基因工程制药-1

第三章基因工程制药基因工程药物的高回报碱性成纤维细胞生长因子231元/ug红细胞生成素1072元/ug白细胞介素-2410元/ug巨细胞粒细胞集落刺激因子1960元/ug胰岛素10.2元/mg基因产业将成为21世纪朝阳产业，它的巨额经济效益吸引着投资商和企业向这一领域汇聚。目前美国的一些著名公司正在进行着一场重组和改造，把主要目标放在与基因相关的产业开发上。如今，如果有哪家公司宣布克隆出具有某种功能的基因，其股票马上大幅升值。人类基因研究的任何成果都会给无所不能的“基因工程”增添强大的驱动力，创造出人间奇迹。•Rockfeller大学将人肥胖基因出售0.2亿美元•Amgen公司将FKBP神经免疫因子配体转让达3.29亿美元•Millennium公司以4.65亿美元向Bayer公司转让225种基因的开发权•……基因本身就是一个产业主要内容3.1概述3.2基因工程制药的特点3.3基因工程药物生产的一般程序3.4目的基因的获得：化学合成法；cDNA法;PCR法3.5基因表达3.6基因工程菌的稳定性;发酵：发酵工艺，培养设备。主要内容3.7基因工程药物的分离纯化3.8基因工程药物的质量控制:原材料的质控，培养过程质控，纯化工艺的质控，目标产品的质控，产品的保存。3.9基因工程药物的制造实例3.1概述供体细胞目的基因载体重组DNA分子转化细胞受体细胞多肽药物疫苗、抗体基因治疗基因诊断转基因动物(畜牧业、渔业生物反应器)转基因植物(农业、林业生物反应器)冶金、环保轻工、食品供体细胞目的基因载体重组DNA分子转化细胞受体细胞多肽药物疫苗、抗体基因治疗基因诊断转基因动物(畜牧业、渔业生物反应器)转基因植物(农业、林业生物反应器)冶金、环保轻工、食品α1b–IFN（商品名“赛若金”）我国自行研发的一类新药，“863”第一个产业化的基因工程药物干扰素(IFN)治疗肝炎(hepatitis):•Blood:20,000-30,000US$/patient•GeneticalEngineering:200-300US$/patient1000literbloodlliterferment要获取1磅（453g）纯干扰素，其成本高达200亿美元。而采用基因工程进行生产，其成本不到1亿美元。胰岛素（Insulin）:多肽激素,治疗糖尿病（diabetes）•传统制法：从动物胰脏中提取1000磅牛胰脏---10克胰岛素•现代方法：采用基因工程手段制备200升发酵液---10克胰岛素现代制法：A.在大肠杆菌中合成A、B链，再用化学方法连接两条肽链组成胰岛素。B.用重组酵母分泌产生胰岛素原，再用酶法转化为胰岛素。C.用牛凝乳酶原B基因与人胰岛素基因融合，高表达出融合蛋白，加工后获得有活性的胰岛素制品。（北大）重组人胰岛素（rhInsulin）安柯瑞(重组人5型腺病毒)注射液•世界上第1个溶瘤药物，直接瘤内注射(2006年上市)•鼻咽癌、头颈癌患者世界第一个基因治疗药物—2004年深圳赛百诺基因技术有限公司研发的抗癌新药—“重组人p53腺病毒注射液”（商品名“今又生”）鼻咽癌Campbell(1990)Biology,p.351血友病為遺傳缺陷取出病人細胞腺病毒adenovirus插入修正基因感染病人細胞注射修正細胞修正基因修正基因轉入病人細胞中基因治疗基因治疗药的现状•91年首次对先天性ADA缺失的女孩进行基因治疗的临床试验SCID患者生存在无菌环境中•98年批准反义寡核苷酸用于治疗艾滋病•近100种基因治疗药在临床试验：20多种在1期至2期;40多种在2期;4种在2至3期;4种在3期2种已完成3期在等待FDA的最后批准基因治疗药的应用前景•梗塞性血管病•高血压病和心肌肥厚•动脉粥样硬化和再狭窄•肿瘤•贫血•糖尿病和肥胖症•关节炎•其他遗传性疾病基因治疗人数情况010002000300040005000人数199419962000年份基因治疗个案2013?基因组药物的现状•HGS通过基因组找到6个药物进入一、二期临床试验•与HGS合作研究获得的1个小分子药物进入一期临床试验•Amgen通过基因组研究发现OPG，在一期临床试验中•Immunex与Genentech,TRAIL,在一期临床试验中在研的基因组药物•KGF2HGS伤口愈合•MPIF-1HGS癌症•VEGF-2HGS血管疾病•BLyS(THANK)HGS免疫功能低下•BLySmAbHGS自身免疫性疾病•BLyS-XHGS癌症•DR4mAbHGS癌症•TRAILImmunex癌症•TRAILGenentech癌症•OPG/TR1Amgen骨质疏松基因组药物的前景•除已进入临床试验的基因组药物以外，尚有一大批候选药正在临床前实验，预计以后每年将成倍增长•在未来十年内，人造器官、转基因动物及器官生产等与基因组相关的技术将会有重大进展，加上越来越多与疾病有关的基因功能将为基因组后研究所确定，基因组医药作为第三代生物医药必将掀起生物医药业发展的第三次浪潮转基因动物（Transgenicanimals）Transgenicgoat,2002,9-10Transgenicβ-IFN,anti-agglutininIIITransgenicmouseexpressinghormones3.2基因工程制药的特点1.可以获得天然来源难以得到的生理活性物质,使之成为新药。动物脏器提取的不足：来源困难,免疫抗原性,病毒污染。2.利用基因工程技术使得活性蛋白、多肽基因可以在微生物、细胞乃至动、植物反应器中获得高效表达,批量生产,保障了临床治疗的迫切需求。3.提供足够数量的生理活性物质以对其结构、生理、生化性质进行深入研究,从而可以进一步扩大这些活性物质的使用范围。4.通过基因工程技术可以不断发掘和开发更多的新型生理活性物质。如EPO、G-CSF等。5.采用基因工程、蛋白质工程技术可以改造内源生理活性物质,进一步提高生物活性。如采用蛋白质工程对IL-2进行改造：使125位半胱氨酸改为ser,明显延长体内半衰期,降低用量并提高药效。6.采用基因工程技术可以获得新型化合物,扩大药物筛选来源。如基因工程抗体、基因重组免疫毒素。3.3基因工程药物生产的一般程序获得目的基因↓组建重组质粒↓构建基因工程菌(或细胞)↓培养工程菌（发酵）上游：实验室阶段培养工程菌↓产物分离纯化↓除菌过滤↓半成品检定↓成品检定包装下游：生产阶段