第十章       基因工程药物的研究开发及其产业化 一、基因制药的研究开发状况 二、基因工程药物研究开发的程序

二、基因工程药物研究开发的程序 （一）开发原则 （二）基因工程药物的基本操作 （三）基因工程生物制品研究、开发、生产过程

（二）基因工程药物的基本操作 1.获得基因(即基因来源) （1）人工合成基因 （2）利用cDNA文库（3）从基因组DNA文库中分离基因 （4）基因的改造 如图10-3 2.基因载体的制备 如表10-6、表10-7 3.基因表达 （1）细菌表达系统 （2）酵母表达系统 （3）昆虫细胞多角体病毒表达系统 （4）哺乳动物细胞表达系统 如表10-8 4.产品纯化 5.基因工程药物质量控制 6．基因工程药物质量控制要点

（三）基因工程生物制品研究、开发、生产过程 (1)实验研究：基因克隆重组、表达、分离纯化、质控 (2)小量试制：初步选定工艺流程，确定质控标准，验证工艺可行性。 (3)中间试制：工艺放大，进一步验证技术路线可行性和质量符合标准。至少连续试制三批，证明其一致。形成生产规程草案及国家鉴定合格； (4)申报审评和进行临床研究； (5)提供临床研究资料(Ⅰ，Ⅱ期)申请试生产及Ⅲ期临床研究； (6)总结试生产全部资料，申请正式生产，获准字生产文号。

基因制药的研究开发状况 主要国家基因制药产业化概况，如表10-1 美国基因制药状况：2001年批准27种，369种上临床，如表10-2、表10-3。历年美国批准基因工程药物有116个，近六年为前13年的三倍，近四年批准的药物为前15年之和，2000年批准32个相当于当初11年总和，说明发展迅速如图10-1。 日本基因制药产业动态如表10-4 我国基因制药产业化动态如表 10-5 基因制药的应用范围和开发周期如图10-2

基因工程药物质量控制 产品鉴别 纯度分析（蛋白质含量、杂质来源和分析） 活性测定 安全性评价 稳定性考察 产品的一致性

质粒 (Plasmids) 细菌 (Bacteria) 植物 (Plants) 酵母 (Yeats) 载体 (Vector) 宿主(Host) 质粒 (Plasmids) 细菌 (Bacteria) 植物 (Plants) 酵母 (Yeats) 噬菌体 (Phages) 细菌 (Bacteria) 病毒 (Viruses) 动物细胞 (Animal Cells)

  特 点： 载 体 逆转录病毒 腺病毒 HSV 细小病毒 sEBV 核酸类型 RNA DNA 基因组大小(Kb) 3.5—9.0 36 152 ～5 172 外源基因插入 ＜9 2－7 30 4 17 容量(Kb) 重组病毒滴变 中 高 — 靶细胞状态 必需分裂 静止也可 宿主范围 较宽 宽 基因整合 是 否 可 特点 可进行人体试验 可通过呼吸道进行基因转移 可将基因导入神经细胞 基因定位整和 游离质粒

比较指标 表 达 系 统 大肠杆菌 酵 母 菌 哺乳动物细胞 昆虫细胞 1．外源基因表 达水平 高 比较高 不高 不高(家蚕除外) 2．培养条件 易 难 较难 3．表达产物的 形式 多数不能分泌，胞内形成包涵体 多数能分泌，少数在胞内形成包涵体，有时产物不均一 一般都能分泌 4．表达产物的糖基化 不能糖基化 能糖基化，但糖基化程度与天然产物有差别 糖基化好，近似天然产物 5．产物纯化工艺 细胞破壁容易，多数产物需“复性”，工艺较复杂 胞内表达破壁困难；分泌物纯化工艺简单 纯化简单 纯化较简单(家蚕除外) 6．生产成本 高，主要化费在纯化方面 低 高，主要花费在培养条件方面 高，主要花费在培养条件方面(家蚕除外) 7．稳定性 差 较好 好 8．难点 复性 破壁 培养

国家 发展策略 投入资金 临床试验 上市品种 产值 美 国 支持基础，创新，主导 领先水平 100亿US$/年 350 [2001（1-19）] 110 [2001（1-6）27] 200亿US$/年 日本 合作，实用化，信息化 两千亿日元/年 50种以上 50 五千亿日元/年 德国   创新，转让，加大投入 100 68 [2001 (12)]` 中国 重视，优先、优惠 20余种 20 30亿人民币

糖尿病： Lantus,Novolog 心脏病： Argatroban,Angiomax,TNKase 癌 症： Mylutarg,Pacis,Trevnar 感染性疾病： Abreva,Prevnar 遗传性疾病： Rafcto 各种皮肤病： Olux,Targretin 激 素： AndroGel,Ovidrel 其它疾病： Crofab,Myobloc,Sarafem,Welchol, Zonegran,Visodyne

药品名 原适应症 2000年新适应症 Actimmune 类风湿（1990） 恶性骨刺 Ambisone 细菌感染（1997） HIV感染 Apligraf 腿溃疡(1998) 糖尿病足 Enbrel 风湿病(1998) 类风湿关节炎 Helixate 血友病A(1994) 第二代VIII因子（血友病） KogenateES 血友病A(1989) 第二代VII因子（血友病） Novantrone 白血病(1996) 前列腺癌 Gonal-F 妇科感染(1998) 不育症 Renagel Capsules 肾透析(1998) 血透析 Tamiflu 流感初期(1998) 急性流感 Tripedia 百白破预防(1996) 4-6岁预防百白破

缩写或中文名 开发现状 适应症 开发公司 rhuIFNα-2a rhuIFNα-2b PEG-IFNα-2b 缓释IFN 复合IFN IFNγ RhuIFN Bla rhuIFNγ 88，上市 99，上市 85，上市 90，上市 92，上市 抗癌、HCV、HBV等 HBV、HCV、抗癌 HBV、HBV抗肿瘤 HCV、HBV等 HCV等 抗肿瘤，硬化症 多发硬化症，抗癌 肾癌，肉芽肿，抗肾瘤 武田制药 日本先灵 住友制药 山之内（Amgen） 东丽，第一制药 盐野义制药 大冢制药

名称 适应症 生产厂 rhu IFNα1b （外用） rhu IFNα1b 病毒性角膜炎 乙肝、丙肝 长春生研所 深圳科兴、上海生研所、北京三元基因 rhu IFNα2a rhu IFNα2a （酵母） 乙肝、丙肝疱疹等 长春生研所、长生药业、三生药业、 新大洲药业、辽宁卫星生物 上海万兴生物 rhu IFNα2b 乙肝、丙肝白血病等 安科、汗生、华新、鼎力、策远、华立达、英特龙、里西哈尔 rhu IFNα2a （栓剂） rhu IFNα2b （凝胶剂） 妇科病 疱疹等 武汉天奥药厂 合肥科大兆峰药厂 rhu IFNγ 类风湿 上海生研所、克隆、丽珠 rhu EGF（外用） EGF 衍生物 烧伤、创伤 大江、长生药业、四环 深圳华生元 rhu IL-2 癌症辅助治疗 沈阳三生、 长生药业、 金泰、 长春生研所 、瑞德制药、 四环 、金丝利、深圳科兴、 华新、 康利制药、 白鹭圆 rhu IL-2125 Ser 上海华晨 rhu G-CSF 刺激产生白细胞 厦门特宝、杭州九源、白鹭圆、、长春金赛 、苏州中凯、三维、北海方舟、山东科兴、新鹏、格兰百克、 齐鲁制药、成都蓉生、里亚哈尔、华北制药、泉城、九九艳阳、汗进制药 rhu GM-CSF 骨髓移植 厦门特宝、华北制药、北医联合、里亚哈尔、海南华康、顺德南方、上海海济、金赛、山东医生所、 鑫金炎、 淮南福寿、 华晨、 上海生化、 上海华新 rhu EPO 产生红细胞 三生制药、华欣药业、克隆、山东科兴、成都地奥、阿华、四环生物 rhu GH 矮小病 金赛、安科、恒通、医进、联合赛尔 bFGF（外用） 创伤、烧伤 珠海东大、长生药业 rSK 溶血栓（心梗） 复兴实业、金泰 IL-8单抗乳膏剂 银屑病 东莞宏远逸士公司 人胰岛素 糖尿病 通化东宝、医进、科兴 乙肝疫苗 预防乙肝 深圳华泰、北京生研所、华北药厂 痢疾疫苗 预防痢疾 兰州生研所、军科院