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重組人促紅細胞生成素(rHuEPO):經(jīng)典 & 創(chuàng)新

 zjshzq 2020-08-19


重組人促紅細胞生成素(rHuEPO):

基因工程生物藥的經(jīng)典


20世紀80年代,基因工程生物合成技術(shù)開啟了人類生物制藥時代的篇章[1]。繼人胰島素誕生后,第一個通過基因工程合成的造血系生長因子——重組人促紅細胞生成素(rHuEPO)于1985年研發(fā)成功[2],并于1989年被批準(zhǔn)規(guī)?;a(chǎn)用于臨床實踐[3],成為生物制藥發(fā)展史中和人胰島素齊肩的里程碑式經(jīng)典生物制藥,并給全球貧血患者創(chuàng)造了更多美好生活的機會。
和重組人胰島素相比,重組人促紅細胞生成素(rHuEPO)的研發(fā)過程更為復(fù)雜:在基因轉(zhuǎn)載中,重組人胰島素分子量較小、分子結(jié)構(gòu)較簡單可直接在大腸桿菌中表達,而促紅細胞生成素有大量的糖基化分子及復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),需在哺乳動物細胞系中才能完成表達[4]。
重組人促紅細胞生成素凝聚了Carnot、Randy Kaufman等科學(xué)家們近一個世紀的研發(fā)心血[5, 6],它的規(guī)模化生產(chǎn)將基因工程技術(shù)從簡單的原核、真核表達系時代快速推進到了高等真核細胞即哺乳動物細胞表達系時代,成為哺乳動物細胞表達系基因工程生物藥的鼻祖,并促進了其它系列造血生長因子生物制藥的研發(fā)旅程。

促紅細胞生成素:

人體造血不可或缺的細胞因子、貧血發(fā)生的關(guān)鍵靶點

促紅細胞生成素(erythropoietin,簡稱促紅素或EPO)是人體造血不可或缺的細胞因子。成人正常情況下主要由腎臟分泌促紅素并調(diào)控骨髓造血生成紅細胞的全過程,包括促進骨髓紅系祖細胞、前體細胞的增殖、分化和成熟及網(wǎng)織紅細胞從骨髓釋放入血等重要環(huán)節(jié),可見促紅素對紅細胞的生成必不可少[7, 8]。人體在各種病理原因下促紅素的缺乏、生成減少或破壞增多(例如腎功能受損或衰退、腫瘤化療導(dǎo)致的骨髓受損、各種手術(shù)等)都會直接影響紅細胞生成而導(dǎo)致貧血,因此在這些情況下補充外源性重組人促紅細胞生成素就成為糾正貧血必不可少的重要手段[7]

促紅細胞生成素的作用機理圖

乏力是長期困擾貧血患者的常見癥狀,如不及時糾正,會引起頭暈、耳鳴、注意力不集中、嗜睡、食欲減退甚至心臟擴大等系列癥狀,嚴重者還可能會出現(xiàn)肝、脾腫大以及各種術(shù)后感染、住院時間延長等后遺癥[9-11]。
我國貧血患病率高達20%[12]。意味著每5個人中就有一個人貧血,而輕度貧血患者中只有不到20%得到治療,極重度貧血患者僅1/2得到臨床治療。2018年8月18日,各權(quán)威學(xué)術(shù)機構(gòu)及多學(xué)科專家共同倡議設(shè)立了“818中國貧血日”,提升全社會對貧血患者的關(guān)愛和重視,以期幫助更多貧血患者重新回到活力四射的狀態(tài),享受美好的每一天。

創(chuàng)新:外源性促紅素的補充不僅可以治療貧血,且兼具心臟、腎臟等多器官組織的保護作用

外源性促紅素不僅可與造血組織的高親和力促紅素受體結(jié)合,還可與人體許多非造血組織的促紅素受體結(jié)合[13]。因此,重組人促紅細胞生成素的治療不僅可通過提高血紅蛋白來改善心腦腎等組織的供氧和功能,還兼具心臟、腎臟等多器官組織的保護作用[7, 14]

眾所周知,腎臟纖維化是各種慢性腎臟病進展的病理基礎(chǔ)和結(jié)果。外源性促紅素進入體內(nèi)后可與腎間質(zhì)細胞的促紅素受體結(jié)合并啟動STAT5、PI3K/AKT、MAPK等系列信號傳導(dǎo)通路,這些通路的激活及綜合作用可抑制腎間質(zhì)成纖維細胞等的生成而阻止腎臟纖維化的進程。因此,重組人促紅細胞生成素的補充治療在改善患者腎臟供氧的同時還能幫助患者實現(xiàn)腎臟保護[15]。

另外,外源性促紅素還會與心肌細胞的促紅素受體結(jié)合而激活心肌細胞代謝的信號傳導(dǎo)通路如PI3K/AKT等途徑,以此促進心肌細胞的增殖及阻止心肌細胞的凋亡等,在臨床上可表現(xiàn)為改善患者的心衰、心梗、心絞痛等癥狀。[16]臨床研究顯示,外源性促紅素的補充可改善貧血患者的部分心臟功能相關(guān)指標(biāo)如左心室質(zhì)量指數(shù)(LVMi)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVDd)、左心室射血分數(shù)LVEF)、腦鈉肽等,因此重組人促紅細胞生成素的治療可幫助患者預(yù)防慢性心力衰竭、心絞痛、心肌梗死等,并提高患者的運動能力和生活質(zhì)量[17-19]。

外源性促紅素還可與血管內(nèi)皮促紅素受體結(jié)合,通過調(diào)節(jié)血管張力等防止血管異常收縮導(dǎo)致的組織缺血缺氧[20];外源性促紅素與視網(wǎng)膜促紅素受體的結(jié)合有助于緩解遺傳性或非遺傳性的視網(wǎng)膜變性等。[21]。如今,重組人促紅細胞生成素的治療如何幫助貧血患者實現(xiàn)多重獲益逐漸成為臨床研究的新熱點。

外源性促紅素可與人體多器官組織的EPO受體(EPOR)結(jié)合起到相應(yīng)保護作用

貧血治療藥物紛出,重組人促紅細胞生成素(rHuEPO)的治療依然無可替代

上市近半世紀的重組人促紅細胞生成素極大程度地減少了血液輸注率,節(jié)約了社會醫(yī)療資源,同時給成千上百萬的貧血患者帶來了高質(zhì)量的生活,成為貧血患者不可或缺的好幫手。 
近年來,低氧誘導(dǎo)因子-脯氨酰羥化酶抑制劑(HIF-PHI)的出現(xiàn)促進了人們對貧血的再次關(guān)注。HIF-PHI通過抑制脯氨酰羥化酶的活性來模擬體內(nèi)缺氧的模型而提高低氧誘導(dǎo)因子(HIF)的表達,再通過上調(diào)的HIF水平來增加促紅素(EPO)的表達來達到改善貧血的治療目標(biāo)[22]雖然HIF-PHI上調(diào)促紅素的作用沒有直接補充促紅素來得直接和簡單,且可能因長期上調(diào)了低氧誘導(dǎo)因子的水平給患者帶來一些長遠潛在的危害[23],但作為貧血治療的一種補充手段,HIF-PHI也被臨床嘗試用在一些頑固性貧血患者中。盡管HIF-PHI藥物在中國已經(jīng)上市,但在美國因其HIF-PHI臨床研究中的長遠心血管安全性結(jié)果一直被受到質(zhì)疑至今尚未得到FDA的認可和批準(zhǔn)。對需長期使用貧血藥物的患者仍需謹慎。

不過HIF-PHI的推出推動了學(xué)術(shù)界和公眾對貧血患者的重新關(guān)注和重視,人們發(fā)現(xiàn)貧血會引起系列病理生理紊亂,顯著降低患者的生活質(zhì)量和生存率,并惡化各種疾病尤其腫瘤患者的病程進展[9, 11],如何全面評估貧血給患者帶來的心理危害及社會影響,有待進一步探討。

益比奧(重組人促紅細胞生成素)締造中國業(yè)界傳奇

在美國,重組人促紅細胞生成素的價格至今居高不下,約1200元/支/1萬單位,是美國普通貧血患者望而卻步的生物制藥[24]
而在中國,為了讓廣大貧血患者能夠用得起質(zhì)量上乘且價格低廉的促紅素,以生物制藥起家的國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)——三生制藥在上世紀90年代前就響應(yīng)政府的號召,提出了“人人用得起的中國自己生產(chǎn)的高品質(zhì)促紅素”的社會責(zé)任感目標(biāo)。1998年,三生制藥的重組促紅細胞生成素益比奧獲得CFDA批準(zhǔn)上市,成為中國首批上市的本土重組人促紅細胞生成素。價格僅為進口產(chǎn)品的1/3[25]。中國促紅素市場在益比奧的迅速推動和引領(lǐng)下,市場規(guī)模由90年代末的幾百萬一路發(fā)展2010年的7個億,2019年已高達25億(人民幣)。三生制藥作為促紅素市場的絕對領(lǐng)導(dǎo)者,其市場占有率多年穩(wěn)超40%,率先在業(yè)界締造了本土生物制劑擊敗進口生物制劑的傳奇,成為民族生物制藥企業(yè)的引以為豪的榜樣。


2012年-2019年中國促紅素市場及三生制藥促紅素市場占有率

益比奧(重組人促紅細胞生成素)憑借其質(zhì)量穩(wěn)定、糖基化程度高、理化性質(zhì)等特點[26],還成為當(dāng)之無愧的國產(chǎn)生物制藥的品質(zhì)楷模。2011年,三生制藥為進一步實現(xiàn)“生產(chǎn)出高品質(zhì)的重組生物蛋白”的目標(biāo),主動將益比奧的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級為歐洲藥典標(biāo)準(zhǔn)。憑著高品質(zhì)及優(yōu)惠的價格,益比奧除中國外還在全球其它15個國家得到批準(zhǔn)上市。三生制藥作為中國首批基因工程生物藥先鋒,引領(lǐng)了本土企業(yè)對研發(fā)和生產(chǎn)出高品質(zhì)、高療效生物制藥的不懈追求。

如今,中國即使無醫(yī)保的患者每天只需花費12元左右就可擔(dān)負得起高品質(zhì)的重組人促紅細胞生成素益比奧的治療,而美國患者約需花費170元日治療費接受相應(yīng)的促紅素治療。2018年中國政府將療效確切、長期使用安全且價格低廉的重組人促紅細胞生成素納入”國家基本藥物目錄”[27],從此老百姓在基層醫(yī)療機構(gòu)也隨處可用得起、買得到高品質(zhì)的益比奧。三生制藥終于為中國貧血患者實現(xiàn)了“人人用得起的中國自己生產(chǎn)的高品質(zhì)促紅素”的夢想,成為民族工業(yè)的驕傲。

益比奧以患者為中心,不斷創(chuàng)新以全方位幫助貧血患者

在日趨豐富的貧血治療實踐中,重組人促紅細胞生成素始終憑借其作用機制的不可替代性、穩(wěn)定持久的療效及長期使用的安全性、并幫助社會大幅度地節(jié)約了血液資源等優(yōu)勢成為慢性貧血治療不可撼動的基本治療選擇。
三生制藥不斷創(chuàng)新以追求和實現(xiàn)“以患者為中心”的理念。為了方便貧血患者更便捷地使用促紅素,三生制藥研發(fā)了重組人促紅細胞生成素益比奧的預(yù)充針,以幫助貧血患者像糖尿病患者注射胰島素一樣可方便地隨時隨地注射促紅素,大大提高了患者的生活質(zhì)量和精神面貌,讓貧血患者回歸精力充沛的自由生活。另外,幫助患者減少注射次數(shù)的長效重組人促紅細胞生成素的研發(fā)也早已列上了三生制藥的日程。
重組人促紅細胞生成素作為經(jīng)典的生物制藥,以新劑型及更多需發(fā)掘的心、腎等多器官臨床獲益等創(chuàng)新研究方向重新吸引了臨床醫(yī)生和貧血患者的關(guān)注。作為業(yè)界傳奇的締造者,我們相信,三生制藥的持續(xù)蓬勃發(fā)展能為中國貧血患者及社會創(chuàng)造更美好的未來。

益比奧產(chǎn)品照片,預(yù)充針

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編輯:李慧

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