生物制藥現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

1、 生物制藥技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢研究學(xué)生姓名 張溢峰 班 級 生物技術(shù)132 專業(yè)名稱 生物技術(shù) 學(xué)院名稱 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 指導(dǎo)教師 李文蘭 提交日期 2016年1月15日 廣西大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2016年 1月摘要：生物技術(shù)藥物(biotech drugs)又稱為生物藥物(biopharmaceutics)。以組合化學(xué)、藥學(xué)基因（功能抗原學(xué)、生物信息學(xué)等高技術(shù)為依托，融合了醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、藥物學(xué)等先進(jìn)技術(shù)，以分子遺傳學(xué)、分子生物、生物物理等基礎(chǔ)學(xué)科的突破為后盾形成的產(chǎn)業(yè)。生物制藥技術(shù)將對生物技術(shù)藥物的創(chuàng)新與發(fā)展產(chǎn)生十分重要的影響和作用。筆者總結(jié)了生物制藥的現(xiàn)狀，生物技術(shù)藥物的分類，生物

2、制藥的發(fā)展趨勢，我國生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向，并展望了我國生物制藥行業(yè)的前景。關(guān)鍵詞 ：生物制藥技術(shù)；發(fā)展趨勢；發(fā)展；現(xiàn)狀；研究；生物技術(shù)“21 世紀(jì)是生物的世紀(jì)”這一觀點(diǎn)已經(jīng)逐漸地被越來越多的人所接受,且正沿著它特有的軌道一步步的成為現(xiàn)實(shí)。生物制藥是指運(yùn)用微生物學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的研究成果“從生物體生物組織細(xì)胞體液等”綜合利用微生物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)等科學(xué)的原理和方法制作的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。其中最為主要的是基因工程方法，即利用克隆技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)，對DNA進(jìn)行切割、插入、連接和重組，從而獲得生物醫(yī)藥制品。生物制藥產(chǎn)品主要包括三大類：基因工程藥物、生物疫

3、苗和生物診斷試劑。其在診斷、預(yù)防、控制乃至消滅傳染病，保護(hù)人類健康延長壽命中發(fā)揮著越來越重要的作用。這些成果還可以幫助人類加速植物和動物的人工進(jìn)化以及改善生態(tài)環(huán)境對人類的影響等，產(chǎn)生新的有機(jī)生命的研究也會取得進(jìn)展。目前,生物制藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)業(yè)之一, 是生物工程應(yīng)用研發(fā)中最活躍和進(jìn)展最快的領(lǐng)域。生物制藥行業(yè)具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高收益、周期長等特點(diǎn)。世界上許多國家都把生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,不斷加大對生物制藥產(chǎn)業(yè)的政策扶持與資金投入。生物藥物的陣營很龐大，全世界的醫(yī)藥品已有一半是生物合成的，特別是合成分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物時(shí)，它不僅比化學(xué)合成法簡便，而且有

4、更高的經(jīng)濟(jì)效益。它的發(fā)展將幫助人類解決很多當(dāng)前無法人類疾病，同時(shí)還可以改革食品的生產(chǎn)過程，徹底消除人類的營養(yǎng)不良。這些將極大的延長人類壽命，改善人們的生活。一. 生物制藥的現(xiàn)狀目前生物制藥主要集中在以下幾個(gè)方向：1 腫瘤 在全世界腫瘤死亡率居首位，美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬，死于腫瘤者達(dá)54.7萬。用于腫瘤的治療費(fèi)用1020億美元。腫瘤是多機(jī)制的復(fù)雜疾病，現(xiàn)在仍主要運(yùn)用早期診斷、手術(shù)、放療、化療等手段進(jìn)行綜合治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會迅速增多。如利用基因藥物抗體抑制腫瘤的發(fā)展和擴(kuò)散，如利用導(dǎo)向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤，如利用基因治療法對腫瘤進(jìn)行治療(使用- 干擾素基

5、因?qū)撬枇龅闹委??；|(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑，已有3種化合物進(jìn)入臨床試驗(yàn)。2 神經(jīng)退化性疾病現(xiàn)在利用生物技術(shù)治療老年癡呆癥、腦中風(fēng)、帕金森氏病及脊椎損傷的藥物，如胰島素生長因子rhIGF- 1 目前已開始期臨床實(shí)驗(yàn)。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎，肌萎縮硬化癥，均已進(jìn)入期臨床。全國每年中風(fēng)患者大概60 萬，每年死于中風(fēng)患者達(dá)15 萬。中風(fēng)癥的有效防治藥物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少，CerestaL已被證明能對中風(fēng)患者的腦力有顯著改善和穩(wěn)定作用，已經(jīng)進(jìn)入期臨

6、床試驗(yàn)。3 自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。我國風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者多達(dá)4000 多萬，每年花費(fèi)巨額醫(yī)療費(fèi)，很多制藥公司正對這類疾病進(jìn)行研究。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘，已進(jìn)入期臨床; 美國Cetors 公司開發(fā)出一種用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的TNF- 抗體，治療的有效率達(dá)80%。還有的公司在應(yīng)用基因療法治療糖尿病，如將胰島素基因?qū)牖颊叩钠つw細(xì)胞，再將細(xì)胞注入人體，使工程細(xì)胞產(chǎn)生全程胰島素供應(yīng)。4 我國每年有接近一百萬人死于冠心病，每年都要花費(fèi)高額的治療費(fèi)。今后10年，防治冠心病的藥物將是制藥工

7、業(yè)的重要增長點(diǎn)。Centocors Reopro公司應(yīng)用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復(fù)心臟功能取得成功，這標(biāo)志著一種新型冠心病治療藥物的延生。隨著基因組科學(xué)的建立以及基因操作技術(shù)的迅速發(fā)展，目前基因治療與基因測序技術(shù)正在進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)，推動了治療學(xué)的發(fā)展。轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于構(gòu)造轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動物，已逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)階段，用轉(zhuǎn)基因綿羊生產(chǎn)蛋白酶抑制劑ATT，用于治療肺氣腫和囊性纖維變性，已進(jìn)入，期臨床。大量的研究成果表明轉(zhuǎn)基因動、植物將成為未來制藥工業(yè)的另一個(gè)重要發(fā)展領(lǐng)域。二. 生物制藥分類生物藥物的原料以天然的生物材料為主, 包括微生物、人體、動物、植物、海洋生物等。所以說,生物藥物(或稱生物

8、技術(shù)藥物)是集生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)的先進(jìn)技術(shù)為一體,以化學(xué)、藥學(xué)基因等高技術(shù)為依托,以分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的突破為后盾所形成的產(chǎn)業(yè)。生物藥物按它的用途不同可分為三大類: 生化藥物、生物工程藥物和生物制劑。然而也可以用別的方式來進(jìn)行分類。其一，重組蛋白質(zhì)和重組多肽藥物：即利用DNA重組技術(shù)，將重組對象的基因插入載體，拼接后轉(zhuǎn)入新的宿主細(xì)胞，構(gòu)建成工程菌（或細(xì)胞），實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重新組合，并使目的基因在工程菌內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，最后將表達(dá)的目的產(chǎn)物純化并做成制劑，得到重組多肽、蛋白質(zhì)類藥物。其二，重組DNA藥物：基因治療是指向靶細(xì)胞或組織中引入外源基因DNA或RNA片斷，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷

9、；關(guān)閉或抑制異常表達(dá)的基因；刺激產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，從而達(dá)到治療和預(yù)防疾病的目的。其三，其他生物技術(shù)藥物：如微生態(tài)制劑，另外還有利用生物技術(shù)生產(chǎn)的血液代用品、腫瘤疫苗等等。三. 生物制藥的發(fā)展趨勢現(xiàn)代生物技術(shù)已對醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了革命性影響，生物產(chǎn)業(yè)是一個(gè)以科學(xué)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)，它對工藝的依賴性低，對基礎(chǔ)工業(yè)的要求相對較低。自從人類基因組計(jì)劃完成以耒，結(jié)構(gòu)基因組，功能基因組，蛋白質(zhì)組等研究計(jì)劃相繼起動。這為生物技術(shù)的發(fā)展注入了強(qiáng)大的活力。各國對此十分重視，并把生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中新的增長點(diǎn)之一。生物學(xué)的革命不僅依賴于生物科學(xué)和生物技術(shù)的自身發(fā)展，而且依賴于很多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)走向。盡管生

10、物技術(shù)的高速發(fā)展使人們難以作出準(zhǔn)確的預(yù)測，但是基因組圖譜、克隆技術(shù)、遺傳修改技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進(jìn)展正在加快。各種新技術(shù)的出現(xiàn)有助于新藥物的開發(fā)。計(jì)算機(jī)模擬和分子圖像處理技術(shù)相結(jié)合可以繼續(xù)提高設(shè)計(jì)具有特定功能特性的分子的能力，成為藥物研究和藥物設(shè)計(jì)的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。到下世紀(jì)初生物技術(shù)藥物的種類數(shù)目尚不會超過一般藥物的總數(shù)，但生物技術(shù)制藥公司總數(shù)將超過前10年的6倍。藥物的研究開發(fā)成本目前已經(jīng)高到難以為繼的程度，每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會迫使醫(yī)藥工業(yè)對技術(shù)的進(jìn)

11、步進(jìn)行巨大的投資，以增強(qiáng)醫(yī)藥工業(yè)的長期生存能力?？傊?，綜合多學(xué)科的努力，通過新技術(shù)的創(chuàng)立可以大大拓寬發(fā)明新藥的空間，增加發(fā)明新藥的機(jī)遇與速度。因?yàn)檫@些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶，更有效地發(fā)現(xiàn)更多新的先導(dǎo)物化學(xué)實(shí)體，從而為發(fā)明新藥提供更加廣闊的前景。四. 我國生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)還相對落后,但是國家和地方政府都在不斷加大對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度,從政策和資金等各方面給予其便利。當(dāng)前,我國已將生物制藥作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)行業(yè)和高新技術(shù)的支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展。當(dāng)前一些科技發(fā)達(dá)或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)正在不斷建立國家級生物制藥產(chǎn)業(yè)基地,并初步形成了初具規(guī)模的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群,這對我國的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)

12、發(fā)展起到了很好的帶動作用?？傮w而言,中國生物制藥產(chǎn)業(yè)未來充滿希望,前景看好,中國的生物制藥產(chǎn)業(yè)將呈繼續(xù)增長態(tài)勢。綜合起來考慮, 我國生物技術(shù)制藥業(yè)今后的發(fā)展方向可以確定為:1) 中草藥及其有效生物活性成分的發(fā)酵生產(chǎn);2) 改造抗生素工藝技術(shù); 3) 大力開發(fā)疫苗與酶診斷試劑;4) 開發(fā)活性蛋白與多肽類藥物這方面的開發(fā)5) 開發(fā)研制靶向藥物, 以開發(fā)腫瘤藥物為重點(diǎn)6) 發(fā)展氨基酸工業(yè)和開發(fā)甾體激素; 7) 人源化的單克隆抗體的研究與開發(fā); 8) 血液替代品的研究與開發(fā);9) 人體基因組的研究。五. 我國生物制藥行業(yè)的前景（1）創(chuàng)投機(jī)構(gòu)看好中國生物制藥領(lǐng)域全球金融危機(jī)加劇，讓創(chuàng)投機(jī)構(gòu)在中國的腳步變

13、得格外謹(jǐn)慎。但于北京舉行的“2008ChinaVenture中國投資年會”上，以生物制藥為代表的醫(yī)療領(lǐng)域，卻被參會的創(chuàng)投精英一致看好。（2）眼光盯準(zhǔn)生物新領(lǐng)域雖然政府一直在鼓勵創(chuàng)新研究，但是國內(nèi)新藥非常少，大部分都是舶來品。規(guī)劃提出，“十二五”期間，將重點(diǎn)突破一批藥物創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)工藝，完善新藥創(chuàng)制與中藥現(xiàn)代化技術(shù)平臺，建設(shè)一批醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，基本形成具有中國特色的國家藥物創(chuàng)新體系。（3）前途光明，道路曲折從歷史情況看，產(chǎn)業(yè)政策在很大程度上決定了醫(yī)藥行業(yè)的景氣度。已出臺的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃將會在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和財(cái)政支持上給予更為明確的扶持。如果前瞻性地看未來五年的中國生

14、物醫(yī)藥行業(yè)，我們認(rèn)為：第一，中國生物醫(yī)藥市場空間依然廣闊，第二，政策將引導(dǎo)行業(yè)走向更高層次的創(chuàng)新之路，第三，生物醫(yī)藥企業(yè)、尤其是中成藥企業(yè)的類消費(fèi)品化趨勢亦會更加明顯，第四，研發(fā)成本上升及周期加長，使得跨國藥企的產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移至中國，同時(shí)中國企業(yè)也將進(jìn)一步嘗試走向規(guī)范市場。六.結(jié)語生物制藥是21世紀(jì)最核心的高新技術(shù)之一,，過去我們由于閉關(guān)鎖國而錯過工業(yè)革命的發(fā)展良機(jī)，由于文革而痛失信息技術(shù)革命帶來的黃金發(fā)展機(jī)遇,，現(xiàn)在我們不能再次喪失生物技術(shù)帶來的這次飛躍式發(fā)展機(jī)遇。我們要清醒認(rèn)識到自身的差距與不足，找出制約我國生物制藥發(fā)展的瓶頸，大力發(fā)展動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)和治療性抗體研究與開發(fā)的上中下游技

15、術(shù)，把握機(jī)會, 實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。相信在完成人體基因組測序后，從人體基因組中尋找開發(fā)各種新藥，將是一個(gè)激動人心的壯舉。（1）胡顯文，陳惠鵬，湯仲明等.生物制藥的現(xiàn)狀和未來(一):歷史與現(xiàn)實(shí)市場.中國生物工程雜志，2007，24(12).（2）熊宗貴，于榮敏，肖成祖等.生物技術(shù)制藥.北京:高等教育出版社，2008.（3）李元，陳松森，王渭池等.基因工程藥物.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.（4）楊汝德.基因克隆技術(shù)在制藥中的應(yīng)用.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.（5）胡顯文，陳惠鵬，湯仲明等.美國、歐盟和中國生物技術(shù)藥物的比較.中國生物工程雜志，2009，25(2).（6）彭俊文，蔣銘敏.生物技術(shù)藥物的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及前景.生物技術(shù)通訊，2008.