
生物医药是全球发展最快的行业之一, 1976年美国Genentech公司的创始人通过重组DNA技术开发出具有突破性治疗作用的药物,标志着现代生物医药产业的建立。80年代细胞大规模培养转基因技术和PCR的发明,使现代生物技术的发展突飞猛进。90年代,随着人类基因组计划的实施,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物医药发展迅猛,重组新钠素、胞内多肽等第二代基因药物已经上市,重组细胞因子融合蛋白、人源单克隆抗体、细胞因子、反义核酸以及基因治疗、制备抗原的新手段、新技术、转基因动物模型的应用等也有了实质性进展,生物医药无论在技术、资本还是产品方面,都已发展到了一个相当成熟的阶段。已批准上市的产品包括重组α-1干扰素、重组α-2a干扰素、重组α-2b干扰素、重组β-1a干扰素、重组β-1b干扰素、重组γ-1b干扰素、重组白介素-2、重组白介素-11、重组红细胞生成素、重组人胰岛素、重组人粒细胞刺激因子、重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子、重组组织型纤溶酶原激活物、重组血小板源性生长因子、重组Ⅶa因子、重组人Ⅷ因子、重组人Ⅸ因子、重组人生长激素、重组链球菌DNA酶、重组乙型肝炎疫苗、重组乙型肝炎核心抗原、重组抗CD20单抗、重组抗白介素-2α受体抗体、重组抗癌胚抗原抗体、重组β-葡糖脑苷脂酶、重组干细胞因子等。此外,近千种生物技术药物正在进行临床研究和FDA评估。
目前全球抗肿瘤药物市场正在向靶向治疗转变。1997年,出现了以CD20为靶标的单克隆抗体药物Rituxan,治疗非何杰金氏淋巴瘤,是靶向药物治疗的开端,2001年小分子药物Gleevec和2004年抗体药物Avastin上市,均以信号转导通路中的重要因子为靶物,均在较短的时间内成为“重磅炸弹”。2006年美国FDA所批准的3个抗肿瘤新药均为靶向治疗药物,其中Vectibix是第一个治疗直肠癌的全人单克隆抗体,Sutent是美国历史上首次批准的1个药物同时拥有2个适应症。治疗性肿瘤疫苗也是近年出现的新型药物,针对肿瘤相关抗原的特异免疫治疗,具有高特异性、低毒性和长期的抗癌作用。治疗性肿瘤疫苗包括多价疫苗、抗原特异性疫苗和树突状细胞为基础的疫苗,从适应症的角度,治疗性肿瘤疫苗主要针对乳腺癌、前列腺癌、直肠癌和肺癌等,从治疗阶段的角度,主要用于各种治疗手段之后的残余肿瘤细胞,对于防止肿瘤复发和延长患者的无病生存时间非常关键。目前有60余家公司的近百个疫苗在临床研究阶段,进入III期临床或注册阶段的有十多个。
在利用病毒治疗肿瘤方面,目前已有多种病毒因具有天然的嗜肿瘤特性而被用来改造成溶瘤病毒,包括溶瘤腺病毒(oncolytic adenovirus)、新城疫病毒(newcastle disease virus, NDV)、单纯疱疹病毒(herpes simplex virus, HSV)、呼肠孤病毒(reovirus)等,大多数抗肿瘤效应仍停留在实验室研究及临床前期的动物试验阶段,全球首个上市的溶瘤病毒药物是上海三维生物技术有限公司生产的安柯瑞。
溶瘤治疗(oncolytic therapy)原理为通过对自然界存在的一些致病力较弱的病毒进行基因改造制成特殊的溶瘤病毒(oncolytic virus),利用靶细胞中抑癌基因的失活或缺陷从而选择性的感染肿瘤细胞,在其内大量复制并最终摧毁肿瘤细胞。与以往传统基因治疗所采用的无复制活性病毒载体不同的是溶瘤病毒所用的病毒载体是经过特殊的基因质粒组装而成的具有复制活性的病毒,通过删除和/或改造某些特定的基因片段使其可特异性地识别并感染肿瘤细胞,在肿瘤细胞内繁殖并表达细胞毒性蛋白最终导致细胞溶胀而摧毁肿瘤细胞,在肿瘤细胞溶胀死亡后释放出的病毒可继续感染其他肿瘤细胞,同时这些病毒因无法在正常机体细胞内复制而不具有杀伤作用。与传统抗肿瘤治疗时对肿瘤细胞及正常细胞无选择性的杀伤相比,溶瘤病毒的选择性杀伤作用从理论上具有更高的效率和更低的副作用。此外,溶瘤病毒除了直接溶胀杀伤肿瘤细胞,还可通过表达毒性蛋白质、诱导炎性细胞因子如肿瘤坏死因子及T淋巴细胞介导的免疫反应以及提高肿瘤细胞对这些免疫反应的敏感性产生抗肿瘤效应。
溶瘤腺病毒(oncolytic adenovirus)是一种在疫苗及基因治疗载体领域被长期应用、安全性较好的病毒。将腺病毒改造成为溶瘤病毒最具代表性的是ONYX-015(dl1520)和上海三维生物技术有限公司开发的全球第一个上市的重组人5型腺病毒药物安柯瑞(H101)。ONYX-015(dl1520)是一种E1B-55kU缺陷的人Ad2和Ad5型腺病毒,删除了其基因的E1B-55kD区及部分删除E3区基因片段,当ONYX-015感染正常细胞时不能正常复制,但当其感染肿瘤细胞时,病毒可复制并导致肿瘤细胞被杀伤。安柯瑞删除了人5型腺病毒E1B-55kD区,同时删除E3区78.3~85.8mu基因片段,在杀伤肿瘤细胞的同时还可使肿瘤抗原信息能通过树突细胞传递而激活T淋巴细胞产生全身免疫,从而通过局部应用产生全身性的抗肿瘤效应,临床研究表明安柯瑞对多种实体瘤有良好的疗效和安全性。安柯瑞拥有完全自主知识产权并获国家发明专利(专利号:98103219.2),经中国国家食品药品监督管理局批准(国药准字S20060027)并于2006年成功上市。新城疫病毒(NDV)是一种有包膜的负链RNA病毒,有多种不同的病毒株,对人体无害。NDV已广泛使用于肿瘤治疗的研究领域并取得了令人鼓舞的结果,其中PV701和NDV-HUJ已进入临床试验阶段。PV701是一种高度纯化的新城疫病毒的具有复制活性的减毒MK107疫苗株,前期临床试验中对恶性间皮瘤、黑素瘤及结直肠、肛门癌、宫颈癌、头颈部癌和胰腺癌等多种肿瘤有缓解。NDV的另一种减毒溶瘤病毒株NDV-HUJ也进行了重复静脉给药的方式对复发性多形性恶性胶质瘤治疗的临床治疗试验,显示了患者对NDV-HUJ静脉注射的良好耐受性及一定的治疗效果。单纯疱疹病毒(HSV)是一种有包膜、嗜神经性的双链DNA病毒,其中HSV-1所致临床症状较轻微,是基因工程常用病毒。目前已有多种溶瘤HSV进入临床试验阶段,包括G207、1716、NV1020、HF10、OncoVEXGM-CSF。2000年在美国和英国分别报道了G207和1716对常规治疗无效的复发性恶性胶质瘤的初步临床试验显示了良好的耐受。NV1020经肝动脉给药治疗结直肠癌肝转移的I期临床试验显示了良好的安全性。OncoVEXGM-CSF也进行了治疗实体肿瘤的临床I期试验。
我国生物医药产业始于八十年代,第一个具有自主知识产权的基因重组药物a-1b干扰素于1989年在深圳实现产业化。目前全球畅销的诸多基因药物在我国都有生产,一些常见的基因药物国内生产厂家云集,如干扰素、重组人生长激素、促红细胞生成素、刺激因子、白细胞介素-2等。近年来国内陆续上市若干腺病毒和单抗生物制剂,如重组人5型腺病毒注射液,重组人p53腺病毒注射液,重组人血管内皮抑制素注射液,利妥昔单抗注射液,曲妥珠单抗注射液,西妥昔单抗注射液,尼妥珠单抗注射液。此外,有一些研究已进入临床研究Ⅱ期阶段,如重组人内皮抑素腺病毒注射液等。
据不完全统计,目前有逾千家从事生物医药研究的机构,已形成了具有一定规模的高新技术产业。根据国家的产业政策,我国已将生物医药产业作为经济中的重点建设行业和高新技术中的支柱产业来发展,在一些科技或经济发达地区,如上海浦东等地,建立了国家级生物医药产业基地。鉴于我国生物医药目前发展的现状和国情,我国必须紧密跟踪国外生物医药研发的最新动向,紧密围绕生物技术新兴产业的建立和传统产业的改造来发展我国的生物技术药品,特别是要加强具有科技和资源优势项目的研究,增强技术创新和产品创新能力,逐步形成我国在生物医药领域的优势技术和优势产品。国家已正式启动 “重大新药创制” 和“艾滋病、病毒性肝炎等重大传染病防治”科技重大专项,“扩大国家免疫规划实施方案”正式实施,国家将持续加大基础防疫体系建设,越来越重视新药的研发并将发挥导向作用,引导企业和各地方政府加大对新药的研发投入。在此带动下,疫苗等生物制剂将获得良好的发展契机,届时必将有更多生物医药技术和产品诞生。