生物大分子药物

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生物大分子与药物相互作用的研究

生物大分子与药物相互作用的研究

生物大分子与药物相互作用的研究生物大分子与药物相互作用是一项重要的研究领域,它探索了生物大分子(如蛋白质、核酸等)与药物之间的相互作用机制。

这些相互作用对于理解药物的活性、代谢、毒性以及设计新型药物具有重要意义。

本文将以综述的方式,概述一些常用的研究方法和研究进展,重点关注蛋白质和药物的相互作用。

一、表面等温滴定量热法(ITC)表面等温滴定量热法是一种广泛应用于研究生物大分子与药物相互作用的方法。

它通过测定药物与生物大分子结合过程中释放或吸收的热量,推断它们之间的相互作用强度和热力学参数。

该方法可以揭示药物与生物大分子结合的热力学窗口,帮助科学家理解结合过程中的非共价相互作用。

二、核磁共振波谱(NMR)核磁共振波谱技术是一种常用的用于揭示药物与生物大分子相互作用的方法。

通过测量药物与生物大分子在溶液中的相互作用引起的核磁共振信号变化,可以确定它们之间的空间结构以及相互作用位点。

NMR技术可以提供关于结合界面的定位信息,从而帮助研究人员优化药物设计。

三、凝胶过滤层析法(GFC)凝胶过滤层析法是一种常用的精确测定药物与蛋白质相互作用的方法。

该方法通过测定药物与靶蛋白质结合后的分子量增加,分析药物与靶蛋白的亲合力和结合位点。

凝胶过滤层析法具有高灵敏度和高分辨率的优势,因此在研究药物与生物大分子相互作用时被广泛应用。

四、生物传感器技术生物传感器技术是一种新兴的研究手段,常用于研究药物与生物大分子相互作用。

生物传感器通过将特定靶蛋白固定在传感器表面,测量药物与靶蛋白结合产生的信号变化,实时监测药物-靶蛋白相互作用。

这种方法可以提供高通量的药物筛选,加速药物研发的进程。

总结而言,生物大分子与药物相互作用的研究是一个多学科交叉的领域,依赖于多种研究方法的综合应用。

以上介绍的方法只是其中的一部分,随着科学技术的不断进步,我们将能够更深入地理解生物大分子与药物相互作用的机制,并为新药物的发现和设计提供更多的信息。

生物大分子在药物研发中的应用

生物大分子在药物研发中的应用

生物大分子在药物研发中的应用生物大分子指的是生物体内具有高分子结构的分子,如蛋白质、核酸和多糖等。

由于其分子结构的复杂性和多样性,生物大分子在生命科学和人类健康领域中具有极高的应用价值。

在药物研发中,生物大分子作为药物的活性成分或药物载体发挥着重要的作用。

一、蛋白质药物蛋白质是一类极为重要的生物大分子,由氨基酸通过特定的序列排列而成。

蛋白质具有多种生物学功能,如酶活性、受体功能和信号转导等。

在药物研发中,蛋白质药物已成为重要的研究方向之一。

蛋白质药物的优点在于其高度特异性和高效性,能够较快地产生治疗效果,并同时减少副作用。

目前已经上市的蛋白质药物主要有生物合成的重组蛋白和单克隆抗体。

例如利妥昔单抗,用于治疗多种恶性肿瘤;阿利珊单抗,用于治疗类风湿性关节炎;曲安奈德,用于治疗严重的哮喘。

随着技术的不断进步,蛋白质药物的研发和应用前景十分广阔。

二、核酸药物核酸也是一类重要的生物大分子,包括DNA和RNA。

核酸在细胞中具有极为重要的作用,如基因编码和转录等。

在药物研发中,核酸药物主要是指以DNA或RNA为靶点的药物。

由于核酸药物可直接调节基因表达和生物功能,因此在治疗癌症、病毒感染和遗传性疾病等方面具有重要的应用前景。

目前核酸药物主要包括抗肿瘤的siRNA和miRNA、干扰素和TNF-α的核酸药物等。

例如siRNA药物ALN-TTR02,可用于治疗遗传性淀粉样变性病;干扰素药物Pegylated interferon alfa-2b,可用于治疗慢性乙型肝炎。

随着基因编辑和基因治疗技术的发展,核酸药物的研究和应用前景值得期待。

三、多糖药物多糖是一类高分子化合物,由大量的单糖分子组成。

多糖在生物体内发挥着重要的生物学功能,如细胞识别和免疫调节等。

在药物研发中,多糖药物主要应用于疫苗制备和生物材料制备等方面。

目前已经上市的多糖药物主要包括肺炎球菌疫苗、卡介苗、流感疫苗等。

这些疫苗在预防传染病方面具有重要的作用。

(完整word版)生物大分子药物主要包括蛋白质多肽抗体疫苗与核酸

(完整word版)生物大分子药物主要包括蛋白质多肽抗体疫苗与核酸

(完整word版)生物大分子药物主要包括蛋白质多肽抗体疫苗与核酸生物大分子药物主要包括蛋白质、多肽、抗体、疫苗与核酸等,在重大疾病防治中发挥极其重要的作用,是21世纪药物研发最具前景而又竞争激烈的领域之一。

欧洲、美国、日本等发达国家均把生物大分子药物列为药物研发的重点。

我国中长期科技发展规划纲要已将“蛋白质药物”和“释药系统创制关键技术"作为国家亟待解决的重大科学问题,列入了“人口与健康”重点发展领域。

但是由于生物大分子药物的结构特性,其实际应用中还存在一系列亟待解决的重大难题,例如,生物大分子结构复杂,体内外稳定性差,难以穿透细胞膜等生物屏障,难以有效进入病变组织深部,给药途径单一,用药依从性差等。

因此,如何最大程度保留生物大分子药物的生物活性并高效递送和及时释放至靶部位、靶细胞及特定细胞器,是发挥生物大分子药物药效和提高其成药性的关键.本项目将围绕生物大分子药物活性结构稳定和高效递释这一关键科学问题,以我国生物大分子药物递释系统长期的研究积累为基础,结合我国在药物递释系统基础研究方面的优势,从生物大分子药物、递释系统、机体三者间的相互关系入手,深入研究递释系统对生物大分子药物活性的影响及其规律性,创新生物大分子药物的稳定化和高效递释技术;探索生物大分子药物的高效递释机制,设计并构建生物大分子药物的高效递释系统;开展代表性生物大分子药物的递释系统临床前转化研究。

为推进我国生物大分子药物高效递释系统的发展、大幅提升我国生物大分子药物的研发水平和成药性奠定基础.一、科学目标在我国现有生物大分子药物递释系统研究成果的基础上,通过研究生物大分子药物、递释系统、机体三者间的相互关系,揭示生物大分子药物活性变化规律和高效递释机制,创新生物大分子药物稳定化和高效递释技术,积极推动具有自主知识产权的代表性生物大分子药物高效递释系统的发展并向临床应用转化,提升我国生物大分子药物研发水平和协同创新能力。

生物大分子的药物设计与开发

生物大分子的药物设计与开发

生物大分子的药物设计与开发随着生物学和生物技术的进步,越来越多的药物被设计和开发出来,其中不乏生物大分子药物。

生物大分子药物是指利用生物技术方法制备的具有生物活性的大分子物质,它们通常具有高度的特异性和选择性,可用于治疗多种疾病,如癌症、心血管疾病、免疫系统疾病等。

生物大分子药物的研究和开发需要涉及多个学科的知识,包括生物学、生物化学、分子生物学、药剂学、临床医学等,其中重要的一环是药物的设计。

药物设计是指根据分子结构和生物活性等信息,通过模拟计算和化学合成等手段,设计出新的药物分子。

生物大分子药物设计的核心是找到目标生物分子与药物分子之间的互作方式,从而设计出具有良好生物活性、稳定性和安全性的药物分子。

为了实现这个目标,药物设计需从以下几个方面进行思考。

一、目标识别药物的作用靶点是影响药物生物活性的决定因素。

因此,药物设计的第一步就是对目标分子的识别和选择。

目标分子可以是特定的蛋白质、核酸分子或糖类分子等。

目标的选择需要考虑其在多种疾病中的作用,比如某一种癌症所特有的分子标志物。

对目标的认识越深入,药物设计的成功率也就越高。

二、药物分子构建在药物分子构建的阶段,药物设计师将目标生物分子与所设计的药物分子的结构相互对接和模拟,找出二者之间的互作方式。

在此基础上,可以再进一步改变药物分子的结构,使其更适合与目标分子互作。

药物分子的结构可以是多样的,如蛋白质、抗体、肽等。

三、药物分子优化药物分子的生物活性、稳定性和安全性是药物设计的主要目标。

药物分子的生物学特性包括亲和性、选择性、通透性和代谢稳定性等。

药物分子的编码序列和空间结构也会影响生物学特性。

药物设计师需要通过化学合成、原子国际交换、生物合成等方式对药物分子进行优化,从而提高其生物学特性,降低毒副作用和毒性。

四、药效评估药效评估是药物设计和开发的重要环节。

药效评估包括体内实验和临床前试验两个方面。

体内实验通过动物试验验证药物分子的药效和毒性。

生物大分子在药物研发中的应用与前景

生物大分子在药物研发中的应用与前景

生物大分子在药物研发中的应用与前景生物大分子(Biologics)是指能够与生物系统内血液、细胞及组织交互作用的大分子。

生物大分子可以通过靶向分子目标来诱导或阻断特定生物过程,从而有效地治疗疾病。

由于生物大分子与人体自身分子具有相似性,因此被认为是一种高效且安全的药物。

当前,生物大分子已经发展成为药物研发领域的热门方向,在很多疾病治疗方面都已经取得了显著的临床成果。

近年来,随着生物技术和计算方法的不断进步,生物大分子在药物研发中的应用逐渐扩展。

目前已经上市的生物大分子药物主要包括单克隆抗体、重链抗体、融合蛋白等。

这些药物已经被广泛应用于肿瘤、类风湿性关节炎、白血病、心血管疾病等多种疾病的治疗中。

生物大分子药物在治疗疾病方面具有很多优势:1. 高效、快速:生物大分子药物能够选择性、高效地作用于特定分子,从而在治疗效果和治疗时间上具有优势。

2. 安全、低毒:生物大分子药物大部分来源于天然蛋白质,因此生物相容性和毒副作用较小。

相对于化学药物,更加安全。

3. 可塑、多样:生物大分子药物的结构具有较好的可塑性和多样性,可以通过改变其结构来调节其作用的强度和作用配合。

4. 合成成本低:生物大分子药物可以通过生物技术合成,使得生产成本较低,可供大规模使用。

随着生物技术的发展,生物大分子药物的种类和应用范围也在不断拓展。

下面,本文将重点介绍重链抗体和融合蛋白在药物研发中的应用与前景。

重链抗体重链抗体是由单一免疫球蛋白重链构成的抗体分子,相比于普通抗体,重链抗体具有以下特点:1. 较小体积:重链抗体比传统抗体更小,这使得它需要更少的剂量就能够产生更高的抗体效应。

2. 强大的结合能力:重链抗体结合非常有选择性,结合亲和力更大,能够切断癌细胞和其它疾病细胞的信号通路。

3. 可以穿过组织屏障:由于重链抗体的分子尺寸比传统抗体更小,因此可以穿过生物组织屏障,例如血脑屏障,来抑制疾病细胞活动。

目前,全球正在进行许多针对重链抗体药物的研发和临床试验。

生物大分子药物的研究与开发

生物大分子药物的研究与开发

生物大分子药物的研究与开发随着生物技术的不断发展,生物大分子药物研究与开发正在成为一个热点领域。

生物大分子药物可以治疗很多人类疾病,如肿瘤、心血管疾病、精神障碍和免疫性疾病等。

本文将从生物大分子药物的概念、分类、研究进展和市场前景四个方面探讨生物大分子药物的研究与开发。

一、生物大分子药物的概念和分类生物大分子药物是指由生物大分子(如蛋白质、核酸、多肽、抗体等)制造的药物。

相比于化学药物,生物大分子药物在选择性、安全性、效能、稳定性等方面表现出优越性,因此,可用来治疗药物难以治愈的疾病。

通常情况下,制备生物大分子药物需要使用重组基因技术,这是科技领域里一项相对年轻的技术。

根据不同的特性和应用范围,生物大分子药物可以分为以下几类。

1. 蛋白质药物:如生长激素、纤溶酶原、白介素、干扰素、转化生长因子等。

2. 抗体药物:如单克隆抗体、人化单克隆抗体、重组抗体、抗体偶联物等。

3. 核酸药物:如RNA干扰、寡核苷酸、抗旋转病毒几种都是最新的药物,核酸药物的研究前景极为广阔。

4. 糖蛋白药物:如结构多样的糖蛋白、新陈代谢糖蛋白等。

5. 多肽药物:如降钙素、肾上腺素自发性素、细胞因子、体素等。

二、生物大分子药物的研究进展随着生物大分子药物研究的不断深入,各类生物大分子药物的研究和开发也在不断的发展。

以下是一些生物大分子药物的研究进展:1. 抗体药物的研究:抗体药物已成为生物大分子药物研究领域的热门话题。

目前,已经开发出一系列的抗体药物,如人源抗体、单克隆抗体和单克隆人源抗体等。

其中,单克隆人源抗体对于白细胞计数变异性坏死性协病理和医院感染预防等具有重要的临床应用价值。

另外,一些先进的谷胱甘肽过氧化物酶防酸抗体药物也被应用于治疗肿瘤、糖尿病和其他疾病。

2. 核酸药物的研究:核酸药物是近年来研究的一个热门领域,例如对抗 RNA的CAS9等,多系统营养不足配合小分子化合物使用治疗三种不同类型的肌萎缩便秘综合症的方法大有可行性,许多新型的药物疗法正在研究中,如寡核苷酸(ON),CRISPR(一种新型的基因组编辑技术),以及siRNA(选择性 RNA 干扰)等,有望用于治疗癌症、冠心病和神经退行性疾病等疾病。

生物大分子与药物的相互作用机制

生物大分子与药物的相互作用机制

生物大分子与药物的相互作用机制生物大分子是构成生命体系的核心分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。

这些大分子具有复杂的结构和多样的功能,涉及到生物体内的许多生命过程。

药物在治疗疾病和保健方面起着至关重要的作用,而它们的作用机制也与生物大分子有密切关联。

本文将会介绍生物大分子与药物相互作用的机制,并简要探讨其对药物研发和治疗的意义。

一、生物大分子的结构和功能生物大分子是细胞和组织的核心分子,包括核酸、蛋白质、多糖和脂质等。

生物大分子具有多种结构和功能,例如:1. 蛋白质蛋白质是生物大分子中最为复杂和多样化的分子之一,它们由氨基酸残基组成,并通过多种方式进行折叠和组合。

不同种类的蛋白质具有不同的结构和功能,例如酶、激素、抗体等。

2. 核酸核酸是脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的总称。

它们由核苷酸组成,核苷酸由磷酸、五碳糖和氮碱基组成。

核酸是遗传信息的主要负载体,也参与了许多细胞过程中的调节和信号传递。

3. 多糖多糖是由多种单糖分子组成的长链大分子,它们在细胞膜、基质、细胞外基质等方面起着支持、保护、储存和信号传递的作用。

多糖有许多不同种类,例如葡聚糖、木聚糖、角质素、甘露聚糖等。

4. 脂质脂质是由脂肪酸和甘油等组成的大分子,它们的主要功能是存储和提供能量,同时还起到结构和信号传递的作用。

脂质有许多种类,例如膜脂质、胰岛素、大麻素等。

二、药物与生物大分子的相互作用药物是指一种或多种化学物质,可以治疗或预防疾病。

大多数药物都是通过与生物大分子相互作用来发挥作用的。

药物与生物大分子的相互作用形式包括:1. 非共价性相互作用非共价性相互作用是指药物与生物大分子之间通过短暂的、不稳定的非共价键相互作用的过程,这些非共价键包括氢键、范德华力和离子键等。

非共价性相互作用可以快速地引起生物大分子结构的调整和特异性结合,从而导致药物的生物活性。

2. 共价性相互作用共价性相互作用是指药物与生物大分子之间通过共价键相互结合的过程,这种相互作用是比较稳定和可逆的。

生物大分子药物

生物大分子药物

生物大分子药物近年来,生物大分子药物发展迅猛,受到的关注也越来越多。

与传统小分子药物相比,生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点,这导致其具有与小分子药物不同的药代动力学特征。

以蛋白多肽药物、单克隆抗体药物、抗体药物偶联物和核酸药物 4 类生物大分子药物为例,综述近年来生物大分子药物的药代动力学研究进展,旨在为生物大分子药物及生物类似药的研发提供参考。

[ 关键词] 生物大分子药物;蛋白多肽药物;单克隆抗体药物;抗体药物偶联物;核酸药物;药代动力学生物大分子药物是指一类利用现代生物技术方法生产的源自生物体内并被用于疾病的诊断、治疗或预防的生物大分子,狭义上也称为生物技术药物。

随着分子生物学、基因工程和基因组学的研究发展,生物技术药物得以迅猛发展,其种类也日趋增多。

目前生物技术药物包括DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体(mono-clonal antibody,mAb)和细胞因子药物,也包括蛋白质工程技术生产的上述产品的各类修饰物,还包括用于基因治疗的基因、反义寡核苷酸和核酶及病毒和非病毒基因递送载体等。

1药代动力学研究对于药物的有效性和安全性评估非常重要,如选择合适的给药途径,设定合适的给药频率和给药剂量,明确药物是否可以到达相应的靶器官等。

但不同于传统的小分子化学药物,生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点,使其在生物体内的处置过程变得更为复杂(见表1),也给药代动力学研究提出了新的挑战。

本文将分别围绕蛋白多肽药物、mAb 药物、抗体药物偶联物(antibody-drug conjugate,ADC)和核酸药物,对其药代动力学特点进行分析和讨论。

1 生物大分子药物的体内吸收生物大分子药物包括蛋白多肽药物、核酸药物、ADC 药物和mAb 药物等,与传统小分子药物(相对分子质量为200 ~ 700)相比,其相对分子质量(1 500 ~ 150 000)较大,不易被吸收,同时存在口服后易被消化道酶降解破坏的问题,各种生物大分子药物在吸收方面存在许多相似的特点,在此一并阐述。

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生物大分子药物近年来,生物大分子药物发展迅猛,受到的关注也越来越多。

与传统小分子药物相比,生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点,这导致其具有与小分子药物不同的药代动力学特征。

以蛋白多肽药物、单克隆抗体药物、抗体药物偶联物和核酸药物4 类生物大分子药物为例,综述近年来生物大分子药物的药代动力学研究进展,旨在为生物大分子药物及生物类似药的研发提供参考。

[ 关键词] 生物大分子药物;蛋白多肽药物;单克隆抗体药物;抗体药物偶联物;核酸药物;药代动力学生物大分子药物是指一类利用现代生物技术方法生产的源自生物体内并被用于疾病的诊断、治疗或预防的生物大分子,狭义上也称为生物技术药物。

随着分子生物学、基因工程和基因组学的研究发展,生物技术药物得以迅猛发展,其种类也日趋增多。

目前生物技术药物包括DNA 重组技术生产的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体(mono-clonal antibody ,mAb )和细胞因子药物,也包括蛋白质工程技术生产的上述产品的各类修饰物,还包括用于基因治疗的基因、反义寡核苷酸和核酶及病毒和非病毒基因递送载体等。

药代动力学研究对于药物的有效性和安全性评估非常重要,如选择合适的给药途径,设定合适的给药频率和给药剂量,明确药物是否可以到达相应的靶器官等。

但不同于传统的小分子化学药物,生物大分子药物具有相对分子质量大、不易透过生物膜、给药剂量低、易在体内降解等特点,使其在生物体内的处置过程变得更为复杂(见表1),也给药代动力学研究提出了新的挑战。

本文将分别围绕蛋白多肽药物、mAb 药物、抗体药物偶联物(antibody-drug ConjUgate, ADC)和核酸药物,对其药代动力学特点进行分析和讨论。

1 生物大分子药物的体内吸收生物大分子药物包括蛋白多肽药物、核酸药物、ADC 药物和mAb 药物等, 与传统小分子药物(相对分子质量为200 ~ 700)相比, 其相对分子质量(1 500 ~ 150 000)较大,不易被吸收,同时存在口服后易被消化道酶降解破坏的问题,各种生物大分子药物在吸收方面存在许多相似的特点,在此一并阐述。

1.1 给药方式的选择由于存在不易被吸收、消化道降解等问题,生物大分子药物口服给药后生物利用度极低。

目前绝大多数生物大分子药物均选用肠道外方式给药,主要以静脉注射方式给药,其次是皮下注射给药,少数也可以肌肉注射给药。

静脉注射给药时,血药浓度迅速达到峰值,但易产生安全性问题,同时长期多次静脉注射给药存在患者耐受性不好等问题,另外静脉注射给药一般需要在医疗机构完成,容易带来较高的费用。

为了解决生物大分子药物给药途径带来的问题,研究主要集中在2 个方面:一是如何实现生物大分子药物的口服用药;二是不同给药方式的药物吸收机制研究。

大量研究集中在前者,如近期发现羧甲基纤维素-弹性蛋白(CMC-EIa)作为蛋白酶抑制剂可以很好地抑制胰蛋白酶、弹性蛋白酶等的活性;吸收促进剂如脂肪酸、胆盐等,可以可逆性地打开紧密连接而提高胰岛素的渗透性。

但蛋白酶抑制剂容易造成体内蛋白酶的缺乏,而吸收促进剂容易损坏生物膜造成局部炎症。

此外,载药系统如纳米、微球、脂质体以及衍生化或化学修饰也是研究如何实现生物大分子药物口服用药的主要方法。

环孢素是一种预防同种异体器官或组织移植发生排斥反应的药物,特殊的环肽结构使得其口服后具有较好的生物利用度。

一项meta 分析数据表明,山地明(环孢素的普通制剂)是新山地明(环孢素微乳化口服液)生物利用度的76%,其药时曲线下面积(AUC)显著低于新山地明,提示新型载药系统可以有效提高蛋白多肽药物的吸收。

但总体上成功案例1.2 皮下给药的淋巴转运1958 年Malek 等首次发现外源性大分子物质可以通过淋巴转运,之后抗体等的淋巴转运也开展了相关研究。

研究发现,皮下注射给药时,大分子药物可以通过组织间液的对流运输进入淋巴循环,继而随淋巴管中淋巴液的单向流动运输至静脉系统进入血液循环。

皮下给药后药物的吸收过程会受到相对分子质量、分子载电荷量以及给药体积与给药部位等许多因素的影响。

生理因素如年龄、体质量也会对同一药物的生物利用度产生影响,导致出现较大的差异。

一项在绵羊体内开展的实验显示,皮下注射给药后,不同相对分子质量的药物(5-氟-2'-脱氧尿苷为246.2,菊粉为5 200,细胞色素C为12 300, IFN-α为19 000)在绵羊淋巴液中的累积回收率与相对分子质量之间呈现正相关性。

提示,相对分子质量小于1 000的药物,其大部分被吸收后进入血液循环,此时淋巴转运在药物吸收过程中的作用暂可忽略不计。

相对分子质量为19 000时,约60% 的药物被吸收进入淋巴系统。

这也意味着淋巴转运在常见的蛋白多肽药物(相对分子质量为 1 500 ~ 70 000)和核酸类药物(相对分子质量为6 000 ~18 000)皮下给药吸收过程中起重要作用。

推测对于相对分子质量一般为150 000的mAb ,皮下给药时几乎都是经过淋巴系统摄取。

正常生理情况下,淋巴流量和流动速度均不大。

人在禁食安静状态下,每分钟约产生 1.0 ~ 1.5 mL 淋巴液。

这使得皮下注射给药需要很长一段时间才能被吸收,如mAb 通常需6 ~ 8 d 达到峰浓度。

故推测淋巴转运的贡献率会对药物的达峰时间产生影响,这也是生物大分子药物皮下注射给药后达峰时间存在差异性的原因。

同时有研究指出,由于在皮下给药部位以及转运至淋巴系统的过程中存在降解,故生物大分子药物皮下注射给药后吸收越快,其生物利用度可能越高。

2 生物大分子药物的体内分布和消除2.1 蛋白和多肽药物蛋白和多肽药物因相对分子质量大、亲水性强,导致其在血管外室分布较低,静脉注射给药后大多符合二房室模型特征。

和小分子药物不同,蛋白和多肽药物存在受体介导的靶器官特异性摄取,会影响其在体内的分布。

蛋白和多肽药物在体内不会经历传统小分子化合物的药物代谢反应,其主要是在蛋白水解酶的作用下发生水解反应被降解,产生的氨基酸进入内源性的氨基酸库,被重新运用。

2.2 单克隆抗体药物通过分子生物学手段可得到由单一B细胞克隆产生的高度均一抗体,称为mAb。

20世纪90年代末,自首个嵌合mAb获批后,治疗性mAb在自身免疫性疾病和肿瘤治疗方面获得了突飞猛进的发展。

mAb药物的发展先后经历了鼠源mAb,嵌合mAb,人源化mAb和完全人源化mAb 4个阶段。

目前已获批的mAb 药物均属于人免疫球蛋白IgG 家族,其与内源性人免疫球蛋白IgG 有相似的结构和相近的相对分子质量(150 000)。

2.2.1 分布mAb极大的相对分子质量和亲水性使其体内分布呈现2个特征。

一是mAb在体内分布多呈现二房室模型,中央室表观分布容积(V 15.7 L)均比较低,mAb 药物主要分布于血浆,其次是间质液和淋巴液。

虽然血浆和间质液之间存在对流运动,但正常组织中血浆蛋白和mAb 药物的净流动是从血管中流出并进入间质液。

一旦 mAb 药物进入间质液,就可以与细胞膜上的靶标结合,通过胞吞进入细胞。

同时,由于淋巴管的直径远大于血管上皮细胞间隙, 2.2.2 消除mAb 药物在体内的清除率(0.066 ~ 1.33 L d-1 •很低,半衰期为数小时或数天,差异较大。

mAb 药物具体的消除机制尚不清楚,目前讨论的消除途径主要存在 3 种: 1 )传统的蛋白酶水解。

mAb 药物因相对分子质量较大不会在肾脏直接滤过,可在蛋白酶的作用下降解为肽段,被机体重新利用。

这种水解 是非特异性的,在 mAb 药物的消除中贡献率也比较低。

2)溶酶体水解。

mAb 药物可以与细胞表面膜结合型抗原结合或与细胞表面FC Y 受体结合后内吞至细胞内,也可以非特异性吞饮的方式进入细胞,然后被细胞内的溶酶体降解成肽段和氨基酸。

3)免疫系统清除。

机体除了存在膜结合型抗原外,还存在可溶性抗原。

可溶性抗原可以与单抗结合形成免疫复合物, 继而被免疫系统清除。

同时 mAb 药物可能在体内引起免疫反应而产生抗药物抗体, mAb 药 物与之结合后随即被免疫系统清除。

2.3 ADC 药物ADC 是一类抗体与小分子药物通过连接物相连接的新型药物。

该类药物可以在保持 mAb 高度靶向性的同时, 引入小分子药物的强细胞毒性。

然而实际研 发过程中困难重重,目前仅有 2种ADC 药物获批用于临床,分别是用于人表皮生长因子受体2( HER2阳性转移性乳腺癌的曲妥珠单抗( KadCyla )和治疗晚期霍奇金淋巴瘤的本妥昔单抗( AdCetriS ),其抗体的药代动力学特征见表 2 。

一个理想的 ADC 药物应具有的特征有: mAb 药物应选择性高、亲和力强、人源化、免疫原性低、清除率较慢;连接物应在循环中保持稳定,可在肿瘤细 胞内部释放活性药物,具有合适的结合位点;小分子药物应具有较强的细胞毒性,在生理pH 条件下保持稳定,具有合适的药物代谢和转运行为,具有较好的DAR;抗原应具有肿瘤特异性,表达在细胞表面,可与抗体形成复合物并将其胞吞进入细胞。

与 mAb 药物相比,ADC 药物具有相似的药动学特征:清除率低、半衰期长、组织分布有限。

但也存在不同点:1)ADC 药物通常是不同偶联方式的化合物组成的相对分子质量不同的混合物,这给测定带来了难度。

2)ADC 药物由抗体、连接物和小分子药物 3 部分组成。

这 3 个部分在体内的分布、消除等需要分别进行研究,也就需要建立准确测定这 3 种不同的组分及可能代谢物的分析方法。

3)ADC 药物在体内常通过去偶联作用分别形成 mAb 药物和小分子物质,二者分别进一步的水解或代谢;也可能直接降解或分解代谢为含片段的小分子药物,发生和传统小分子化合物相似的代谢和转运等体内处置行为。

由于mAb 药物不发生CYP450酶系介导的代谢以及转运体介导的转运, 也就不存在和小分子药物发生药物相互作用的可能, 而 ADC 药物则有可能发生药物相互作用。

4)对于 ADC 药物而言,在 DAR 小于 4 时,共轭和未共轭抗体之间的组织分布无显着差异;然而当 DAR 大于 4 时,疏水性增加,共轭会加速血浆清除,并且在肝脏中有蓄积的趋势。

5)理想状态下,连接物应在肿瘤细胞内释放小分子化合物。

但ADC 药物可以通过胞饮作用进入正常细胞,导致非靶细胞内产生不需要的药物释放,可能导不与间质中靶标结合的药物可通过淋巴系统再循环至静脉系统。

二是给药后 组织毛细血管的孔径和血液灌注存在差异性。

如脑组织是药物最难分布的器官, 存在自身靶向性,不同组织靶点的表达水平会影响其在体内的组织分布。

力造成影响。

mAb 药物在不同组织的分布出现差异性。

主要的原因有 3 个方面: 1)不同 mAb 药物在肾脏分布最多,其次是肝脏、脾脏,脑中分布最少。

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