基因工程药物介绍.ppt

细胞因子是指机体细胞合成和分泌的小分子多肽类因子，它们具有调节机体的生理功能和免疫功能，因而有可能利用基因工程技术进行生产，用于治疗肿瘤、感染、免疫低下、造血功能障碍等疾病。目前已研制成功或正在研制的基因工程细胞因子类药物主要有促红细胞生成素(EPO)、集落刺激因子(CF)、干扰素（IFN）、白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)、趋化因子、生长因子（GF）和凝血因子（F）等。 一、基因工程细胞因子类药物 基因重组人促红细胞生成素（erythropoietin,EPO） EPO是一种主要由肾脏和中枢神经系统等部位合成分泌的多功能糖蛋白激素, 是作用于红系祖细胞的造血生长因子，对神经元的许多功能也具有重要的调控作用。 EPO是最早发现并首先运用于临床的造血生长因子， 1985年成功表达了重组人促红细胞生成素(rhEPO)。rhEPO成为当前研究开发最成功的基因工程药物。 在胚胎早期，EPO由肝生成，然后逐渐向肾转移，出生后主要由肾小管间质细胞分泌 。EPO的产生与机体供氧状况有关，低氧可刺激EPO的产生。 EPO的分子结构和功能 天然存在的 EPO 分为两种类型 , α型含 35 %的糖基 ,β型含 26 %的糖基。两种类型在生物学特性、抗原性及临床应用效果上均相同。 人类 EPO 含有 166 个氨基酸 ,相对分子质量为34 400 , hEPO上有4个半胱氨酸(7,29,33,161),在7—161，29—33之间以二硫键相连, 这对维持hEPO的生物学活性有重要作用。糖基化对稳定 EPO 的体内活性具有重要作用 ,若缺乏糖链 ,则 EPO 在体内迅速被水解而失活。 促细胞生成素的生物学作用 EPO 主要通过促进骨髓中红系祖细胞的存活、增殖和分化以调控红细胞的生成。 促进系祖细胞的增殖、分化和成熟 调控神经元部分功能 对细胞内钙浓度也有明显的调节作用 人促红细胞生成素基因重组 天然的 hEPO制品一般是从贫血病患者尿中提取的，所以药源极为匮乏，不能满足需要。因此，在20世纪80年代就开始rhEPO的研究，从胎儿肝中克隆出 hEPO基因, 并研制成功 rhEPO。1985年美国FDA 批准rhEPO作为治疗肾性贫血的药物。 研制rhEPO的主要环节包括: 获得人促红细胞生成素基因和建立重组人促红细胞生成素的有效表达系统等。 hEPO基因由5个外显子（共582bp）和4个内含子（共1562bp）组成。外显子共编码193个氨基酸，包括组成信号肽的27个氨基酸。 经人促红细胞生成素cDNA的克隆及其核苷酸序列的测定，hEPO基因天然的核苷酸顺序和相应的氨基酸顺序如图 ： ATG GGA GTG CAC GAA TGT CCT GCC TGG CTG TGG CTT CTC CTG TCC CTG CTG Met Gly Val His Glu Cys Pro Ala Trp Leu Trp Leu Leu Leu Ser Leu Leu -26 -20 TCG CTC CCT CTG GGC CTC CCA GTC CTG GGC GCC CCA CCA CGC CTC ATC TGT GAC AGC CG A Ser Leu Pro Leu Gly Leu Pro Val Leu Gly Ala Pro Pro Arg Leu Ile Cys Asp Ser Arg -10 信号肽 -1 +1 10 GTC CTG GAG AGG TAC CTC TTG GAG GCC AAG GAG GCC GAG AAT ATC ACG ACG GGC TGT GC T Val Leu Glu Arg Tyr Leu Leu Glu Ala Lys Glu Ala Glu Asn Ile Thr Thr Gly Cys Ale 20 30 GAA CAC TGC AGC TTG AAT GAG AAT ATC ACT GTC CCA GAC ACC AAA GTT AAT TTC TAT GC C Glu His Cys Ser Leu Asn Glu Asn Il