蛋白多肽类药物.pptx

蛋白多肽类药物蛋白多肽类药物蛋白多肽类药物第1页 自自1953年人工合成了第一个有生物活性多肽年人工合成了第一个有生物活性多肽 催产素以后，催产素以后，20世纪世纪50年代都集中于脑垂体所分年代都集中于脑垂体所分泌各种多肽激素研究。泌各种多肽激素研究。60年代，研究重点转移到控制脑垂体激素分年代，研究重点转移到控制脑垂体激素分泌各种多肽激素研究。泌各种多肽激素研究。70年代，神经肽研究进入高潮。生物胚层发年代，神经肽研究进入高潮。生物胚层发育渊源关系表明，很多脑活性肽也存在于肠胃组育渊源关系表明，很多脑活性肽也存在于肠胃组织中，从而推进了肠胃激素研究进展。织中，从而推进了肠胃激素研究进展。蛋白多肽类药物第2页1 1 多肽及蛋白质类药品性质与作用多肽及蛋白质类药品性质与作用多肽、蛋白质类药品分类多肽、蛋白质类药品分类按起源分按起源分生化药品生化药品 起源于动植物有机体起源于动植物有机体基因工程药品基因工程药品 起源于基因工程菌表示生产起源于基因工程菌表示生产药品药品习惯分法习惯分法多肽生化药品、细胞生长因子、抗体药品、抗菌多肽生化药品、细胞生长因子、抗体药品、抗菌肽、酶类药品肽、酶类药品蛋白多肽类药物第3页多肽类激素、多肽抗生素多肽类激素、多肽抗生素：消化道多肽、下丘：消化道多肽、下丘脑多肽、脑多肽、激肽等；动、植物蛋白。脑多肽、脑多肽、激肽等；动、植物蛋白。酶类与辅酶类药品酶类与辅酶类药品：蛋白水解酶类、凝血酶及：蛋白水解酶类、凝血酶及抗栓酶，辅酶抗栓酶，辅酶Q10等。等。生化药品生化药品蛋白多肽类药物第4页激素类及神经递质类药品激素类及神经递质类药品：人生长激素释放抑制因子，：人生长激素释放抑制因子，人胰岛素，人生长激素人胰岛素，人生长激素细胞因子类药品细胞因子类药品：人干扰素，人白细胞介素，集落刺：人干扰素，人白细胞介素，集落刺激因子，促红细胞生成素激因子，促红细胞生成素酶类及凝血因子类药品：酶类及凝血因子类药品：单克隆抗体、疫苗、基因治单克隆抗体、疫苗、基因治疗药品、白介素、生长因子、内啡肽、反义药品、人疗药品、白介素、生长因子、内啡肽、反义药品、人生长激素、促红细胞生成素、肿瘤坏死因子等。生长激素、促红细胞生成素、肿瘤坏死因子等。基因工程药品基因工程药品蛋白多肽类药物第5页一一 多肽类生化药品多肽类生化药品 多肽类药品（多肽类激素）是机体特定腺体合多肽类药品（多肽类激素）是机体特定腺体合成并释放一个物质，经过与远程敏感细胞内或细胞成并释放一个物质，经过与远程敏感细胞内或细胞表面受体相互作用而使靶细胞发生改变。表面受体相互作用而使靶细胞发生改变。主要包含垂体多肽激素、下丘脑多肽激素、甲主要包含垂体多肽激素、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。胸腺多肽激素等。蛋白多肽类药物第6页多肽类生化药品功效特征多肽类生化药品功效特征r调整各种各样生理活动和生化反应；调整各种各样生理活动和生化反应；r生物活性高；生物活性高；r分子小，结构易于改造；分子小，结构易于改造；r许多活性多肽都是由无活性蛋白质前体经酶许多活性多肽都是由无活性蛋白质前体经酶加工剪切转化而来。加工剪切转化而来。蛋白多肽类药物第7页二二 细胞生长因子细胞生长因子 细胞因子是各种细胞所分泌能调整细胞因子是各种细胞所分泌能调整细胞生长分化、调整免疫功效、参加炎细胞生长分化、调整免疫功效、参加炎症发生和创伤愈合等小分子多肽统称。症发生和创伤愈合等小分子多肽统称。蛋白多肽类药物第8页组成调整分子中细胞因子组群主要蛋白组成调整分子中细胞因子组群主要蛋白白介素（白介素（IL115）红细胞生成素红细胞生成素(EPO)干扰素干扰素(IFN-,IFN-,IFN-,IFN-,IFN-)成纤维生长因子成纤维生长因子(FGF)集落刺激因子集落刺激因子(G-CSF,M-CSF,GM-CSF)白血病抑制因子白血病抑制因子(LIF)肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子(TNF-,TNF-)巨噬细胞炎性蛋白巨噬细胞炎性蛋白(MIP-1,MIP-1,MIP-2)神经营养因子神经营养因子(NGF,BDNF,NT-3,NT-4/5)血小板源性生长因子血小板源性生长因子(PDGF)睫状神经营养因子睫状神经营养因子(CNTF)转化生长因子转化生长因子(TGF-,TGF-)神经胶质细胞源性神经营养因神经胶质细胞源性神经营养因子子(GDNF)血小板生成素血小板生成素(TPO)表皮生长因子表皮生长因子(EGF)蛋白多肽类药物第9页 大多数细胞因子作用于或产生于组成免大多数细胞因子作用于或产生于组成免疫与炎症系统白细胞。疫与炎症系统白细胞。白细胞包含全部有核血细胞，是免疫细白细胞包含全部有核血细胞，是免疫细胞基础组成。经过灭活或者破坏异源物质而胞基础组成。经过灭活或者破坏异源物质而发挥保护机体功效。一些白细胞也含有识别发挥保护机体功效。一些白细胞也含有识别和破坏本身变异细胞能力。和破坏本身变异细胞能力。蛋白多肽类药物第10页白细胞白细胞单个核细胞吞噬细胞单个核细胞吞噬细胞单核细胞单核细胞/巨噬细胞巨噬细胞淋巴淋巴细胞细胞粒细胞粒细胞B淋巴细胞淋巴细胞嗜碱性嗜碱性粒细胞粒细胞嗜酸性粒细胞嗜酸性粒细胞嗜中性粒细胞嗜中性粒细胞（PMN白细胞）白细胞）NK细胞细胞T淋巴细胞淋巴细胞辅助辅助T淋淋巴细胞巴细胞细胞毒细胞毒T淋淋巴细胞巴细胞抑制性抑制性T淋淋巴细胞巴细胞蛋白多肽类药物第11页作用特点作用特点p绝大多数细胞因子是低分子量（绝大多数细胞因子是低分子量（151530kDa30kDa）蛋白或）蛋白或糖蛋白。糖蛋白。p高效能作用。高效能作用。p细胞因子能够自分泌、旁分泌、或内分泌方式发挥细胞因子能够自分泌、旁分泌、或内分泌方式发挥作用。作用。p一个细胞可产生各种细胞因子，不一样类型细胞也一个细胞可产生各种细胞因子，不一样类型细胞也可产生一个或几个相同细胞因子。可产生一个或几个相同细胞因子。蛋白多肽类药物第12页p多重调整作用（多效性多重调整作用（多效性/重合性）。重合性）。p主要与调整机体免疫应答、造血功效和炎症反应相主要与调整机体免疫应答、造血功效和炎症反应相关，还含有其它调整功效。关，还含有其它调整功效。p与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信号分与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信号分子系统。子系统。作用特点作用特点蛋白多肽类药物第13页 白介素（白介素（IL）最初是指由白细胞产生又在白细胞间白细胞间发挥作用细胞因子，以后发觉白细胞介素可由其它细胞其它细胞产生，也可作用于其它细胞产生，也可作用于其它细胞。主要调整正常细胞和恶性细胞生长，免疫应答包括全部方面，炎症调整。白介素以重组DNA方法制备。蛋白多肽类药物第14页 干干扰扰素素（IFN）是最最先先发发觉觉细细胞胞因因子子，因其含有干扰病毒感感染染和和复复制制能力故故称称干干扰扰素素。依据起源和理化性质，可将干扰素分为、和和三三种种类类型型。IFN-/主要由白白细细胞胞、成成纤纤维维细细胞胞和和病病毒毒感感染染组组织织细细胞胞产产生生，也称为型型干干扰扰素素/酸酸稳稳定定干干扰扰素素。IFN-主主要要由由活活化化T细细胞胞和和NK细胞产生细胞产生，也称为型干扰素型干扰素。蛋白多肽类药物第15页干扰素含有广谱生物效应：干扰素含有广谱生物效应：诱导细胞对病毒攻击抗性；诱导细胞对病毒攻击抗性；调整各种免疫功效；调整各种免疫功效；调整许多细胞类型生长和分化；调整许多细胞类型生长和分化；在一些动物种属中支持早期妊娠。在一些动物种属中支持早期妊娠。干扰素以基因工程方法制备。干扰素以基因工程方法制备。蛋白多肽类药物第16页 肿肿瘤瘤坏坏死死因因子子（TNF）是是一一个个能能使使肿肿瘤瘤发发生生出出血血坏坏死死物物质质。肿瘤坏死因子分为TNF-和和TNF-两两种种，前者主要由活活化化单单核核-巨巨噬噬细细胞胞产生，又称恶液毒素。TNF-主主要要由由活活化化T细细胞胞产生，又称淋淋巴巴毒素毒素。蛋白多肽类药物第17页TNF-生物学效应：生物学效应：激活非特异性和特异免疫一些元件，尤其是激活非特异性和特异免疫一些元件，尤其是在对革兰阴性菌应答中；在对革兰阴性菌应答中；炎症诱导和调整；炎症诱导和调整；对一系列肿瘤细胞选择性细胞毒活性；对一系列肿瘤细胞选择性细胞毒活性；介导各种病理情况，包含败血症休克，恶液介导各种病理情况，包含败血症休克，恶液质和厌食。质和厌食。蛋白多肽类药物第18页TNF：治疗方面：治疗方面利用利用TNF作为普通抗肿瘤药兴趣已消失。作为普通抗肿瘤药兴趣已消失。许多肿瘤对于许多肿瘤对于TNF介导破坏作用不易感；介导破坏作用不易感；肿瘤细胞坏死并不是肿瘤细胞坏死并不是TNF主要生物活性；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治疗相关剂量下全身给药经常伴随严重副作用。用。蛋白多肽类药物第19页 集落刺激因子（集落刺激因子（CSF）是指能够刺激造是指能够刺激造血干细胞和不一样发育分化阶段造血干细胞血干细胞和不一样发育分化阶段造血干细胞进行增殖分化进行增殖分化，并在半固体培养基半固体培养基中形成对应细胞集落细胞集落细胞因子。蛋白多肽类药物第20页 生长因子（生长因子（GF）是含有刺激细胞生长作用刺激细胞生长作用细胞因子。各种未以生长因子命名细胞因子也含有刺激细胞生长作用，从这个意义上讲，它们也是生长因子，如如IL-2是是T细胞生长因子细胞生长因子，TNF是成纤维细胞生长因子。有些生长因子在一定条件下也可表现对免疫应答抑制活性抑制活性，如TGF-可抑制细胞毒性T淋巴细淋巴细胞（胞（CTL）成熟）成熟及巨噬细胞激活巨噬细胞激活。蛋白多肽类药物第21页 趋化性细胞因子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810kDa蛋白组成。趋化性细胞因子主要由白细胞与造血微环境白细胞与造血微环境中基质细胞分泌中基质细胞分泌，可结合在内皮细胞在内皮细胞表面，含有对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞趋化和激活趋化和激活活性。淋巴细胞趋化蛋白淋巴细胞趋化蛋白，对淋巴细胞有趋化作用。蛋白多肽类药物第22页三三 抗体药品抗体药品 抗体是机体在抗原性物质刺激下所产生一个免疫球蛋白，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。第一代抗体药品 动物多价抗血清 第二代抗体药品 利用杂交瘤技术制备 单克隆抗体及其衍生物 第三代抗体药品 基因工程抗体蛋白多肽类药物第23页蛋白多肽类药物第24页基因工程抗体特点基因工程抗体特点y可降低甚至消除人体反抗体排斥反应；可降低甚至消除人体反抗体排斥反应；y分子量较小，可个别降低抗体鼠源性，更有利于穿分子量较小，可个别降低抗体鼠源性，更有利于穿透血管壁，进入病灶关键部位；透血管壁，进入病灶关键部位；y可制备新型抗体；可制备新型抗体；y可采取各种表示形式，大量表示抗体分子，从而降可采取各种表示形式，大量表示抗体分子，从而降低生产成本。低生产成本。蛋白多肽类药物第25页当前抗体药品研究方向当前抗体药品研究方向器官移植排斥反应逆转；器官移植排斥反应逆转；肿瘤免疫诊疗、免疫显像和导向治疗；肿瘤免疫诊疗、免疫显像和导向治疗；哮喘、牛皮癣、红斑狼疮及其它本身免疫性疾病；哮喘、牛皮癣、红斑狼疮及其它本身免疫性疾病；抗独特型抗体作为分子瘤苗治疗肿瘤；抗独特型抗体作为分子瘤苗治疗肿瘤；多功效抗体。多功效抗体。蛋白多肽类药物第26页四四 多肽抗生素多肽抗生素 多肽抗生素是指分子量在多肽抗生素是指分子量在10kDa10kDa以下，含有某以下，含有某种抗菌活性多肽类物质。特点：种抗菌活性多肽类物质。特点：以物理方式作用于细菌细胞膜，使细胞膜穿孔，细以物理方式作用于细菌细胞膜，使细胞膜穿孔，细胞质外溢而到达杀菌目标。膜通道形成能力反抗菌胞质外溢而到达杀菌目标。膜通道形成能力反抗菌肽活性起决定性作用。肽活性起决定性作用。只对原核生物细胞产生特异性溶菌活性，对最低等只对原核生物细胞产生特异性溶菌活性，对最低等真核生物及一些植物原生质体、一些肿瘤细胞等也真核生物及一些植物原生质体、一些肿瘤细胞等也有一定杀伤力，而对人体正常细胞无损伤作用。有一定杀伤力，而对人体正常细胞无损伤作用。蛋白多肽类药物第27页多肽抗生素作用机制多肽抗生素作用机制抗菌活性抗菌活性免疫活性免疫活性抗氧化作用抗氧化作用结合矿物质结合矿物质杀虫、抗病毒作用杀虫、抗病毒作用蛋白多肽类药物第28页2 2 多肽、蛋白类药品制备多肽、蛋白类药品制备 当前多肽及蛋白质类药品生产方法有两种：一当前多肽及蛋白质类药品生产方法有两种：一是用传统生化方法和微生物发酵法生产；二是利用是用传统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工程菌（细胞）进行生产。基因工程技术构建工程菌（细胞）进行生产。制备过程：制备过程：生物材料选取与破碎生物材料选取与破碎 有效成份提取有效成份提取 有效成份分离纯化有效成份分离纯化蛋白多肽类药物第29页生物材料选择与前处理生物材料选择与前处理选择标准选择标准p材料起源丰富易得；材料起源丰富易得；p有效成份含量高；有效成份含量高；p制备工艺简单，难于分离杂质少；制备工艺简单，难于分离杂质少；p成本低经济效益好生物材料或微生物材料为原料。成本低经济效益好生物材料或微生物材料为原料。材料选定后，必须尽可能保持新鲜，尽快加工处材料选定后，必须尽可能保持新鲜，尽快加工处理，不然冷冻保留。理，不然冷冻保留。蛋白多肽类药物第30页组织或细胞破碎组织或细胞破碎机械法机械法 工业上常见有工业上常见有绞肉机，刨胰机，球磨机、绞肉机，刨胰机，球磨机、磨粉机磨粉机。试验室常见有试验室常见有匀浆机，研钵，高速组织捣匀浆机，研钵，高速组织捣碎碎机。机。物理法物理法 压榨法、高压法和减压法，渗透压压榨法、高压法和减压法，渗透压法；法；超声波法；重复冻融法。超声波法；重复冻融法。化学法化学法 用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面用稀酸、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。活性剂处理细胞，可破坏细胞结构释放出内容物。酶解法酶解法 用外来酶处理生物材料。用外来酶处理生物材料。蛋白多肽类药物第31页 利用制备目标物溶解特征，将目标物与细胞利用制备目标物溶解特征，将目标物与细胞固形物成份或其它结合成份分离，使其由固相固形物成份或其它结合成份分离，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转入液相或从细胞生理状态转入特定溶液环境过程。过程。提取提取蛋白多肽类药物第32页影响提取收率原因影响提取收率原因温度温度酸碱度酸碱度溶剂溶剂 离子强度离子强度表面活性剂表面活性剂蛋白多肽类药物第33页盐析浓缩盐析浓缩有机溶剂沉淀浓缩有机溶剂沉淀浓缩葡聚糖凝胶（葡聚糖凝胶（Sephadex）浓缩）浓缩聚乙二醇透析浓缩聚乙二醇透析浓缩超滤浓缩超滤浓缩真空减压浓缩与薄膜浓缩真空减压浓缩与薄膜浓缩 蛋白质溶液浓缩方法蛋白质溶液浓缩方法蛋白多肽类药物第34页 人促红细胞生成素是由人促红细胞生成素是由166个或基酸残个或基酸残基组成糖蛋白激素。其分子量为基组成糖蛋白激素。其分子量为21.3KD，水，水解并除去解并除去27个疏水氨基酸肽段后得到分子量个疏水氨基酸肽段后得到分子量18.4KD激素。基因工程生产激素。基因工程生产hEPO分子量为分子量为23KD，比天然产物大，说明有少许低聚糖化。，比天然产物大，说明有少许低聚糖化。第三节第三节 多肽药品制备多肽药品制备 蛋白多肽类药物第35页作用与用途作用与用途 促红细胞生成素主要由肾脏分泌，也可由巨噬细胞或其它细胞产生，含有刺激活体内增生红细胞功效。蛋白多肽类药物第36页表皮细胞生长因子表皮细胞生长因子 1962年从中提取出一个多肽能直接刺激表皮生长和角化，故命名为表皮生长因子。hEGF分子量为6.2KD,等电点 pH4.5。蛋白多肽类药物第37页作用与用途作用与用途 EGF能促进细胞增殖;试验证实EGF对体外培养细胞增殖刺激作用增殖刺激作用不限于上皮细胞，其作用是广谱。广谱。蛋白多肽类药物第38页蛋白多肽类药物第39页