长效重组蛋白药物的研究进展

中国生物工程杂志　China B i otechnol ogy,2006,26(2):79～82

综 述

长效重组蛋白药物的研究进展

戚　楠3

　马清钧

(军事医学科学院生物工程所　北京　100850)

摘要　重组蛋白药物经静脉和皮下注射后通常半衰期较短,目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物分子量;2、利用血浆药物平衡;3、减少免疫原性。针对构建突变体、PEG 化修饰和与血清白蛋白融合三种延长重组蛋白药物半衰期的方法,及其已上市的和正在研发中的长效重组蛋白药物的特征、半衰期和免疫原性问题进行了综述。

关键词　长效重组蛋白药物　半衰期　分子量　药物平衡　免疫原性　突变体　PEG 化　血清

白蛋白

中图分类号　Q819

收稿日期:2005212223 修回日期:20052122263电子信箱:qinan_8@hot m ail .com

重组蛋白药物是生物技术药物中很重要的一类,临床上一般通过静脉和皮下注射给药。经静脉和皮下注射后常伴有蛋白质降解,导致活性降低,生物利用度低,要达到需要的血药浓度和治疗效果需要反复给药,不仅给患者带来不便,且易产生耐受性,耐药性及免疫原性等不良反应,因此临床上需要研制长效的重组蛋白药物。

目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物的分子量,减少肾小球滤过率;2、利用游离型药物和结合型药物在血浆内形成平衡的特点,缓慢释放游离型蛋白药物,使结合型药物和游离型药物的平衡向游离型药物方向移动;3、减少异源蛋白的免疫原性,从而减少其体内清除率。现将常用延长半衰期技术应用于重组蛋白药物的进展作一介绍。

1　构建突变体

通过构建突变体延长蛋白药物半衰期,常用方法有1、增加蛋白药物的糖基化程度,通过糖基化一方面在蛋白药物表面增加了侧链,增加蛋白质稳定性,阻碍了蛋白酶对蛋白药物的降解作用,另一方面使蛋白药

物分子量增大,减少了肾小球滤过;2、通过形成缓释的微沉淀物,使释放游离型药物的时间延长。其已经研制成功并上市的药物如重组人EPO 突变体(Amgen 公司的A ranes p )和重组人胰岛素的突变体(Aventis 公司的Lantus )。

重组人EP O 有3个N 糖基化位点(as p24,as p38,

as p83),1个O 糖基化位点(Ser126)。重组人EP O 的O

糖基化与否与体内外活性及体内清除速率无关,而N 糖基化不完全的重组人EPO 体外活性正常,体内活性则降低到体外活性的1/500,且其体内清除率也明显加快。N 糖基化EPO 对热和pH 变化稳定,等电点P I 为

4.2～4.6,而未经糖基化EP O 等电点P I 为9.2

[1,2]

。由

此可以看出,N 糖基化对维持重组人EP O 活性和减少体内清除率有重要作用,在此基础上构建了重组人

EPO 突变体A ranesp 。A ranes p 有165个氨基酸,采用定

点突变技术,将其中5个氨基酸位点进行了改变,而与重组人EPO 不同,即A la30A sn,H is32Thr,Pro87Val,

Trp88A sn 和Pro90Thr,N 连接的寡糖链从原来的3条增

加到5条

[3]

,除as p24,asp38,as p83位点外,在30和

88两个位点多了两个N 连接寡糖链,从而使分子量从

原来的30kDa 增加到50kDa,在慢性肾衰病人中半衰期

由原来的4～13h 延长到平均49h

[4]

(27～89h )。

Lantus 是从大肠杆菌K12株表达的重组人胰岛素

中国生物工程杂志China B i otechnol ogy Vol.26No.22006

的突变体,在人胰岛素A链第21个位点将A sp突变成Gly;在B链碳端最后第30个位点加两个A rg,使胰岛素等电点P I由原来的pH4.0变为pH6.7。这种突变使其在酸性环境下为完全澄清溶液,一旦注入皮下组织(pH值提高)则因为等电点特性,变成不溶的微沉淀物[5],可持续释放,最终进入血液,形成一平稳、长时间、无尖峰的药物浓度曲线,趋近于正常生理胰岛素的基础分泌曲线。和重组人胰岛素皮下注射后4～8h的持续时间相比,体内浓度相对恒定24小时以上[6],每天注射一次胰岛素即可。

2　PEG化修饰

PEG化(PEGylati on),即聚乙二醇(polyethylene, PEG)共价修饰蛋白质。PEG化蛋白药物主要通过增加蛋白质的分子量,减少药物排泄,并且PEG可以作为屏障挡住蛋白质分子表面的抗原决定簇[7],减少免疫原性,减少体内清除率,PEG的屏障作用还可以保护蛋白质不易被蛋白酶水解[8],PEG化的这些特点均有利于延长蛋白药物的半衰期。PEG化学修饰方法可分为两代,第一代PEG化使用分子量≤12kDa的PEG分子,第二代PEG化采用分支的PEG[9]代替线性的PEG,增加偶联的PEG分子量,使偶联的PEG分子量达到60kDa[10],并且增加偶联的PEG数目,使每个PEG化位点可以偶联两个PEG分子。第二代PEG化和第一代PEG化修饰相比,由于使用分支的PEG代替线性的PEG,减少蛋白酶和蛋白接触,在很大程度上减弱其水解作用;分支PEG对蛋白质屏蔽效应更为显著,使蛋白药物抗原性和免疫原性降低;更重要的是,随着偶联的PEG分子量的增大,体内清除率下降,血清半衰期得到了进一步的提高。

目前已上市的PEG化的蛋白药物如PEG化的L2天冬酰胺酶[11](Enzon公司的Oncaspar)、PEG化的I FNα2b[12](Schering公司的PEGIntron)、PEG化的I FNα2a[12](Roche公司的Pegasys)和PEG化的G-CSF[14](Amgen公司的Neulasta)。它们经PEG修饰后的特征,见表1:

表1　已上市的PEG化蛋白药物PEG修饰前后体内半衰期比较

Table.1　Com par ison of ha lf li fe of prote i n drugs i n the market before m od i f i ed and post2m od i f i ed by PEGyl a ti on

产品(商品名)平均分子量偶联的PEG

平均分子量

未PEG化

的半衰期

PEG化后的

半衰期

公司

PEG化的L-天冬酰胺酶(Oncas par)143kDa5kDa20小时两周Enz on

PEG化的I F Nα2b(PEGI ntr on)31kDa12kDa4～12小时

40小时

(22～60小时)Schering

PEG化的I F Nα2a(Pegasys)60kDa40kDa

5.1小时

(3.7～8.5小时)

80小时

(50～140小时)Roche

PEG化的G2CSF(Neulasta)39kDa20kDa 3.5小时15～80小时Amgen

除了上述这些已上市的长效PEG化蛋白药物外,处于临床前研究的还有:超氧化物歧化酶(即将上市, Enzon公司)、白介素22(Ⅱ期,Chir on公司)、水蛭素(Ⅱ期,BASF AG公司)等,预计这些重组蛋白药物在上市之后都会有预期的长效。

3　血清白蛋白融合

人血清白蛋白(human serum album in,HS A)是有585个氨基酸残基的单链无糖基化的球形蛋白质,分子量65kDa,它是人血浆中含量最高的蛋白质。HS A本身就是许多内源因子和外源药物的载体,药物和血清白蛋白结合后,可以减少其生物利用度同时增加在体内的半衰期[15]。大多数治疗用的蛋白和多肽半衰期一般较短,而HS A有将近长达19天[16]的血清半衰期,并且HS A的基因在毕赤酵母中可以高效分泌表达,其发酵液表达量可以达到4g/L[17],上清液杂质含量较少,纯化方便,因此将蛋白质药物基因与HS A基因融合,在毕赤酵母或酿酒酵母中表达,获得HS A的融合蛋白,延长蛋白质药物的半衰期。

美国马里兰州人类基因组科学(HGS)公司已经进行一系列与HS A融合延长蛋白质药物半衰期的研究,其蛋白质药物HS A/I F N2α融合蛋白(A lbufer on2α)已完成Ⅱ期临床试验,正在研发的处于临床早期阶段的蛋白药物如HS A/I F N2β融合蛋白(A lbufer on2β)、HS A/rI L22融合蛋白(A lbuleukin)、HS A/rG2CSF融合蛋白(A lbugranin)、HS A/r HG H融合蛋白(A lbutr op in)。

A lbuferon2α[18]是HS A基因和IF N2α基因融合表达的蛋白,2005年4月在加拿大进行Ⅱ期临床试验,共有

08

2006,26(2)戚　楠等:长效重组蛋白药物的研究进展

56名病人,随机分成5个给药组(200mcg,450mcg, 670mcg,900mcg,1200mcg)。临床试验结果表明, A lbuferon2α平均半衰期148小时,比Pegasys平均半衰期80小时(50～140小时)和PEGIntron平均半衰期40小时(22～60小时)更长。它有很好的抗病毒活性,安全性和耐受性,PEGI FN与HS A2I FN的比较列于表2,病人用药后产生对HS A抗体为 1.7%,但未用药者存在HS A抗体达3.4%,并且在抗体产生副反应,抗病毒反应和药代动力学之间没有明显的相关性[19,20]。

表2　PEG I FN与HSA2I FN的比较

Table.2　Co m par ison between PEG I FN and HSA2I FN

抗病毒活性

减少>2l og

I F N抗体产生I F N中和抗体产生

PEGI F N42%6%～15%1%～5%

HS A2I F N69%10.9% 2.5%

A lbuferon2β[21]是HS A基因和I FN2β基因融合表达的蛋白。在恒河猴体内,A lbuferon2β以 4.7～5.7m l/ h/kg皮下注射,其体内清除率大概比IFN2β要慢140倍。和半衰期8小时的IF N2β相比,A lbuferon2β的半衰期是36～40小时。A lbuleukin[22](分子量大约8118kDa)是HS A基因与重组人I L22(rI L22)基因融合表达的蛋白。在小鼠体内,和19～57分钟半衰期的rI L22相比,A lbuleukin半衰期延长6～8小时。静脉注射后,A lbuleukin清除率比rI L-2要慢50倍。

A lbugranin[23]是HS A基因和重组人G2CSF(rG2CSF)基因融合表达的蛋白。小鼠实验表明,A lbugranin延长了半衰期和平均残留时间,减慢了清除率,三者分别是5. 6～5.7小时,16.7～20.7小时,和6.37～12.2m l/小时/kg,而rG2CSF相对应的是2.54小时,4.9小时,和164m l/小时/kg,。在猕猴实验中,A lbugranin半衰期,平均残留时间和清除率分别是7.73～133小时,19.4～27.3小时,和7.90～27.5m l/小时/kg。A lbutr op in[24] (分子量大约89kDa)是由HS A基因和重组人生长激素(rHGH)基因融合表达的蛋白。在大鼠中皮下注射后,和rHGH相比,清除率慢两倍,体内半衰期延长4倍。在猴子中,皮下注射albutr op in(0.3mg/kg)和HGH (013mg/kg)相比,半衰期延长6倍,清除率慢8倍。皮下注射一次albutr op in可以增加I GF21水平大概7天。一次性注射albutrop in(4mg/kg)对I GF21的影响相当于连续7天皮下注射r HGH(0.3mg/kg),在促进大鼠体重增加的效果方面可以媲美。 由上所述,构建突变体和PEG化的方法常用来延长重组蛋白药物的半衰期,已经取得了很好的效果,并且有一些长效重组蛋白药物已经上市。与人血清白蛋白融合的重组蛋白药物除HS A/I FN2α融合蛋白(A lbuferon2α)已完成Ⅱ期临床试验,其余均处于临床早期阶段,由于融合了HS A是否会产生免疫原性问题,是人们所担心和关注的。从A lbufer on2α的Ⅱ期临床初步结果,未观察到免疫原性的增加,是否多次注射会增加,需待进一步临床试验的验证,但该技术与PEG修饰相比,不需要额外的化学修饰,生产工艺简单,底物均一,质量控制相对容易,延长药物半衰期的效果可能比PEG修饰更有效,所以是值得关注和研究发展的。

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Advances i n the Research of L ong L i fe Reco m b i n an t Prote i n D rug

Q INan　MA Q ing2jun

(I nstitute of B i otechnol ogy,Acade my of M ilitary Medical Sciences　Beijing　100850,China)

Abstract　The recombinant p r otein drug usually has a short half2life after intravenous(I V)or subcutaneous (SC)ad m inistrati on.The methods of p r ol onging the half2life of recombinant p r otein drug in co mmon use are mainly based on three p rinci p les:1Amp lifying the molecule weight of p r otein drug;2Making use of drug balance in the bl ood;3Reducing I m munogenicity.Three methods were focused on:Anal og constructi on, PEGylati on and A lbu m in fusi on technol ogy.The characteristics,half2life and i m munogenicity p r oble m of their p r oducts in the market and under devel opment are su mmarized.

Key words　Long life recombinant p r otein drug　Half life　Molecule weight　D rug balance　I m munogenicity　Anal og　PEGlyati on　A lbu m in fusi on

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重组蛋白药物项目建议书

重组蛋白药物项目 建议书 投资分析/实施方案

摘要 重组蛋白药物是指应用基因重组技术，获得连接有可以翻译成目的蛋 白的基因片段的重组载体，之后将其转入可以表达目的蛋白的宿主细胞从 而表达特定的重组蛋白分子，用于弥补机体由于先天基因缺陷或后天疾病 等造成的体内相应功能蛋白的缺失。 该重组蛋白药物项目计划总投资19539.10万元，其中：固定资产 投资15082.18万元，占项目总投资的77.19%；流动资金4456.92万元，占项目总投资的22.81%。 本期项目达产年营业收入30422.00万元，总成本费用23185.79 万元，税金及附加325.37万元，利润总额7236.21万元，利税总额8559.68万元，税后净利润5427.16万元，达产年纳税总额3132.52万元；达产年投资利润率37.03%，投资利税率43.81%，投资回报率 27.78%，全部投资回收期5.10年，提供就业职位498个。

重组蛋白药物项目建议书目录 第一章项目概论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标

第二章项目建设必要性分析 一、项目承办单位背景分析 二、产业政策及发展规划 三、鼓励中小企业发展 四、宏观经济形势分析 五、区域经济发展概况 六、项目必要性分析 第三章建设规划 一、产品规划 二、建设规模 第四章选址可行性研究 一、项目选址原则 二、项目选址 三、建设条件分析 四、用地控制指标 五、用地总体要求 六、节约用地措施 七、总图布置方案 八、运输组成 九、选址综合评价

蛋白质药物的研究现状

蛋白质药物的研究现状 郭世江20123762 制药二班 摘要：蛋白质药物可分为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；本文主要着重讲解多肽和基因工程药物。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。由于其成本低、成功率高、安全可靠，已成为医药产品中的重要组成部分。1982年美国Likky公司首先将重组胰岛素投放市场，标志着第一个重组蛋白质药物的诞生。一种新型生物技术候选药物，它具有高效抗肿瘤、抗病毒功能。经中国药品生物制品标准化研究中心检测证实，其抗肿瘤活性较同类产品高246.7倍，抗病毒活性高10倍以上，可用于治疗多种恶性肿瘤和病毒感染性疾病。 关键词：多肽，基因工程药物，单克隆抗体，基因工程抗体，重组疫苗，高活性，低毒性，抗肿瘤，抗病毒。 Abstract:Polypeptide and protein drugs can be divided into genetic engineering drugs, monoclonal antibodies and genetically engineered antibodies, recombinant vaccine; paper mainly focuses on explaining polypeptides and genetic engineering drugs. Compared with conventional small molecule drugs, protein drugs with high activity and specificity, low toxicity, biological features a clear, beneficial characteristics of clinical applications. Because of its low cost, high success rate, safe and reliable pharmaceutical products has become an important part. 1982 United States Likky company first recombinant insulin market, marking the birth of the first recombinant protein drugs. A new biotech drug candidates, it is an efficient anti-tumor, anti-viral function. By the China Research Center of Pharmaceutical and Biological Products Standardization tests confirmed that the anti-tumor activity of 246.7 times higher than similar products, high antiviral activity more than 10 times, can be used to treat a variety of malignancies and viral infections. Keywords:Peptides, genetic engineering drugs, monoclonal antibodies, genetically engineered antibodies, recombinant vaccine, high activity and low toxicity, anti-tumor, anti-viral 一、前言 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[1]。

生物药行业之单抗和长效重组蛋白药物篇

生物药行业之单抗和长效重组蛋白药物篇[摘] (2013-03-12 06:46:34) 标签： 分类： 日期：2013年3月5日资料来源：中投证券 一、审批制度严格化给新一代生物药带来发展机会，集中在单抗和长效重组蛋白药物 中国的生物制药经历了混沌的九十年代，审批数量的过多造成了过度竞争，国际上的大品种在我国都没有出现重磅炸弹药物。2007年推出新版《药品注册管理办法》给于我们以新的希望：办法中指出，所有生物制品按照新药来申报。生物药审批非常严格，获批数量大幅减少，未来新的生物药获批企业数量将大幅减少，改变传统药物竞争激烈的局面，推动重磅炸弹的产生。 总结中国生物药发展认为：“审批制度的严格化和规范化”有望推动中国生物仿制药的发展；在更长远的未来，市场规范化以后，简略申请法律可能是市场的第二个推动力。 中国普通重组蛋白药物比如EPO、GCSF、干扰素、白介素等均竞争激烈，没有发展大，未来的机会集中在现在的空白领域长效重组蛋白药物和单抗药物： 注：在我国，目前还没有生物仿制药清晰的概念，大多数国外生物药品种在国内都是以新药来申报。但绝大多数国内的生物药都是生物仿制药，因此本文将国内仿造国外药物开发的生物药统一称为生物仿制药。 1、九十年代，审批制度的不完善导致传统生物药在中国生存环境恶劣 中国生物制药的起步并不晚，国际上的大品种如EPO、GCSF、干扰素在国内九十年代均开始获批：促红细胞生成素、粒细胞集落刺激因子、干扰素、白介素等在我国获批的均比较早，九十年代即上市，落后欧美市场很小。然而由于九十年代末，我国批准了大量的生物药，一个药品批准的生产厂家多达十几个甚至，几十个，导致市场竞争恶化，没能产生出重磅炸弹品种的药物。最终影响了行业的健康发展，目前胜出的企业继续生存，只能获得稳定利润率。

重组蛋白药物项目规划方案

重组蛋白药物项目规划方案 规划设计/投资方案/产业运营

报告说明— 该重组蛋白药物项目计划总投资13094.30万元，其中：固定资产投资10361.50万元，占项目总投资的79.13%；流动资金2732.80万元，占项目总投资的20.87%。 达产年营业收入27035.00万元，总成本费用21261.96万元，税金及附加249.39万元，利润总额5773.04万元，利税总额6818.71万元，税后净利润4329.78万元，达产年纳税总额2488.93万元；达产年投资利润率44.09%，投资利税率52.07%，投资回报率33.07%，全部投资回收期4.52年，提供就业职位421个。 重组蛋白药物是指应用基因重组技术，获得连接有可以翻译成目的蛋白的基因片段的重组载体，之后将其转入可以表达目的蛋白的宿主细胞从而表达特定的重组蛋白分子，用于弥补机体由于先天基因缺陷或后天疾病等造成的体内相应功能蛋白的缺失。

第一章项目概况 一、项目概况 （一）项目名称及背景 重组蛋白药物项目 （二）项目选址 xxx工业新城 场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。 （三）项目用地规模 项目总用地面积38459.22平方米（折合约57.66亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数76.78%，建筑容积率1.02，建设区域绿化覆盖率7.97%，固定资产投资强度179.70万元/亩。 （五）土建工程指标

重组蛋白药物项目规划设计方案

重组蛋白药物项目规划设计方案 规划设计/投资分析/产业运营

重组蛋白药物项目规划设计方案 重组蛋白药物是指应用基因重组技术，获得连接有可以翻译成目的蛋 白的基因片段的重组载体，之后将其转入可以表达目的蛋白的宿主细胞从 而表达特定的重组蛋白分子，用于弥补机体由于先天基因缺陷或后天疾病 等造成的体内相应功能蛋白的缺失。 该重组蛋白药物项目计划总投资20320.87万元，其中：固定资产投资14356.61万元，占项目总投资的70.65%；流动资金5964.26万元，占项目 总投资的29.35%。 达产年营业收入50080.00万元，总成本费用39907.27万元，税金及 附加404.31万元，利润总额10172.73万元，利税总额11980.18万元，税 后净利润7629.55万元，达产年纳税总额4350.63万元；达产年投资利润 率50.06%，投资利税率58.96%，投资回报率37.55%，全部投资回收期 4.16年，提供就业职位761个。 报告依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办 单位的实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社 会和环境保护、安全生产等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证；本报告通过对项目进行技术化和经济化比较和分析，阐述投资项目的市场 必要性、技术可行性与经济合理性。

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重组蛋白药物项目规划设计方案目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案

长效重组蛋白药物的研究进展

中国生物工程杂志　China B i otechnol ogy,2006,26(2):79～82 综 述 长效重组蛋白药物的研究进展 戚　楠3 　马清钧 (军事医学科学院生物工程所　北京　100850) 摘要　重组蛋白药物经静脉和皮下注射后通常半衰期较短,目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物分子量;2、利用血浆药物平衡;3、减少免疫原性。针对构建突变体、PEG 化修饰和与血清白蛋白融合三种延长重组蛋白药物半衰期的方法,及其已上市的和正在研发中的长效重组蛋白药物的特征、半衰期和免疫原性问题进行了综述。 关键词　长效重组蛋白药物　半衰期　分子量　药物平衡　免疫原性　突变体　PEG 化　血清 白蛋白 中图分类号　Q819 收稿日期:2005212223 修回日期:20052122263电子信箱:qinan_8@hot m ail .com 重组蛋白药物是生物技术药物中很重要的一类,临床上一般通过静脉和皮下注射给药。经静脉和皮下注射后常伴有蛋白质降解,导致活性降低,生物利用度低,要达到需要的血药浓度和治疗效果需要反复给药,不仅给患者带来不便,且易产生耐受性,耐药性及免疫原性等不良反应,因此临床上需要研制长效的重组蛋白药物。 目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物的分子量,减少肾小球滤过率;2、利用游离型药物和结合型药物在血浆内形成平衡的特点,缓慢释放游离型蛋白药物,使结合型药物和游离型药物的平衡向游离型药物方向移动;3、减少异源蛋白的免疫原性,从而减少其体内清除率。现将常用延长半衰期技术应用于重组蛋白药物的进展作一介绍。 1　构建突变体 通过构建突变体延长蛋白药物半衰期,常用方法有1、增加蛋白药物的糖基化程度,通过糖基化一方面在蛋白药物表面增加了侧链,增加蛋白质稳定性,阻碍了蛋白酶对蛋白药物的降解作用,另一方面使蛋白药 物分子量增大,减少了肾小球滤过;2、通过形成缓释的微沉淀物,使释放游离型药物的时间延长。其已经研制成功并上市的药物如重组人EPO 突变体(Amgen 公司的A ranes p )和重组人胰岛素的突变体(Aventis 公司的Lantus )。 重组人EP O 有3个N 糖基化位点(as p24,as p38, as p83),1个O 糖基化位点(Ser126)。重组人EP O 的O 糖基化与否与体内外活性及体内清除速率无关,而N 糖基化不完全的重组人EPO 体外活性正常,体内活性则降低到体外活性的1/500,且其体内清除率也明显加快。N 糖基化EPO 对热和pH 变化稳定,等电点P I 为 4.2～4.6,而未经糖基化EP O 等电点P I 为9.2 [1,2] 。由 此可以看出,N 糖基化对维持重组人EP O 活性和减少体内清除率有重要作用,在此基础上构建了重组人 EPO 突变体A ranesp 。A ranes p 有165个氨基酸,采用定 点突变技术,将其中5个氨基酸位点进行了改变,而与重组人EPO 不同,即A la30A sn,H is32Thr,Pro87Val, Trp88A sn 和Pro90Thr,N 连接的寡糖链从原来的3条增 加到5条 [3] ,除as p24,asp38,as p83位点外,在30和 88两个位点多了两个N 连接寡糖链,从而使分子量从 原来的30kDa 增加到50kDa,在慢性肾衰病人中半衰期 由原来的4～13h 延长到平均49h [4] (27～89h )。 Lantus 是从大肠杆菌K12株表达的重组人胰岛素

生物制药报告之重组蛋白篇

生物制药报告之重组蛋白篇 2007-03-28 19:09:12来源: 长江证券进入生物制药贴吧共0 条黑马推荐 报告要点 重组蛋白质是指利用DNA重组技术生产的蛋白质。最早的一批生物制药公司主要就是利用基因工程的技术来获得蛋白质。我们称为“采用基因工程的加工技术来生产蛋白质”。 重组蛋白药物安全性显著高于小分子药物。虽然生产条件苛刻，服用程序复杂且价格昂贵，但对某些疾病具有不可替代的治疗作用，因而具有较高的批准率。同时，重组蛋白药物的临床试验期要短于小分子药物，专利保护相对延长，给了制药公司更长的独家盈利时间。这些特点成为重组蛋白药物研发的重要动力。 基因工程重组蛋白药物是新药开发的重要发展方向之一。如今，重组蛋白药物虽然仅占全球处方药市场的7-8%，但发展非常迅速，其中排名前10位的“重磅炸弹”药占总销售额60%以上。 未来5-10年中国生物制药领域仍将以重组蛋白为主流，这与世界生物制药领域的发展趋势吻合。中国重组蛋白药物仍将以跟踪型研发、改进型研发为主，在研发品种选择上，“重磅炸弹”产品仍将是主要的研究起点，这并不完全归因于国内生物制药企业“一哄而上”，从世界范围来看，对现有“重磅炸弹”蛋白药品进行改造是一大发展趋势。 另一个值得注意的方面是生产能力的提高。不仅在中国，世界范围内生物制药行业生产能力不足已经成为重组药物发展的瓶颈。生产能力不足导致生产成本提高，在一定程度上限制了产业化，换个角度说，在生产能力方面具有优势就是壁垒。 重点公司方面，我们看好双鹭药业(行情论坛)的上下游垂直一体化的研发优势和通化东宝(行情论坛)胰岛素的市场前景，分别维持“推荐”评级。 基因重组蛋白药物——原理、市场、发展方向 一、重组蛋白药物生产原理 1

重组蛋白药物研究进展解析

转自<丁香园> 重组蛋白药物也称rDNA药物,不包括重组疫苗、单克隆抗体药物(抗体药物的市场和研发趋势另有文章详述[1]、检测用重组蛋白和生化提取的天然蛋白,也不包括仿制药物。重组蛋白药物虽然仅占全球处方药市场的7-8%左右,但是发展非常迅速,尤其到了21世纪其发展更是进入黄金时节,1989年的销售额为47亿美元,2001年为285亿美元,2004年达到347亿美元[2],2005年约410亿美元,是1989年的9倍。 相对小分子药物,重组蛋白药物生产条件苛刻、服用复杂和价格昂贵,但对于有些疾病的治疗是不可替代的。绝大部分重组蛋白药物是人体蛋白或其突变体,以弥补某些体内功能蛋白的缺陷或增加人体内蛋白功能为主要作用机理,其安全性显著大于小分子药物,因而具有较高的批准率,同时,重组蛋白药物的临床试验期要短于小 分子药物,专利保护相对延长,给制药公司更长的独家销售时间[3]。这些特点成为重组蛋白药物研发的重要动力。从重组蛋白药物市场的地理分布角度,美国和欧洲占有全球市场的81% [4]。重组蛋白药物研发公司6强(Amgen, Biogen IDEC, Johnson & Johnson,Eli Lily,Novo Nordisk和Roche全部来自美国或欧洲,占有75%市场份额[2]。从新药上市的数量和速度看,美国居首位,这与美国拥有较自由的药物价格环境 以及医生接受新药的需求和高速度有明显关系。欧洲近几年发展也较快,率先批准上市了转基因动物(羊生产的重组人抗凝血酶(美国GTC生物治疗公司[5],以及第一个重组蛋白药物的仿制药物(Biosimilar,通用名生物药,下通称重组药物仿制药[6,7],后者结束了多年来重组蛋白药物是否能有仿制药的争论。鉴于美国和欧洲实际上主 导着全球市场,分析其市场和研发趋势,也就能准确把握重组蛋白药物整体发展的脉搏。专家们对“新”重组蛋白药物的定义不尽相同,所以,不同文献中的新重组蛋白药 物统计数量可能存在较大的差别。 本文以在美国和/或欧洲新上市的重组蛋白药物注册品名为准(以下通称重组药 后者2005年销售额即达278亿美元,占销售总物,计有82个,包括15个“重磅炸弹”， 额的66%。目前的研发重点在于解决生产能力不足、更加合理的改变重组药物结 构和给药途径多样化。尽管重组药物发展面临着种种挑战,但是我们认为该市场会

蛋白质组学技术与药物作用新靶点研究进展

蛋白质组学技术与药物作用新靶点研究进展 [关键词]：蛋白质组学,新药发现,药物作用靶点,研究进展 药物开发是一个漫长的过程，包括以下步骤：样品制备、新化学实体的发现、靶的探测与验证、先导物选择、小分子筛选和优化以及临床前、临床试验研究等。其中药物作用靶点的探测与验证是新药发现阶段中的重点和难点，成为制约新药开发速度的瓶颈。基因组学研究表明，人体中全部药靶蛋白为1万～2万种，而在过去100年中发现的靶点，仅约有500种。因此，自1994年Wilkins等提出蛋白质组（pro- teome）和蛋白质组学（proteormcs）概念后，就迅速引起广大研究者和制药公司的兴趣和投资。近几年来，蛋白质组学技术和研究思路都有了令人鼓舞的进展，新技术的出现和发展，如多维色质联用（multidimensional liquid chromatography and tan- dem mass spectrometry, MudLC-MS/MS）、表面增强激光解吸离子化-蛋白质芯片系统（surface enhanced laser desorption ion- ization-proteinchip, SELDI-ProteinChip）、同位素亲和标签（iso- tope-coded affinity tags, ICAT)、胶上差示电泳(differential in- gel electrophoresis, DIGE）等技术，弥补了普通双向电泳上样量和检测极限的局限，自动化、特异性和重复性都得到了加强。 蛋白质组学是研究疾病发生过程中蛋白质变化、生化代谢途径改变和鉴定的有力工具。在药物开发中的作用主要表现在疾病检测、药物靶点发现、药物代谢转化、药物不良反应研究等方面。通过比较正常体与病变体、给药前后蛋白质谱的变化，蛋白质组学技术可提供疾病发生、药物作用和药物不良反应的分子机制信息。通过蛋白质组学鉴定的特异生物标记可作为排查药物的功效、抗性和优选。因此，蛋白质组学在药物研究开发中的各个方面得到了细化，如化学蛋白质组学(chemical proteomics），拓扑蛋白质组学（topological proteomics），临床蛋白质组学（clinical proteomics），毒性蛋白质组学（toxicoproteomics）和药物蛋白质组学（phamiaco- proteormcs），这些“亚蛋白质组学”技术的发展，与基因组学结合，将对药物靶标验正和药物开发引起重大变革。笔者就蛋白质组学及相关技术在药物作用靶 点的探测和验证方面的应用作一概述。 1药靶的探测 与药物作用相关的靶或蛋白质主要有3类：①疾病相关（特异性）蛋白质；②生物标记分子；③信号传导分子。蛋白质组学探测药物作用相关靶点的基本策略是蛋白质 组的比较，即健康与病变组织、细胞或体液（如血清、脊髓液、尿液和气管呼出物等）的蛋白质表达谱差异和表达量变化。蛋白质组学已成功用于肿瘤、糖尿病、艾滋病、关节炎等多种疾病相关蛋白或标记蛋白的检测，成为疾病诊断、监测、治疗的有力工具。例如丹麦人类基因组研究中心Julio Celis实验室从膀胱鳞片状细胞癌(SCC)患者的尿液中分离鉴定了一个生物标记—牛皮癣素(psoriasin)，免疫组织化学分析表明该蛋白质在正常人的泌尿系统中不存在，因而成为临床检测膀胱鳞片状细胞癌的标记蛋白。 给药前后蛋白质组比较，是比较蛋白质组学的另一个重要内容，是探测新靶蛋白，深入了解药物作用机制，评价药物不良反应，更合理地设计药物的一个新途径。Chen等利用这个方法，找到了抗MCF-7人乳腺癌药物阿霉素的一个作用靶—Hsp27。 类似的方法也用于探测信号传导途径中 的药物作用靶。信号级联放大系统中信号的传递一般与蛋白质磷酸化／去磷酸化密切 相关。通过合适的预分离技术，如亚细胞蛋白质组制备或用免疫色谱分离磷酸化的亚 蛋白质组，得到与信号传导途径相关的蛋白质组以及在细胞中的定位信息，然后通过双向电泳技术分析蛋白质修饰和表达变化。利用这个方法，Stancato等在人原淋巴细胞

蛋白质药物的研究进展

蛋白质药物的研究进展 生命科学系07级生物科学（3）班魏海涛 摘要：蛋白质药物是生物技术药物中重要组成部分之一。由于其成本低、成功率高、安全可靠，已成为医药产品中重要组成部分。现就蛋白质药物研究的现状做一个综述。 关键词：蛋白质合成给药系统 近年随着化学合成和生物工程技术的迅速发展，大量的多肤和蛋白质药物不断涌现[1]，目前国内外此药物已批准上市的约50多种，处于早期或临床研究的也多达700多种[2]。所谓蛋白质经物，就是采用DNA重组技术或其他新生物技术生产的，在蛋白质水平对疾病进行诊断、预防和治疗的药物。 1蛋白药物的合成 1.1化学法合成蛋白质类药物 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。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[3]。下面是用化学法合成的多肽与蛋白质。 表1化学法合成的多肽与蛋白质[4,5]

1.2化学—生物法合成蛋白质类药物 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大小限制。近年来，已成功地合成了一些多肽与蛋白质。 表2化学-生物法合成的多肽与蛋白质[6] 1.3利用(His)6标识辅助的蛋白类药物合成 最近有报道用(His)6标识辅助蛋白质合成的方法[(His)6tag-assistedprotein synthesis][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-rico peptide repeat（TPR）[7]。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。 1.4蛋白质内含子介导法合成蛋白质类药物 蛋白质自剪接（protein self-splicing）是细胞内蛋白质生物合成中后转译水平上的一种加工过程，其主要元件是蛋白质内含子（intein）。自20世纪90年代蛋白质自剪接机理被阐明后[8]，为利用蛋白质内含子介导蛋白质的连接（intein-mediated pro-tein ligation,IPL）奠定了基础[9]。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[10]首次成功地探索了IPL法半合成含有124个氨基酸残基的RNase A。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子介导的蛋白质连接[9]了化学合成法；（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）通过该法可在蛋白质中引入非天然序列，如非天然氨基酸残基、非天然辅助因子等；（4）对大分子蛋白进行分段连接与标记如荧光、同位素、生物素等，制备高分子质量标记蛋白质，可为N M R分析蛋白质构象提供样品。 2给药系统 2.1注射类给药

医疗保健：特宝生物 聚焦重组蛋白质及其长效修饰药物研发

证券研究报告2019年05月20日

核心观点 ?重组蛋白类药物领军企业：公司主要从事重组蛋白质及其长效修饰药物研发、生产及销售的创新型生物医药 企业，以免疫相关细胞因子药物为主要研发方向，致力于病毒性肝炎、恶性肿瘤等重大疾病和免疫治疗领域。 历时20余年，公司已开发完成派格宾、特尔立、特尔津和特尔康4个治疗性的生物技术产品，其中派格宾是我国自主研发的1类新药，打破国外巨头在长效干扰素领域的封锁。 ?派格宾上市初期，业绩快速增长期：公司2016-2018年收入分别为2.80、3.23、4.48亿元，2015-2018 年复 合增速为27.58%。其中长效干扰素派格宾2016年获批上市，打破外资垄断并实现销售额快速增长，2018年实现营收187.37百万元，同比增长115.67%，毛利率84.55%，未来将强力带动公司利润增长。 ?加大研发投入，聚焦蛋白修饰：公司具有成熟的PEG重组蛋白修饰平台，在重组蛋白质及长效修饰领域投入 大量的精力，2018年研发费用40.61百万元，同比增长114.87%，研发投入占收入比重9.06%，显著高于行业平均水平。 ?募集资金进一步推动研发：公司本次拟发行不超过4650万股，不超过发行后总股本的11.43%，募集资金 6.08亿元，主要用于蛋白质药物生产扩建和研发中心建设、新药研发项目和慢性乙肝临床治愈研究三个项目。

01 公司基本情况 02 乙肝大国，看好派格宾未来市场 03 细胞造血因子产品剖析 04 研发投入大，在研项目有序推进 05 募集资金用途 06 风险提示

01 公司介绍及财务分析

1、公司成立于1996年，是一家主要从事重组蛋白质及其长效修饰药物研发、生产及销售的创新型生物医药企业。公司以免疫相关细胞因子药物为主要研发方向，致力于病毒性肝炎、恶性肿瘤等重大疾病和免疫治疗领域。 2、历时20余年，公司已开发完成派格宾、特尔立、特尔津和特尔康4个治疗性的生物技术产品，其中派格宾是我国自主研发的1类新药，打破国外巨头在长效干扰素领域的封锁。 3、此外，公司是重组人粒细胞巨噬刺激因子、重组人粒细胞刺激因子、重组人白介素-11、重组人干扰素a2a 、重组人干扰素a2b 等国家标准物质的原料提供单位 恶性肿瘤 病毒性肝炎 重组蛋白及 长效修饰 资料来源：公司官网，招股说明书，方正证券 公司业务概况及主要产品线

2019年中国重组蛋白药物市场现状及需求趋势分析报告

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目录 1. 生物制药：持续高景气的朝阳产业 (6) 1.1 结构复杂、壁垒更高的大分子药 (6) 1.2 长期持续高景气的制药细分领域 (7) 1.2.1 产品优化疗效致胜，全球市场高速发展 (7) 1.2.2 政策利好渗透加强，国内迎来庞大机遇 (9) 1.2.3 生物新药研发投入加大，拉动相关产业发展 (10) 2. 抗体药物：政策支持国产上市，迎来高速发展黄金期 (11) 2.1 生物药物领域的璀璨明珠 (11) 2.1.1 技术升级打造出的重磅炸弹 (11) 2.1.2 主要应用于肿瘤和免疫疾病领域 (12) 2.2 国内市场尚未充分打开，迎来高速发展黄金期 (12) 2.2.1 全球市场持续领跑，国内市场尚未充分打开 (13) 2.2.2 政策支持叠加国产上市，迎来高速发展黄金期 (13) 2.3 先发优势形成领先梯队，质量与速度构成制胜要素 (14) 2.3.1 早期布局初见曙光，领先梯队逐步形成 (14) 2.3.2 临床价值制胜关键，重点跟踪研发进度 (14) 3. 重组蛋白药物：潜在市场巨大，关注国产替代与产品升级 (16) 3.1 生物药物领域的专科王牌 (16) 3.1.1 重组蛋白药物，细分领域各具特色 (16) 3.1.2 重组人生长激素，增高领域的王牌 (17) 3.2 潜在市场巨大，关注国产替代与产品升级 (18) 3.2.1 国内市场增长放缓，水针粉针增速均有下滑 (18) 3.2.2 国产品种优势明显，金赛药业龙头地位稳固 (19) 3.2.3 治疗渗透率相对较低，潜在市场空间巨大 (20) 3.2.4 长效、水针更具优势，产品迭代升级大势所趋 (20) 4. 血液制品：行业平稳发展，渠道恢复强者恒强 (21) 4.1 生物药物领域的资源稀缺品 (21) 4.1.1 单采血浆，国内血制品企业唯一采浆途径 (21) 4.1.2 血液制品，长期供不应求的资源稀缺品 (22) 4.2 渠道恢复平稳发展，血制品持续高景气 (23) 4.2.1 全球市场稳定增长，行业集中度较高 (23) 4.2.2 历经整顿到规范，国内市场恢复平稳 (24) 4.2.3 两票制带来一过性的高库存逐渐恢复 (26) 4.3 浆站资源为王，龙头强者恒强 (27) 4.3.1 受制于严格的政策监管，国内采浆量增长空间巨大 (27) 4.3.2 千吨级别采浆量领先梯队，有望实现强者恒强 (28)

国际重组蛋白药物的市场与研发趋势(

国际重组蛋白药物的市场和研发趋势分析(ZT) 作者: 吴卫星1 张毓2 王小宁3 詹启敏1 1、分子肿瘤学国家重点实验室北京100730 2、北京大学医学部免疫系北京100083 3、华南理工大学生物科学与工程学院广州510640 摘要从1982年美国批准第一个重组蛋白药物（重组人胰岛素Humulin）上市，至今已经整整四分之一个世纪了。重组蛋白药物虽仅占全球处方药市场的7-8%左右，但却是增长最快的一类。目前，共有82个重组蛋白药物用于临床，其中"重磅炸弹"15个，占总数的18%。2005年重组蛋白药物销售总额约410亿美元，"重磅炸弹"销售额合计约270亿美元，占总额的66%。2006年，美国和欧洲批准了第一个肺吸入型胰岛素上市；欧洲批准了第一个由转基因羊生产的重组人抗凝血酶用于临床，并批准了第一个重组蛋白仿制药物上市。重组蛋白药物市场已经从蛹发育为美丽的蝴蝶，但是，这只蝴蝶能够美丽多久，还受到多种因素的制约。本文以美国和欧洲重组蛋白药物市场为主，采用市场细分的方法，从重组蛋白药物种类的销售额入手，分析了市场及研发趋势，将对我们判断市场走向、提供创新思维和制定创新战略有着实际的参考价值。

关键词：重组药物市场研发趋势 作者简介：吴卫星，男，博士，合作研究教授wuweixing@https://www.wendangku.net/doc/586562237.html, Market Analysis and the R&D Trend for Recombinant Protein Therapeutics WU Wei-xing1, ZHANG Yu2, WANG Xiao-ning3 ZHAN Qi-min1 1、State Key Laboratory of Molecular Oncology Beijing 100730, China 2、Department of Immunology, Peking University Health Science Center Beijing 100083 3、School of Bioscience and Bioengineering, South China University of Technology Guangzhou 510640 The first of its kind drug, recombinant human insulin (Humulin) received administrative approval in America in 1982. A quarter of a century later, recombinant protein drug represents a sector undergoing the fastest growth, accounting for 7-8% of today's market of prescription drugs. Among the 82 recombinant proteins therapeutics licensed so far, 18 are block-busters with the annual sale of 27 billion dollars in 2005, which is 66% of the total sale of 41 billion for the whole sector. Year 2006 observed several landmark events in this field, including the approval of the first inhalational insulin by US and EU, and the marketing of the first recombinant drug produced in transgenic animals and the first generic recombinant drug in EU. While it is blooming, how long will the blossom last? In this article, we dissected the market of the recombinant protein therapeutics launched in US and EU by their group sale. In addition, we reviewed the ongoing research and development efforts in

长效多肽药物的研究

长效多肽药物研究进展 王秀贞 1,2 　吴　军 13 　孟宪军 2 (1军事医学科学院生物工程研究所　北京　100071 2沈阳农业大学食品科学院　沈阳　110161) 摘要　重组蛋白药物在体内存留时间的长短,极大地影响到药物的使用剂量和治疗效果。防止 多肽在体内迅速降解、延长半衰期成为蛋白质工程药物改造的重要课题之一。经过许多学者多年来的不懈研究,不少长效多肽药物已经上市,还有一些正在进行临床研究。综述了几种多肽药物常用的长效改造方法如化学修饰、基因融合、点突变以及药物制剂释放系统的改造。关键词　多肽药物　半衰期收稿日期:2003203221　修回日期:20032082223通讯作者,电子信箱:wqmxjr @s https://www.wendangku.net/doc/586562237.html, 生物技术的发展极大地促进了多肽、蛋白药物的研制开发,目前已有40种以上重要的治疗药物上市,720多种生物技术药物正进行Ⅰ～Ⅲ期临床试验或接受FDA 审评,其中200种以上的药物进入最后的批准阶段(Ⅲ期临床与FDA 评估)。多肽因子、蛋白药物主要通过降解、排泄、以及受体介导的内吞等作用在体内被清除。其中分子量小于20kDa 的多肽因子在代谢过程中易由肾小球滤过;通过肾小管时多肽因子又被其中的蛋白酶部分降解并从尿中排出,因而半衰期短。为维持一定的疗效需要大剂量反复用药,长期的频繁注射不仅增加了病人的痛苦而且易引发一系列副反应。近几年各国学者主要从化学修饰、基因融合、点突变以及制剂改造等方面着手进行长效多肽药物的研究。 1　化学修饰 化学修饰是延长蛋白药物半衰期的一个有效途径,其中应用最为广泛的修饰剂是单甲氧基聚乙烯二醇(methoxypoly ethylene glycol ,mPEG ),其次是多糖类如葡聚糖、聚蔗糖、淀粉等;同源蛋白质、人工合成多肽类如白蛋白、聚丙氨酸等;长链脂肪酸类以及聚烯属烃基化合物、聚酸酐等[1] 。PEG 是惰性、两亲、不带电荷的柔性聚合物,分子量随聚合程度而变化(1～50kDa ),有线性和支链两种构型,其中线性单甲氧基聚乙烯醇(mPEG )已经FDA 批准作为许多药物的安全载体。mPEG 通过共价键与蛋 白质连接,对蛋白表面氨基进行修饰以有效地改变多肽、蛋白药物在体内的分布和药物学特性。目前mPEG 修饰已应用于40多种不同蛋白的修饰如猪血清白蛋白(BS A )、粒细胞集落刺激因子(G 2CSF )、白介素22(I L 22)等。PEG 修饰后血浆半衰期一般可延长几倍至几十倍甚至是上百倍(表1),但大部分蛋白的免疫原性也有所降低,而蛋白的生物活性也有不同程度降低。这可能是由于PEG 大分子在蛋白分子周围形成一层外壳阻碍了免疫细胞与蛋白的接触保护了蛋白,掩盖了蛋白酶识别位点避免蛋白酶降解的发生,但同时也使蛋白的活性位点受到影响。中国药科大学田泓等[2] 用聚乙二醇修饰干扰素α2的研究表明活性损失与修饰率有关,修饰率保持在30%以内时生物活性保持较好M otoo Y amasaki 等[3] 在PEG 修饰重组人粒细胞集落刺激因子(rhG 2CSF )中发现修饰位点的多少(即1分子rhG 2CSF 与几分子PEG 结合)对半衰期的延长方面并无多大影响,但修饰位点少活性损失就相对少一些;为保持蛋白的生物活性,采取位点特异性修饰即将蛋白功能结构域中易与PEG 结合的氨基酸残基换成功能相似不干扰蛋白与PEG 结合的氨基酸 残基如赖氨酸替换成精氨酸[4] 。PEG 修饰应用十分广泛,它对酶、多肽、受体、抗体片断等均能实现偶联以延长半衰期,抗体药物是继疫苗之后的第二大生物技术药物产业,但是异体抗体容易产生免疫识别而被清除,经PEG 修饰后就可得到明显改善[5] ,从而为抗体更广泛地应用于疾病的治疗提供了基础。随着研究的不断深入,不少PEG 修饰蛋白药物已经上市或者进入临床(表2)。 第23卷第10期 中　国　生　物　工　程　杂　志 CHI NA BI OTECH NO LOGY 2003年10月

长效重组蛋白药物的研究进展

综述 长效重组蛋白药物的研究进展 中国生物工程杂志China Biotechnology, 2006, 26(2):79～82 戚楠*马清钧 （军事医学科学院生物工程所北京100850） 摘要重组蛋白药物经静脉和皮下注射后通常半衰期较短，目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理：1、增大蛋白药物分子量；2、利用血浆药物平衡；3、减少免疫原性。针对构建突变体、PEG化修饰和与血清白蛋白融合三种延长重组蛋白药物半衰期的方法，及其已上市的和正在研发中的长效重组蛋白药物的特征、半衰期和免疫原性问题进行了综述。关键词长效重组蛋白药物半衰期分子量药物平衡免疫原性突变体PEG化血清白蛋白 中图分类号Q819 收稿日期：2005 12 23修回日期：2005 12 26 * 电子信箱：qinan_8@https://www.wendangku.net/doc/586562237.html,重组蛋白药物是生物技术药物中很重要的一类，临床上一般通过静脉和皮下注射给药。经静脉和皮下注射后常伴有蛋白质降解，导致活性降低，生物利用度低，要达到需要的血药浓度和治疗效果需要反复给药，不仅给患者带来不便，且易产生耐受性，耐药性及免疫原性等不良反应，因此临床上需要研制长效的重组蛋白药物。目前延长蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理：1、增大蛋白药物的分子量，减少肾小球滤过率；2、利用游离型药物和结合型药物在血浆内形成平衡的特点，缓慢释放游离型蛋白药物，使结合型药物和游离型药物的平衡向游离型药物方向移动；3、减少异源蛋白的免疫原性，从而减少其体内清除率。现将常用延长半衰期技术应用于重组蛋白药物的进展作一介绍。 1构建突变体通过构建突变体延长蛋白药物半衰期，常用方法有1、增加蛋白药物的糖基化程度，通过糖基化一方面在蛋白药物表面增加了侧链，增加蛋白质稳定性，阻碍了蛋白酶对蛋白药物的降解作用，另一方面使蛋白药物分子量增大，减少了肾小球滤过；2、通过形成缓释的微沉淀物，使释放游离型药物的时间延长。其已经研制成功并上市的药物如重组人EPO突变体（Amgen公司的Aranesp）和重组人胰岛素的突变体（Aventis公司的Lantus）。重组人EPO有3个N糖基化位点（asp24, asp38, asp83），1个O糖基化位点（Ser126）。重组人EPO的O糖基化与否与体内外活性及体内清除速率无关，而N糖基化不完全的重组人EPO体外活性正常，体内活性则降低到体外活性的1/500，且其体内清除率也明显加快。N 糖基化EPO对热和pH变化稳定，等电点PI为4.2～4.6，而未经糖基化EPO等电点PI为9.2［1,2］。由此可以看出，N糖基化对维持重组人EPO活性和减少体内清除率有重要作用，在此基础上构建了重组人EPO突变体Aranesp。Aranesp有165个氨基酸，采用定点突变技术，将其中5个氨基酸位点进行了改变，而与重组人EPO不同，即Ala30Asn，His32Thr，Pro87Val，Trp88Asn和Pro90Thr，N连接的寡糖链从原来的3条增加到5条［3］，除asp24, asp38, asp83位点外，在30和88两个位点多了两个N连接寡糖链，从而使分子量从原来的30kDa增加到50kDa，在慢性肾衰病人中半衰期由原来的4~13h延长到平均49h［4］（27~89h）。 Lantus是从大肠杆菌 K12株表达的重组人胰岛素的突变体，在人胰岛素A链第21个位点将Asp突变成Gly；在B链碳端最后第30个位点加两个Arg，使胰岛素等电点PI由原来的pH4.0变为pH6.7。这种突变使其在酸性环境下为完全澄清溶液，一旦注入皮下组织（pH值提高）则因为等电点特性，变成不溶的微沉淀物［5］，可持续释放，最终进入血液，形成一平稳、