當(dāng)制藥行業(yè)以7%的平均速度發(fā)展時(shí),，生物藥物卻以22%的速度大步向前,。2013，多達(dá)907種生物制藥產(chǎn)品在美研發(fā),，而銷售額排名前十的藥物中,，它們已占據(jù)六席。生物制藥到底是什么,，它究竟會(huì)給我們帶來什么幫助呢,？

　　生物制藥 近30年醫(yī)藥領(lǐng)域大熱門

　　1982年的秋天，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)人類歷史上第一個(gè)基因工程藥物胰島素上市,，由此生物制藥登上了歷史舞臺(tái),。經(jīng)過短短的30多年，至今已有百種生物藥物被批準(zhǔn)上市,，用于治療腫瘤,、心腦血管疾病、糖尿病以及各種傳染病等,。

　　生物制藥最大的特點(diǎn)是能充分運(yùn)用生物現(xiàn)有的這部精良機(jī)器,。在生產(chǎn)上，利用它們的高效能,，提高生產(chǎn)效率,，比如1982年的胰島素，就是運(yùn)用大腸桿菌的基因工程表達(dá)取代原先效率極低的在動(dòng)物臟器中提取分離,。在治療上,，也具有傳統(tǒng)化學(xué)藥物無法實(shí)現(xiàn)的功能，比如抗體藥物,，它們可以特異地識(shí)別體內(nèi)的腫瘤或者病毒,，進(jìn)行精確攻擊。生物制藥的高效性也很突出,。2014年2月在西非爆發(fā)埃博拉疫情后,，美國ZMapp生物技術(shù)公司研發(fā)的生物藥物單克隆抗體,，注射入兩名患者體內(nèi)，1小時(shí)后便出現(xiàn)了好轉(zhuǎn),，現(xiàn)如今已治愈,。

　　基于這些原因，2010年《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》將生物產(chǎn)業(yè)列為我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,。生物制藥因此也成為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)最前沿的領(lǐng)域,。

　　生物藥物仍有諸多缺陷待彌補(bǔ)

　　眾所周知，人類還遠(yuǎn)未了解生命的奧秘,，因而以其為基礎(chǔ)的生物制藥自然也存在著不少缺陷,。最主要的集中在三個(gè)地方：1.壽命短，這是生物藥物最大的一個(gè)特征,，如胰島素,、生長激素在人體內(nèi)半衰期只有幾十分鐘左右，兩三個(gè)小時(shí)便在人體內(nèi)清除殆盡,。2.效價(jià)低,，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大,，生物藥物容易被人體的免疫系統(tǒng)識(shí)別,，從而針對(duì)它們產(chǎn)生抗體，令藥物失效,。3.給藥途徑單一,，因生物藥進(jìn)入胃部就會(huì)被消化系統(tǒng)消化破壞,，因而它們通常需要依靠注射給藥,。

　　生物藥物的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，因而是可以被人工修飾的,。1977年,，高聚物聚乙二醇（PEG）首次開拓性地修飾在蛋白質(zhì)藥物腺苷脫氨酶上，就好像為蛋白質(zhì)編織了一件衣服,，幫它們躲避機(jī)體免疫系統(tǒng)的識(shí)別,，抵抗機(jī)體內(nèi)酶類的降解，延長了它們?cè)隗w內(nèi)的壽命近4倍,。目前,，PEG化已成為非常成熟的一種常規(guī)技能，患者可從原來的每日注射,，變成每周甚至每月注射一次,。

　　不過，當(dāng)科學(xué)家們想要進(jìn)一步升級(jí)PEG這種技術(shù)的時(shí)候,，卻發(fā)現(xiàn)構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中,，PEG通過哪個(gè)氨基酸與蛋白質(zhì)連接、連接幾個(gè)并不是人為能夠控制的，而這些不確定性在制藥中就意味著難以控制質(zhì)量,，應(yīng)用存在風(fēng)險(xiǎn),。

　　基因密碼子拓展技術(shù)幫我們“過關(guān)”

　　為突破生物制藥的上述難題，我們課題組利用基因密碼子拓展技術(shù),，擺脫天然20種氨基酸限制,，將人工合成的非天然氨基酸作為生物合成蛋白質(zhì)的原料，通過生物正交的,、快速反應(yīng)的“點(diǎn)擊化學(xué)”偶聯(lián),，成功將PEG與蛋白質(zhì)定點(diǎn)均一偶聯(lián)，突破了PEG化質(zhì)量控制難的難點(diǎn),。簡而言之,，我們?cè)诘鞍踪|(zhì)20種氨基酸之外，人為制造了第21種非天然氨基酸,，并由它專門負(fù)責(zé)與PEG的連接,，由此大大降低了以往生物藥分離純化的步驟，真正獲得單一藥物,，使PEG化的質(zhì)量控制成為可能,，減小了患者的使用風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)藥物制備方法也被稱為基因密碼子拓展技術(shù),。利用基因密碼子拓展技術(shù),，我們?yōu)樯L激素、干擾素和一些抗體藥物都定點(diǎn)插入了非天然氨基酸,，減少了PEG對(duì)蛋白質(zhì)天然構(gòu)象的干擾,。

　　通過生物藥物ADC（單抗-藥物偶聯(lián)物）治療腫瘤是生物制藥的重點(diǎn)發(fā)展方向。ADC由兩部分組成：單抗蛋白質(zhì)分子作為能夠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的載體或“彈體”,，小分子藥物作為摧毀目標(biāo)的“彈頭”,，兩者用技術(shù)手段結(jié)合就是治療腫瘤的“導(dǎo)彈”。進(jìn)入21世紀(jì),，生物技術(shù)的開發(fā)成熟,，全人源化的抗體，以及強(qiáng)效細(xì)胞毒裝載物相繼被開發(fā)成功,，掀起了研發(fā)ADC的熱浪,。目前，有約80個(gè)ADC藥物處于研發(fā)階段,，截止2013年11月,，已有35個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。

　　生物技術(shù)發(fā)展至今天,，我們已經(jīng)可以創(chuàng)造出新的物種,、新的機(jī)制,，讓生命為我們所用。而對(duì)于與生命科學(xué)最相關(guān)的生物醫(yī)藥行業(yè),，這將是一個(gè)不平凡的世紀(jì),。