李學琴
【摘 要】重組蛋白藥物到達人體后存在半衰期短的問題,不利于治療疾病,目前,提高重組蛋白藥物有效時間是重要研究內容。本研究介紹了藥物種類,分析了藥物研發趨勢,并在此基礎上,立足于延長藥效的原理,綜述了現階段長效重組蛋白藥物研究進展,希望為相關人士提供參考。
【關鍵詞】生物制藥;長效藥物;重組蛋白藥物
【中圖分類號】R97【文獻標識碼】A ? ?【文章編號】1002-8714(2020)07-0291-02
生物技術科技領域下,重組蛋白藥物是其重要組成部分,通常此類藥物采用靜脈給藥或者皮下注射給藥的方式,給藥后會出現蛋白質降解、活性減弱、利用度下降等問題,想要實現藥物治療效果,就必須多次反復給藥,這不僅影響了臨床治療速度與質量,同時還容易使得接受者產生耐藥性,影響免疫功能,因此,十分重視研究延長藥效的方法,提高藥物作用時期,以防范上述問題的發生,更好地治愈
人們。
1 藥物種類
重組蛋白藥物種類繁多,包括多肽藥物、基因工程藥物、重組蛋白疫苗、抗體類藥物等。相較于傳統藥物,重組藥物活性、特異性均更高,且毒性低,更加安全有效。目前,市場上重組蛋白藥物表現為胰島素、激素、人造血因子、尼妥珠單抗等,在臨床應用廣泛。
2 研發趨勢
長效重組蛋白藥物是臨床研發的重點,其中構建突變體以及PEC化在延長藥物半衰期領域已經有了較大進展。構建突變體研制出了Arancsp、Lantus等藥物,PEC化研制除了Oncaspar、PECIntron等藥物[1]。此外,借助人類血清白蛋白也出現了諸多產品,有效提升了藥物藥性。
3 長效重組蛋白藥物研制方法
重組蛋白藥物相較于一般藥物具有特殊性,目前,提高重組蛋白藥物效果的研究方法主要基于如下3種原理產生,第一,提高藥物蛋白分子,降低腎小球過濾;第二,借助游離型或者結合型藥物,維持血漿平衡,減緩藥物釋放;第三,降低異源蛋白免疫原,以有效降低藥物釋放率。根據這3種原理出現了,目前,有下述3種延長藥效方法。
3.1構建突變體
采用構建突變體延長藥物半衰期的方法主要如下:第一,提升藥物糖基化度,以此增加藥物表面側鏈,提升蛋白質平穩度,防止蛋白酶快速降解藥物;第二,提高藥物分子量,避免腎小球過濾,延長游離型藥物作用時間。基于上述兩種方法目前存在下述研究:第一,重組人EPO存在1個O與3個N糖基化位點。O是否糖基化與人體活性關系以及清除速度關系不大,但是N如果不完全重組則會影響人體活性,會導致體內活性降低。即是說,N糖基化更為重要,它能夠維持活性同時降低清除率。第二,研究基于大腸桿菌的K12株發現,基于人胰島素A-21位點下的反應Asp變為了Gly,在B-30位點下的反應使得PI-pH4.0變為了pH6.7。該突變能夠形成澄清溶液,進入人體后鑒于其電解特點,可以轉化成難溶物質,并持續釋放,溶于血液,長時間保持平穩,沒有尖峰,由原來的4-8h藥效延長至24h以上,由每日3次的給藥變為每日1次。
3.2PEG化修飾
聚乙二醇共價修飾蛋白質即為PEG化修飾。具體而言,采取提升蛋白質分子量的方式降低藥效流失,將PEG作為屏障隔離蛋白質分子表面反應,降低免疫原性,降低藥物流失速度,同時保護蛋白質不被水解。PEG的上述作用可以大大提升藥物抗衰期時間。目前,存在兩代PEG修飾法,一是借助分子量不足12kDa的分子;二是借助分支PEG替代PEG,提升偶聯分子量,同時增加其數量,使其達到60kDa。相較于一代,二代方法還能夠避免蛋白質被酶水解,同時屏蔽效應更大,同時降低清除率,是延長藥效的有效方法[2]。目前相關系列產品包括Oncaspar、PEGIntron、Pegasys、NeuIasta。此外,臨床還進行了大量研究,包括白介素-2、水蛭素等,相信這些藥物均會逐漸
上市。
3.3血清白蛋白融合
人體中的血清白蛋白,簡稱HSA,其內含585氨基酸球形蛋白質,分子量為65kDa,屬于人體中高血漿含量蛋白質。HSA是諸多內外源物質載體,藥物與HSA結合后,能夠降低生物利用度,并在同一時間增加半衰期。臨床諸多治療蛋白藥物以及多肽藥效均較短,但是HSA理論上最長能夠將其提升到19d,同時由于HSA基因還能夠高效表達,雜質少,因此屬于延長藥效的重要方法。目前,美國HGS公司已經研制出了相關藥物,雖如今正處于試驗階段,但卻是重大
進步。
4 小結
總而言之,長效重組蛋白藥物屬于臨床重要研究課題,研究出此類藥物能夠提高臨床治療有效性,防范人類產生抗體,并推動醫藥科學的發展。目前,構建突變體以及PEG化修飾都屬于可以有效延長藥物半衰期的方法,且現如今存在相關的上市藥物。HSA如今仍處于研究試驗階段,除了HGS公司研制的相關藥物處于Ⅱ期外,其余仍處于臨床試驗環節,通過查閱文獻發現如今臨床已經證實HSA具有延長藥效期的效果,研究的重點在于探究免疫原性是否會提升,可以說,研究者們也有了良好的研究方向,相信經過科研人員的努力會有更多長效藥物
上市。
參考文獻
[1] 魏瑩,張哲文,陸亞敏,等.長效重組蛋白藥物發展動態[J].生物工程學報,2018,34(03):360-368.
[2] Pastor Ana Ruth,González-Domínguez Gonzalo,Díaz-Salinas Marco A,Ramírez Octavio T,etc. Defining the multiplicity and time of infection for the production of Zaire Ebola virus-like particles in the insect cell-baculovirus expression system.[J]. Vaccine,2019,37(47).