生物技术药物之重组多肽蛋白质类激素药物

生物技术药物之重组多肽蛋白质类激素药物第1页，共28页，2023年，2月20日，星期一血细胞生长因子类药物对造血有调控作用的细胞因子，造血细胞因子。糖蛋白，分子量较小，旁分泌途径，作用浓度低，调控多样化，多能，与受体作用，具增殖、分化、成熟和修饰功能。种类白介素家族，集落刺激因子，促红细胞生成素，干细胞因子，促血小板生成素（正因子）干扰素（负因子）第2页，共28页，2023年，2月20日，星期一第3页，共28页，2023年，2月20日，星期一第4页，共28页，2023年，2月20日，星期一促血小板生成素巨核细胞生成素ThrombopoietinTPO来源于肝，肾和骨骼肌细胞。353个氨基酸组成，糖蛋白，两个二硫键刺激巨核细胞生长及分化的内源性细胞因子，对巨核细胞生成的各阶段均有刺激作用，包括前体细胞的增殖和多倍体巨核细胞的发育及成熟，从而升高血小板数目。用于化疗或放疗引起的血小板减少症副作用小利用基因重组技术由中国仓鼠卵巢细胞表达，经提纯制成的全长糖基化血小板生成素，与内源性血小板生成素具有相似的升高血小板的药理作用第5页，共28页，2023年，2月20日，星期一Thrombopoietinisaglycoproteinhormoneproducedmainlybytheliverandthekidneythatregulatestheproductionofplateletsbythebonemarrow.Itstimulatestheproductionanddifferentiationofmegakaryocytes,thebonemarrowcellsthatfragmentintolargenumbersofplatelets.第6页，共28页，2023年，2月20日，星期一Itsnegativefeedbackisdifferentfrommosthormonesinendocrinology:theeffectorregulatesthehormonedirectly.Thrombopoietinisboundtothesurfaceofplateletsbythemplreceptor(CD110)anddestroyed,therebyreducingmegakaryocyteexposuretothehormone.Therefore,therisinganddroppingplateletconcentrationsregulatethethrombopoietinlevels.Lowplateletsleadahigherdegreeofthrombopoietinexposuretotheundifferentiatedbonemarrowcells;leadingtodifferentiationintomegakaryocytesandfurthermaturationofthesecells.Onthecontrary,highplateletconcentrationsleadtothereversalofthesephysiologicmechanisms.第7页，共28页，2023年，2月20日，星期一细胞集落刺激因子类药物集落刺激因子(colonystimulatingfactor)在进行造血细胞的体外研究中，发现一些细胞因子可刺激不同的造血干细胞在半固体培养基中形成细胞集落，这类因子被命名为集落刺激因子（CSF）。粒细胞CSF（G-CSF），巨噬细胞CSF（M-CSF），粒细胞和巨噬细胞CSF（GM-CSF）和多潜能集落刺激因子(multi-CSF,又称IL-3)，都有刺激造血细胞增殖作用。酸性糖蛋白，较小分子量作用细胞：第8页，共28页，2023年，2月20日，星期一第9页，共28页，2023年，2月20日，星期一粒细胞集落刺激因子粒细胞集落刺激因子Granulocytecolony-stimulatingfactor，G-CSF由活化的单核和巨噬细胞产生；成纤维细胞，内皮细胞等也可在激活后产生G-CSF糖蛋白，174/177个氨基酸，两对二硫键作用于中性粒细胞系造血细胞的增殖、分化和活化。TheG-CSF-Risatransmembranereceptorthatisresponsibleforsignaltransduction.GCSF-Rligand-bindingisassociatedwithdimerizationofthereceptorandsignaltransductionthroughproteinsincludingJak,Lyn,STAT,andErk1/2.G-CSF或/和SCF协同可促进造血多能干细胞的增殖干细胞母细胞集落形成临床用于化疗辅助治疗(减少骨髓抑制，促进中性粒细胞恢复)，慢性白血病减少症，骨髓移植等。不良反应骨痛，流感样症候群等第10页，共28页，2023年，2月20日，星期一第11页，共28页，2023年，2月20日，星期一巨噬细胞集落刺激因子macrophagecolony-stimulatingfactor，M-CSFM-CSF为链间二硫键连接而成的二聚体糖蛋白,主要存在于骨髓腔内,对单核细胞的增殖、分化及维持其活性有重要作用。其受体为c-Fms(是酪氨酸激酶受体家族成员之一)。c-Fms的胞外区含有5个Ig样结构域,胞内区具有酪氨酸激酶活性,是具有单一高亲和力受体分子。M-CSF与c-FmsIg样结构域的D1、D2和D3结合,引起D4构象变化、受体二聚化而导致胞内区酪氨酸激酶的活化。它的功能涉及STATs、JAK、Ras、Raf-1、MEK、MAPK以及PI-3K、PKC等。多种细胞均可分泌：成纤维细胞等第12页，共28页，2023年，2月20日，星期一促进单核-巨噬细胞包括破骨细胞在内的存活、增殖和分化炎症反应中的介质，可能与某些癌症，全身性红斑狼疮等化疗辅助治疗，真菌感染，高血脂不良反应：皮疹，肝脏损害等第13页，共28页，2023年，2月20日，星期一第14页，共28页，2023年，2月20日，星期一第15页，共28页，2023年，2月20日，星期一粒细胞和巨噬细胞CSF（GM-CSF）多种细胞可产生Granulocyte-macrophagecolony-stimulatingfactor(GM-CSF)isaproteinsecretedbymacrophages,Tcells,mastcells,NKcells,endothelialcellsandfibroblasts.其中T细胞和巨噬细胞在免疫应答或炎症介质刺激过程中直接产生144个氨基酸，17个氨基酸引导序列，二个二硫键Thegranulocytemacrophagecolony-stimulatingfactorreceptorisaheterodimercomposedofatleasttwodifferentsubunits;anαchain,andaβchainwhichisalsopresentinthereceptorsforIL-3andIL-5.Theαsubunitcontainsabindingsiteforgranulocytemacrophagecolony-stimulatingfactor.Theβchainisinvolvedinsignaltransduction.Associationoftheαandβsubunitsresultsinreceptoractivation

第16页，共28页，2023年，2月20日，星期一UpondimerisationoftheαandβsubunitstheβsubunitbecomesphosphorylatedontyrosineresiduesbymembersoftheJanuskinase(JAK)family.ThisleadstoassociationwithaShcadaptorprotein.ThenShcinteractswithGRB2/SoScomplexwhichresultsinactivationofmoredownstreammoleculesinthepathway.第17页，共28页，2023年，2月20日，星期一促进造血祖细胞增殖，分化（中性粒细胞和巨噬细胞）；增强成熟造血细胞的活性肿瘤放化疗辅助治疗，骨髓移植，骨髓增生异常综合征/再生障碍性贫血，艾滋病不良反应：发热，骨痛等第18页，共28页，2023年，2月20日，星期一多潜能细胞集落刺激因子(IL-3)Mulit-CSF由活化T细胞产生152个氨基酸，成熟时切除19个氨基酸，二硫键，糖蛋白（糖基化不影响活性）生物学功能：诱导表达20a-SDH（T细胞成熟标记之一），刺激肥大细胞增殖，刺激红细胞生长素诱导的红系细胞集落形成，刺激淋巴细胞增殖和分化，增加NK细胞细胞毒性作用临床免疫力低下，再生障碍性贫血不良反应：发热，头痛等第19页，共28页，2023年，2月20日，星期一IL-3stimulatesthedifferentiationofmultipotenthematopoieticstemcellsintomyeloidprogenitorcellsor,withtheadditionofIL-7,intolymphoidprogenitorcells.Additionally,IL-3stimulatesproliferationofallcellsinthemyeloidlineage(granulocytes,monocytes,anddendriticcells),inconjunctionwithothercytokines,e.g.,Erythropoietin(EPO),Granulocytemacrophagecolony-stimulatingfactor(GM-CSF),andIL-6.ItissecretedbybasophilsandactivatedTcellstosupportgrowthanddifferentiationofTcellsfromthebonemarrowinanimmuneresponse.ActivatedTcellscaneitherinducetheirownproliferationanddifferentiation(autocrinesignalling),orthatofotherTcells(paracrinesignalling)-bothinvolveIL-2bindingtotheIL-2receptoronTcells(upregulateduponcellactivation,undertheinductionofmacrophage-secretedIL-1).ThehumanIL-3geneencodesaprotein152aminoacidslong,andthenaturallyoccurringIL-3isglycosylated.ThehumanIL-3geneislocatedonchromosome5,only9kilobasesfromtheGM-CSFgene,anditsfunctionisquitesimilartoGM-CSF.第20页，共28页，2023年，2月20日，星期一Thereceptoriscomposedofaligandspecificalphasubunitandasignaltransducingbetasubunitsharedbythereceptorsforinterleukin3(IL3),colonystimulatingfactor2(CSF2/GM-CSF),andinterleukin5(IL5).ThebindingofthisproteintoIL3dependsonthebetasubunit.Thebetasubunitisactivatedbytheligandbinding,andisrequiredforthebiologicalactivitiesofIL3.第21页，共28页，2023年，2月20日，星期一第22页，共28页，2023年，2月20日，星期一促红细胞生成素Erytropoietin，EPO肾脏，间质细胞（组织缺氧诱导产生EPO）刺激和调节红细胞的生成：促进红系细胞的生长，分化和增殖，促进红系池的扩大；促进红细胞成熟；抗氧化作用临床应用：肾功能衰竭引起的