我國新獸藥的研發(fā)戰(zhàn)略

1、我國新獸藥的研發(fā)戰(zhàn)略一、轉(zhuǎn)變創(chuàng)新理念獸用新藥研發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際確立正確的創(chuàng)新理念。首先， 開發(fā)一個(gè)獸用創(chuàng)新藥物需要高投入， 且具有極大的不確定性。 開發(fā)獸用創(chuàng)新藥物的 投入主要用于臨床試驗(yàn)和上市。 雖然在我國開發(fā)新藥成本相對(duì)較低， 但資金需求量大的特點(diǎn) 沒變。企業(yè)應(yīng)該做好必要的準(zhǔn)備。第二，不要強(qiáng)求獲得完全創(chuàng)新的新獸藥。新獸藥的創(chuàng)新性具體體現(xiàn)在化合物結(jié)構(gòu)、適應(yīng) 癥、中間體、制造純化工藝、劑型和包裝材料等方面。開發(fā)創(chuàng)新藥物的技術(shù)要求極高且極全 面，包括精細(xì)化工、合成、純化、制劑、藥理毒理技術(shù)、臨床組織和市場(chǎng)策劃等。企業(yè)應(yīng)依 據(jù)自身實(shí)力，積極與國內(nèi)有實(shí)力的單位密切合作，選擇適合企業(yè)發(fā)

2、展的創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)， 這樣往往能取得較好的效益。第三，按照獸藥注冊(cè)辦法和農(nóng)業(yè)部 442 號(hào)公告“獸藥分類和注冊(cè)資料要求”進(jìn)行系 統(tǒng)研究并組織材料。第四， 不要急于求成， 一定要按新獸藥的研發(fā)規(guī)律去安排工作， 不能要求從活性物質(zhì)一步 跨越到候選藥物， 應(yīng)按規(guī)律進(jìn)行扎實(shí)的前期研究。 在新藥開發(fā)階段， 由于化合物的藥物代謝 和毒性原因?qū)е麻_發(fā)失敗的占 40 一 60 ，因此應(yīng)盡可能在前期研究中， 以較合適的成本 獲得待開發(fā)化合物的安全性、 有效性和藥物代謝性質(zhì)的資料， 以判定這個(gè)化合物或活性物質(zhì) 有無開發(fā)價(jià)值， 并按價(jià)值大小分類管理。 在臨床前藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)方面應(yīng)注意如下規(guī)律： 新藥藥 效要有特點(diǎn)且高

3、于或不低于已有藥物； 應(yīng)用公認(rèn)的藥效標(biāo)準(zhǔn)判定效果的好壞； 已有藥物療效 比較顯著的話，則新藥療效的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)比較高。從毒性試驗(yàn)角度看，應(yīng)選擇安全劑量范圍大、 作用選擇性強(qiáng)的化合物進(jìn)行開發(fā)。、體制創(chuàng)新最大限度的利用、 組織現(xiàn)有的人、 財(cái)、 平臺(tái)資源， 圍繞創(chuàng)建若干從靶點(diǎn)研究到產(chǎn)品上市完 整的新藥研發(fā)平臺(tái)建設(shè)， 這個(gè)組合的平臺(tái)應(yīng)具備企業(yè)的性質(zhì)， 應(yīng)具備合理的法人治理機(jī)構(gòu)和 完善的現(xiàn)代企業(yè)制度。、，亠、八 i=r三、注意市場(chǎng)前景新藥是指未在我國上市銷售的藥品。 事實(shí)上并不是所有的新藥都值得投資。 新藥是否具有 開發(fā)價(jià)值， 要看其是否有較高的市場(chǎng)需求和較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，療效及輔助作用、毒性、用藥的 依從性、

4、生產(chǎn)成本、 工藝和動(dòng)物產(chǎn)品安全等方面是否有優(yōu)勢(shì)， 而有經(jīng)驗(yàn)的臨床獸醫(yī)和集約化 養(yǎng)殖集團(tuán)公司的研究人員在這些方面很有發(fā)言權(quán)。 因此， 在引進(jìn)或開發(fā)新品種時(shí)， 最好聽聽 相關(guān)專業(yè)獸醫(yī)的意見， 以了解現(xiàn)有品種的優(yōu)缺點(diǎn)和市場(chǎng)有無新需求， 而不只是從技術(shù)角度來 判定產(chǎn)品的開發(fā)價(jià)值。四、關(guān)注而不拘泥于國外研究進(jìn)程隨著對(duì)外交流的增多， 國內(nèi)企業(yè)越來越注重國外， 有的歸國學(xué)者也帶回技術(shù)或品種轉(zhuǎn)讓給 國內(nèi)企業(yè)， 但千萬別偏聽和迷信國外， 而避免影響自己的研發(fā)進(jìn)程。 關(guān)注國外的研究進(jìn)程有 助于調(diào)整和完善自己的研究思路和方法。 應(yīng)充分利用自身得資源優(yōu)勢(shì)， 借助或聯(lián)合國內(nèi)高水 平的藥物研究機(jī)構(gòu)、動(dòng)物疫病研究所、動(dòng)物福

5、利研究機(jī)構(gòu)，重視獸用藥物篩選和前期研究。五、注意研發(fā)途徑（一）加大制劑研究的力度 藥物的制劑研究和生產(chǎn)工藝改進(jìn)提高在國外制藥企業(yè)中重視程度相對(duì)不夠， 他們的主要注 意力放在開發(fā)新藥上。我國獸用制藥 -I-_ 業(yè) （包括人藥 ）雖然新藥開發(fā)能力差，但長(zhǎng)于跟蹤仿 制，對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本投入較多。（二）從資源豐富的天然藥用植物中尋找新藥我國有著豐富的天然藥用植物， 利用現(xiàn)代植物化學(xué)、 生物化學(xué)方法從天然藥物植物中尋找 新的藥用化合物可能是一條捷徑。 國際、 國內(nèi)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有這方面成功的先例， 如抗癌藥 物紫杉醇是從太平洋冷杉的樹皮中提取的， 紅豆杉樹皮中含量也很豐富。 抗瘧疾藥物青蒿素

6、是從傳統(tǒng)中藥黃花蒿中提取得到的。我國傳統(tǒng)使用的療效顯著的中藥材、中成藥品種眾多， 可以探索從中分離出一種或數(shù)種單一分子的有效成份， 利用現(xiàn)代藥理學(xué)方法闡明其機(jī)理， 可 能會(huì)有所收獲。醫(yī)學(xué)上的葛根粉針、雙黃連粉針、穿琥寧粉針等已經(jīng)開發(fā)成功并進(jìn)入市場(chǎng)。（三）充分利用生物技術(shù)，高起點(diǎn)利用生物技術(shù)開發(fā)新藥 我國利用生物技術(shù)開發(fā)獸用新藥取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，且研究成果豐碩。如豬白細(xì)胞干擾素、 精制蛋黃抗體、 基因工程疫苗、 轉(zhuǎn)移因子、微生態(tài)制劑、 益生素制劑等都已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)并獲 得較高認(rèn)可。六、構(gòu)建強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的企業(yè)集團(tuán)不同企業(yè)和不同的科研院所應(yīng)當(dāng)以項(xiàng)目的形式進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)人才、資金、 技術(shù)、設(shè)備、市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)

7、互補(bǔ)， 提高獸用藥品的技術(shù)開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力， 抵御獸藥技術(shù)和獸藥產(chǎn)品 的低水平競(jìng)爭(zhēng)。 目前，國內(nèi)動(dòng)物藥品領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了良好的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合態(tài)勢(shì)，如中牧集團(tuán)、信得華西集團(tuán)、精華集團(tuán)等，都在著力打造 GMP 后時(shí)代的動(dòng)物藥品競(jìng)爭(zhēng)重艦，但這種優(yōu)勢(shì)還 沒有得到特別體現(xiàn)。不過，其它行業(yè)的案例已經(jīng)彰顯出強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)。對(duì)我國未來新獸藥研發(fā)的幾點(diǎn)思考由于各方面的原因， 我國未來新獸藥的研發(fā)還只能以仿制為主， 也就是根據(jù)我國的現(xiàn)實(shí)情況、 市場(chǎng)前景去研發(fā)新獸藥產(chǎn)品，但是也要注重創(chuàng)新， 更新創(chuàng)新理念， 除了研發(fā)一類新藥外，也 應(yīng)在制劑創(chuàng)新上下功夫， 目前可能更多的應(yīng)在老藥的結(jié)構(gòu)改造或修飾、 劑型和制劑創(chuàng)新上多

8、 做工作， 增加人力物力的投入。 下面就我國未來新獸藥研發(fā)的幾個(gè)方面談點(diǎn)個(gè)人的觀點(diǎn)和意 見。（一）近年來國內(nèi)外批準(zhǔn)上市的新獸藥近年來美國 FDA 批準(zhǔn)上市了一批新獸藥和復(fù)方制劑， 國內(nèi)近幾年也研發(fā)仿制了幾種二類 新獸藥，這些新獸藥或新制劑可供國內(nèi)研發(fā)的參考（ 當(dāng)然有的藥物還在專利保護(hù)期不能仿制）。據(jù)我國人藥的報(bào)道，中藥在人用藥總銷售額中占30 ，目前中獸藥只占 9.9 ，如果能像人藥那樣發(fā)展， 尚有很大的潛力。 有關(guān)中獸藥的發(fā)展有幾個(gè)問題要統(tǒng)一認(rèn)識(shí)， 才可能使中 獸藥得到更好的發(fā)展。1. 中獸藥的主要作用和應(yīng)用中獸藥具有廣泛的作用，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，可以歸納為：對(duì)病原體 （包括病毒、細(xì)菌、寄生蟲等

9、 ）的直接作用。但這種作用是不強(qiáng)的，最強(qiáng)的也只 能達(dá)到毫克毫升級(jí)的水平； 抗炎作用； 免疫調(diào)節(jié)作用； 抗氧化作用； 抗應(yīng)激 作用； 促生長(zhǎng)作用。由于中獸藥對(duì)病原體的直接作用不強(qiáng)，主要通過機(jī)體起作用，因此作用特異性不強(qiáng)，應(yīng) 用應(yīng)以預(yù)防作用為主。2. 中獸藥的制劑和劑型 目前中獸藥的劑型、制劑比較單一，大多為粉散劑。由于動(dòng)物種類較多，機(jī)體結(jié)構(gòu)、功 能有很大差別， 因此對(duì)中藥的粉、散劑的吸收利用也有很大差別。 所以，應(yīng)該根據(jù)不同動(dòng)物 胃腸道的結(jié)構(gòu)和功能加工制成不同的劑型和制劑， 才能更好發(fā)揮中獸藥的作用。 中獸藥劑型 和制劑的終極目標(biāo)就是要提高和保證其生物利用度， 使中藥的有效成分能在作用部位達(dá)到最

10、 高的濃度。3. 中獸藥有效成分的提取、分離和純化 這是有效利用中獸藥的重大課題，很多人在這方面做了大量的工作，但至今還達(dá)不到滿意的地步。 總的認(rèn)為應(yīng)該利用最新的科學(xué)技術(shù)， 工藝流程不能過于繁復(fù)， 而且成本要比較低廉，這也許是一個(gè)難題。具體技術(shù)不在這里展開討論。4. 中獸藥的給藥方案給藥方案指給藥的劑量、途徑、間隔和療程。目前中獸藥給藥方案的制定主要根據(jù)臨床 的防治效果。由于很少做藥物動(dòng)力學(xué)（很困難 ） 實(shí)驗(yàn)，所以中獸藥的給藥方案很多是“經(jīng)驗(yàn)”式的， 沒有很多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。目前的中獸藥劑量不足、療程偏短是普遍存在的問題，一 般給藥35天是不夠的，如果能用藥 710天，也許效果會(huì)更好（這也許是

11、沒有根據(jù)的）。5. 中獸藥的殘留問題還是一片空白不少人說中獸藥無毒、無殘留、無耐藥性是缺乏科學(xué)根據(jù)的。曾看過報(bào)道，52 種植物有致癌作用， 有些動(dòng)、 植物的毒素的毒性比氰化鉀不知強(qiáng)多少倍。中獸藥在動(dòng)物體內(nèi)如何代謝、產(chǎn)生什么代謝產(chǎn)物、 那些產(chǎn)物有可能在可食性組織殘留等等，目前知之甚少。 中獸藥是否也有殘留問題 ?中獸藥是否也存在食品安全問題 ?值得關(guān)注。6. 中獸藥的現(xiàn)代化中獸藥需要現(xiàn)代化不容置疑，但是如何現(xiàn)代化卻有許多不同的爭(zhēng)論，不想在這里展開討 論。我認(rèn)為目前應(yīng)該做好如下幾項(xiàng)工作。加強(qiáng)中獸藥處方篩選研究 ; 加強(qiáng)評(píng)價(jià)和驗(yàn)證中獸藥作用的疾病模型的研究 ; 進(jìn)行 中藥的代謝和動(dòng)力學(xué)研究 ; 進(jìn)行

12、中藥的血清化學(xué)和血清藥理學(xué)研究。做好這些研究工作可以為探討中藥作用的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制打下基礎(chǔ)。（二）關(guān)于水產(chǎn)養(yǎng)殖藥物的研發(fā)根據(jù)聯(lián)合國 FAO 的統(tǒng)計(jì)資料，水產(chǎn)動(dòng)物的生產(chǎn)量占世界動(dòng)物性蛋白產(chǎn)量的47。我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖所占的比例約為全球養(yǎng)殖量的 80% ，水產(chǎn)養(yǎng)殖水面積總數(shù)近千萬公頃，已發(fā)現(xiàn) 魚、蝦的病害 200 多種，若按每畝面積用藥 100 元計(jì)，每年用藥可達(dá) 200 億元人民幣，但 場(chǎng)。目前魚用藥產(chǎn)值只占我國動(dòng)物保健品銷售額的9，所以水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物用藥有很大的潛在市水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥比陸生動(dòng)物的畜禽用藥存在很大的差異，所以水產(chǎn)用藥的研發(fā)困難得多、 復(fù)雜得多。 其次，畜禽用藥我們可借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，

13、 可仿制他們已成功上市的產(chǎn)品，但 是水產(chǎn)養(yǎng)殖在發(fā)達(dá)國家很少， 可供借鑒的東西不多。 再就是水產(chǎn)養(yǎng)殖的用藥方法和途徑也很 困難， 而且藥物隨時(shí)都有污染環(huán)境造成生態(tài)損害的問題。 所以，水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥的研發(fā)確實(shí)是 一個(gè)難題。對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖本人不熟悉，所以對(duì)藥物研發(fā)也無從說起，這里只能說點(diǎn)“外行”話。我 想對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的疾病防治更應(yīng)放在預(yù)防、 保健上下功夫， 除了加強(qiáng)飼養(yǎng)管理、 改善動(dòng)物 福利外，把改善環(huán)境 （如水質(zhì)條件 ）放在重要位置上研究。 另外，有的水產(chǎn)專家認(rèn)為目前應(yīng)重點(diǎn)研究三類藥物：代謝性疾病和營養(yǎng)缺乏癥的防治藥物；調(diào)節(jié)魚類生理功能的藥物；誘食劑、保鮮劑和風(fēng)味劑。對(duì)于感染性疾病應(yīng)多研發(fā)疫苗，盡量

14、少用或不用抗菌藥。（三）關(guān)于寵物藥的研發(fā)我國的寵物藥前面已說及，按調(diào)查統(tǒng)計(jì)目前只占動(dòng)物保健品銷售額的1%2%，尚有廣闊天地。人們估計(jì) 510年后我國寵物會(huì)有較大的發(fā)展，如果我們不在這方面多點(diǎn)投入， 將來就可能給外國占領(lǐng)這個(gè)市場(chǎng)。 寵物用藥基本與人相似， 可以選擇價(jià)格較昂貴的藥物， 劑 型和制劑也可以考慮技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，另外也不需要考慮藥物殘留的問題。寵物用藥除了前述抗寄生蟲藥、抗微生物藥外，非甾體抗炎藥也是常用藥物，本人在幾 年前的文章中已介紹了不少這類產(chǎn)品，這里就不贅述了。（四）關(guān)于獸用生物藥物的研發(fā) 我國的獸用生物藥物是比較薄弱的一環(huán)，除了常用的疫苗和少量診斷、檢測(cè)試劑外，很多方面仍是

15、空白 （本人對(duì)生物藥物不熟悉，下面意見是拋磚引玉。I.生物藥物的概念生物藥物 (biopharmaceuticals) 包括生化藥物 (biochemical drugs) 、生物技術(shù)藥物(biotechnoIogy drugs) 和生物制品 (bioIogicaI products) 。 生化藥物是從生物體分離純化所得，用于預(yù)防、治療和診斷疾病的生化基本物質(zhì)。 生化藥物有兩個(gè)基本特點(diǎn)：它來自生物體； 它是生物體的基本生化成分。生物技術(shù)是利用生物體或其組成部分發(fā)展產(chǎn)品的技術(shù)體系，包括基因工程、細(xì)胞工程、 酶工程和發(fā)酵工程。 用生物技術(shù)研制的藥物日益增多， 故將這類藥物另稱為生物技術(shù)藥物(或生物

16、工程藥物 )。生物制品主要包括疫苗、菌苗、類毒素和抗毒素等。2.生物藥物在獸藥領(lǐng)域的主要研究動(dòng)向 目前國內(nèi)外在獸用生物藥物的研究主要有如下幾方面：基因工程疫苗。動(dòng)物重大疫病的基因工程疫苗，例如禽流感、豬藍(lán)耳病、口蹄疫、豬 偽狂犬、狂犬病等的基因缺失疫苗。多肽藥物。包括多肽疫苗、抗病毒肽、抗菌肽、細(xì)胞因子模擬肽、診斷用多肽等。免疫增強(qiáng)因子。如細(xì)胞因子、干擾素、抗體等。新型促生長(zhǎng)劑。如激素促生長(zhǎng)劑(生長(zhǎng)激素等 )、天然來源植物促生長(zhǎng)劑 (甜菜堿、亞麻酸、香精油等 )。 抗菌促生長(zhǎng)劑代用品。 如酶制劑、微生態(tài)制劑、有機(jī)酸、寡糖、短鏈脂肪酸等。生物藥物發(fā)展迅速，前景看好，但是這類藥物屬高科技產(chǎn)業(yè)，需要

17、大量人力、物力的投 入，研究周期長(zhǎng)，也有較大的風(fēng)險(xiǎn)，有條件的單位和企業(yè)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)难邪l(fā)。(五) 關(guān)于復(fù)方制劑的研發(fā)國外研發(fā)復(fù)方制劑的產(chǎn)品較多，我國獸藥在這方面是一個(gè)弱點(diǎn)，應(yīng)該加以重視并在政策 上給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)，在保證安全、有效、質(zhì)量可控”的前提下，簡(jiǎn)化某些程序和要求。因?yàn)?復(fù)方制劑只要配方合理、技術(shù)路線和生產(chǎn)工藝可行，往往可以使藥效大大提高。I復(fù)方制劑的目的復(fù)方制劑應(yīng)該達(dá)到的目的，三個(gè)方面：藥效學(xué)或藥理學(xué)的協(xié)同作用； 擴(kuò)大藥效學(xué)范圍； 減少處方中某種成分的毒副作 用。2.復(fù)方制劑舉例藥效學(xué)的協(xié)同作用。如B -內(nèi)酰胺類+氨基糖苷類；磺胺類+抗菌增效劑；B -內(nèi)酰胺類+3-內(nèi)酰胺酶抑制劑(如阿莫

18、西林+克拉維酸)。藥動(dòng)學(xué)的協(xié)同作用。如B -內(nèi)酰胺類+丙磺舒 等。擴(kuò)大抗菌范圍。如林可霉素 +大觀霉素等。 擴(kuò)大抗寄生蟲范圍。如伊維菌素 +吡 喹酮等。上述關(guān)于我國新獸藥研發(fā)的意見，由于自己知識(shí)水平所限，準(zhǔn)備時(shí)間也比較倉促，肯定 有不少錯(cuò)漏之處，僅作大家參考和討論，請(qǐng)同道們批評(píng)指正。抗菌肽 - 新藥展望抗菌肽是生物體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種具有生物活性的小分子多肽，分子量在20007000左右，由2060個(gè)氨基酸殘基組成。這類活性多肽多數(shù)具有強(qiáng)堿性、熱穩(wěn)定性以及廣譜抗 菌等特點(diǎn)。 世界上第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的抗菌肽的是 1980 年由瑞典科學(xué)家 G.Boman 等人經(jīng)注射 陰溝通桿菌及大腸桿菌誘導(dǎo)惜古比天蠶

19、蛹產(chǎn)生的具有抗菌活性的多肽，定名為Cecropins 。抗菌肽(antibacterial peptide)拼音：kdng j an t ai1980 年后的數(shù)年間，人們相繼從細(xì)菌、真菌、兩棲類、昆蟲、高等植物、哺乳動(dòng)物乃至人類中發(fā)現(xiàn)并分離獲得具有抗菌活性的多肽。 由于最初人們發(fā)現(xiàn)這類活性多肽對(duì)細(xì)菌具有廣 譜高效殺菌活性，因而命名為“ antibactetial pepitides ， ABP ”，中文譯為抗菌肽，其原意為抗細(xì)菌肽。隨著人們研究工作的深入開展，發(fā)現(xiàn)某些抗細(xì)菌肽對(duì)部分真菌、原蟲、病毒及癌細(xì)胞等均具有強(qiáng)有力的殺傷作用，因而對(duì)這類活性多肽的命名許多學(xué)者傾向于稱之為”peptide a

20、ntibiotics ”一多肽抗生素。概念抗菌肽原指昆蟲體內(nèi)經(jīng)誘導(dǎo)而產(chǎn)生的一類分子量在 4KD 左右， 具有抗菌活性的堿性多肽 物質(zhì)。 最初，人們?cè)谘芯勘泵捞煨Q的免疫機(jī)制時(shí)， 發(fā)現(xiàn)其滯育蛹經(jīng)外界刺激誘導(dǎo)后，其血淋 巴中產(chǎn)生了具有抑菌作用的多肽物質(zhì)，這類抗菌多肽被命名為天蠶素 (Cecropins) 。后來， 從其他昆蟲以及兩棲類動(dòng)物、哺乳動(dòng)物中，也分離到結(jié)構(gòu)相似的抗菌多肽。 迄今為止， 在不 同動(dòng)物組織中已發(fā)現(xiàn)了很多具有抗菌作用的蛋白質(zhì)和多肽， 已有 70 多種抗菌多肽的結(jié)構(gòu)被 測(cè)定，抗菌肽的概念得到了極大的擴(kuò)展。根據(jù)抗菌肽的結(jié)構(gòu)分類可將其分為5類：(1)單鏈無半胱氨酸殘基的a -螺旋，或由無

21、規(guī)卷曲連接的兩段a-螺旋組成的肽； (2)富含某些氨基酸殘基但不含半胱氨酸殘基的抗菌肽； (3)含 1 個(gè)二硫鍵的抗菌多 肽；有2個(gè)或2個(gè)以上二硫鍵、具有B -折疊結(jié)構(gòu)的抗菌肽；(5)由其它已知功能的較大的 多肽衍生而來的具有抗菌活性的肽。其中最早分離到的 Cecropins 和從非洲爪蟾中分離到 的 Magainins 等屬于第一類抗菌肽，通常也將其稱為 Cecropin 類抗菌肽，目前對(duì)此類抗 菌肽的研究也較深入。根據(jù)抗菌肽的來源分類可將其分為 6 類：(1)昆蟲抗菌肽 昆蟲是種群最大的生物種類 ,抗菌肽的數(shù)量難以估量。 現(xiàn)在,僅在鱗翅目、 雙翅目、鞘翅目和蜻蜓目等 8 個(gè)目的昆蟲中發(fā)現(xiàn)超

22、過 200 多種昆蟲抗菌肽類物質(zhì) ,僅從家蠶這一種昆蟲獲得了 40 個(gè)抗菌肽基因。2)哺乳動(dòng)物抗菌肽 1989 年, 首次從豬小腸中分離到哺乳動(dòng)物抗菌肽 Cecropin P1目前 ,從豬中分離出至少 18 種,綿羊中至少 30 種 ,牛中至少 30 種抗菌肽。 人類機(jī)體中發(fā)現(xiàn)的 防御素屬于抗菌肽中的一個(gè)大家族,根據(jù)其氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和分泌部位的差別又分為三大類:人a-防御素(humand a-defensin)、人B-防御素(human伊defensin, H 3D)、人B-防御素(human 0-defensin)5,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)人防御素達(dá) 35種以上，其中非常重要的防御素有 10種。( 3

23、)兩棲動(dòng)物抗菌肽 兩棲類動(dòng)物裸露的具多種功能,在皮膚的分泌物中存在的大量皮膚活性肽具有多樣的生物學(xué)活性,其中大多數(shù)多肽類物質(zhì)均具有一定的抗微生物活性,在進(jìn)化上是一類非常古老而有效的天然防御物質(zhì),往往歸為抗菌肽。在非洲爪蟾中就有十多種抗菌肽,不僅在皮膚顆粒腺表達(dá) ,也有存在于胃粘膜和小腸道細(xì)胞。在非洲爪蟾皮膚中發(fā)現(xiàn)的小分子 抗菌肽爪蟾素 (magainins) 是較早發(fā)現(xiàn)的兩棲動(dòng)物抗菌肽,具有很高的抗菌活性 ,此后相繼發(fā)現(xiàn)了多種蛙類抗菌肽。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ,目前已經(jīng)從無尾兩棲動(dòng)物8 個(gè)屬約 40 多種兩棲類動(dòng)物的皮膚中提取出了數(shù)百種抗菌肽 ,APD 數(shù)據(jù)庫中就收錄了其中的 548 種。大量研究發(fā)

24、 現(xiàn)蛙類抗菌肽具有協(xié)同效應(yīng),但不同的蛙類抗菌肽很少具有同源性。(4)魚類、軟體動(dòng)物、甲殼類動(dòng)物來源的抗菌肽1986 年,從豹鰨分離到一種含有 35 個(gè)氨基酸殘基抗菌肽Pardaxin是最早從魚類分離得到的兩親性陽離子a螺旋結(jié)構(gòu)具有穿膜作用的多肽 ,該肽是離子型神經(jīng)毒素,由該肽衍生出了一系列具有比蜂毒素抗菌活性更強(qiáng),溶血活性更低的抗菌活性肽。 1998 年 , 報(bào)道了鯰 (Parasilurus asotus) 受傷時(shí)上皮粘膜細(xì)胞層分 泌一種19個(gè)氨基酸殘基的組蛋白H2A抗菌肽parasin I，具有廣譜強(qiáng)抗菌活性，其抗菌活性是蛙皮素 mainin 2 的 12100 倍。目前 ,從魚類分離得到

25、 49 種以上抗菌肽。防御素是貽貝 等海洋軟體動(dòng)物的重要抗微生物肽,迄今發(fā)現(xiàn)的貽貝防御素根據(jù)其初級(jí)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和共有的半胱氨酸序列分為 Defensin 、 mytilin 和 myticin 3 種。蝦經(jīng)細(xì)菌感染后可誘導(dǎo)多種基因表達(dá),其中含有多種抗菌肽基因。自 1997 年首次報(bào)道甲殼動(dòng)物抗菌肽氨基酸全序列以來,從甲 殼類動(dòng)物如對(duì)蝦血細(xì)胞中分離出多種抗菌肽。(5 )植物抗菌肽 植物中也存在一些結(jié)構(gòu)上與昆蟲、哺乳動(dòng)物防御素結(jié)構(gòu)相似的植物抗菌肽 ,稱為植物防御素。大多數(shù)植物抗菌肽對(duì)植物病原具有良好活性,部分植物抗菌肽對(duì)革蘭氏陽性菌、陰性菌、真菌、酵母及哺乳動(dòng)物細(xì)胞均有毒性。 Thi-onins 是

26、最早從植物中分離 的抗菌肽。(6 )細(xì)菌抗菌肽 細(xì)菌抗菌肽又稱細(xì)菌素 (bacteriocin), 包括陽離子肽和中性肽 ,革蘭氏陽性 菌和革蘭氏陰性菌均可分泌。細(xì)菌中已發(fā)現(xiàn)的抗菌肽有桿菌肽 (Bacitracin) 、短桿菌肽S(Gramicidin S)、多粘菌素E(Polymyxin E)和乳鏈菌肽(Nisin)4種類型。目前,APD數(shù)據(jù)庫 中就收錄的細(xì)菌素有 119 種,其中乳酸鏈球菌肽 nisin 是由乳球菌產(chǎn)生的含 34 個(gè)氨基酸殘 基的短肽 ,它是一種耐酸性物質(zhì) ,即使在胃這樣低 pH 環(huán)境中穩(wěn)定性也很高 ,能抑制革蘭氏陽性 菌如梭狀芽孢桿菌和李氏桿菌。 Bacillus spp

27、. 產(chǎn)生的桿菌肽 mersacidin 對(duì)“超級(jí)耐藥菌” 耐甲氧西林葡萄球菌 (MRSA) 具有良好的抑制作用 ,通過腹腔給藥可以清除MRSA 感染小鼠血液、肺、肝、腎、脾等臟器中的細(xì)菌 ,并且對(duì)小鼠各器官?zèng)]有造成明顯的損害。生物學(xué)效應(yīng) 抗菌肽具有廣譜抗菌活性，對(duì)細(xì)菌有很強(qiáng)的殺傷作用，尤其是其對(duì)某些耐藥性病原菌的 殺滅作用更引起了人們的重視。除此之外，人們還發(fā)現(xiàn)，某些抗菌肽對(duì)部分病毒、真菌、原蟲和癌細(xì)胞等有殺滅作用， 甚至能提高免疫力、加速傷口愈合過程?？咕牡膹V泛的生物學(xué)活性顯示了其在醫(yī)學(xué)上良好的應(yīng)用前景。作用機(jī)制 自從發(fā)現(xiàn)抗菌肽以來，已對(duì)抗菌肽的作用機(jī)理進(jìn)行了大量研究。目前已知的是，抗菌肽

28、是通過作用于細(xì)菌細(xì)胞膜而起作用的， 在此基礎(chǔ)上， 提出了多種抗菌肽與細(xì)胞膜作用的模型。但嚴(yán)格地說，抗菌肽以何種機(jī)制殺死細(xì)菌至今還沒有完全弄清楚。目前一般認(rèn)為 ,Cecropin 類抗菌肽作用于細(xì)胞膜， 在膜上形成跨膜的離子通道， 破壞了膜的完整性，造成細(xì)胞內(nèi)容物泄漏，從而殺死細(xì)胞。對(duì)于抗菌肽破壞膜的完整性，使細(xì)胞內(nèi)外屏障喪失，從而殺死細(xì)菌這一觀點(diǎn)已得到基本統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)， 但對(duì)其具體作用過程、 是否存在特異性的膜受體、 有無其它因子協(xié)同等問題尚不十分清楚，存在不同看法。不同抗菌肽的作用機(jī)制可能不一樣，尚有待進(jìn)一步研究基因工程抗菌肽在動(dòng)物體內(nèi)含量極微。從動(dòng)物體內(nèi)提取抗菌肽產(chǎn)量低、費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、費(fèi)

29、用昂貴， 無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，這成為制約抗菌肽進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的最大障礙。因此， 開展抗菌肽基因工程研究具有重要意義。但由于抗菌肽對(duì)細(xì)而如果采用融合蛋白目前，已進(jìn)入臨床應(yīng)用的基因工程藥物多數(shù)是采用原核表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)的， 菌的殺傷作用， 不能用原核表達(dá)系統(tǒng)直接表達(dá)具有生物活性的抗菌肽， 的形式表達(dá)， 將給表達(dá)產(chǎn)物的后處理帶來很大麻煩。 因此， 國內(nèi)外的研究者多采用真核表達(dá) 系統(tǒng)進(jìn)行抗菌肽基因工程研究。近年來，以酵母為基因工程受體菌的研究引起人們的重視，酵母具有比大腸桿菌更完備 的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制和對(duì)表達(dá)產(chǎn)物的加工修飾及分泌能力， 并且不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)毒素， 是基因工 程中良好的真核基因受體菌。 自 1978

30、 年 Hinnen 等首先試驗(yàn)酵母轉(zhuǎn)化成功后， 已有人干擾 素基因、乙型肝炎表面抗原基因、a-淀粉酶基因等數(shù)十種外源基因在酵母中獲得表達(dá)。國內(nèi)研究者大量研究表明， 利用酵母表達(dá)抗菌肽是一條可行的道路， 如能在表達(dá)產(chǎn)率上得到進(jìn) 一步提高，將為抗菌肽早日進(jìn)入臨床應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。理化性質(zhì)作用機(jī)理和作用范圍天然抗菌肽通常是由 30 多個(gè)氨基酸殘基組成的堿性小分子多肽， 水溶性好， 分子量大約為 4000 道爾頓左右。大部分抗菌肽具有熱穩(wěn)定性，在100 C下加熱1015min 仍能保持其活性。多數(shù)抗菌肽的等電點(diǎn)大于7，表現(xiàn)出較強(qiáng)的陽離子特征。同時(shí)，抗菌肽對(duì)較大的離子強(qiáng)度和較高或較低的 pH 值均具有

31、較強(qiáng)的抗性。 此外， 部分抗菌肽尚具備抵抗胰蛋白酶或 胃蛋白酶水解的能力?？咕墓δ軓哪壳暗难芯拷Y(jié)果來看，一般認(rèn)為抗菌肽殺菌機(jī)理主要是作用于細(xì)菌的細(xì)胞 膜，破壞其完整性并產(chǎn)生穿孔現(xiàn)象， 造成細(xì)胞內(nèi)容物溢出胞外而死亡。 首先由靜電吸引而附 于細(xì)菌膜表面，疏水性的 C 端插入膜內(nèi)疏水區(qū)并改變膜的構(gòu)象，多個(gè)抗菌肽在膜上形成離 子通道而導(dǎo)致某些離子的逸出而死亡。 亦有學(xué)者認(rèn)為抗菌肽作用于膜蛋白引起凝聚、 失活及 離子通道， 引起膜滲透性改變而導(dǎo)致死亡， 亦有學(xué)者提出抗菌肽是否存在特異性的膜受休及 有無其它因子的協(xié)同作用等問題。不同類別的抗菌肽的作用機(jī)理可能不一樣。 抗菌肽多數(shù)具有強(qiáng)堿性、 熱穩(wěn)定性以及

32、廣譜抗菌等特點(diǎn)。 某些抗菌肽對(duì)部分真菌、 原蟲、病 毒及癌細(xì)胞等均具有強(qiáng)有力的殺傷作用。1. 抗菌肽對(duì)細(xì)菌的殺傷作用抗菌肽對(duì)革蘭氏陰性及陽性細(xì)菌均有高效廣譜的殺傷作用。國內(nèi)外已報(bào)道至少有 113 種 以上的不同細(xì)菌均能被抗菌肽所殺滅。2抗菌肽對(duì)真菌的殺傷作用最先發(fā)現(xiàn)具有抗真菌作用的抗菌肽是從兩棲動(dòng)物蛙的皮膚中分離到的蛙皮素 (Magainins )，它不僅作用于C+ 、C- ，對(duì)真菌及原蟲亦有殺傷作用。Defensins 是一種動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)源性殺菌多肽，是從吞噬細(xì)胞中分離出來的，具有很寬的抗菌譜，對(duì) G+ 的殺傷 作用大于對(duì) G- 的殺傷作用， 它也作用于真菌和部分真核細(xì)胞。 Cecropin

33、A 及其類似物如天 蠶素蜂毒素雜合肽對(duì)感染昆蟲的真菌具有一定的殺傷作用。3抗菌肽對(duì)原蟲的殺傷作用抗菌肽 Magainins 對(duì)原蟲有殺傷作用。實(shí)驗(yàn)證明抗菌肽可以殺死草履蟲、變形蟲和四膜 蟲。柞蠶抗菌肽 D 對(duì)陰道毛滴蟲亦有殺傷作用。4. 抗菌肽對(duì)病毒的殺傷作用Melitiin 和 Cecropins 在亞毒性濃度下通過阻遏基因表達(dá)來抑制 HIV-1 病毒的增殖。 Magainin-2 及合成肽 Modelin1 和 Moderln 5 對(duì)皰疹病毒 HSV1 和 HSV 2 有一定 的抑制效果。這些肽對(duì)病毒被膜直接起作用，而不是抑制病毒 DNA 的復(fù)制或基因表達(dá)。5抗菌肽對(duì)癌細(xì)胞的殺傷作用抗菌肽

34、對(duì)正常哺乳動(dòng)物細(xì)胞及昆蟲細(xì)胞無不良影響，但對(duì)癌細(xì)胞株則有明顯殺傷作用。 這種選擇性機(jī)理可能與細(xì)胞骨架有關(guān)。 已有有關(guān)抗菌肽對(duì)宮頸癌細(xì)胞、 直腸癌細(xì)胞及肝癌細(xì) 胞的殺傷作用與劑量相關(guān)的效應(yīng)的報(bào)道。發(fā)展現(xiàn)狀迄今為止，從不同的生物體內(nèi)誘導(dǎo)分離獲得的抗菌肽已不下 200 多種，僅從昆蟲中分離 獲得的就多達(dá) 170 余種。人們根據(jù)抗菌肽的來源及結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行了分類。根據(jù)抗菌肽的結(jié) 構(gòu)，可將其分為 5 類1具有螺旋結(jié)構(gòu)的線性多肽cecropins 是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物抗菌肽， 1980 年，由 Boman 等從美國天蠶蛹中分離 得到。該類多肽抗生素一般含有3739個(gè)氨基酸殘基，不含半胱氨酸，其N端區(qū)域具有強(qiáng)

35、堿性，可形成近乎完美的雙親螺旋結(jié)構(gòu)，而在 C 端區(qū)域可形成疏水螺旋，兩者之間有甘 氨酸和脯氨酸形成的鉸鏈區(qū)，多數(shù)多肽的 C 端被酰胺化，酰胺化對(duì)其抗菌活性具有重要作 用。此后，人們相繼從家蠶、柞蠶、果蠅、麻蠅中分離到了 cecropins 類抗菌肽。 1989 年， Lee等人從豬小腸中分高到了cecropin P1，說明了 cecropins 可能在動(dòng)物中廣泛存在。cecropins 對(duì)革蘭陽性菌、陰性菌部具有很強(qiáng)的殺傷力，而對(duì)真菌和真核細(xì)胞沒有毒性。目 前 cecropins 已被人工合成并已商品化。magainins 也是較早發(fā)現(xiàn)的一類具有雙親螺旋結(jié)構(gòu)的抗菌肽。最初是從蟾蜍的皮膚中分 離

36、得到的，后來在哺乳動(dòng)物的神經(jīng)組織和腸組織中發(fā)現(xiàn)了其類似物。 magainins 對(duì)革蘭陽 性菌、陰性菌、真菌、原生動(dòng)物都有殺傷作用，但是對(duì)革蘭陰性菌的活性比 cecropins 要 低 10 倍左右。 此外，從一些動(dòng)物的再生性器官和兩棲類的多種組織器官中分離得到了一些具有螺旋結(jié)構(gòu)的 多肽，如來源于南美蛙的 dermaseptin 和來源于樹蛙的 bombininh 。2富含某種氨基酸的線性多肽apidaecins 是從蜜蜂中分離得到的富含脯氨酸的多肽抗生素，一般含有1618個(gè)氨基酸殘基，其中脯氨酸含量高達(dá) 33%，精氨酸含量可達(dá)17% o apidaecins 對(duì)某些革蘭陰性菌 具有很強(qiáng)的活性

37、，而對(duì)革蘭陽性菌不起作用。 apidaecins 對(duì)某些革蘭陰性的植物病原菌和 腸桿菌科的致病菌的高殺傷力， 使其在植物抗細(xì)菌病基因工程和食品工業(yè)中有著很好的應(yīng)用 前景。drosocin 是來源于果蠅的一種富含脯氨酸的抗菌肽，在結(jié)構(gòu)上與 apidaecins 具有一定 的相似性，但是在其11位的蘇氨酸羥基上連接著一個(gè)0-二糖鏈（-N-乙酰半乳糖胺-半乳糖。）coleoptericin 和 hemiptericin 分別來源于鞘翅目和半翅目昆蟲，一級(jí)結(jié)構(gòu)中富含甘氨 酸，分子量一般較大。 0ppenheim 等人從人的腮腺和下頜腺分泌物中分離得到了一組富含 組氨酸的抗菌肽，長(zhǎng)度在 7 38 個(gè)氨基酸殘基不等，被稱為 histatins 。對(duì)于引起口腔感染 的多種微生物具有活性。 indolicidin 是來源于牛中性粒細(xì)胞的多肽抗生素， 因其 13 個(gè)氨基 酸中含有 5 個(gè)色氨酸而得名。其 C 端是酰胺化的。對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都具有很 強(qiáng)的殺菌活性。3含有一個(gè)二硫鍵的多肽這是一類數(shù)量很少的抗菌肽，第 1 個(gè)被發(fā)現(xiàn)的這類多肽是 bactenecin ，來源于牛中性粒 細(xì)胞。其 12 個(gè)氨基酸中含有 4 個(gè)精氨酸， 在其第 2 位和第 11 位氨基酸殘基間形成二硫鍵。 bactenecin 對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都有活性。這類多肽中還包括一些來源于