生物制藥現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

1、生物制藥現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究生物制藥技術(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

2、術(shù)藥物的分類， 生物制藥的發(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。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)，KtDNM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

3、三大類：基因工程藥物、生物疫苗和生物診斷試劑。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、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)

4、雜的藥物時，它不僅比化學(xué)合成法簡便，而且有更高的經(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方向：1月中瘤在全世界月中瘤死亡率居首位，美國每年診斷為月中瘤的患者為100萬，死于腫瘤者達(dá)54.7萬。用于月中瘤的治療費(fèi)用1020億美元。月中瘤是多機(jī)制的復(fù)雜疾病，口 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年抗月中瘤生物藥物會迅速增多。如利用基因藥物抗體抑制月中瘤的發(fā)展和擴(kuò)散，如 利用導(dǎo)向IL-2受體的融合毒素治療C

5、TCL中瘤，如利用基因治療法對月中瘤進(jìn)行治 療(使用Y-干擾素基因?qū)撬枇龅闹委??；|(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPsX抑 制月中瘤血管生長，阻止月中瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗月中瘤治 療劑，已有3種化合物進(jìn)入臨床試驗。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 J 物，如胰島素生長因子rhIGF- 1目前已開始田期臨床實驗。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)入田 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

6、，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)入田期臨床試驗。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 刖于治療哮喘，已進(jìn)入II期臨床；美國Cetor' s公司開發(fā)出一 種用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的TNF- a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)。

7、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業(yè)的重要增長點(diǎn)。Centocor' s 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,用于治療肺氣月中和囊性纖維變性，已進(jìn)入 n,田期臨床。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 一個重要發(fā)

8、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DNAt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

9、，得到重組多肽、 蛋白質(zhì)類藥物。其二，重組DN闔物：基因治療是指向靶細(xì)胞或組織中引入外源 基因DNAERN片斷，以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷；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) 二| 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、月中瘤疫苗等生物制藥的發(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

10、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 1 多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)走向。盡管生物技術(shù)的高速發(fā)展使人們難以作出準(zhǔn)確的預(yù)測, I 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 1 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

11、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 二 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)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 問，增加發(fā)明新藥的機(jī)遇與速度。因為這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

12、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)發(fā)展起到了很好的帶動作用。 總體而言，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)月中瘤藥物為重點(diǎn)6）發(fā)展氨基酸工業(yè)和開發(fā)番體激素；7）人源化

13、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)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，

14、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)

15、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)的上中下游技術(shù)，把握機(jī)會，實現(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