刘彻最爱的女人8月17日晚，火石百家邀请了上海交通大学药学院朱建伟院长，为大家分享“生物药物研发中的创新技术”。本次主要介绍了生物类药物发展现状、瞬时表达技术在生物药物研发中的应用、CRISPR/Cas9技术在生物药物研发中的应用以及抗体研发的创新方法等几方面的内容。 自2000年以来，生物药物市场平均每年以10%以上的增长率发展，这一趋势将持续到2020年甚至到更长的时间。最近生物药物市场最畅销的前10种药物中，大概有7~8个是生物类药物，其中大部分是抗体药物。由此可知，生物类药物（抗体药物）主导了药物发展趋向。 从最近15年中国单抗药物申量趋势图来看，从2000年到2010年，每年申量不超过5个，这一时期生物类药物发展缓慢；从2010年起，申量急剧上升；2015年，申量达到40多个。单抗药物仅仅是生物类药物的一种，由此可知，近年来生物药物蓬勃发展。 1) 普通化学小药物：临床应用最多的一种药物，如阿司匹林、青霉素、Taxol（抗肿瘤药物）等； 细胞因子：白介素、融合蛋白、长效化细胞因子等药物的发现；与受体共表达的细胞因子药物；细胞因子本身作为佐剂的研发； 对于不同的患者，特定疾病的发生机理可能不同，因此针对特定疾病的治疗药物并不是对每一个患有该疾病的患者都有效果。这可能导致同样的疾病需要不同的药物来治疗，增加了药物开发的多样性。个性化医疗药物的开发就是基于这样的情况，来开发正确的药物在正确的时间治疗对应的疾病。 瞬时表达技术可以加速药物前体中有效药物的筛选，从而加快了新药物的开发。从资源、时间和产品质量方面看，瞬时表达技术都优化了药物研发过程，该技术极大地缩短了蛋白药物从临床前到临床阶段的开发时间。 1) 工艺步骤差别较大：稳定表达技术步骤较多，从细胞株的选择到克隆，再到稳定性鉴定，需要进行众多复杂操作；瞬时表达技术简单方便，仅仅只需要将DNA与细胞混合进行即可； 2) 时间不同：采用瞬时表达技术仅需1-2个月即可；稳定表达技术则需要1年甚至更长的时间。 3) 最终产品差别不大：无论是采用瞬时表达技术还是稳定表达技术，药物蛋白的产量、质量均基本没有区别，最大的影响因素还在于细胞株的选择。 相关研究文献表明，无论是在规模上还是在表达量方面，瞬时表达技术已经都达到了临床药物研发的标准要求。 第一步，利用多种信号肽、启动子以及增强子的不同组合设计蛋白表达调控序列，并通过检测不同方案的5‘端UTR表达量，最终筛选出表达量效果最佳的方案。 第四步，验证药品蛋白的活性、量、质量以及浓度等一系列的药物临床应用参数，以确保药物的应用性。 在CHO细胞中敲除FUT8基因（糖基化基因），产物没有Fucose，增加了癌症细胞的肿瘤细胞毒性（ADCC）； 使用CRISPR/Cas9技术敲除CHO细胞的FUT8基因（糖基化基因）后，在生产抗体药物的过程中就可以去除Fucose，使细胞失去引导蛋白糖基化修饰的能力，从而加强了抗体药物本身对于癌细胞的能力，但并不会改变抗体本身对于癌细胞的亲和力。 除了敲除细胞基因外，利用CRISPR/Cas9技术还可以向细胞中定点敲入一些抗体表达相关基因，从而辅助药物研发。 1982-1990年，生物学以及杂交瘤技术的发展，产生了一系列初期抗体药物，此期间的药物大多为鼠源蛋白，例如Humulin等。 利用截短、人源化、点突变、融合技术、糖基化技术以及多聚化等多种新技术，通过改变药物的免疫源性和药代动力学特性、增强药物对于靶细胞亲和力、优化生产流程等方法第一代药物，从而产生了第二代生物药物。由于氨基酸的改变，第二代生物药物半衰期增加，长效性增强，比如可以增强造血功能EPO，在增加2个糖基化氨基酸后，半衰期增加了3倍。 单克隆抗体：抗体中人源序列越多，亲和性越高。第二代生物药物基本由鼠源变为鼠人源嵌合体甚至完全转变为人源抗体，实现了鼠源蛋白药物向人源蛋白药物的转变，现在的单克隆抗体基本为人源化的抗体。TNF、EGF受体等新靶点的发现，扩大了新药筛选的选择。 双性抗体：这类是对两个抗原同时有亲和力的抗体，现阶段做整个抗体还存在困难，在工艺上很难完全达到轻重链构象正确折叠以及配对。Cell、PNAS等多种都有相关报道，国际上双性抗体是研究热点。在临床上，淋巴瘤、前列腺癌、胃肠道瘤等癌症的药物都在研发中。 朱建伟院长：微生物作为表达抗体药物的宿主这种方案是可行的。但由于微生物缺乏对蛋白糖基化修饰功能，所以还不能直接表达全抗体，但可以生产抗体片段。 朱建伟院长：长久以来，病毒一直被认为是品，连许多大公司都不愿意冒险来开发病毒疫苗。2013年，FDA才批准第一种病毒药物上市。目前，病毒甚至微生物都正在被重视起来，不仅可以应用到肿瘤疫苗中，还可以应用到肿瘤的免疫治疗中。 朱建伟院长：我认为是存在的，肿瘤疫苗有一部分引起的是体内的免疫反应，虽然目前机理还不常清楚，但是估计跟免疫治疗的机理类似，由一点点的肿瘤疫苗来引起体内的免疫刺激反应，然后由体内的具有免疫功能的细胞来对肿瘤细胞进行杀伤。因此，是有可能存在一种肿瘤疫苗解决大部分肿瘤的途径的。 朱建伟院长：仅从生产工艺上来说，要生产全双抗的技术常困难的，如果没有特殊技术参与的线%的正确表达率，而加上许多Nature的文章中涉及到的新技术，最多也只能提高到70%-80%，还可能产生其他的一些问题。 由「 火石创造 」主办的「火石百家」，旨在通过与细分领域先锋对话，帮助创业者抓住行业创新机会，避开创业陷阱，拉近创新距离。 如果您是医健行业微信群群主，想让群友们听到业界大佬的分享，并与之交流，那么欢迎加入火石群主盟。 火石创造通过机器学习、人工智能、大数据等IT技术，和全球顶尖研究机构、行业专家进行持续的数据合作和数据优化，以此构建以疾病为中心的全球医健行业创业Map。 文章由325棋牌提供发布 |