長效蛋白多肽類藥物技術研究進展

李守巧 丁明玲

摘 要：蛋白多肽類藥物具有以下特點：其一，毒性小;其二，特異性強。蛋白多肽類藥物針對某些疾病的藥理活性比較高，在開發藥物過程中被認為是具有廣泛應用前景的生物大分子。由于蛋白多肽類藥物半衰期比較短，所以顯著影響到患者的用藥依從性。蛋白多肽類藥物的穩定性比較低，極易被機體內的各種酶所降解，繼而限制其廣泛使用。目前來看，越來越多學者和專家認為蛋白多肽類藥物在治療疾病過程中具有顯著優勢，因此受到廣大醫患人員的高度關注。

關鍵詞：蛋白多肽類藥物;特異性;研究進展

中圖分類號：R499 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0208-02

1蛋白多肽類藥物的藥動學特點分析

1.1分布

蛋白多肽類藥物在體內的分布體積通常不會大于細胞外體液體積，除此之外，蛋白多肽類藥物在體內的分布具有靶向性特點。因此，可根據蛋白多肽類藥物的上述特點來開發靶向給藥方式，使得蛋白多肽類藥物能夠迅速到達病灶處。有學者利用通過研究NLC（納米結構脂質載體）的靶向性，結果顯示AEYLR所修飾的NLC有希望用于癌癥化療方法中的靶向傳遞關節，不僅僅能夠提高癌癥患者的臨床療效，而且能夠顯著減輕不良反應[1]。也有學者通過切割人血清白蛋白所得到的白蛋白片段，再研究光學成像，結果顯示白蛋白片段能夠作為腎靶向載體。

1.2吸收

大分子蛋白多肽的吸收方式主要有：其一，細胞間隙擴散;其二，膜脂擴散。文獻研究顯示，胃腸道蛋白降解酶對蛋白多肽類藥物具有降解作用，所以如果口服蛋白多肽類藥物將降低其生物利用度，因此多數學者建議以注射給蛋白多肽類藥物方式，雖然注射給藥方式相比起口服給藥方式的生物利用度更高，但是仍然會降低患者的服藥依從性。有關人員致力于開發一種適合蛋白多肽類藥物的非注射方式，目前有望通過納米技術來解決上述難題。目前除了對蛋白多肽類藥物進行改造以及聯合多種給藥方式之外，還開展了多種技術模型來研究蛋白多肽類藥物在體內的生物利用度。皮下注射蛋白多肽類藥物是目前最為常用的給藥方式，此種給藥方式被人體所吸收的過程較慢，但是能夠維持藥物在機體內的穩定性，同時能夠減少蛋白多肽類藥物的給藥劑量。

1.3代謝、消除

理論研究顯示[2]，對蛋白類治療劑腎臟能夠有效調節其功效，與此同時不斷發揮出分解代謝作用，繼而提高臨床治療總有效率。肝臟代謝對一些小肽物質的代謝和消除起到具體作用，如二肽硼替佐米會經歷氧化性肝代謝，如果機體肝功能受損，將顯著降低清除率。

2長效蛋白多肽類藥物技術研究進展

2.1聚乙二醇修飾

聚乙二醇修飾劑具有以下優勢而被廣泛應用：其一，無抗原性;其二，水溶性高;其三，親水性高;其四，能夠與多種有機物組分相容;其五，可在體內降解;其六，無毒。聚乙二醇修飾劑能夠取得較為顯著的效果繼而克服長效蛋白多肽類藥物的應用缺陷（如抵抗蛋白酶降解、降低腎清除率以及延長半衰期），現階段來看，已有多種聚乙二醇修飾的蛋白藥物上市并且被有效應用在臨床中。如生長因子VIII（用于治療血友病）、重組尿酸酶（用于治療痛風）、阿片受體激動劑（用于治療便秘）、聚乙二醇-紅細胞生成刺激劑（用于治療慢性腎病所致的貧血）、聚乙二醇-豬尿酸酶（用于治療痛風）、聚乙二醇-TNFa抗體Fab段（用于治療類風濕性關節炎和克羅恩病）、聚乙二醇-EPO（用于治療慢性腎病所致貧血）、血管內皮生長因子受體激動劑（用于治療老年性黃斑）、聚乙二醇-核酸配體（用于治療老年性黃斑）、聚乙二醇-生長激素拮抗劑（用于治療肢端肥大）、聚乙二醇-干擾素2a（與利巴韋林聯合用藥治療丙型肝炎）、聚乙二醇修飾脂質體阿霉素（用于治療腫瘤）等。聚乙二醇定點修飾技術主要針對特定基團的特定位點加以修飾，從而有效控制修飾度，與此同時得到單一產物，不斷節約成本，便于有效控制生物制藥的產品質量，進行工業化生產。因此，聚乙二醇修飾趨勢朝著定點修飾方向發展。

2.2內源性大分子修飾

由于聚乙二醇修飾存在缺陷，所以有學者提出采用其他聚合物（如透明質酸、脂肪酸以及聚氨基酸等內源性大分子）來代替聚乙二醇。

脂肪酸相比起其他修飾劑而言直接參與細胞膜的組成，因此脂肪酸修飾能夠有效提高藥物的脂溶性和吸收率。脂肪酸能夠有效提高藥物的疏水性，掩蓋蛋白水解酶結合位點，延長半衰期。有關資料顯示[3]，脂肪酸能夠與人血清白蛋白可逆性結合，結合之后的復合體由于分子過大而受到相應限制，因此延長藥物在體內滯留時間。現階段來看，對于脂肪酸的主要研究方向是通過合理選擇修飾劑以及優化修飾條件等，使得脂肪酸的修飾反應可達到單一修飾位點產物。

透明質酸又被稱為玻璃酸，透明質酸的分子表現為線性結構，主要由以下部分組合而成：其一，N-已酰氨基葡糖;其二，D-葡糖醛酸單糖。透明質酸廣泛分布在細胞外基質和眼部玻璃體以及骨髓之中，透明質酸修飾具有以下優勢：其一，延長體內作用時間;其二，提高臨床治療效果的同時降低不良反應發生;其三，提高藥物水溶性;其四，具有獨特的腫瘤靶向性;其五，具有良好的生物相容性。由透明質酸修飾的紫杉醇已經進入到臨床治療中。但是，透明質酸也存在相關問題，如透明質酸修飾的藥物種類比較少、大多數均為抗腫瘤藥物。

聚氨基酸的生物屬性高度接近聚乙二醇，通過技術將聚氨基酸融合再蛋白多肽藥物中，從而延長血漿半衰期。

2.3 Fc融合蛋白

Fc融合蛋白技術是一種蛋白融合技術，目前已經成為一種可靠的技術。Fc片段主要由以下幾個部分組成：（1）CH2;（2）CH3;（3）Hinge。有藥廠嘗試改造抗體來提高Fc片段的親和力，以期達到長效化目的。有學者在相關資料中指出[4]，通過Fc氨基酸突變序列能夠達到長效目的。還有學者通過Xencor技術平臺結合雙特異性抗體技術平臺，開發長效腫瘤免疫抗體。也有學者認為，為了獲得更接近天然狀態的蛋白分子，可利用哺乳動物細胞表達Fc融合蛋白。人類疫球蛋白G總共有4個亞型，不同免疫球蛋白的亞型生物學活性表現不一，如IgG1血漿中含量為60%～70%、血漿半衰期為21d、鉸鏈區靈活性強、FcRn親和力強，IgG2血漿中含量為20%～30%、血漿半衰期為21d、鉸鏈區靈活性最弱、FcRn親和力強，IgG3血漿中含量為5%～8%、血漿半衰期為9d、鉸鏈區靈活性最強、FcRn親和力弱，IgG4血漿中含量為1%～4%、血漿半衰期為21d、鉸鏈區靈活性弱、FcRn親和力強。基于不同免疫球蛋白的特點，開發基于IgG2/4-Fc的融合蛋白藥物逐漸受到有關人員的高度重視。

2.4糖基化修飾

糖基化往往發生在大分子中（如蛋白質和核酸等），糖基化在免疫反應和炎癥反應中起著重要作用。糖基化蛋白多肽類藥物后，其藥動學可顯著改善。有學者認為，在保持活性基礎條件下，糖基化修飾后能夠顯著降低肽類化合物的水解作用。

2.5開發新劑型

調查研究顯示，對蛋白多肽藥物的二次研究與開發的主要手段有：選擇合適的劑型。脂質體劑型有以下幾種：（1）米伐木肽;（2）谷胱甘肽脂質。現階段來看，臨床已經研究出脂質體流感疫苗，因此也說明多肽類的藥物脂質體的有效開發可被有效實現。效果比較好的緩釋注射劑載體有PLGA微球，目前已經上市了多個有關產品，主要有：（1）奧曲肽微球;（2）亮丙瑞林微球;（3）曲普瑞林微球等。上述產品的市場效應比較大，對相關研究人員所產生的效果較為深遠。國外學者利用先進技術研發出利培酮和納曲酮，該技術能夠根據包載載體的不同來選擇合適的工藝技術。PLGA微球包載技術能夠對現有的制劑產品進行有效創新，與此同時也是我國蛋白多肽類藥物開發的主要研究方向。也有學者認為，植入劑相比起PLGA微球能夠更長時間的釋放，但是植入劑也有一定劣勢（如果材料降解性不高，將極易發生炎癥反應）。

2.6人血清白蛋白融合蛋白

人血清白蛋白是一種人體中較為豐富的蛋白質分子，人血清白蛋白融合技術的主要對象有：（1）生長因子;（2）多肽;（3）激素等。人血清白蛋白融合技術不僅僅能夠提高目標蛋白的半衰期，而且能夠實現單體融合。人血清白蛋白在酵母中表現出高水平，與此同時降低成本。人血清白蛋白能夠融合目的蛋白分子的末端，避免降低蛋白活性成分。美國在2014年批準人血清白蛋白融合蛋白藥物上市，如二肽基肽酶藥物和阿必魯肽藥物。二肽基肽酶藥物的半衰期比較長，相比起GLP-1（胰高血糖素樣肽-1）具有顯著優勢（如顯著控制食欲和控制血糖水平），被廣泛用于2型糖尿病患者的治療中。掌握人血清白蛋白融合技術的公司有：GSL公司和Teva公司。2016年，GSL公司開發的人血清白蛋白融合產品上市，與此同時能夠在血友病患者中維持比較長的時間。還有一些人血清白蛋白融合藥物處于臨床研究階段之中，如FLX-FP藥物。也有研究資料顯示，人血清白蛋白融合蛋白藥物在表達時存在一定共性，如：（1）表達產物易降解;（2）表達水平過低;（3）體外生物學活性降低。

2.7環化

線性肽在治療過程中可能受到以下因素影響：（1）代謝性差;（2）構象穩定性不高。線性肽可能會損害到生物活性，繼而降低線性肽的半衰期，而環肽能夠克服上述缺陷之處，因為環肽能夠被設計成合適的構象。通過環化能夠使得蛋白多肽類藥物獲得穩定的結構，與此同時也是延長半衰期的一種高效率方式。環化法能夠有效消除蛋白多肽類藥物中的帶電荷末端，防止氨基酸酶解，最終機會改善藥物的代謝穩定性，與此同時提高蛋白多肽類藥物的生物利用度。例如，奧曲肽能夠有效保留生長抑素，作用時間長，與此同時能夠延長在體內的半衰期。普卡那肽富含多個環狀多肽，主要給藥方式為口服，用于治療特發性便秘患者。環化法的優勢被廣泛用于制作口服腸道蛋白多肽類藥物，與此同時能夠顯著提高蛋白多肽類藥物的生物利用度。

3結語

綜上所述，越來越多的專家和學者開發蛋白多肽類藥物，蛋白多肽鏈藥物所占的市場份額也日益增大。長效蛋白多肽類藥物技術的改造策略有以下幾種：其一，聚乙二醇修飾;其二，內源性物質修飾;其三，融合蛋白修飾;其四，糖基化修飾。

參考文獻

[1] 劉夢，于彭城，徐寒梅.蛋白多肽類藥物長效化技術研究進展[J].藥學進展，2019，43（3）：209-216.

[2] 王靜，趙文靜，胡春梅，等.蛋白/多肽類藥物脂質體的研究進展[J].化工技術與開發，2017，46（8）：32-36.

[3] 周浩澤，沈子龍，徐寒梅.蛋白多肽類藥物藥代動力學分析方法研究進展[J].藥學進展，2017（8）：36-43.

[4] 楊旭，潘佳佳，夏菲，等.蛋白多肽類藥物體內藥代動力學特征及分析方法研究進展[J].藥物生物技術，2014，21（4）：363-366.