長(zhǎng)效蛋白多肽類藥物技術(shù)研究進(jìn)展

李守巧 丁明玲

摘 要：蛋白多肽類藥物具有以下特點(diǎn)：其一，毒性小;其二，特異性強(qiáng)。蛋白多肽類藥物針對(duì)某些疾病的藥理活性比較高，在開(kāi)發(fā)藥物過(guò)程中被認(rèn)為是具有廣泛應(yīng)用前景的生物大分子。由于蛋白多肽類藥物半衰期比較短，所以顯著影響到患者的用藥依從性。蛋白多肽類藥物的穩(wěn)定性比較低，極易被機(jī)體內(nèi)的各種酶所降解，繼而限制其廣泛使用。目前來(lái)看，越來(lái)越多學(xué)者和專家認(rèn)為蛋白多肽類藥物在治療疾病過(guò)程中具有顯著優(yōu)勢(shì)，因此受到廣大醫(yī)患人員的高度關(guān)注。

關(guān)鍵詞：蛋白多肽類藥物;特異性;研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：R499 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）09-0208-02

1蛋白多肽類藥物的藥動(dòng)學(xué)特點(diǎn)分析

1.1分布

蛋白多肽類藥物在體內(nèi)的分布體積通常不會(huì)大于細(xì)胞外體液體積，除此之外，蛋白多肽類藥物在體內(nèi)的分布具有靶向性特點(diǎn)。因此，可根據(jù)蛋白多肽類藥物的上述特點(diǎn)來(lái)開(kāi)發(fā)靶向給藥方式，使得蛋白多肽類藥物能夠迅速到達(dá)病灶處。有學(xué)者利用通過(guò)研究NLC（納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體）的靶向性，結(jié)果顯示AEYLR所修飾的NLC有希望用于癌癥化療方法中的靶向傳遞關(guān)節(jié)，不僅僅能夠提高癌癥患者的臨床療效，而且能夠顯著減輕不良反應(yīng)[1]。也有學(xué)者通過(guò)切割人血清白蛋白所得到的白蛋白片段，再研究光學(xué)成像，結(jié)果顯示白蛋白片段能夠作為腎靶向載體。

1.2吸收

大分子蛋白多肽的吸收方式主要有：其一，細(xì)胞間隙擴(kuò)散;其二，膜脂擴(kuò)散。文獻(xiàn)研究顯示，胃腸道蛋白降解酶對(duì)蛋白多肽類藥物具有降解作用，所以如果口服蛋白多肽類藥物將降低其生物利用度，因此多數(shù)學(xué)者建議以注射給蛋白多肽類藥物方式，雖然注射給藥方式相比起口服給藥方式的生物利用度更高，但是仍然會(huì)降低患者的服藥依從性。有關(guān)人員致力于開(kāi)發(fā)一種適合蛋白多肽類藥物的非注射方式，目前有望通過(guò)納米技術(shù)來(lái)解決上述難題。目前除了對(duì)蛋白多肽類藥物進(jìn)行改造以及聯(lián)合多種給藥方式之外，還開(kāi)展了多種技術(shù)模型來(lái)研究蛋白多肽類藥物在體內(nèi)的生物利用度。皮下注射蛋白多肽類藥物是目前最為常用的給藥方式，此種給藥方式被人體所吸收的過(guò)程較慢，但是能夠維持藥物在機(jī)體內(nèi)的穩(wěn)定性，同時(shí)能夠減少蛋白多肽類藥物的給藥劑量。

1.3代謝、消除

理論研究顯示[2]，對(duì)蛋白類治療劑腎臟能夠有效調(diào)節(jié)其功效，與此同時(shí)不斷發(fā)揮出分解代謝作用，繼而提高臨床治療總有效率。肝臟代謝對(duì)一些小肽物質(zhì)的代謝和消除起到具體作用，如二肽硼替佐米會(huì)經(jīng)歷氧化性肝代謝，如果機(jī)體肝功能受損，將顯著降低清除率。

2長(zhǎng)效蛋白多肽類藥物技術(shù)研究進(jìn)展

2.1聚乙二醇修飾

聚乙二醇修飾劑具有以下優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用：其一，無(wú)抗原性;其二，水溶性高;其三，親水性高;其四，能夠與多種有機(jī)物組分相容;其五，可在體內(nèi)降解;其六，無(wú)毒。聚乙二醇修飾劑能夠取得較為顯著的效果繼而克服長(zhǎng)效蛋白多肽類藥物的應(yīng)用缺陷（如抵抗蛋白酶降解、降低腎清除率以及延長(zhǎng)半衰期），現(xiàn)階段來(lái)看，已有多種聚乙二醇修飾的蛋白藥物上市并且被有效應(yīng)用在臨床中。如生長(zhǎng)因子VIII（用于治療血友病）、重組尿酸酶（用于治療痛風(fēng)）、阿片受體激動(dòng)劑（用于治療便秘）、聚乙二醇-紅細(xì)胞生成刺激劑（用于治療慢性腎病所致的貧血）、聚乙二醇-豬尿酸酶（用于治療痛風(fēng)）、聚乙二醇-TNFa抗體Fab段（用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和克羅恩病）、聚乙二醇-EPO（用于治療慢性腎病所致貧血）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體激動(dòng)劑（用于治療老年性黃斑）、聚乙二醇-核酸配體（用于治療老年性黃斑）、聚乙二醇-生長(zhǎng)激素拮抗劑（用于治療肢端肥大）、聚乙二醇-干擾素2a（與利巴韋林聯(lián)合用藥治療丙型肝炎）、聚乙二醇修飾脂質(zhì)體阿霉素（用于治療腫瘤）等。聚乙二醇定點(diǎn)修飾技術(shù)主要針對(duì)特定基團(tuán)的特定位點(diǎn)加以修飾，從而有效控制修飾度，與此同時(shí)得到單一產(chǎn)物，不斷節(jié)約成本，便于有效控制生物制藥的產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。因此，聚乙二醇修飾趨勢(shì)朝著定點(diǎn)修飾方向發(fā)展。

2.2內(nèi)源性大分子修飾

由于聚乙二醇修飾存在缺陷，所以有學(xué)者提出采用其他聚合物（如透明質(zhì)酸、脂肪酸以及聚氨基酸等內(nèi)源性大分子）來(lái)代替聚乙二醇。

脂肪酸相比起其他修飾劑而言直接參與細(xì)胞膜的組成，因此脂肪酸修飾能夠有效提高藥物的脂溶性和吸收率。脂肪酸能夠有效提高藥物的疏水性，掩蓋蛋白水解酶結(jié)合位點(diǎn)，延長(zhǎng)半衰期。有關(guān)資料顯示[3]，脂肪酸能夠與人血清白蛋白可逆性結(jié)合，結(jié)合之后的復(fù)合體由于分子過(guò)大而受到相應(yīng)限制，因此延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)滯留時(shí)間。現(xiàn)階段來(lái)看，對(duì)于脂肪酸的主要研究方向是通過(guò)合理選擇修飾劑以及優(yōu)化修飾條件等，使得脂肪酸的修飾反應(yīng)可達(dá)到單一修飾位點(diǎn)產(chǎn)物。

透明質(zhì)酸又被稱為玻璃酸，透明質(zhì)酸的分子表現(xiàn)為線性結(jié)構(gòu)，主要由以下部分組合而成：其一，N-已酰氨基葡糖;其二，D-葡糖醛酸單糖。透明質(zhì)酸廣泛分布在細(xì)胞外基質(zhì)和眼部玻璃體以及骨髓之中，透明質(zhì)酸修飾具有以下優(yōu)勢(shì)：其一，延長(zhǎng)體內(nèi)作用時(shí)間;其二，提高臨床治療效果的同時(shí)降低不良反應(yīng)發(fā)生;其三，提高藥物水溶性;其四，具有獨(dú)特的腫瘤靶向性;其五，具有良好的生物相容性。由透明質(zhì)酸修飾的紫杉醇已經(jīng)進(jìn)入到臨床治療中。但是，透明質(zhì)酸也存在相關(guān)問(wèn)題，如透明質(zhì)酸修飾的藥物種類比較少、大多數(shù)均為抗腫瘤藥物。

聚氨基酸的生物屬性高度接近聚乙二醇，通過(guò)技術(shù)將聚氨基酸融合再蛋白多肽藥物中，從而延長(zhǎng)血漿半衰期。

2.3 Fc融合蛋白

Fc融合蛋白技術(shù)是一種蛋白融合技術(shù)，目前已經(jīng)成為一種可靠的技術(shù)。Fc片段主要由以下幾個(gè)部分組成：（1）CH2;（2）CH3;（3）Hinge。有藥廠嘗試改造抗體來(lái)提高Fc片段的親和力，以期達(dá)到長(zhǎng)效化目的。有學(xué)者在相關(guān)資料中指出[4]，通過(guò)Fc氨基酸突變序列能夠達(dá)到長(zhǎng)效目的。還有學(xué)者通過(guò)Xencor技術(shù)平臺(tái)結(jié)合雙特異性抗體技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)效腫瘤免疫抗體。也有學(xué)者認(rèn)為，為了獲得更接近天然狀態(tài)的蛋白分子，可利用哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)Fc融合蛋白。人類疫球蛋白G總共有4個(gè)亞型，不同免疫球蛋白的亞型生物學(xué)活性表現(xiàn)不一，如IgG1血漿中含量為60%～70%、血漿半衰期為21d、鉸鏈區(qū)靈活性強(qiáng)、FcRn親和力強(qiáng)，IgG2血漿中含量為20%～30%、血漿半衰期為21d、鉸鏈區(qū)靈活性最弱、FcRn親和力強(qiáng)，IgG3血漿中含量為5%～8%、血漿半衰期為9d、鉸鏈區(qū)靈活性最強(qiáng)、FcRn親和力弱，IgG4血漿中含量為1%～4%、血漿半衰期為21d、鉸鏈區(qū)靈活性弱、FcRn親和力強(qiáng)。基于不同免疫球蛋白的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)基于IgG2/4-Fc的融合蛋白藥物逐漸受到有關(guān)人員的高度重視。

2.4糖基化修飾

糖基化往往發(fā)生在大分子中（如蛋白質(zhì)和核酸等），糖基化在免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)中起著重要作用。糖基化蛋白多肽類藥物后，其藥動(dòng)學(xué)可顯著改善。有學(xué)者認(rèn)為，在保持活性基礎(chǔ)條件下，糖基化修飾后能夠顯著降低肽類化合物的水解作用。

2.5開(kāi)發(fā)新劑型

調(diào)查研究顯示，對(duì)蛋白多肽藥物的二次研究與開(kāi)發(fā)的主要手段有：選擇合適的劑型。脂質(zhì)體劑型有以下幾種：（1）米伐木肽;（2）谷胱甘肽脂質(zhì)。現(xiàn)階段來(lái)看，臨床已經(jīng)研究出脂質(zhì)體流感疫苗，因此也說(shuō)明多肽類的藥物脂質(zhì)體的有效開(kāi)發(fā)可被有效實(shí)現(xiàn)。效果比較好的緩釋注射劑載體有PLGA微球，目前已經(jīng)上市了多個(gè)有關(guān)產(chǎn)品，主要有：（1）奧曲肽微球;（2）亮丙瑞林微球;（3）曲普瑞林微球等。上述產(chǎn)品的市場(chǎng)效應(yīng)比較大，對(duì)相關(guān)研究人員所產(chǎn)生的效果較為深遠(yuǎn)。國(guó)外學(xué)者利用先進(jìn)技術(shù)研發(fā)出利培酮和納曲酮，該技術(shù)能夠根據(jù)包載載體的不同來(lái)選擇合適的工藝技術(shù)。PLGA微球包載技術(shù)能夠?qū)ΜF(xiàn)有的制劑產(chǎn)品進(jìn)行有效創(chuàng)新，與此同時(shí)也是我國(guó)蛋白多肽類藥物開(kāi)發(fā)的主要研究方向。也有學(xué)者認(rèn)為，植入劑相比起PLGA微球能夠更長(zhǎng)時(shí)間的釋放，但是植入劑也有一定劣勢(shì)（如果材料降解性不高，將極易發(fā)生炎癥反應(yīng)）。

2.6人血清白蛋白融合蛋白

人血清白蛋白是一種人體中較為豐富的蛋白質(zhì)分子，人血清白蛋白融合技術(shù)的主要對(duì)象有：（1）生長(zhǎng)因子;（2）多肽;（3）激素等。人血清白蛋白融合技術(shù)不僅僅能夠提高目標(biāo)蛋白的半衰期，而且能夠?qū)崿F(xiàn)單體融合。人血清白蛋白在酵母中表現(xiàn)出高水平，與此同時(shí)降低成本。人血清白蛋白能夠融合目的蛋白分子的末端，避免降低蛋白活性成分。美國(guó)在2014年批準(zhǔn)人血清白蛋白融合蛋白藥物上市，如二肽基肽酶藥物和阿必魯肽藥物。二肽基肽酶藥物的半衰期比較長(zhǎng)，相比起GLP-1（胰高血糖素樣肽-1）具有顯著優(yōu)勢(shì)（如顯著控制食欲和控制血糖水平），被廣泛用于2型糖尿病患者的治療中。掌握人血清白蛋白融合技術(shù)的公司有：GSL公司和Teva公司。2016年，GSL公司開(kāi)發(fā)的人血清白蛋白融合產(chǎn)品上市，與此同時(shí)能夠在血友病患者中維持比較長(zhǎng)的時(shí)間。還有一些人血清白蛋白融合藥物處于臨床研究階段之中，如FLX-FP藥物。也有研究資料顯示，人血清白蛋白融合蛋白藥物在表達(dá)時(shí)存在一定共性，如：（1）表達(dá)產(chǎn)物易降解;（2）表達(dá)水平過(guò)低;（3）體外生物學(xué)活性降低。

2.7環(huán)化

線性肽在治療過(guò)程中可能受到以下因素影響：（1）代謝性差;（2）構(gòu)象穩(wěn)定性不高。線性肽可能會(huì)損害到生物活性，繼而降低線性肽的半衰期，而環(huán)肽能夠克服上述缺陷之處，因?yàn)榄h(huán)肽能夠被設(shè)計(jì)成合適的構(gòu)象。通過(guò)環(huán)化能夠使得蛋白多肽類藥物獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)也是延長(zhǎng)半衰期的一種高效率方式。環(huán)化法能夠有效消除蛋白多肽類藥物中的帶電荷末端，防止氨基酸酶解，最終機(jī)會(huì)改善藥物的代謝穩(wěn)定性，與此同時(shí)提高蛋白多肽類藥物的生物利用度。例如，奧曲肽能夠有效保留生長(zhǎng)抑素，作用時(shí)間長(zhǎng)，與此同時(shí)能夠延長(zhǎng)在體內(nèi)的半衰期。普卡那肽富含多個(gè)環(huán)狀多肽，主要給藥方式為口服，用于治療特發(fā)性便秘患者。環(huán)化法的優(yōu)勢(shì)被廣泛用于制作口服腸道蛋白多肽類藥物，與此同時(shí)能夠顯著提高蛋白多肽類藥物的生物利用度。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，越來(lái)越多的專家和學(xué)者開(kāi)發(fā)蛋白多肽類藥物，蛋白多肽鏈藥物所占的市場(chǎng)份額也日益增大。長(zhǎng)效蛋白多肽類藥物技術(shù)的改造策略有以下幾種：其一，聚乙二醇修飾;其二，內(nèi)源性物質(zhì)修飾;其三，融合蛋白修飾;其四，糖基化修飾。

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