酶類藥物現狀、問題及展望

劉川鵬 范映辛 周筠梅

（1）哈爾濱工業大學生命科學與技術學院，哈爾濱 150001；2）Office of Biotechnology Products，Center for Drug Evaluation and Research，Food and Drug Administration，Silver Spring，Maryland 20903，USA；3）中國科學院生物物理研究所，北京 100101）

酶是生物系統的催化劑，控制著生命體內物質、能量代謝過程以及信息傳遞與表達，酶活性異常會導致疾病的發生，因此酶既是重要的疾病治療靶點，也可直接作為藥物用于疾病的治療［1］。作為藥物，酶不但可用于治療與酶活性異常甚至酶缺失相關的疾病，也可通過其催化活性清除體內有害物質，在特定疾病治療方面具有顯著優勢。早在19 世紀末，以胃蛋白酶為代表的酶類藥物就已用于治療消化不良等疾病，目前由美國食品藥品管理局（FDA）和歐洲藥品管理局（EMA）批準使用的、以酶為主要有效成分的藥物數量分別為48 種和27種，而在DrugBank數據庫中所收錄的酶類藥物已達107 種。雖然現有的酶類藥物種類并不多，但酶類藥物卻具有較高的市場利潤率。市場分析認為酶類藥物市場在2019~2024 年期間將以6.8%的年復合增長率增長，預計到2024 年，僅蛋白酶和糖酶的藥物市場就能分別達到20 億和25 億美元［2］。迄今為止，酶類藥物不僅有治療心血管疾病、癌癥等常見疾病的重要藥物，還有多種用于治療罕見疾病的孤兒藥物（orphan drug），凸顯了酶類藥物的重要性以及所具有的廣闊發展前景。本文對酶類藥物的現狀、優勢以及所存在的問題和解決措施進行介紹和評述。

1 酶類藥物現狀

根據酶所催化的反應類型，國際生物化學與分子生物學聯盟（International Union of Biochemistry and Molecular Biology，IUBMB）所記錄的6 711種酶可分為7 大類：氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂解酶、異構酶、連接酶和轉位酶，但是絕大多數酶類藥物都屬于水解酶類，而且水解對象僅限于酯鍵、糖苷鍵以及包括肽鍵在內的碳氮鍵（圖1）。……