊脊髓髓灰灰质质炎炎减减毒毒活活疫疫苗苗，三三价价脊脊髓髓灰灰质质炎炎灭灭活活疫疫苗苗，麻麻疹疹、流行性腮腺炎、风疹联合疫苗。流行性腮腺炎、风疹联合疫苗。上市的联合疫苗上市的联合疫苗四四 联联疫苗疫苗百百白白破破、B B型型流流感感嗜嗜血血杆杆菌菌联联合合疫疫苗苗，百百白白破破、乙乙型型肝肝炎炎联联合合疫疫苗苗，百百白白破
46、、灭活脊髓灰质炎联合疫苗。破、灭活脊髓灰质炎联合疫苗。五五 联联疫苗疫苗百百白白破破、B B型型流流感感嗜嗜血血杆杆菌菌、乙乙型型肝肝炎炎联联合合疫疫苗苗，联联合合疫疫苗苗，百百白白破破、灭灭活活脊脊髓髓灰灰质质炎炎、B B型型流流感感嗜嗜血血杆杆菌菌联合疫苗。联合疫苗。种类种类药物药物应用应用乙肝乙肝RebivaxRebivax乙肝疫苗乙肝疫苗二二联联疫疫苗苗Comvax ProvaxComvax Provax抗乙型流感、乙疫苗肝抗乙型流感、乙疫苗肝联联合合疫疫苗苗TritantixTritantix抗抗乙乙肝肝、白白喉喉、破破伤伤风风、百日咳疫苗百日咳疫苗联联合合疫疫苗苗TwinixTwi
47、nix抗甲乙肝免疫剂抗甲乙肝免疫剂联联合合疫疫苗苗PrimavaxPrimavax抗抗白白喉喉、破破伤伤风风、乙乙肝肝疫疫苗苗含有含有HBsAg的重组疫苗的重组疫苗四、基因药物四、基因药物包包括括细细胞胞因因子子、活活性性多多肽肽、受受体体的的基基因因，也也称称DNA药药物物。广广义义的的基基因因药药物物还还包包括括反反义义核核酸酸和和基基因因转转录录调调控控的的药药物物，主主要要针针对对基基因因遗遗传传缺缺陷陷引引起起的的疾疾病病。将将具具有有治治疗疗意意义义的的正正常常基基因因重重组组到到真真核核表表达达载载体体上上，用用一一定定方方法法导导入入体体细细胞胞内内，利利用用胞胞内内的的原原料
48、料，进进行行基基因因的的转转录录表表达达，合合成成并并分分泌泌释释放放蛋蛋白白质质或或肽肽产产物物，替替换换或或封封闭闭其其中中异异常常或或致致病病基基因因，得得到到治治疗疗相相关关疾疾病病的的目目的的。基基因因药药物物可可望望治治疗疗400余余种种遗传疾病。遗传疾病。医药产业的第四次革命。医药产业的第四次革命。基因药物还处于实验研究阶段，许多技术和伦理问题基因药物还处于实验研究阶段，许多技术和伦理问题反反义义核核酸酸药药物物是是指指用用反反义义技技术术研研制制的的药药物物。根根据据碱碱基基互互补补原原理理，用用人人工工合合成成或或生生物物合合成成的的特特定定互互补补寡寡核核苷苷酸酸片片段段，
49、与与特特定定的的基基因因或或RNA发发生生杂杂交交，抑抑制制或或封封闭闭基基因因表表达达，阻阻断断相相应应有有害害蛋蛋白白质质的的合合成成，干干扰扰了了遗遗传传信信息息从从核核酸酸向向蛋蛋白白质质的的传传递递，达达到到治治疗疗疾病的目的。疾病的目的。反反义义寡寡核核苷苷酸酸药药物物是是以以4种种核核苷苷酸酸为为基基础础化化学学合合成成。天天然然的的寡寡核核苷苷酸酸很很容容易易被被体体内内的的核核酸酸酶酶降降解解，因因此此在在合合成成的的同同时时进进行行化化学学修修饰饰，改改变变物物化化学学性性质质，降降低低核核酸酸酶酶的的敏敏感感性性，增增加加稳稳定定性性、生生物物利利用用度度和和靶靶基因的结
50、合特异性。基因的结合特异性。FDA批批准准ISIS/CIBA ISIS/CIBA VisionVision公公司司Vitravene上上市市，第第一一个个反义核酸药物，治疗艾滋病人晚期发生的视网膜炎反义核酸药物，治疗艾滋病人晚期发生的视网膜炎。第二节第二节现代生物技术制药的特征现代生物技术制药的特征药物制造过程包括基础设施的设计和布局、生物药物制造过程包括基础设施的设计和布局、生物药物来源、上下游过程和最终产品的分析等几个阶药物来源、上下游过程和最终产品的分析等几个阶段。段。药物的制造必须受到高度严格控制，不仅药品安全、药物的制造必须受到高度严格控制，不仅药品安全、有效，而且制造过程的各个方面