抗纤维化基因工程药物研究现状
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2024年抗肺纤维化药物市场分析报告1. 简介肺纤维化是一种由多种原因引起的慢性肺部疾病,其特征是肺组织的纤维化和瘢痕形成。
这种疾病对患者的生活质量造成了严重影响,并且没有根治的方法。
因此,寻找和开发有效的抗肺纤维化药物成为了医药领域的研究热点之一。
2. 市场概况2.1 市场规模根据市场调研数据显示,全球抗肺纤维化药物市场规模正在不断扩大。
预计到2025年,抗肺纤维化药物市场总规模将达到1000亿美元。
2.2 市场竞争目前,全球抗肺纤维化药物市场竞争激烈,主要的竞争者包括药品研发公司和制药巨头。
这些公司通过创新研发和市场推广来争夺市场份额。
2.3 市场动态随着人们对抗肺纤维化药物需求的增加,厂商们正加大研发力度。
一些新型抗肺纤维化药物正在进入市场,这将进一步推动市场的增长。
3. 主要产品3.1 成熟产品目前,市场上已有一些成熟的抗肺纤维化药物,包括: - 胸膜炎散 - 苦参碱 - 呼吸用酮可可碱 - 丙烯酰可胺3.2 新产品除了成熟产品外,还有一些新型抗肺纤维化药物正在研发中,包括: - 利拉鲁肺泡用雾化液 - 硫醇类化合物 - 肺泡高渗肺炎球菌脂多糖4. 市场前景4.1 市场增长因素抗肺纤维化药物市场的增长主要受以下因素影响: - 全球老龄化人口增加,导致患肺纤维化的患者数量增加。
- 更好的诊断技术,使得更多的肺纤维化病例被发现。
- 受到抗肺纤维化药物疗效的认可,患者对药物需求增加。
4.2 市场挑战抗肺纤维化药物市场也面临一些挑战: - 研发周期长,研发成本高。
- 患者对药物效果的满意度不高,对新药疗效的期望较高。
- 抗肺纤维化药物市场尚未形成完全成熟的监管体系,存在一定的风险。
4.3 投资机会尽管市场竞争激烈,但抗肺纤维化药物市场仍然存在投资机会。
随着研发技术的不断进步,新药的研发周期和成本逐渐减少,有望提高药物的疗效和耐受性,增加市场竞争力。
5. 总结随着全球抗肺纤维化药物市场规模的不断扩大,市场竞争也愈发激烈。
浅析肝纤维化治疗现状陈永平【期刊名称】《现代实用医学》【年(卷),期】2018(030)003【总页数】3页(P281-283)【作者】陈永平【作者单位】325000浙江省温州,温州医科大学附属第一医院【正文语种】中文【中图分类】R575美国著名肝病权威专家Hans Popper提出:“谁能治愈肝纤维化,谁就能治愈大多数慢性肝病。
”这个观点的提出对抗肝纤维化防治领域的发展有重要意义。
事实上,肝纤维化的形成非常复杂,不仅病因多样(病毒、酒精及药物等),而且由于基因和表观遗传学差异,纤维化发展速度和程度个体差异明显。
但在临床上,即使病因去除后,肝纤维化仍在进展,甚至有些患者还会发展至肝硬化、肝癌。
这是一个值得临床医生和研究者深思的问题。
从目前的机制来看,肝纤维化的形成主要依赖于肌成纤维细胞(MFB)分泌的细胞外基质(ECM))增多。
肝脏损伤时,肝星状细胞(HSC)受到旁分泌刺激作用(如TGF-等)转化成MFB,合成ECM增加。
病因去除后,旁分泌渐渐失去作用,但HSC仍可通过自分泌或是邻近HSC 的旁分泌作用不断自我激活。
近几年来,上皮间充质转化(EMT)在肝纤维化中的研究得到重视。
肝细胞和胆管上皮细胞可通过多种信号途径(TGF-和Wnt通路)发生 EMT,最终也转化为MFB,导致肝纤维化。
上述因素形成的“瀑布”样级联效应使ECM增多,促进肝纤维化持续与进展。
这就可以解释为什么肝纤维化完全治愈及其困难。
我国肝病患者人数众多,每年有2%~3%的纤维化患者会发展至肝硬化,死于肝硬化肝癌等疾病的人数高达15~30万,约占全球肝病死亡人数的45%,给人们带来沉重的经济和社会负担。
因此,大力研发抗肝纤维化的药物对于延缓甚至逆转肝纤维化具有重要意义。
本文就近几年肝纤维化治疗领域取得的新进展作简要评述。
1 病因治疗我们仍然认为去除病因是肝纤维化最根本的治疗方法;但局限于病因治疗远远不够,我们需要思考如何在病因控制后抑制纤维化并对患者进行长期管理和监测。
抗肝纤维化药物的研究进展王友祥摘要:肝纤维化(HF)是指肝细胞发生坏死及炎症刺激时,肝脏中胶原蛋白等细胞外基因(ECM)的增生与降解失去平衡,导致结肝脏内纤维结缔组织异常沉积的病理过程,也称为纤维化。
研究证实,肝星状细胞(HSC)在肝纤维化的发生发展过程中发挥关键作用,有效干预HSC的生物学行为则能成功防治肝纤维化。
目前最有效的抗HF措施就是积极有效地根除或控制慢性肝病的始发因素,对原发病的有效治疗本质上就是组织细胞外基因(ECM)沉淀或是促进其降解。
最新研究发现,肝纤维化甚至早期肝硬化都是可以逆转的,因而促进了抗肝纤维化药物的研究,最终对这方面的研究取得了一定的进展和和成效。
本文分四部分介绍抗HF药物,即化学药物,中药,基因药物和复方联合治疗药物。
关键词:抗肝纤维化药物;化学药;中药;基因治疗;复方联合治疗0 引言肝纤维化(Hapatic fibrosis, HF)是慢性肝病的重要特征,是进一步向肝硬化、肝癌发展的重要环节,也是病变缠绵难愈,甚至恶变死亡的主要原因。
随之国内外也不断地对抗肝纤维化药物进行研究和开发,理想的抗HF药物应具有长达几十年的良好耐受性,对肝脏有特异的靶效应,无毒或低毒。
经查文献知医药学领域对抗肝纤维化药物的研究成果已经有了一定的进展。
因此,本文就目前国内外抗肝纤维化药物中的化学药物,中药有效成分,基因药物,复方联合治疗药物的研究进展加以综述。
1 化学药物1.1 抑制炎症反应类药物炎症和免疫反应在HF发生发展过程中发挥主要作用,抑制或减轻炎症和免疫反应必将有助于HF的预防或促进其逆转。
许多药物具有抗炎活性,可阻断刺激物对肝星状细胞(HSC)的激活熊脱氧胆酸对原发性胆汁性肝硬化病人有益,一定程度上源于其抗炎活性,解热抗炎药甲苯吡啶酮能有效地逆转实验性HF;有抗炎活性的药物马洛替酯在动物模型上可保护肝细胞、减少肝胶原沉积,特异性中和某些致炎因子或补充某些抗炎因子是抑制肝脏炎症的另一途径。
基因工程药物的研究及进展摘要:20世纪70年代,随着DNA重组技术的成熟,诞生了基因工程药物,高产值、高效率的基因药物给医药产业带来了一场革命,推动了整个医药产业的发展,医药产业进入了新的历史时期。
本文以基因工程药物的发展为导向,简要的介绍了国内外基因工程药物的发展概况、研究现状、研究方向、发展方向。
关键词:基因工程,药物,现状,发展1 基因工程药物的发展概况20世纪70年代,随着DNA重组技术的成熟,诞生了基因工程药物,高产值、高效率的基因药物给医药产业带来了一场革命,推动了整个医药产业的发展,医药产业进入了新的历史时期。
基因药物经历了三个阶段:第一阶段是把药用蛋白基因导入到大肠杆菌等细菌中,通过大肠杆菌等表达药用蛋白,但这类药物往往有缺陷,人类的基因在低等生物的细菌中往往不表达或表达的蛋白没有生物活性。
第二阶段是人们用哺乳动物的细胞代替细菌,生产第二代基因工程药物。
但由于哺乳动物细胞培养条件相对苛刻,生产的药物成本居高不下。
第一、二代基因药物的研制和生产已经成熟。
从第一个反义核酸药物Vitrovene于1998年和1999相继在美国和欧洲上市以来,发展迅速。
第三阶段是到了80年代中期,随着基因重组和基因转移技术的不断发展和完善,科学家可以将人们所需要的药用蛋白基因导入NN-~L动物体内,使目的基因在哺乳动物身上表达,从而获得药用蛋白。
携带外源基因并能稳定遗传的这种动物,我们称之为转基因动物。
由于从哺乳动物乳汁中获取的基因药物产量高、易提纯,因此利用乳腺分泌出的乳汁生产药物的转基因动物称为“动物乳腺生物反应器”。
90年代中后期,国际上用转基因牛、羊和猪等家畜生产贵重药用蛋白的成功实例已有几十种,一些由转基因动物乳汁中分离的药物正用于临床试验,但还没有一例药品成功上市。
2 基因工程药物的研究现状2.1国外基因工程药物研究现状随着1971年第一家生物制药公司Cetus公司在美国的成立,1973年重组DNA技术的出现,生物医药即已显示出巨大的应用价值和商业前景。
抗肝纤维化药物研究进展徐翀【摘要】肝纤维化是一个可逆的动态过程,研发药物抑制、逆转肝纤维化成为治疗慢性肝病的热点问题.本文针对肝纤维化过程中的重要环节,从肝细胞、肝星状细胞和细胞外基质等不同药物作用靶点,对目前抗肝纤维化药物研究进展做一综述.【期刊名称】《药学研究》【年(卷),期】2011(030)007【总页数】4页(P404-406,409)【关键词】肝纤维化;药物;肝细胞;肝星状细胞;细胞外基质【作者】徐翀【作者单位】芜湖市药品管理中心,安徽,芜湖,241000【正文语种】中文【中图分类】R975+.5肝纤维化(hepatic fibrosis)是肝脏自身对慢性损伤因素的一种应激修复反应,常发生于慢性肝炎、胆汁淤积、非酒精性脂肪肝等个体,是慢性肝病共有的病理改变[1]。
其疾病特征是以胶原为主的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)在肝内过多沉积[2]。
目前研究发现,肝纤维化属于可逆性病变,经过积极有效的治疗,肝纤维化是可以逆转或减轻的。
近年来,随着人们对肝纤维化发生发展机制的认知取得突破性进展,针对肝纤维化过程中的重要环节进行药物干预,使肝纤维化的预防和治疗成为可能。
目前治疗肝纤维化的主要策略包括:保护肝细胞促进肝细胞再生、抑制肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)活化增殖、促进HSC凋亡、抑制ECM合成分泌和促进ECM降解。
1 保护肝细胞肝细胞损伤、坏死是肝纤维化的起因,也是促进HSC活化的重要因素,因此保护肝细胞是防治肝纤维化的重要策略。
首先去除损伤因素,针对病因治疗是抗纤维化的重要措施。
例如,针对病毒性肝炎应积极采用抗病毒治疗;针对血吸虫性和酒精性肝纤维化应采取杀灭血吸虫、戒酒等措施;此外还有解除机械性胆道梗阻、清除铁、铜沉积等。
其次,抗炎抗氧化保护肝细胞也是行之有效的治疗手段。
目前已有较多肝细胞保护药投入临床使用。
1.1 水飞蓟素水飞蓟素是从菊科植物水飞蓟果实中提取得到的黄酮类化合物,具有清除自由基、抗脂质过氧化、稳定细胞膜和增强蛋白质合成的作用,因此具有显著保护和稳定肝细胞膜的作用。
2024年抗肺纤维化药物市场规模分析引言肺纤维化是一种严重的肺部疾病,其特点是肺组织不可逆转的纤维化和结缔组织增加。
随着人口老龄化和生活方式的改变,肺纤维化病例数量不断增加,推动了抗肺纤维化药物市场的快速发展。
本文将对抗肺纤维化药物市场规模进行分析,以了解其发展趋势和市场前景。
1. 抗肺纤维化药物市场概述抗肺纤维化药物市场是针对肺纤维化患者的药物市场,旨在减轻症状、延缓疾病进展和提高生活质量。
目前,抗肺纤维化药物市场以化学药物和生物药物为主导,其中包括抗纤维化药物、免疫调节剂和抗炎药物等。
2. 2024年抗肺纤维化药物市场规模分析根据市场研究数据和专业机构的统计,抗肺纤维化药物市场规模呈现稳步增长的趋势。
以下是对抗肺纤维化药物市场规模的分析:•全球市场规模全球抗肺纤维化药物市场规模预计将从2020年的XX亿美元增长到2025年的XX亿美元,年均复合增长率预计为X%。
全球肺纤维化患者数量增长以及药物创新的推动,将是市场规模增长的主要驱动因素。
•地区市场规模抗肺纤维化药物市场在不同地区的规模存在差异。
目前,北美地区是全球抗肺纤维化药物市场的主要消费地区,预计占据市场份额的XX%。
欧洲和亚太地区也是增长最快的市场,预计将成为未来的主要增长引擎。
•药物类型市场规模在抗肺纤维化药物市场中,抗纤维化药物是最主要的药物类型。
它们通过抑制纤维化细胞的增殖和纤维化相关因子的表达,从而减少纤维化反应。
免疫调节剂和抗炎药物也在市场中占据一定份额。
•市场竞争格局抗肺纤维化药物市场竞争激烈,主要的药企包括A公司、B公司和C公司等。
这些公司通过不断推出创新药物和扩大市场份额来竞争。
同时,新兴药企也逐渐崭露头角,在市场中占据一定份额。
3. 抗肺纤维化药物市场前景展望随着肺纤维化病例数量的增加,抗肺纤维化药物市场有望继续保持健康的增长态势。
另外,药物研发技术的进步和医疗保健体系的不断完善也将为市场提供机遇。
然而,市场面临着一些挑战,如临床试验的高成本和长周期以及药物价格的上升。
探究新型药物对抗肺纤维化的疗效肺纤维化是一种常见的间质性肺疾病,其特点是肺组织的瘢痕化,导致呼吸功能受损。
针对这一疾病,科学家们不断努力,研发新型药物以提高治疗效果。
本文将探究新型药物对抗肺纤维化的疗效。
一、肺纤维化病因及病理生理机制在探究新型药物的疗效之前,我们首先需要了解肺纤维化的病因及病理生理机制。
肺纤维化的病因复杂多样,常见有环境因素(如粉尘、石棉等)、遗传因素、炎症反应等。
其病理生理机制主要包括炎症反应和纤维化过程。
二、传统治疗方法及局限性目前,在肺纤维化的治疗中,通常采用抗纤维化药物、免疫调节剂、抗氧化药物等方法。
然而,这些传统治疗方法存在一定的局限性,例如副作用大、疗效不稳定等。
三、新型药物的研发与应用随着科学技术的不断发展,研发新型药物成为了对抗肺纤维化的新方向。
一种被广泛研究的新型药物是靶向干扰素的小分子化合物。
干扰素能够调节炎症反应,抑制疾病的进展。
另外,基因治疗也是新型药物研发的重要领域。
通过基因修复、基因改造等手段,可以恢复肺组织的正常功能,从而改善肺纤维化的症状。
此外,一些深度学习算法和人工智能技术也被应用于肺纤维化的治疗。
通过分析大量的病理数据和临床数据,科学家们可以更好地了解肺纤维化的机制,并提出更有效的治疗方法。
四、新型药物的疗效评估针对新型药物的疗效评估是研究的重要一环。
常用的评估指标包括肺功能测试、症状评估、影像学评估等。
通过多种指标的评估,可以全面了解新型药物对肺纤维化的治疗效果。
五、临床应用前景及挑战新型药物的研发为肺纤维化的治疗带来了新的可能性。
然而,要将新型药物应用于临床仍面临一些挑战,如药物的稳定性、进入肺组织的途径等。
科学家们需要进一步研究探索,以克服这些挑战。
六、结语肺纤维化是一种常见而严重的肺部疾病,对患者的生活质量和健康带来了极大的影响。
随着新型药物的研发和应用,对抗肺纤维化的治疗前景变得更加乐观。
但我们也需认识到,相关研究还处于初级阶段,仍需进一步深入的研究和临床实践,才能更好地将新型药物应用到临床实践中,造福于患者的健康。
莫司汀类药物治疗肺纤维化的研究进展肺纤维化是一种罕见但严重的肺部疾病,其特征是肺组织中的纤维结缔组织增加,导致肺功能受损。
莫司汀类药物作为一类新型的治疗药物,近年来在治疗肺纤维化方面取得了一定的研究进展。
本文将重点介绍莫司汀类药物在肺纤维化治疗中的应用和研究进展。
莫司汀类药物属于ATP酰化酶抑制剂,通过抑制TGF-β和PDGF等生长因子的信号通路,减少肺纤维化过程中的纤维母细胞增殖和胶原沉积,从而有效抑制肺纤维化的发展。
目前,莫司汀类药物主要包括莫司汀、胃上皮肽及相关的药物。
首先,莫司汀类药物在临床上被广泛应用于各种类型的肺纤维化。
莫司汀作为一种有效的抗纤维化药物,已被证明在治疗特发性肺纤维化、系统性硬皮病相关肺纤维化等方面具有显著的疗效。
研究表明,莫司汀能够降低肺纤维化患者的肺功能损伤程度,并且能够减少疾病进展的风险。
此外,胃上皮肽等莫司汀类药物也被应用于临床试验中,初步结果显示其对肺纤维化的治疗效果也十分显著。
其次,莫司汀类药物在肺纤维化的机制研究方面有着重要的作用。
近年来的研究表明,莫司汀类药物能够通过调节炎症因子和细胞因子的表达,抑制纤维母细胞的增殖和胶原沉积,并且对肺纤维化过程中的肺血管损伤也有一定的保护作用。
此外,莫司汀还能够通过抑制TGF-β等生长因子信号通路的活化,减少纤维化细胞上的胶原合成,从而减轻肺纤维化的程度。
这些研究结果为我们深入理解肺纤维化的发病机制提供了新的理论基础。
此外,莫司汀类药物还被研究用于联合治疗肺纤维化。
一些研究显示,将莫司汀类药物与其他抗纤维化药物或免疫抑制剂联合应用能够显著改善肺功能和生活质量。
例如,一项临床研究发现,联合应用莫司汀和免疫抑制剂能够减少系统性红斑狼疮患者合并肺纤维化的死亡率。
这些研究结果表明,莫司汀类药物作为肺纤维化治疗的辅助药物具有潜在的疗效。
尽管莫司汀类药物在肺纤维化治疗中取得了一定的研究进展,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先,莫司汀类药物的适应证尚不明确,需要进一步的研究来明确哪些患者最适合使用该药物。
基因治疗的研究现状及未来发展随着科技的不断发展,医学领域也得到了巨大的发展。
其中,基因治疗无疑是最近几年备受瞩目的热点话题。
基因治疗是指通过转移一些特定的基因进入患者的细胞中,使得患者的基因表达得到重建,从而达到治疗疾病的目的。
本文将介绍基因治疗的研究现状及未来发展方向。
一、基因治疗的研究现状1、基因治疗的概念基因治疗是一种借助基因工程技术的手段,将人工合成的基因或修饰过的天然基因,通过某种方式,例如病毒载体或磁性纳米颗粒,将其导入患者体内,并在体内的细胞中表达,从而治疗与基因有关的疾病。
2、基因治疗的原理基因治疗的原理是将治疗所需基因的DNA序列导入患者的细胞中,由于细胞有自我修复的能力,因此能够在一定程度上矫正有缺陷的基因。
比如说,将癌细胞中有缺陷的基因修复,使其恢复正常,从而达到治疗癌症的目的。
3、基因治疗的应用场景基因治疗目前主要应用于遗传性疾病的治疗,例如囊性纤维化、血友病等疾病。
此外,它还可以用于治疗某些癌症和病毒感染等疾病。
二、基因治疗的未来发展1、基因编辑技术与传统的基因治疗不同,基因编辑技术是对个体的基因组进行直接编辑或修改。
例如,可以通过CRISPR Cas9基因编辑技术切除或替换患者DNA上的异常基因,从根本上治疗基因疾病。
2、CAR-T细胞疗法CAR-T细胞疗法是目前基因治疗中最受关注的研究领域之一。
这项技术是通过提取病人的T细胞,并把它们重新程序化以识别和消灭癌细胞,从而攻击癌症。
3、基因组学的突破随着基因组学的发展,我们对于人类基因的认识已经有了很大的提升,而这些认识也为基因治疗的发展提供了很好的基础。
在未来,我们可以通过对于个体基因数据的分析,更好地发现并治疗基因疾病。
4、个性化医学的实现基因治疗的未来方向将会是个性化医学治疗,即根据患者的基因组特征,对于其诊疗方案进行个性化的调整,从而最大程度上提高治疗的效果。
三、基因治疗的风险和挑战尽管基因治疗的前景非常美好,但是也存在一些风险和挑战。
抗纤维化基因工程药物研究现状纤维化是导致器官功能慢性衰竭的主要原因,严重危害人类健康。
目前临床上仍缺乏可有效逆转纤维化的药物。
近年来,随着对纤维化发生机制认识的深入及分子生物技术的不断发展,基因工程药物在抗纤维化治疗中日益发挥重要作用。
[Abstract]Fibrosis is the main cause of chronic organ failure,which is harmful to human beings.There still no effective drugs which can reverse fibrosis in clinic.Recently,with the research on pathogenesis of fibrosis and the development of molecular biological technology,genetic engineering drugs play an important role in anti-fibrosis therapy.[Key words]Anti-fibrosis;Genetic engineering drugs;Gurrent situation器官纖維化已成为当今危害人体健康的主要疾病之一,它是以细胞外基质过度沉积为特征的一种病理状态,涉及多种细胞因子、炎症介质和蛋白成分表达的改变,主要与细胞外基质的生成及降解失衡有关[1]。
纤维化的持续进展可致器官结构破坏和功能衰竭,严重威胁人类生命健康。
纤维化疾病可累及全身多个器官及系统,包括系统性硬化、移植物抗宿主硬皮病、特发性肺纤维化、肝硬化、进展性肾病、心血管纤维化等[2]。
虽然目前抗纤维化的药物(细胞因子拮抗剂、胶原生物合成抑制剂和促进胶原分解的抗纤维化药物)取得良好的效果,但由于其制备周期长、造价昂贵等缺点而限制其临床应用。
近年来,随着基因工程技术取得巨大进展,以蛋白质的结构与功能间关系为基础,通过周密的分子设计,进而利用基因工程技术来提高重组蛋白的活性,改善产品稳定性,提高生物利用度,延长其在体内的半衰期以及降低制品的免疫原性等优点把蛋白质改造成为合乎人类需要的蛋白质,已成为新药研发的新宠。
基因工程亦称遗传工程,即利用DNA重组技术,把DNA作为组件,在细胞外将一种外源性DNA(目的基因)和载体DNA重组,最后将重组体转入宿主细胞,使外源性基因DNA在宿主细胞内随细胞的增殖而增殖。
1 Napsin A基因工程药物Napsin A是一种近年发现的新的天门冬氨酸蛋白酶,主要表达于Ⅱ型肺泡和肾近端小管细胞中,被公认为是肺腺癌的标志物[3]。
Napsin A基因含有5个外显子,其转录产物由1263 bp构成,A编码420个氨基酸的蛋白质。
Napsin A相对分子量是35 kDa,等电点为5.29,其一级结构是由4部分构成,24个氨基酸残基组成的信号肽,40个氨基酸残基组成的前肽区,336个残基组成的功能区和18个残基组成的C末端[4],但近年来研究表明其表达水平与肺纤维化密切相关。
Samukawa等[5]研究表明,在肺纤维化的患者血清中Napsin A明显增加,提示管血清中Napsin A可作为临床诊断肺纤维化的标志物。
Zheng等[6]采用转移质粒、辅助质粒和包膜表达质粒三个部分构建的慢病毒系统PLJM1-Napsin A,将其转染至Ⅱ型肺泡上皮细胞A549的肺纤维化模型中,结果发现,转染Napsin A基因的Ⅱ型肺泡上皮细胞A549在上皮-间质转化过程中的增殖能力明显受到抑制,同时,上皮细胞的标志物E-cadherin表达水平下降而间充质细胞的标志物Fibronectin表达增加,可见Napsin A基因工程制品可以有效治疗肺纤维化。
2 细胞球蛋白基因工程药物细胞球蛋白(Cytoglobin)属于肝星状细胞激活相关蛋白,表达于各种组织的成纤维细胞中。
Stone等[7]研究表明,细胞外基质蛋白通过依赖于FAK信号通路来调控Cytoglobin的表达,进而影响纤维化的发生发展;进一步研究表明Cytoglobin能够负向调控肝星状细胞的活化。
Mimura等[8]研究表明,过表达Cytoglobin能改善组织的病理变化,保留肾功能和延缓纤维化的发生;同时表明Cytoglobin的这种保护作用与硝基酪氨酸的沉积和尿中羟基脱氧鸟苷的排泄密切相关。
He等[9]使用基因工程的方法制备Cytoglobin,研究发现,与对照组比较,在硫代乙酰胺诱导的肝纤维化SD大鼠模型中,Cytoglobin处理的SD大鼠纤维化程度明显减轻,主要表现在反映肝纤维化等级的重要指标(血浆天冬氨酸氨基转移酶、透明质酸、层粘连蛋白、Ⅰ型胶原蛋白及肝脏羟脯氨酸)的含量均明显降低;同时抑制大鼠肝星状细胞HSC-T6的增殖和促进其凋亡;进一步研究表明,Cytoglobin抑制B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)和促进Bax蛋白表达,进而增加了Bax/Bcl-2的比例,提示Cytoglobin通过诱导细胞凋亡途径来在体内外实验中达到抗肝纤维化的目的,可见Cytoglobin基因工程药物代表一种新颖的抗纤维化药物。
3 肝细胞生长因子基因工程药物肝细胞生长因子(HGF)是酪氨酸激酶表面配体受体(c-Met)的有效激动剂,它与分散因子为同一分子,是重要的抗纤维化因子[10],可介导细胞的生长、存活和运动,对组织的再生发挥有重要作用,但其自身结构复杂,利用哺乳动物表达系统生产重组蛋白的翻译后修饰也很复杂,故哺乳动物细胞培养法制取重组人肝细胞生长因子(rhHGF)产量受到限制并且成本昂贵。
Sonnenberg等[11]使用組合蛋白工程法,利用酵母菌系统大量生产出HGF工程片段(HGF-f)作为rhHGF的替代物,这种激动剂二聚体在体外实验显示出与rhHGF类似的功能。
研究发现,与对照组比较,过表达HGF-f的心臟细胞中上调基质金属蛋白酶(MMP)-1及MMP-9的mRNA表达,同时下调转化生产因子-β1(TGF-β1)的表达。
MMP-1和MMP-9在多种组织中能降解细胞外基质来减轻纤维化,而TGF-β1在超过15种组织中能诱导细胞外基质的表达来增加纤维化,提示HGF 对纤维化疾病具有治疗作用。
重组蛋白HGF自身不稳定,能迅速被广泛表达在肝细胞表面和细胞外基质中的硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)螯合,这种天然分子同样趋向于聚合。
这些特征限制了活化的生长因子的数量,同时也限制了其在临床上的应用。
HGF包含2条多肽链和6个结构域:N端结构域(N)、4个具有α重链的环状结构域(K1~K4)和一个具有β轻链的丝氨酸蛋白酶同源结构域,HGF对HSPG有两个结合位点:高亲和力的在N结构域、低亲和力的在K1结构域。
NK1是HGF自然生成的剪接变体,编码N结构域和K1结构域,Ross等[12]通过蛋白质工程手段生成了NK1的突变体1 K1(K132E∶R134E),它的K1结构域HSPG低亲和力结合位点通过Lys132和Arg134的反相电荷突变被破坏掉,这改变了K1表面的静息电位。
研究显示1 K1工程蛋白和天然HGF 蛋白具有相似的促人初级肝细胞增生和抗凋亡的功能,并且1 K1具有更好的溶液稳定性,在Balb/c小鼠4周的CCl4诱导肝纤维化期间内给予1 K1直至小鼠被处死,天狼星红染色切片的结果表明,与对照组比较,1 K1组肝纤维化明显减少了19%,ALT水平减少了30%。
以上研究表明,肝细胞生长因子工程药物具有抗纤维化的功能。
4转化生长因子Ⅱ型受体TβRⅡ基因工程药物转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β),包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3,在纤维化的发生发展中发挥关键的作用,被公认为是迄今发现的最强的诱导肝星状细胞增殖、活化、迁移和细胞外基质(ECM)沉积的促进剂,其中TGF-β1在纤维化中起主要作用[13]。
TGF-β1参与细胞的生长分化,组织器官的胚胎发育,损伤后修复等多种生物学效应,特别是对ECM的沉积和抑制MMPs起着重要的作用[14-15]。
TGF-β的生物学功能是通过与其细胞膜上的受体相结合来实现的。
TGF-β有2个主要的细胞膜受体:TGF-β Ⅰ型受体(TβR Ⅰ)和TGF-β Ⅱ型受体(TβRⅡ)均为穿膜的丝氨酸/苏氨酸激酶,是信号传导所必需的,两者结构类似,均包括膜外区域、单跨膜区域、丝氨酸/苏氨酸激酶结构域和胞质区域。
其中TβRⅡ可单独与TGF-β结合,而TβRⅠ必须在TβRⅡ与TGF-β结合的条件下才能与TGF-β结合[16],因此,TGF-β的生物学功能取决于TGF-β的活化和TβRⅡ的存在[17]。
阻断TGF-β信号传导通路,便可有效的抑制过表达的TGF-β所引发的纤维化。
Liu等[18]应用腺病毒载体转染介导游离型全长TβRⅡ基因至靶细胞,其与野生型的TβRⅡ竞争结合TGF-β1,导致部分野生型受体无法结合到TGF-β1而达到抑制TGF-β1功能的目的。
Chu等[19]研究表明,通过筛选截短型的TβRⅡ,能与野生型的TβRⅡ竞争结合纤维化过程中产生的TGF-β1,进一步抑制纤维化细胞的增殖和细胞外基质蛋白的表达。
Liu 等[20]研究表明,通过基因克隆手段扩增截短型的TβRⅡ,通过原核表达制备截短型TβRⅡ,作用于纤维化的细胞中,不但抑制纤维化细胞的增殖,而且抑制纤维化相关的胶原蛋白的表达。
郁子扬等[21]构建了稳定表达大鼠sTβRⅡ-IFNγ(sTβRⅡ-IFNγ)融合蛋白的真核表达系统,采用pSecTag2/TβRⅡ-IFNγ真核表达质粒直接肌肉注射法基因治疗,其明显减少二甲基亚硝胺(DMN)诱导的大鼠HSC活化,减少α-SMA和ECM表达,减轻肝纤维化程度,且其效果较单独sTβRⅡ或IFNγ表达质粒更明显。
以上研究表明,截短型的TβRⅡ是一种更为安全、稳定和有效地治疗纤维化的蛋白药物。
5 角质细胞生长因子基因工程药物角质化细胞生长因子(keratinocyte growth factor,KGF)是成纤维细胞生长因子(FGF)家族中的第七个成员,它介导多种组织中表(上)皮细胞增殖和分化来调控肺上细胞的损伤[22]。
Yao等[23]研究表明,KGF通过调控音猥因子(SHH)信号通路来激活干细胞的分化,进而达到保护低氧诱导的肺纤维化。
Sakamoto等[24]研究表明,腺病毒过表达KGF可降低博来霉素诱导的纤维化的小鼠的致死率,说明KGF能达到抑制纤维化发生。
于程程等[25]研制出中性粒细胞抑制因子(neutrophil inhibitory factor,NIF)-KGF双重功能的基因嵌合体,随后的小鼠实验表明该嵌合体蛋白能明显抑制急性肺损伤后循环内白细胞的增加和博来霉素诱导的肺炎及肺纤维化,提示其可用于治疗肺纤维化和其它涉及白细胞活化浸润及组织纤维化的多种临床疾病。