基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化課件

第十章

基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化

一、基因制藥的研究開發(fā)狀況二、基因工程藥物研究開發(fā)的程序第十章

基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化

一、基1二、基因工程藥物研究開發(fā)的程序（一）開發(fā)原則（二）基因工程藥物的基本操作（三）基因工程生物制品研究、開發(fā)、生產(chǎn)過程二、基因工程藥物研究開發(fā)的程序（一）開發(fā)原則2（二）基因工程藥物的基本操作

1.獲得基因(即基因來源)（1）人工合成基因（2）利用cDNA文庫（3）從基因組DNA文庫中分離基因（4）基因的改造如圖10-32.基因載體的制備如表10-6、表10-73.基因表達(dá)（1）細(xì)菌表達(dá)系統(tǒng)（2）酵母表達(dá)系統(tǒng)（3）昆蟲細(xì)胞多角體病毒表達(dá)系統(tǒng)（4）哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)如表10-84.產(chǎn)品純化5.基因工程藥物質(zhì)量控制6．基因工程藥物質(zhì)量控制要點(diǎn)

（二）基因工程藥物的基本操作1.獲得基因(即基因來源)3（三）基因工程生物制品研究、開發(fā)、生產(chǎn)過程(1)實(shí)驗(yàn)研究：基因克隆重組、表達(dá)、分離純化、質(zhì)控(2)小量試制：初步選定工藝流程，確定質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證工藝可行性。(3)中間試制：工藝放大，進(jìn)一步驗(yàn)證技術(shù)路線可行性和質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。至少連續(xù)試制三批，證明其一致。形成生產(chǎn)規(guī)程草案及國(guó)家鑒定合格；(4)申報(bào)審評(píng)和進(jìn)行臨床研究；(5)提供臨床研究資料(Ⅰ，Ⅱ期)申請(qǐng)?jiān)嚿a(chǎn)及Ⅲ期臨床研究；(6)總結(jié)試生產(chǎn)全部資料，申請(qǐng)正式生產(chǎn)，獲準(zhǔn)字生產(chǎn)文號(hào)。（三）基因工程生物制品研究、開發(fā)、生產(chǎn)過程(1)實(shí)驗(yàn)研究：基4基因制藥的研究開發(fā)狀況

主要國(guó)家基因制藥產(chǎn)業(yè)化概況，如表10-1美國(guó)基因制藥狀況：2001年批準(zhǔn)27種，369種上臨床，如表10-2、表10-3。歷年美國(guó)批準(zhǔn)基因工程藥物有116個(gè)，近六年為前13年的三倍，近四年批準(zhǔn)的藥物為前15年之和，2000年批準(zhǔn)32個(gè)相當(dāng)于當(dāng)初11年總和，說明發(fā)展迅速如圖10-1。日本基因制藥產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)如表10-4我國(guó)基因制藥產(chǎn)業(yè)化動(dòng)態(tài)如表10-5基因制藥的應(yīng)用范圍和開發(fā)周期如圖10-2基因制藥的研究開發(fā)狀況

主要國(guó)家基因制藥產(chǎn)業(yè)化概況，如表105基因工程藥物質(zhì)量控制產(chǎn)品鑒別純度分析（蛋白質(zhì)含量、雜質(zhì)來源和分析）活性測(cè)定安全性評(píng)價(jià)穩(wěn)定性考察產(chǎn)品的一致性基因工程藥物質(zhì)量控制產(chǎn)品鑒別6

載體(Vector)宿主(Host)

質(zhì)粒(Plasmids)細(xì)菌(Bacteria)植物(Plants)酵母(Yeats)

噬菌體(Phages)細(xì)菌(Bacteria)病毒(Viruses)動(dòng)物細(xì)胞(AnimalCells)載體(V7

特點(diǎn)：載體逆轉(zhuǎn)錄病毒腺病毒HSV細(xì)小病毒sEBV核酸類型RNADNADNADNADNA基因組大小(Kb)3.5—9.036152～5172外源基因插入＜92－730417容量(Kb)

重組病毒滴變中高高高—靶細(xì)胞狀態(tài)必需分裂靜止也可靜止也可靜止也可—宿主范圍較寬寬寬寬寬基因整合是否可是否特點(diǎn)可進(jìn)行人體試驗(yàn)可通過呼吸道進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移可將基因?qū)肷窠?jīng)細(xì)胞基因定位整和游離質(zhì)粒

載體逆轉(zhuǎn)錄病毒腺病毒HSV細(xì)小病毒sE8比較指標(biāo)表達(dá)系統(tǒng)大腸桿菌酵母菌哺乳動(dòng)物細(xì)胞昆蟲細(xì)胞1．外源基因表達(dá)水平高比較高不高不高(家蠶除外)2．培養(yǎng)條件易易難較難3．表達(dá)產(chǎn)物的形式多數(shù)不能分泌，胞內(nèi)形成包涵體多數(shù)能分泌，少數(shù)在胞內(nèi)形成包涵體，有時(shí)產(chǎn)物不均一一般都能分泌一般都能分泌4．表達(dá)產(chǎn)物的糖基化不能糖基化能糖基化，但糖基化程度與天然產(chǎn)物有差別糖基化好，近似天然產(chǎn)物能糖基化，但糖基化程度與天然產(chǎn)物有差別5．產(chǎn)物純化工藝細(xì)胞破壁容易，多數(shù)產(chǎn)物需“復(fù)性”，工藝較復(fù)雜胞內(nèi)表達(dá)破壁困難；分泌物純化工藝簡(jiǎn)單純化簡(jiǎn)單純化較簡(jiǎn)單(家蠶除外)6．生產(chǎn)成本高，主要化費(fèi)在純化方面低高，主要花費(fèi)在培養(yǎng)條件方面高，主要花費(fèi)在培養(yǎng)條件方面(家蠶除外)7．穩(wěn)定性差較好好較好8．難點(diǎn)復(fù)性破壁培養(yǎng)培養(yǎng)比較指標(biāo)表達(dá)9國(guó)家發(fā)展策略投入資金臨床試驗(yàn)上市品種產(chǎn)值美國(guó)支持基礎(chǔ)，創(chuàng)新，主導(dǎo)領(lǐng)先水平100億US$/年350[2001（1-19）]110[2001（1-6）27]200億US$/年日本合作，實(shí)用化，信息化兩千億日元/年50種以上50五千億日元/年德國(guó)

創(chuàng)新，轉(zhuǎn)讓，加大投入

10068[2001(12)]`

中國(guó)重視，優(yōu)先、優(yōu)惠

20余種2030億人民幣國(guó)家發(fā)展策略投入資金臨床試驗(yàn)上市10糖尿病：Lantus,Novolog心臟?。篈rgatroban,Angiomax,TNKase癌癥：Mylutarg,Pacis,Trevnar感染性疾病：Abreva,Prevnar遺傳性疾?。篟afcto各種皮膚?。篛lux,Targretin激素：AndroGel,Ovidrel其它疾?。篊rofab,Myobloc,Sarafem,Welchol,Zonegran,Visodyne糖尿?。篖antus,Novolog11藥品名原適應(yīng)癥2000年新適應(yīng)癥Actimmune類風(fēng)濕（1990）惡性骨刺Ambisone細(xì)菌感染（1997）HIV感染Apligraf腿潰瘍(1998)糖尿病足Enbrel風(fēng)濕病(1998)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎Helixate血友病A(1994)第二代VIII因子（血友?。㎏ogenateES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婦科感染(1998)不育癥RenagelCapsules腎透析(1998)血透析Tamiflu流感初期(1998)急性流感Tripedia百白破預(yù)防(1996)4-6歲預(yù)防百白破藥品名原適應(yīng)癥2012基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化課件13縮寫或中文名開發(fā)現(xiàn)狀適應(yīng)癥開發(fā)公司rhuIFNα-2arhuIFNα-2bPEG-IFNα-2b緩釋IFN復(fù)合IFNIFNγRhuIFNBlarhuIFNγrhuIFNγ88，上市88，上市99，上市99，上市99，上市85，上市99，上市90，上市92，上市抗癌、HCV、HBV等HBV、HCV、抗癌HBV、HBV抗腫瘤HCV、HBV等HCV等抗腫瘤，硬化癥多發(fā)硬化癥，抗癌腎癌，肉芽腫，抗腎瘤武田制藥日本先靈日本先靈住友制藥山之內(nèi)（Amgen）東麗，第一制藥日本先靈鹽野義制藥大冢制藥縮寫或中文名開發(fā)現(xiàn)狀適應(yīng)癥14名稱適應(yīng)癥生產(chǎn)廠rhuIFNα1b（外用）rhuIFNα1b病毒性角膜炎

乙肝、丙肝長(zhǎng)春生研所深圳科興、上海生研所、北京三元基因rhuIFNα2arhuIFNα2a（酵母）乙肝、丙肝皰疹等乙肝、丙肝長(zhǎng)春生研所、長(zhǎng)生藥業(yè)、三生藥業(yè)、新大洲藥業(yè)、遼寧衛(wèi)星生物上海萬興生物rhuIFNα2b乙肝、丙肝白血病等安科、汗生、華新、鼎力、策遠(yuǎn)、華立達(dá)、英特龍、里西哈爾rhuIFNα2a（栓劑）rhuIFNα2b（凝膠劑）婦科病皰疹等武漢天奧藥廠合肥科大兆峰藥廠rhuIFNγ類風(fēng)濕上海生研所、克隆、麗珠rhuEGF（外用）EGF衍生物燒傷、創(chuàng)傷大江、長(zhǎng)生藥業(yè)、四環(huán)深圳華生元rhuIL-2癌癥輔助治療沈陽三生、長(zhǎng)生藥業(yè)、金泰、長(zhǎng)春生研所、瑞德制藥、四環(huán)、金絲利、深圳科興、華新、康利制藥、白鷺圓rhuIL-2125Ser癌癥輔助治療上海華晨rhuG-CSF刺激產(chǎn)生白細(xì)胞廈門特寶、杭州九源、白鷺圓、、長(zhǎng)春金賽、蘇州中凱、三維、北海方舟、山東科興、新鵬、格蘭百克、齊魯制藥、成都蓉生、里亞哈爾、華北制藥、泉城、九九艷陽、汗進(jìn)制藥rhuGM-CSF刺激產(chǎn)生白細(xì)胞骨髓移植廈門特寶、華北制藥、北醫(yī)聯(lián)合、里亞哈爾、海南華康、順德南方、上海海濟(jì)、金賽、山東醫(yī)生所、鑫金炎、淮南福壽、華晨、上海生化、上海華新rhuEPO產(chǎn)生紅細(xì)胞三生制藥、華欣藥業(yè)、克隆、山東科興、成都地奧、阿華、四環(huán)生物rhuGH矮小病金賽、安科、恒通、醫(yī)進(jìn)、聯(lián)合賽爾bFGF（外用）創(chuàng)傷、燒傷珠海東大、長(zhǎng)生藥業(yè)rSK溶血栓（心梗）復(fù)興實(shí)業(yè)、金泰IL-8單抗乳膏劑銀屑病東莞宏遠(yuǎn)逸士公司人胰島素糖尿病通化東寶、醫(yī)進(jìn)、科興乙肝疫苗預(yù)防乙肝深圳華泰、北京生研所、華北藥廠痢疾疫苗預(yù)防痢疾蘭州生研所、軍科院名稱適應(yīng)癥15基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化課件16基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化課件17第十章

基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化

一、基因制藥的研究開發(fā)狀況二、基因工程藥物研究開發(fā)的程序第十章

基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化

一、基18二、基因工程藥物研究開發(fā)的程序（一）開發(fā)原則（二）基因工程藥物的基本操作（三）基因工程生物制品研究、開發(fā)、生產(chǎn)過程二、基因工程藥物研究開發(fā)的程序（一）開發(fā)原則19（二）基因工程藥物的基本操作

1.獲得基因(即基因來源)（1）人工合成基因（2）利用cDNA文庫（3）從基因組DNA文庫中分離基因（4）基因的改造如圖10-32.基因載體的制備如表10-6、表10-73.基因表達(dá)（1）細(xì)菌表達(dá)系統(tǒng)（2）酵母表達(dá)系統(tǒng)（3）昆蟲細(xì)胞多角體病毒表達(dá)系統(tǒng)（4）哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)如表10-84.產(chǎn)品純化5.基因工程藥物質(zhì)量控制6．基因工程藥物質(zhì)量控制要點(diǎn)

（二）基因工程藥物的基本操作1.獲得基因(即基因來源)20（三）基因工程生物制品研究、開發(fā)、生產(chǎn)過程(1)實(shí)驗(yàn)研究：基因克隆重組、表達(dá)、分離純化、質(zhì)控(2)小量試制：初步選定工藝流程，確定質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證工藝可行性。(3)中間試制：工藝放大，進(jìn)一步驗(yàn)證技術(shù)路線可行性和質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。至少連續(xù)試制三批，證明其一致。形成生產(chǎn)規(guī)程草案及國(guó)家鑒定合格；(4)申報(bào)審評(píng)和進(jìn)行臨床研究；(5)提供臨床研究資料(Ⅰ，Ⅱ期)申請(qǐng)?jiān)嚿a(chǎn)及Ⅲ期臨床研究；(6)總結(jié)試生產(chǎn)全部資料，申請(qǐng)正式生產(chǎn)，獲準(zhǔn)字生產(chǎn)文號(hào)。（三）基因工程生物制品研究、開發(fā)、生產(chǎn)過程(1)實(shí)驗(yàn)研究：基21基因制藥的研究開發(fā)狀況

主要國(guó)家基因制藥產(chǎn)業(yè)化概況，如表10-1美國(guó)基因制藥狀況：2001年批準(zhǔn)27種，369種上臨床，如表10-2、表10-3。歷年美國(guó)批準(zhǔn)基因工程藥物有116個(gè)，近六年為前13年的三倍，近四年批準(zhǔn)的藥物為前15年之和，2000年批準(zhǔn)32個(gè)相當(dāng)于當(dāng)初11年總和，說明發(fā)展迅速如圖10-1。日本基因制藥產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)如表10-4我國(guó)基因制藥產(chǎn)業(yè)化動(dòng)態(tài)如表10-5基因制藥的應(yīng)用范圍和開發(fā)周期如圖10-2基因制藥的研究開發(fā)狀況

主要國(guó)家基因制藥產(chǎn)業(yè)化概況，如表1022基因工程藥物質(zhì)量控制產(chǎn)品鑒別純度分析（蛋白質(zhì)含量、雜質(zhì)來源和分析）活性測(cè)定安全性評(píng)價(jià)穩(wěn)定性考察產(chǎn)品的一致性基因工程藥物質(zhì)量控制產(chǎn)品鑒別23

載體(Vector)宿主(Host)

質(zhì)粒(Plasmids)細(xì)菌(Bacteria)植物(Plants)酵母(Yeats)

噬菌體(Phages)細(xì)菌(Bacteria)病毒(Viruses)動(dòng)物細(xì)胞(AnimalCells)載體(V24

特點(diǎn)：載體逆轉(zhuǎn)錄病毒腺病毒HSV細(xì)小病毒sEBV核酸類型RNADNADNADNADNA基因組大小(Kb)3.5—9.036152～5172外源基因插入＜92－730417容量(Kb)

重組病毒滴變中高高高—靶細(xì)胞狀態(tài)必需分裂靜止也可靜止也可靜止也可—宿主范圍較寬寬寬寬寬基因整合是否可是否特點(diǎn)可進(jìn)行人體試驗(yàn)可通過呼吸道進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移可將基因?qū)肷窠?jīng)細(xì)胞基因定位整和游離質(zhì)粒

載體逆轉(zhuǎn)錄病毒腺病毒HSV細(xì)小病毒sE25比較指標(biāo)表達(dá)系統(tǒng)大腸桿菌酵母菌哺乳動(dòng)物細(xì)胞昆蟲細(xì)胞1．外源基因表達(dá)水平高比較高不高不高(家蠶除外)2．培養(yǎng)條件易易難較難3．表達(dá)產(chǎn)物的形式多數(shù)不能分泌，胞內(nèi)形成包涵體多數(shù)能分泌，少數(shù)在胞內(nèi)形成包涵體，有時(shí)產(chǎn)物不均一一般都能分泌一般都能分泌4．表達(dá)產(chǎn)物的糖基化不能糖基化能糖基化，但糖基化程度與天然產(chǎn)物有差別糖基化好，近似天然產(chǎn)物能糖基化，但糖基化程度與天然產(chǎn)物有差別5．產(chǎn)物純化工藝細(xì)胞破壁容易，多數(shù)產(chǎn)物需“復(fù)性”，工藝較復(fù)雜胞內(nèi)表達(dá)破壁困難；分泌物純化工藝簡(jiǎn)單純化簡(jiǎn)單純化較簡(jiǎn)單(家蠶除外)6．生產(chǎn)成本高，主要化費(fèi)在純化方面低高，主要花費(fèi)在培養(yǎng)條件方面高，主要花費(fèi)在培養(yǎng)條件方面(家蠶除外)7．穩(wěn)定性差較好好較好8．難點(diǎn)復(fù)性破壁培養(yǎng)培養(yǎng)比較指標(biāo)表達(dá)26國(guó)家發(fā)展策略投入資金臨床試驗(yàn)上市品種產(chǎn)值美國(guó)支持基礎(chǔ)，創(chuàng)新，主導(dǎo)領(lǐng)先水平100億US$/年350[2001（1-19）]110[2001（1-6）27]200億US$/年日本合作，實(shí)用化，信息化兩千億日元/年50種以上50五千億日元/年德國(guó)

創(chuàng)新，轉(zhuǎn)讓，加大投入

10068[2001(12)]`

中國(guó)重視，優(yōu)先、優(yōu)惠

20余種2030億人民幣國(guó)家發(fā)展策略投入資金臨床試驗(yàn)上市27糖尿病：Lantus,Novolog心臟?。篈rgatroban,Angiomax,TNKase癌癥：Mylutarg,Pacis,Trevnar感染性疾病：Abreva,Prevnar遺傳性疾?。篟afcto各種皮膚病：Olux,Targretin激素：AndroGel,Ovidrel其它疾病：Crofab,Myobloc,Sarafem,Welchol,Zonegran,Visodyne糖尿?。篖antus,Novolog28藥品名原適應(yīng)癥2000年新適應(yīng)癥Actimmune類風(fēng)濕（1990）惡性骨刺Ambisone細(xì)菌感染（1997）HIV感染Apligraf腿潰瘍(1998)糖尿病足Enbrel風(fēng)濕病(1998)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)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?。㎞ovantrone白血病(1996)前列腺癌Gonal-F婦科感染(1998)不育癥RenagelCapsules腎透析(1998)血透析Tamiflu流感初期(1998)急性流感Tripedia百白破預(yù)防(1996)4-6歲預(yù)防百白破藥品名原適應(yīng)癥2029基因工程藥物的研究開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化課件30縮寫或中文名開發(fā)現(xiàn)狀適應(yīng)癥開發(fā)公司rhuIFNα-2arhuIFNα-2bPEG-IFNα-2b緩釋IFN復(fù)合IFNIFNγRhuIFNBlarhuIFNγrhuIFNγ88，上市88，上市99，上市99，上市99，上市85，上市99，上市90，上市92，上市抗癌、HCV、HBV等HBV、HCV、抗癌HBV、HBV抗腫瘤HCV、HBV等HCV等抗腫瘤，硬化癥多發(fā)硬化癥，抗癌腎癌，肉芽腫，抗腎瘤武田制藥日本先靈日本先靈住友制藥山之內(nèi)（Amgen）東麗，第一制藥日本先靈鹽野義制藥大冢制藥縮寫或中文名開發(fā)現(xiàn)狀適應(yīng)癥31名稱適應(yīng)癥生產(chǎn)廠rhuIFNα1b（外用）rhuIFNα1b病毒性角膜炎