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重组水蛭素技术介绍
2010-5-15 10:19:37   清华大学国际技术转移中心  点击:2325

一、开发背景

水蛭是我国传统中药,1800年前《神农本草经》中就有记载。中医认为它有破血、逐瘀、通经的疗效,主要用于治疗瘕症、痞块、血瘀、闭经和跌打损伤。西方也常用水蛭吸血以治疗某些疾病。水蛭素对凝血酶有极强的抑制作用,是迄今为止所发现最强的凝血酶天然特异抑制剂。

由于水蛭素具有重要开发价值,而水蛭的来源有限,故国内外医药界均着重研究通过基因工程获得重组水蛭素。1986年后,重组水蛭素已在大肠杆菌和酵母中分别表达成功,与天然水蛭素相比,重组水蛭素在第63位氨基酸(酪氨酸)上未硫酸酯化,活性略低,其余性质基本相同。在治疗的剂量下静脉注射无毒副反应。现国外一些大的生物技术公司对水蛭素已进入多方面的临床研究。1998年底重组水蛭素药物在德国正式上市,1999年英国批准上市,已注册的国家有美国、欧洲、澳大利亚、新西兰、南非等10多个国家。

近年来在我国以水蛭为主要成分的中成药已有许多种,如脑血康口服液、抗血栓片、活血通胶囊等,其年产值达数千万元。含水蛭的新药也在不断研究和推出。利用基因工程生产重组水蛭素类多肽药物,以取代水蛭素或作为抗凝化瘀药的添加成分,这在近期内就可实现。作为注射剂用于心血管系统疾病和肿瘤治疗药物,则还需要进一步的临床研究。毋庸置疑,重组水蛭素类多肽药物的开发将会带来巨大的社会效益和经济效益。

二、技术水平及特点

我们对重组水蛭素基因工程作了大量系统的研究,具有坚实的技术基础。我们从国内养殖的医用水蛭中克隆出水蛭素的cDNA进行测序,并合成了大肠杆菌偏爱密码子的水蛭素基因,构建了分泌型大肠杆菌表达载体,优化表达条件,获得高效表达,产物直接分泌至胞外,大大简化了下游工程。我们根据水蛭素的特性,设计了适合大规模生产的低成本的分离纯化新工艺,无需高效液相层析或反相层析,只经三步纯化,即获得电泳纯的产品。目前我们得到水蛭素的表达量、纯度和得率均达到国际先进水平。

三、技术成熟度

   “重组水蛭素的研制”为“九五”攻关项目,已经完成中试研制,通过了生物工程中心有关专家的验收,并且完成了原药的动物试验。正在筹备临床试验及放大生产。

四、主要技术指标

重组水蛭素比活在12500ATU/mg以上,纯度在95%以上,得率在40%50%以上,不含热原、有害物质和重金属离子。

五、市场状况及需求分析

在医药市场上,抗栓药物的需求与日俱增,但由于天然水蛭来源有限,各国医药界都将注意力集中在重组水蛭素的开发上。美国、法国、瑞士、德国、英国、日本十多家生物技术公司和医院都在临床应用或研究重组水蛭素类多肽抗栓药物治疗血栓疾病的范围和疗效。1998年底,德国首先上市重组水蛭素药物。1999年英国也获批准上市。目前已注册的国家有欧洲、美国、澳大利亚、新西兰、南非等十多个国家。

中国具有心血管疾病药物和肿瘤药物的巨大市场,水蛭又是传统中药,因此重组水蛭素开发前景十分看好。据估计,我国目前血栓病人约有2000万人,如果其中100万人采用水蛭素治疗,每年共需300500公斤。

国际上常用肝素作为抗凝药物,这类抗凝药物的使用已有60多年历史,需用量逐年增加。美国70年代每年就有1000万病人使用肝素,大部分是手术后预防血栓的形成。仅美国肝素的年用量就超过9000亿单位,约相当于6吨。研究表明,水蛭素在许多性能上都优于肝素,它用药量小,不引起出血,也不依赖于内源性辅助因子。

随着临床研究的广泛开展,重组水蛭素的应用范围不断拓宽,它的需求也会日益增大。

六、联系方式

权来东(部门经理)

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