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第五章多肽、蛋白质类药物自1953年人工合成了第一个有生物活性的多肽催产素以后，20世纪50年代都集中于脑垂体所分泌的各种多肽激素的研究。60年代，研究的重点转移到控制脑垂体激素分泌的各种多肽激素的研究。70年代，神经肽的研究进入高潮。生物胚层的发育渊源关系表明，很多脑活性肽也存在于肠胃组织中，从而推动了肠胃激素研究的进展。1多肽及蛋白质类药物的性质与作用多肽、蛋白质类药物分类按来源分生化药物来源于动植物有机体基因工程药物来源于基因工程菌表达生产的药物习惯分法多肽生化药物、细胞生长因子、抗体药物、抗菌肽、酶类药物多肽类激素、多肽抗生素：消化道多肽、下丘脑多肽、脑多肽、激肽等；动、植物蛋白。酶类与辅酶类药物：蛋白水解酶类、凝血酶及抗栓酶，辅酶Q10等。生化药物激素类及神经递质类药物：人生长激素释放抑制因子，人胰岛素，人生长激素细胞因子类药物：人干扰素，人白细胞介素，集落刺激因子，促红细胞生成素酶类及凝血因子类药物：单克隆抗体、疫苗、基因治疗药物、白介素、生长因子、内啡肽、反义药物、人生长激素、促红细胞生成素、肿瘤坏死因子等。基因工程药物一多肽类生化药物多肽类药物（多肽类激素）是机体的特定腺体合成并释放的一种物质，通过与远程敏感细胞内或细胞表面的受体相互作用而使靶细胞发生变化。主要包括垂体多肽激素、下丘脑多肽激素、甲状腺多肽激素、胰岛多肽激素、肠胃道多肽激素和胸腺多肽激素等。多肽类生化药物功能特性调节各种各样的生理活动和生化反应；生物活性高；分子小，结构易于改造；许多活性多肽都是由无活性的蛋白质前体经酶加工剪切转化而来。二细胞生长因子细胞因子是多种细胞所分泌的能调节细胞生长分化、调节免疫功能、参与炎症发生和创伤愈合等小分子多肽的统称。构成调节分子中细胞因子组群的主要蛋白白介素（IL1~15）红细胞生成素(EPO)干扰素(IFN-α,IFN-β,IFN-γ,IFN-ζ,IFN-ω)成纤维生长因子(FGF)集落刺激因子(G-CSF,M-CSF,GM-CSF)白血病抑制因子(LIF)肿瘤坏死因子(TNF-α,TNF-β)巨噬细胞炎性蛋白(MIP-1α,MIP-1β,MIP-2)神经营养因子(NGF,BDNF,NT-3,NT-4/5)血小板源性生长因子(PDGF)睫状神经营养因子(CNTF)转化生长因子(TGF-α,TGF-β)神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)血小板生成素(TPO)表皮生长因子(EGF)大多数细胞因子作用于或产生于构成免疫与炎症系统的白细胞。白细胞包括所有的有核血细胞，是免疫细胞的基本构成。通过灭活或者破坏异源物质而发挥保护机体的功能。某些白细胞也具有识别和破坏自身变异细胞的能力。白细胞单个核细胞吞噬细胞单核细胞/巨噬细胞淋巴细胞粒细胞B淋巴细胞嗜碱性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜中性粒细胞（PMN白细胞）NK细胞T淋巴细胞辅助T淋巴细胞细胞毒T淋巴细胞抑制性T淋巴细胞作用特点绝大多数细胞因子是低分子量（15～30kDa）的蛋白或糖蛋白。高效能作用。细胞因子可以自分泌、旁分泌、或内分泌的方式发挥作用。一种细胞可产生多种细胞因子，不同类型的细胞也可产生一种或几种相同的细胞因子。多重调节作用（多效性/重叠性）。主要与调节机体的免疫应答、造血功能和炎症反应有关，还具有其他调节功能。与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信号分子系统。作用特点白介素（IL）最初是指由白细胞产生又在白细胞间发挥作用的细胞因子，后来发现白细胞介素可由其他细胞产生，也可作用于其他细胞。主要调节正常细胞和恶性细胞的生长，免疫应答涉及的所有方面，炎症的调节。白介素以重组DNA的方法制备。干扰素（IFN）是最先发现的细胞因子，因其具有干扰病毒感染和复制的能力故称干扰素。根据来源和理化性质，可将干扰素分为α、β和γ三种类型。IFN-α/β主要由白细胞、成纤维细胞和病毒感染的组织细胞产生，也称为Ⅰ型干扰素/酸稳定干扰素。IFN-γ主要由活化T细胞和NK细胞产生，也称为Ⅱ型干扰素。干扰素具有广谱的生物效应：•诱导细胞对病毒攻击的抗性；•调节多种免疫功能；•调节许多细胞类型的生长和分化；•在某些动物种属中支持早期妊娠。干扰素以基因工程的方法制备。肿瘤坏死因子（TNF）是一种能使肿瘤发生出血坏死的物质。肿瘤坏死因子分为TNF-α和TNF-β两种，前者主要由活化的单核-巨噬细胞产生，又称恶液毒素。TNF-β主要由活化的T细胞产生，又称淋巴毒素。TNF-α的生物学效应：激活非特异性和特异的免疫的某些元件，尤其是在对革兰阴性菌的应答中；炎症诱导和调节；对一系列肿瘤细胞选择性的细胞毒活性；介导各种病理情况，包括败血症休克，恶液质和厌食。TNF：治疗方面利用TNF作为一般抗肿瘤药的兴趣已消失。•许多肿瘤对于TNF介导的破坏作用不易感；•肿瘤细胞坏死并不是TNF的主要生物活性；•治疗相关剂量下全身给药经常伴随严重副作用。集落刺激因子（CSF）是指能够刺激造血干细胞和不同发育分化阶段的造血干细胞进行增殖分化，并在半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。生长因子（GF）是具有刺激细胞生长作用的细胞因子。多种未以生长因子命名的细胞因子也具有刺激细胞生长的作用，从这个意义上讲，它们也是生长因子，如IL-2是T细胞的生长因子，TNF是成纤维细胞的生长因子。有些生长因子在一定条件下也可表现对免疫应答的抑制活性，如TGF-β可抑制细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的成熟及巨噬细胞的激活。趋化性细胞因子是一个蛋白质家族，由十余种结构有较大同源性、分子量多为8～10kDa的蛋白组成。趋化性细胞因子主要由白细胞与造血微环境中的基质细胞分泌，可结合在内皮细胞的表面，具有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的趋化和激活活性。淋巴细胞趋化蛋白，对淋巴细胞有趋化作用。三抗体药物抗体是机体在抗原性物质的刺激下所产生的一种免疫球蛋白，能与细菌、病毒或毒素等异源性物质结合而发挥预防、治疗疾病作用。第一代抗体药物动物多价抗血清第二代抗体药物利用杂交瘤技术制备的单克隆抗体及其衍生物第三代抗体药物基因工程抗体基因工程抗体特点可降低甚至消除人体对抗体的排斥反应；分子量较小，可部分降低抗体的鼠源性，更有利于穿透血管壁，进入病灶核心部位；可制备新型抗体；可采用多种表达形式，大量表达抗体分子，从而降低生产成本。目前抗体药物研究方向器官移植排斥反应的逆转；肿瘤免疫诊断、免疫显像和导向治疗；哮喘、牛皮癣、红斑狼疮及其他自身免疫性疾病；抗独特型抗体作为分子瘤苗治疗肿瘤；多功能抗体。四多肽抗生素多肽抗生素是指分子量在10kDa以下，具有某种抗菌活性的多肽类物质。特点：以物理的方式作用于细菌细胞膜，使细胞膜穿孔，细胞质外溢而达到杀菌的目的。膜通道的形成能力对抗菌肽的活性起决定性作用。只对原核生物细胞产生特异性的溶菌活性，对最低等的真核生物及某些植物的原生质体、某些肿瘤细胞等也有一定的杀伤力，而对人体正常的细胞无损伤作用。多肽抗生素的作用机制•抗菌活性•免疫活性•抗氧化作用•结合矿物质•杀虫、抗病毒作用2多肽、蛋白类药物的制备目前多肽及蛋白质类药物的生产方法有两种：一是用传统的生化方法和微生物发酵法生产；二是利用基因工程技术构建的工程菌（细胞）进行生产。制备过程：生物材料的选取与破碎有效成分的提取有效成分的分离纯化生物材料的选择与前处理选择原则材料来源丰富易得；有效成分含量高；制备工艺简单，难于分离的杂质少；成本低经济效益好的生物材料或微生物材料为原料。材料选定后，必须尽量保持新鲜，尽快加工处理，否则冷冻保存。组织或细胞的破碎机械法工业上常用的有绞肉机，刨胰机，球磨机、磨粉机。实验室常用的有匀浆机，研钵，高速组织捣碎机。物理法压榨法、高压法和减压法，渗透压法；超声波法；反复冻融法。化学法用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面活性剂处理细胞，可破坏细胞结构释放出内容物。酶解法用外来酶处理生物材料。利用制备目的物的溶解特性，将目的物与细胞的固形物成分或其它结合成分分离，使其由固相转入液相或从细胞生理状态转入特定溶液环境的过程。提取影响提取收率的因素温度酸碱度溶剂离子强度表面活性剂盐析浓缩有机溶剂沉淀浓缩葡聚糖凝胶（Sephadex）浓缩聚乙二醇透析浓缩超滤浓缩真空减压浓缩与薄膜浓缩蛋白质溶液的浓缩方法人促红细胞生成素是由166个或基酸残基组成的糖蛋白激素。其分子量为21.3KD，水解并除去27个疏水氨基酸肽段后得到分子量18.4KD的激素。基因工程生产的hEPO分子量为23KD，比天然产物大，说明有少量低聚糖化。第三节多肽药物的制备作用与用途促红细胞生成素主要由肾脏分泌，也可由巨噬细胞或其他细胞产生，具有刺激活体内增生红细胞的功能。表皮细胞生长因子1962年从中提取出一种多肽能直接刺激表皮的生长和角化，故命名为表皮生长因子。hEGF分子量为6.2KD,等电点pH4.5。作用与用途EGF能促进细胞的增殖;实验证明EGF对体外培养的细胞的增殖刺激作用不限于上皮细胞，其作用是广谱的。