胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

糖尿病是因胰島素分泌絕對或相對不足,引起的漸進性糖、脂肪、蛋白質、水和電解質代謝紊亂性疾病,嚴重威脅著人類健康。胰島素是治療糖尿病的有效藥物之一,也是胰島素依賴型糖尿病患者(1型糖尿病)的首選藥物。

胰島素是由胰島B細胞分泌的一種多肽類激素,分子質量約為6000,由51個氨基酸殘基組成,因為相對分子質量較大,在實驗室很難進行化學合成,因此,半個多世紀以來,多由豬、羊、牛等動物胰臟中提取獲得。一頭牛或一頭豬的胰臟只能生產30mg胰島素,產量遠遠不能滿足需要。此外,提取所得胰島素常含有胰島素聚合體、胰多肽、胰高糖素、胰島素及其中間產物,是胰島素製劑產生抗原性的主要原因。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

1978年,基因泰克(Genentech)公司利用重組DNA技術成功地使大腸桿菌生產出胰島素。通過基因工程技術,把編碼胰島素的基因導入到大腸桿菌中,造出能生產胰島素的工程菌,從200L發酵液就可以得到10g胰島素。基因工程胰島素不但產量大大提高,還具有免疫原性顯著降低、吸收速率加快、生物活性增強和注射部位脂肪萎縮發生率下降等優點。

1982年,美國禮來(Elililly)公司推出全球第一個基因重組藥物“人胰島素”,商品名為Humulin,用於治療糖尿病。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

天然形式的胰島素在臨床使用中存在作用時間短、進入血液慢、長期使用時產生抗性且穩定性差、無法長期保存及生產規模不能滿足需求等。研究人員採用基因工程技術,對胰島素分子進行突變,降低了夭然胰島素的免疫原性、提高了工業生產效率和穩定性、改善了藥代動力學特性,儘可能避免了天然內源性活性蛋白在成藥性方面通常存在的缺陷,體現出較強的優勢。全球第一個基因工程藥物“人胰島素”的上市,標誌著基因重組技術的應用正式成為一個產業,揭開了生物藥物商業化的序幕。

目前在我國上市的胰島素類藥物共有8種,分別是胰島素、精蛋白生物合成人胰島素、生物合成人胰島素、賴脯胰島素、精蛋白鋅胰島素、低精蛋白鋅胰島素、精蛋白鋅胰島素(30R)、中性胰島素。其中國產藥品有87種,進口藥品112種。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

根據胰島素藥效,可分為超短效、短效、中效、長效和預混5大類:

超短效胰島素

皮下注射後一般10~20分鐘內起效,30~60分鐘達峰,作用持續2~4小時。代表藥物:速秀霖、優泌樂和諾和銳等。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

短效胰島素

皮下注射後約30分鐘開始起效,1~3小時達到最大作用,作用持續6~8小時。代表藥物:甘舒霖R、諾和靈R、優泌林R等。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

中效胰島素

皮下注射後約1.5小時起效,4~12小時達到最大作用,作用時間可持續18~24小時。 代表藥物:諾和林N,優泌林N,甘舒霖N等。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

長效胰島素

吸收更慢,作用時間更長,幾乎無明顯的峰值,作用時間持續24小時以上。代表藥物:來的時、長秀霖、諾和平等。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

預混型胰島素

預混胰島素是將兩種不同的胰島素預先配置或抽取在一起製成的。皮下注射後約30分鐘起效,最大作用時間在2~8小時,作用持續約24小時。代表藥物:諾和靈30R、優泌林70/30,萬邦林30R、甘舒霖30R等。

胰島素——全球第一個上市的基因工程藥物

目前,注射胰島素仍是最為普遍和有效的治療方式,但胰島素注射給患者及家人帶來的不便也十分明顯,並且,其容易導致患者低血糖和體重增加。因此,研發、推廣依從性更強的口服胰島素一直是醫學界的難題。但是,截至今日,尚未真正有效的口服胰島素上市。迫不得已,就連胰島素巨頭諾和諾德也在2016年10月宣佈終止對口服胰島素的研究。或許,“口服胰島素在人類糖尿病治療方面沒有或幾乎沒有價值

。”


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