生物大分子藥物研究前沿

1、生物大分子藥物生物大分子藥物研究開發(fā)前沿研究開發(fā)前沿 內(nèi)內(nèi) 容容第一部分：生物大分子藥物第一部分：生物大分子藥物 及其研發(fā)現(xiàn)狀及其研發(fā)現(xiàn)狀第二部分：生物大分子藥物第二部分：生物大分子藥物 傳遞系統(tǒng)研究進展傳遞系統(tǒng)研究進展第五講第五講 復習思考題復習思考題 生物技術藥物的研發(fā)關鍵環(huán)節(jié)有哪些？生物技術藥物的研發(fā)關鍵環(huán)節(jié)有哪些？ 生物技術藥物的翻譯后修飾方法有哪幾種？生物技術藥物的翻譯后修飾方法有哪幾種？ 蛋白質(zhì)、多肽藥物載體型傳遞系統(tǒng)有哪些？蛋白質(zhì)、多肽藥物載體型傳遞系統(tǒng)有哪些？ 疫苗載體型傳遞系統(tǒng)有哪些？疫苗載體型傳遞系統(tǒng)有哪些？第一部分：生物大分子藥物第一部分：生物大分子藥物及其研發(fā)現(xiàn)狀及其研

2、發(fā)現(xiàn)狀生物大分子藥物及其現(xiàn)狀生物大分子藥物及其現(xiàn)狀 生物藥物：肽、蛋白質(zhì)、抗體、核酸（基因）、疫苗、糖治療劑、基于細胞或組織的治療劑 已批準的生物藥物: 超過250個，包括重組蛋白質(zhì)、血液產(chǎn)品、單克隆抗體和重組疫苗 藥物應用最多的為重組蛋白質(zhì)和抗體 主要用于治療癌癥、艾滋病、冠心病、糖尿病和一些罕見的遺傳疾病等。年銷售額年銷售額 40 40 億美元的基因工程藥物億美元的基因工程藥物至2010年底，F(xiàn)DA 共批準250種生物技術藥物上市2007年銷售額超過40億美元的藥物有16種，基因工程藥物占據(jù)7種：1. 治療非霍奇金淋巴瘤的 anti-CD20 抗體 Rituxan2. 治療乳腺癌的anti

3、-EGFR II 抗體 Herceptin3. 治療腫瘤放化療后出現(xiàn)的白細胞減少的 G-CSF 4. 治療肺癌、乳腺癌和結直腸癌的 anti-VEGF 抗體 Avastin5. 治療類風濕關節(jié)炎的 anti-TNF抗體Enbrel、Remicade生物制藥發(fā)展迅速生物制藥發(fā)展迅速1982-2008年美國FDA批準的新生物產(chǎn)品http:/ 20082008年美國處于臨床試驗的生物技術藥物年美國處于臨床試驗的生物技術藥物 按產(chǎn)品類型分類 按適應癥分類 重組生物藥物的研發(fā)過程重組生物藥物的研發(fā)過程各種天然存在的治療蛋白質(zhì)各種天然存在的治療蛋白質(zhì) E. coli等微生物表達等微生物表達藥效更強的蛋白質(zhì)

4、工程產(chǎn)品藥效更強的蛋白質(zhì)工程產(chǎn)品多種表達體系開發(fā)應用多種表達體系開發(fā)應用突變技術融合蛋白質(zhì)表達定向進化基因滲入基因敲除 活性提高穩(wěn)定性增加半衰期增加免疫原性減少真核哺乳動物細胞為主一、生物技術藥物的研發(fā)過程及關鍵環(huán)節(jié)一、生物技術藥物的研發(fā)過程及關鍵環(huán)節(jié) 藥物的設計藥物的靶點及藥物設計 藥物的生產(chǎn)表達體系和質(zhì)量控制 藥物的評估藥效和毒副作用 （一）藥物設計（一）藥物設計- -藥物靶點研究藥物靶點研究 探討致病分子機理，尋找合適的藥物治療新靶點 單個靶點的多種生物學功能及精細調(diào)控 單個靶點的多種存在形式:亞型 個體化治療，針對特異人群的靶向診斷試劑和治療藥物 多個信號途徑的相互作用：網(wǎng)絡病理學 從

5、老藥中尋找治療疾病的新靶點：不明確靶點的老藥有17% 發(fā)現(xiàn)老藥的新型治療用途 （二）生物藥物的生產(chǎn)（二）生物藥物的生產(chǎn) 高效表達系統(tǒng)高效表達系統(tǒng) 生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制 生物制藥的生產(chǎn)生物制藥的生產(chǎn)表達系統(tǒng)表達系統(tǒng) 原核表達真核表達表達系統(tǒng)大腸桿菌枯草桿菌青枯病產(chǎn)堿桿菌假單胞菌 NPro自身蛋白酶融合技術，NAFT(山德士公司，新微生物表達系統(tǒng))酵母絲狀真菌 昆蟲/桿狀病毒表達系統(tǒng) 植物哺乳動物細胞表達系統(tǒng) 轉基因動物生物反應器FDAFDA批準的生物藥物表達系統(tǒng)批準的生物藥物表達系統(tǒng)細菌酵母哺乳動物原核表達系統(tǒng)原核表達系統(tǒng) 大腸桿菌大腸桿菌 E.coli 安全、經(jīng)典的標準化表達系統(tǒng)安

6、全、經(jīng)典的標準化表達系統(tǒng) 成本低廉、工藝成熟、表達量高 簡單蛋白質(zhì)藥物生產(chǎn)不可或缺的表達系統(tǒng) 2000年后，在歐美新藥的研究中比例減少 2005年至今美國FDA批準的重組蛋白質(zhì)藥物都是真核表達 缺點缺點：1. 容易形成包涵體（寄主細胞內(nèi)形成一種蛋白質(zhì)性質(zhì)的病變結構），須變復性處理，易造成活性下降或喪失；2. 提取時需破碎細胞，往往會造成核酸、熱原、內(nèi)毒素或脂多糖的釋放； 3. 不存在翻譯后修飾作用，蛋白質(zhì)產(chǎn)物不能糖基化；4. 目的蛋白質(zhì)的N端常多余一個甲硫氨酸殘基，容易引起免疫反應 真核表達系統(tǒng)真核表達系統(tǒng)- -酵母酵母釀酒酵母Saccharomyces cerevisiae 應用最多限制：限

7、制：糖基化修飾中糖鏈結構和組成與天然糖蛋白相差甚遠，不適用糖鏈極大影響生物活性的蛋白質(zhì)(EPO、治療性抗體等)哺乳動物細胞表達系統(tǒng)哺乳動物細胞表達系統(tǒng) 具有準確的轉錄后修飾功能，表達的蛋白在分子結構、理化特性和生物學功能方面最接近于天然蛋白分子； 具有重組基因的高效擴增和表達能力，外源蛋白整合穩(wěn)定； 具有產(chǎn)物胞外分泌功能，便于下游產(chǎn)物分離純化； 能以懸浮培養(yǎng)方式或在無血清培養(yǎng)基中達到高密度培養(yǎng)，可以大規(guī)模生產(chǎn) 美國美國FDAFDA傾向在傾向在2121世紀都采用真核表達系統(tǒng)生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物世紀都采用真核表達系統(tǒng)生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物歐美生物制藥哺乳動物細胞表達產(chǎn)品歐美生物制藥哺乳動物細胞表達產(chǎn)品 Expr

8、esssion systems and transformed hosts NumberMammalian cells, nonprimatehamster, Chinese ovary (CHO)倉鼠50murine myeloma cells鼠科骨瘤11murine cells other1Mammalian cells, primate靈長類monkey cells, diploid, kidney,or fetal lung4Human cellshuman cells, transformed with Epstein-Barr virus transformed1human cel

9、ls, gene activation by TKT22human kidney cells, embryonic胚胎樣1human cells, unspecified1現(xiàn)有的利用哺乳動物細胞表達的藥物中有現(xiàn)有的利用哺乳動物細胞表達的藥物中有70%70%是以是以CHOCHO表達生產(chǎn)的表達生產(chǎn)的 Ronald A. Rader. Expression Systems for Process and Product Improvement. BioProcess International JUNE 20081. 構建的重組CHO細胞生產(chǎn)效率低，產(chǎn)物濃度亦低2. 某些糖基化表達產(chǎn)物不穩(wěn)定，不易純

10、化3. 上游構建與下游分離純化脫節(jié)4. 重組細胞培養(yǎng)費用昂貴，自動化水平低下缺點：缺點：研究方向研究方向：1. 發(fā)展新的強啟動子和合適的增強子2. 提高基因劑量的新途徑3. 選擇載體-宿主的最優(yōu)組合4. 裝配適合于cDNA高效表達的必要元件5. 大規(guī)模培養(yǎng)條件和無血清及無蛋白培養(yǎng)條件的探索CHOCHO細胞表達系統(tǒng)的不足和改進細胞表達系統(tǒng)的不足和改進 表達系統(tǒng)發(fā)展方向表達系統(tǒng)發(fā)展方向1.研發(fā)可表達復雜的真核基因的真核微生物系統(tǒng)或改造的原核微生物系統(tǒng)2.真核表達系統(tǒng)中糖基化系統(tǒng)的重構3.用作生物反應器的轉基因動物系統(tǒng)動物乳腺生物反應器動物乳腺生物反應器 利用動物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，

11、在動物的乳汁中利用動物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在動物的乳汁中生產(chǎn)一些具有重要價值產(chǎn)品的轉基因動物的總稱。生產(chǎn)一些具有重要價值產(chǎn)品的轉基因動物的總稱。 2006年6月，世界上第一個利用乳腺生物反應器生產(chǎn)的基因工程蛋白藥物重組人抗凝血酶(ATryn)的上市許可申請獲得了歐洲醫(yī)藥評價署人用醫(yī)藥產(chǎn)品委員會批準，2009年獲得美國FDA批準上市。（三）生物藥物的質(zhì)量控制（三）生物藥物的質(zhì)量控制 新的蛋白質(zhì)純度檢測指標: 化學修飾類型：脫氨基, 二硫鍵錯配, 氧化 存在狀態(tài): 降解片段, 二聚體, 多聚體 糖基化 蛋白質(zhì)錯誤折疊二、生物藥物的藥效和副作用改善二、生物藥物的藥效和副作用改善 A.

12、基因工程改造：現(xiàn)有上市重組藥物中基因改造率達30%以上B.翻譯后修飾（一）生物藥物的基因工程改造（一）生物藥物的基因工程改造原則：原則： 改變蛋白結構，在不弱化其生物功能及產(chǎn)生新的抗原性基礎上優(yōu)化其藥代動力學實例實例：Lispro: 重組人胰島素B28、B29之間顛換聚體的可能性降低1/300，起速效作用ReFacto:重組凝血因子VIII為缺失突變體血友病有較好的療效注意注意： 基因工程改變序列應非常謹慎，一些很小的變化可能導致蛋白構象的較大變化，誘發(fā)免疫反應（二）生物技術藥物的翻譯后修飾（二）生物技術藥物的翻譯后修飾I.PEG修飾:聚乙二醇(polyethylene, PEG)共價修飾蛋白

13、質(zhì)II.糖基化修飾III. 脂肪酸、白蛋白修飾IV. 融合蛋白:不同蛋白的不同功能域通過基因工程手段構建成一個蛋白，具有雙功能或新的功能I、生物藥物的生物藥物的PEGPEG修飾修飾1. 增加蛋白質(zhì)的分子量，減少小分子蛋白藥物被腎小管直接過濾清除作用2. 作為屏障擋住蛋白質(zhì)分子表面的抗原決定簇，減少免疫原性，減少體內(nèi)清除率3. 保護蛋白質(zhì)不易被蛋白酶水解4. 提高溶解性、流動性，延長藥物作用，減少毒副作用均有利于延長蛋均有利于延長蛋白藥物的半衰期白藥物的半衰期已上市的已上市的PEGPEG化蛋白藥物化蛋白藥物PEGPEG修飾前后體內(nèi)半衰期比較修飾前后體內(nèi)半衰期比較II、生物藥物的生物藥物的糖基化修

14、飾糖基化修飾蛋白糖基化是真核生物常見的蛋白質(zhì)翻譯后修飾過程三種形式: N-糖苷(N-glycan) 、O-糖苷(O-gly2can) 、 糖基磷脂酰肌醇(glycosyl phosphatidylinositol, GPI)。蛋白質(zhì)經(jīng)糖基化修飾后產(chǎn)生數(shù)千種具有獨特生物活性 糖蛋白, 參與機體生命活動。蛋白質(zhì)的溶解性；蛋白質(zhì)的溶解性；生物活性；生物活性；穩(wěn)定性；穩(wěn)定性；免疫原性；免疫原性；蛋白藥物的動力學作用蛋白藥物的動力學作用 有效改善有效改善 在蛋白藥物表面增加側鏈長度增加蛋白質(zhì)穩(wěn)定性，阻礙蛋白酶對蛋白藥物的降解 使蛋白藥物分子量增大減少了腎小球濾過率定點突變增加生物藥物的糖基化水平定點突變

15、增加生物藥物的糖基化水平糖基化提高生物藥物穩(wěn)定性糖基化提高生物藥物穩(wěn)定性 糖基化-干擾素： 熱變性的敏感性降低 糖基化-白細胞介素-5 (IL-5)： 熱穩(wěn)定性增加 糖基化-rhEPO: 在鹽酸胍、加熱和pH變化中比去糖基化rhEPO穩(wěn)定 糖基化-rhEPO: 免受氧自由基損傷 糖基化增加蛋白質(zhì)藥物的生物活性、減少免疫原性糖基化增加蛋白質(zhì)藥物的生物活性、減少免疫原性 rhEPO糖基化修飾產(chǎn)物: 血漿中的半衰期顯著延長，體內(nèi)活性大大增強，單次注射小鼠時，相當于3040倍的非糖基化rhEPO活性 瘦素加成糖類似物: 治療糖尿病小鼠療效增加10倍，時間維持更長 mpl配體加成N-連接糖類似物: 明顯

16、改善小鼠中血小板生成量和持續(xù)時間 IgG1糖基化: 極大消弱抗體依賴性細胞毒性和補體依賴性細胞毒性 R05072759(GA101): 第一個進入臨床試驗的人源化和糖基化CD20單抗， 體內(nèi)外研究療效優(yōu)于利妥昔單抗糖基化提高蛋白類藥物的血漿半衰期糖基化提高蛋白類藥物的血漿半衰期 EPO的33位和88位糖基化修飾: 體內(nèi)半衰期是未糖基化修飾的3倍（Amgen公司研制已上市 ） 突變體TK-tPA: 糖基化tPA-T103Q-296-299四等位基因替換-延長了體內(nèi)清除時間，同時保持正常的凝血活性 糖基化-IL-3: 聚集在細胞外基質(zhì)中-血漿半衰期提高了2倍糖基化提高蛋白質(zhì)藥物的靶向治療作用糖基化

17、提高蛋白質(zhì)藥物的靶向治療作用 葡萄糖腦苷脂酶(GBA)-甘露糖結合: 靶向肝中的巨噬細胞 唾液酸糖蛋白受體與含有末端半乳糖或氮乙酰半乳糖胺的糖蛋白結合: 可作為組織特異性蛋白質(zhì)靶向 帶有特異性靶向病毒復制位點糖基化干擾素: 有可能減小其毒性IIIIII、脂肪酸、白蛋白修飾延長半衰期、脂肪酸、白蛋白修飾延長半衰期SOD-白蛋白：半衰期由5min提高至6h;超氧化物歧化酶 (Superoxide Dismutase, SOD)，白蛋白-GH： 半衰期由5min提高至23h；生長激素insulin detemir：脂肪酸修飾后的長效胰島素類似物， Novo Nordisk公司研發(fā)，2004年5月在瑞

18、士首次上市 干擾素-2b-白蛋白(Interferon alfa-2b-albumin,修飾的人白蛋白-干擾素，丙肝用藥)：能延長干擾素的半衰期。 IV、融合蛋白、融合蛋白Enbrel (Amgen)：TNF受體和IgG的Fc片段的融合蛋白，含934個氨基酸殘基，適應癥為風濕性關節(jié)，1998年批準；Ontak Ligand：缺失細胞結合域的白喉毒素與IL-2的N端133個氨基酸殘基的融合蛋白，適應癥為皮膚T細胞淋巴瘤，1999年上市；Amevive Biogen IdecLEF-3的CD2與IgG的Fc片段的融合蛋白，適應癥牛皮癬，2003年上市1. 抗體藥物具有高度特異性，是靶向治療的基礎2

19、. 目前批準上市27 種抗體藥物，臨床轉化率以及批準成功率都較高3. 抗體藥物生產(chǎn)條件復雜，不易受仿制的威脅4. 已上市的抗體藥物具有很高的市場回報率，大大刺激了投資1. 抗體藥物是大分子糖蛋白，結構復雜，不利儲存，不能口服， 進入體內(nèi)5-7天才能到達靶位置;2. 抗體藥物研發(fā)費用較高，達10-18億美元3. 抗體藥物單劑用量大，質(zhì)量標準高，生產(chǎn)成本高昂，價格昂貴 Avastin: 單個病人年度費用高達4-6萬美元三、抗體藥物研發(fā)三、抗體藥物研發(fā)缺點缺點:1.1. 抗體自身的抗原性抗體自身的抗原性2.2. 抗體靶抗原的不確定性抗體靶抗原的不確定性3.3. 針對不同表位可能產(chǎn)生完全相反的生物學效

20、應針對不同表位可能產(chǎn)生完全相反的生物學效應4.4. 抗體治療的脫靶抗體治療的脫靶抗體藥物臨床存在問題抗體藥物臨床存在問題1. 使用劑量大: 1克/人/年, 抗體生產(chǎn)廠商的年生產(chǎn)規(guī)模在幾十至幾百公斤/年；2. 固定資產(chǎn)投入大: 建造年產(chǎn)抗體300500公斤的工廠，需要4億5億美元投資3. 生產(chǎn)成本高: 一般在20005000美元/克抗體 抗體藥物的劑量大多在26克/人/年，病人的抗體藥費負擔在1-4萬美元/人/年4. 銷售單價低: 治療腫瘤或類風濕關節(jié)炎的抗體藥物的價格約30008000美元/克 CHO表達的EPO，其銷售單價約200萬美元/克 抗體類藥物是價格最接近生產(chǎn)成本的一類生物技術藥物抗

21、體藥物的生產(chǎn)瓶頸抗體藥物的生產(chǎn)瓶頸-生產(chǎn)成本過高生產(chǎn)成本過高解決方法解決方法抗體藥物 靶向藥物抗 體核 酸小分子.第二部分：生物大分子藥物第二部分：生物大分子藥物傳遞系統(tǒng)的研究傳遞系統(tǒng)的研究蛋白質(zhì)、多肽蛋白質(zhì)、多肽藥物載體型傳遞系藥物載體型傳遞系統(tǒng)研究進展統(tǒng)研究進展 蛋白質(zhì)、多肽藥物的特點：蛋白質(zhì)、多肽藥物的特點： 結構復雜，理化性質(zhì)不穩(wěn)定結構復雜，理化性質(zhì)不穩(wěn)定,口服給藥易受胃腸道口服給藥易受胃腸道 pH、菌群及酶系統(tǒng)破壞、菌群及酶系統(tǒng)破壞,穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差分子量大分子量大,生物膜穿透性差生物膜穿透性差,吸收難吸收難,生物利用度低生物利用度低藥理活性高藥理活性高生物半衰期短生物半衰期短,體內(nèi)

22、清除率高體內(nèi)清除率高市場上的市場上的多肽、蛋白多肽、蛋白藥物制劑及存在的問題藥物制劑及存在的問題腸溶片和腸溶膠囊腸溶片和腸溶膠囊優(yōu)點：患者順應性好優(yōu)點：患者順應性好缺點：多肽、蛋白生物利用度低缺點：多肽、蛋白生物利用度低溶液劑和凍干粉針劑溶液劑和凍干粉針劑優(yōu)點：優(yōu)點： 療效確切療效確切缺點：缺點： 穩(wěn)定性較差穩(wěn)定性較差 多肽、蛋白半衰期短多肽、蛋白半衰期短,多次注射給藥多次注射給藥 患者順應性差患者順應性差 靶向性問題，在體內(nèi)只與特定的受體結合起作靶向性問題，在體內(nèi)只與特定的受體結合起作 用，受體在組織的分布影響多肽的藥效用，受體在組織的分布影響多肽的藥效 80年代開始國外主要研制的新劑型：非

23、注射途徑非注射途徑 給藥及長效注射劑。給藥及長效注射劑。 非注射途徑給藥非注射途徑給藥: :口服、鼻腔、肺部、頰含、直腸 、透皮、眼部、陰道等。 非注射途徑給藥的主要屏障是致密的腸上皮細胞 膜、胃酸和各種消化酶，即生物膜及酶屏障即生物膜及酶屏障。 研究研究多肽、蛋白多肽、蛋白非注射途徑給藥制劑的重點非注射途徑給藥制劑的重點: : 提高其對生物膜的通透性和抵抗酶的降解作。提高其對生物膜的通透性和抵抗酶的降解作。 主要方法有：主要方法有：化學修飾化學修飾吸收促進劑吸收促進劑脂質(zhì)體脂質(zhì)體固體微粒固體微粒 微粒微粒穿過胃腸道上皮的穿過胃腸道上皮的3 3種可能吸收和轉運途徑種可能吸收和轉運途徑 (I)

24、paracellular uptake, (II) endocytotic uptake by enterocytes and (III) M cells.載體型傳遞系統(tǒng)思路 用適當?shù)妮d體材料包裹，以減少藥物與胃腸道中的酶類的直接接觸，避免降解 載體材料應具有生物黏附性，以利定位釋放，提高局部的藥物濃度，促進吸收 考慮使用吸收促進方法來增加藥物對胃腸道上皮細胞的透過性?？诜锎蠓肿铀幬锟赏ㄟ^腸多肽轉運系統(tǒng)及Peyers patches等吸收。 載體實現(xiàn)藥物傳輸之關鍵載體實現(xiàn)藥物傳輸之關鍵 生物可降解材料有PLA，PLGA等 保護蛋白藥物不受降解，延長釋放時間，或脈沖釋放 上市藥物： 亮丙瑞林

25、 (Leuprolide acetate) PLGA微球 那法瑞林緩釋微球注射劑 重組人生長因子緩釋微球注射劑 生物可降解微球生物可降解微球氨化明膠微球氨化明膠微球(AGMS)(AGMS)鼻腔給藥系統(tǒng)：鼻腔給藥系統(tǒng)：動物試驗表明，干粉狀AGMS能夠顯著提高大鼠鼻腔胰島素胰島素的吸收。藥物和微球之間的靜電作用被認為是影響藥物釋放行為的主要因素。pHpH敏感微球敏感微球: : 一種pH敏感結腸定位微球提高了降鈣素（CT ，Calcitonin）的口服生物利用度IL-2-PLGAIL-2-PLGA微球：微球：現(xiàn)有給藥方法受劑量依賴的毒性和副作用限制。局部給藥的PLGA-IL-2微球實現(xiàn)了IL-2的緩

26、釋。 原位微球：原位微球：將藥物與可生物降解的聚合物溶解在特定的溶劑中形成注射劑，當注入體內(nèi)后，聚合物隨著溶劑的擴散而固化，從而形成微球，達到控制釋藥的目的。與常規(guī)的注射微球和皮下埋植劑相比，原位微球具有制備工藝簡單，控釋可靠及使用方便的優(yōu)點。最近，F(xiàn)DA 批準了Atrix Lab公司生產(chǎn)的亮丙瑞林(leuprolide) 緩釋注射液(商品名Eligard)，經(jīng)小口徑針頭皮下注射后在體內(nèi)形成微球，釋放出亮丙瑞林，已用于晚期前列腺癌的姑息治療。聚合物修飾聚合物修飾 PEG修飾 （PEGylation）脂質(zhì)體（脂質(zhì)體（Liposome）o 肺部給藥胰島素脂質(zhì)體肺部給藥胰島素脂質(zhì)體 肺臟表面積大,

27、粘膜層薄,血管叢豐富,為蛋白類藥物的吸收的好途徑。但人體氣道的復雜性和呼吸運動的影響使得肺部給藥問題重重。Huang等研制的載胰島素脂質(zhì)體氣霧劑，包封率達40，粒徑約1m,有效增加藥物在肺部滯留時間,提高療效。 胰島素脂質(zhì)體在小鼠肺泡胰島素脂質(zhì)體在小鼠肺泡內(nèi)均勻分布內(nèi)均勻分布DepoFoam IGF-1DepoTech 公司開發(fā)了緩釋多囊脂質(zhì)體緩釋多囊脂質(zhì)體制劑技術(DepoFoam),它是一種脂質(zhì)體多囊顆粒,每個顆粒內(nèi)部有含水的藥室，能溶解水溶性藥物如蛋白質(zhì)或多肽，室外由脂薄膜包裹。其中，Depo l (胰島素樣生長因子-1,IGF-1) 可以在體內(nèi)連續(xù)10d 釋放藥物, 半衰期達142 h

28、, 而未包囊的IGF-1僅為4h。 膠束膠束 有的腫瘤血管開口較小而脂質(zhì)體體積過大，故難有的腫瘤血管開口較小而脂質(zhì)體體積過大，故難以通過以通過EPR效應在腫瘤內(nèi)部產(chǎn)生有效聚集。因此效應在腫瘤內(nèi)部產(chǎn)生有效聚集。因此，一些體，一些體 積較小的傳遞積較小的傳遞 系統(tǒng)將更有效，系統(tǒng)將更有效， 如蛋白聚合如蛋白聚合 物結合物及載物結合物及載 藥膠束。藥膠束。2.5 納米粒納米粒納米粒 體內(nèi)分布有一定靶向性體內(nèi)分布有一定靶向性 緩釋特性緩釋特性 生物利用度提高生物利用度提高 藥物透皮吸收與細胞內(nèi)藥效發(fā)揮藥物透皮吸收與細胞內(nèi)藥效發(fā)揮 舉例：舉例：o 供口服和皮下注射INS聚氰基丙烯酸酯納米粒體內(nèi)試驗表明降皮

29、下注射INS納米粒降血糖效果能持續(xù)6-72h，而口服INS納米粒的效果也顯著好于未包裹的胰島素。International Journal of Pharmaceutics, 288 (2005) 289293o CaCO3-納米粒作為胰島素動物試驗結果表明，這一透皮給藥系統(tǒng)能顯著降低正常和糖尿病大鼠的血糖水平，為開發(fā)胰島素納米透皮給藥系統(tǒng)提供了有力支持, Diabetes Technol Ther 2006 Jun; Vol. 8 (3), pp. 369-74 o 偶聯(lián)單抗OX26的殼聚糖PEG納米粒的腦靶向研究 Z-DEVD-FMK是一種特異性抑制Caspase酶的多肽，能夠減少神經(jīng)細胞

30、的衰亡，但這一分子無法跨越血腦屏障（BBB）。利用親和素生物素復合物技術（ABC）設計CS-PEG-OX26納米粒，其能通過轉鐵蛋白受體介導的跨膜轉運穿過BBB。其他載體其他載體 無痛微針無痛微針 Microneedle 透皮給藥透皮給藥 胰島素，寡核苷酸， 蛋白疫苗，DNA疫苗，o 細胞穿透多肽細胞穿透多肽 Cell penetrating peptide Gros等發(fā)現(xiàn)Pep-1 能有效傳遞不少多肽、蛋白質(zhì)藥物進入細胞內(nèi)，而無須進行化學交連。 Pep-1在生理條件下穩(wěn)定, 毒性低，對血清不敏感等優(yōu)點，故可以運用于蛋白多肽類藥物傳遞系統(tǒng)的研究。 其可能的機制似乎并不涉及內(nèi)吞途徑，而是一 種直

31、接的跨膜行為。可能的跨膜機制可能的跨膜機制反向膠束反向膠束轉運反向膠束轉運直接滲透轉運直接滲透轉運吞飲轉運吞飲轉運3 待解決的問題 如何實現(xiàn)體內(nèi)藥物傳輸？ 如何延長藥物體內(nèi)駐留時間，改變蛋白質(zhì)體內(nèi)藥物動力學和體內(nèi)分布性質(zhì)？ 如何維持制劑過程中的蛋白質(zhì)結構完整性？ 如何開發(fā)新劑型和新技術？ 是否適于大生產(chǎn)，成本的問題？ 疫苗載體型傳遞系統(tǒng)的疫苗載體型傳遞系統(tǒng)的研究進展研究進展 疫苗免疫是控制微生物傳播性疾病的有效手段，甚至被寄予治療癌癥的厚望。 傳統(tǒng)疫苗存在很多問題：多次免疫, 不穩(wěn)定性, 細胞免疫應答差 現(xiàn)代疫苗同樣存在問題：免疫原性低 使用載體傳遞系統(tǒng)是解決方法之一。微粒載體傳遞系統(tǒng)微粒載體

32、傳遞系統(tǒng) 微球微球 可生物降解微球一直是疫苗傳遞系統(tǒng)研究的可生物降解微球一直是疫苗傳遞系統(tǒng)研究的重點。重點。 將疫苗包裹于微球之中具有很多優(yōu)勢：將疫苗包裹于微球之中具有很多優(yōu)勢： 保護抗原保護抗原 增加抗原遞呈細胞（增加抗原遞呈細胞（APCs）的攝?。┑臄z取 緩釋作用緩釋作用 近年來的研究熱點近年來的研究熱點 提高載體材料的親水性提高載體材料的親水性: 減緩降解速率以延長藥物的釋減緩降解速率以延長藥物的釋放時間放時間 尋找適合的內(nèi)水相尋找適合的內(nèi)水相: 提高載藥量提高載藥量 如復乳法如復乳法 提高疫苗在制備或釋放過程中的穩(wěn)定性提高疫苗在制備或釋放過程中的穩(wěn)定性 表面吸附載藥表面吸附載藥:用帶負

33、電的載體材料用帶負電的載體材料,制成微球后表面制成微球后表面吸附帶正電的吸附帶正電的HIV-1 Tat疫苗，免疫效果較好疫苗，免疫效果較好 如何提高微球穿過粘膜屏障的能力如何提高微球穿過粘膜屏障的能力:擴散屏障（腸腔擴散屏障（腸腔Peyer氏節(jié)氏節(jié)腸系膜淋巴結）對于所產(chǎn)生的抗體強度有腸系膜淋巴結）對于所產(chǎn)生的抗體強度有很大的影響，很大的影響， 納米粒載體傳遞系統(tǒng)納米粒載體傳遞系統(tǒng)與非包裹疫苗相比具有以下優(yōu)勢：與非包裹疫苗相比具有以下優(yōu)勢：保護抗原保護抗原抗原遞呈細胞的限制性分布抗原遞呈細胞的限制性分布高載藥量高載藥量緩釋作用緩釋作用靶向傳遞作用靶向傳遞作用與微球比較具有以下優(yōu)勢：與微球比較具有

34、以下優(yōu)勢： 在粘膜相關的淋巴組織（在粘膜相關的淋巴組織（MALTMALT）的吸收）的吸收提高提高幾幾倍到倍到100100多倍，且多倍，且粒徑越小則吸收越好粒徑越小則吸收越好。有可能通過小腸上皮細胞的細胞旁路吸收。有可能通過小腸上皮細胞的細胞旁路吸收。 近年來的研究熱點：近年來的研究熱點：粒徑及電荷的影響粒徑及電荷的影響細胞模型研究細胞模型研究經(jīng)皮給藥經(jīng)皮給藥 生物黏附載體給藥系統(tǒng)生物黏附載體給藥系統(tǒng) 生物可降解微粒在粘膜給藥中的吸收效率較低生物可降解微粒在粘膜給藥中的吸收效率較低，通過使用，通過使用生物黏附材料生物黏附材料，增加微粒在粘膜表增加微粒在粘膜表面的滯留時間，面的滯留時間，可以進一步

35、提高微粒的吸收效可以進一步提高微粒的吸收效率。率。 殼聚糖殼聚糖 缺點：缺點：a.a.中性及堿性條件下中性及堿性條件下 水溶性差水溶性差 b.b.在生理在生理pHpH條件下不條件下不 帶電，因此失去增帶電，因此失去增 加細胞旁路轉運的加細胞旁路轉運的 能力能力 優(yōu)勢：優(yōu)勢：a.a.有較好黏附作用有較好黏附作用b.b.可促進細胞旁路轉運可促進細胞旁路轉運c.c.微粒制備條件溫和微粒制備條件溫和d.d.高載藥量高載藥量 殼聚糖衍生物殼聚糖衍生物 主要解決殼聚糖的主要解決殼聚糖的水溶性水溶性問題，同時問題，同時增加黏附力增加黏附力， 增加所帶電荷密度等特征。增加所帶電荷密度等特征。 三甲基殼聚糖（三

36、甲基殼聚糖（TMC） pH敏感疫苗傳遞系統(tǒng)敏感疫苗傳遞系統(tǒng) 對于口服給藥系統(tǒng)來說，引起口服免疫失敗的最對于口服給藥系統(tǒng)來說，引起口服免疫失敗的最大原因仍然是大原因仍然是胃內(nèi)的低胃內(nèi)的低pH值以及消化道內(nèi)的蛋白值以及消化道內(nèi)的蛋白水解酶對疫苗的降解作用水解酶對疫苗的降解作用。 使用使用pH敏感材料包裹疫苗或對微粒進行包衣，可敏感材料包裹疫苗或對微粒進行包衣，可以使疫苗在較高的以使疫苗在較高的pH環(huán)境下或環(huán)境下或定位釋放定位釋放，以減少，以減少由于疫苗過早釋放所帶來的不必要的損失。由于疫苗過早釋放所帶來的不必要的損失。脂質(zhì)體及脂質(zhì)體相關的給藥系統(tǒng)脂質(zhì)體及脂質(zhì)體相關的給藥系統(tǒng) 脂質(zhì)體是具有雙層磷脂膜

37、結構的微囊，脂質(zhì)體是具有雙層磷脂膜結構的微囊，抗抗原可以于脂質(zhì)體相結合或連接到脂原可以于脂質(zhì)體相結合或連接到脂 質(zhì)體的表面質(zhì)體的表面。 由于脂質(zhì)體的免疫佐劑活性不強，因由于脂質(zhì)體的免疫佐劑活性不強，因 此可將此可將佐劑和抗原佐劑和抗原共同包裹或結合到共同包裹或結合到 脂質(zhì)體的表面以提高免疫效力。脂質(zhì)體的表面以提高免疫效力。 脂質(zhì)體相關的給藥系統(tǒng)脂質(zhì)體相關的給藥系統(tǒng) 融合脂質(zhì)體融合脂質(zhì)體（Fusogenic liposomes） 通過融合靶細胞促進包裹藥物的細胞內(nèi)傳遞通過融合靶細胞促進包裹藥物的細胞內(nèi)傳遞 囊泡體囊泡體（Fusogenic vesosomes） 用融合脂質(zhì)體膜包裹陽離子融合脂質(zhì)體

38、制成囊泡體用融合脂質(zhì)體膜包裹陽離子融合脂質(zhì)體制成囊泡體（Fusogenic vesosomesFusogenic vesosomes），將包裹的脂質(zhì)體直接），將包裹的脂質(zhì)體直接釋放進入抗原遞呈細胞的包漿，減少了單純使用陽釋放進入抗原遞呈細胞的包漿，減少了單純使用陽離子融合脂質(zhì)體時，抗原在進入細胞前的釋放離子融合脂質(zhì)體時，抗原在進入細胞前的釋放 膽鹽體膽鹽體（bilosomes） 在胃酸中可有效保護脂質(zhì)體在胃酸中可有效保護脂質(zhì)體 膽鹽是具有穿透效應的天然脂質(zhì)，還可增加了脂質(zhì)膽鹽是具有穿透效應的天然脂質(zhì)，還可增加了脂質(zhì)體的粘膜穿透效力和生物相容性體的粘膜穿透效力和生物相容性 脂質(zhì)體魚精蛋白脂質(zhì)體魚

39、精蛋白DNA復合物復合物 病毒小體（病毒小體（Virosomes ）是包含病毒膜蛋白的是包含病毒膜蛋白的脂質(zhì)體復合物。脂質(zhì)體復合物。 已在歐洲通過審查，將作為對已在歐洲通過審查，將作為對抗抗A A型肝炎病毒和流行感冒的免疫制劑用于鼻型肝炎病毒和流行感冒的免疫制劑用于鼻腔給藥。腔給藥。 類病毒顆粒（類病毒顆粒（Virus-like particles）是自組裝的是自組裝的、保留有病毒天然免疫原性的、無復制功能人造微粒、保留有病毒天然免疫原性的、無復制功能人造微粒，常由不具被膜的病毒體外制備。載有異種抗原的類，常由不具被膜的病毒體外制備。載有異種抗原的類病毒顆粒因為保留有天然的免疫原性，因此也被視