《促红细胞生成素》-课件.ppt

EPO——基本概念 细胞因子的一种，在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。分类上是集落刺激因子。 【别名】促血红细胞生长素 ,红细胞生成素，重组人红细胞生成素 。 EPO兴奋剂正是根据促红细胞生成素的原理人工合成，它能促进肌肉中氧气生成，从而使肌肉更有劲、工作时间更长. 基因重组人促红细胞生成素（erythropoietin,EPO） EPO是最早发现并首先运用于临床的造血生长因子， 1985年成功表达了重组人促红细胞生成素(rhEPO)。rhEPO成为当前研究开发最成功的基因工程药物。 EPO是一种主要由肾脏和中枢神经系统等部位合成分泌的多功能糖蛋白激素, 是作用于红系祖细胞的造血生长因子。 在胚胎早期，EPO由肝生成，然后逐渐向肾转移，出生后主要由肾小管间质细胞分泌 。 EPO的分子结构和功能 天然存在的 EPO 分为两种类型 , α型含 35 %的糖基 ,β型含 26 %的糖基。两种类型在生物学特性、抗原性及临床应用效果上均相同。 人类 EPO 含有 166 个氨基酸 ,相对分子质量为34 400 , hEPO上有4个半胱氨酸(7,29,33,161),在7—161，29—33之间以二硫键相连, 这对维持hEPO的生物学活性有重要作用。糖基化对稳定 EPO 的体内活性具有重要作用 ,若缺乏糖链 ,则 EPO 在体内迅速被水解而失活。 人促红细胞生成素基因重组 天然的 hEPO制品一般是从贫血病患者尿中提取的，所以药源极为匮乏，不能满足需要。因此，在20世纪80年代就开始rhEPO的研究，从胎儿肝中克隆出 人促红细胞生成素(hEPO)基因, 并研制成功 rhEPO。 研制rhEPO的主要环节包括: 获得人促红细胞生成素基因和建立重组人促红细胞生成素的有效表达系统等。 重组人促红细胞生成素的表达系统 为了获得分子结构和生物学活性与天然 EPO相似的rhEPO，选用哺乳动物细胞表达系统，如中国仓鼠卵巢(CHO)细胞表达系统、非洲绿猴肾细胞COS7表达系统、幼仓鼠肾（BHK）细胞表达系统。目前国内外首选CHO 细胞表达系统用来表达生产rhEPO。 CHO细胞表达系统 ：CHO细胞表达系统能准确进行转录后重组蛋白的加工修饰，表达的糖基化蛋白在分子结构和生物学活性方面与天然蛋白十分接近。 昆虫细胞表达系统、乳腺表达系统 获得EPO基因（1） 构建基因组噬菌体文库克隆EPO基因 　血细胞中提取基因组DNA→BamHⅠ酶切→回收酶切片段→插入噬菌体EMBL3载体中→构建基因组噬菌体文库→PCR方法从基因组模板中扩增EPO基因片段为探针→筛选完整EPO基因的插入片段→克隆 获得EPO基因（2） 人工化学合成的方法获得EPO基因：对部份氨基酸序列进行修改 利用PCR技术扩增EPO基因：人胎肝中提取总mRNA →RT-PCR技术克隆hEPO基因 促细胞生成素的生物学作用 EPO 主要通过促进骨髓中红系祖细胞的存活、增殖和分化以调控红细胞的生成。 促进系祖细胞的增殖、分化和成熟 调控神经元部分功能 对细胞内钙浓度也有明显的调节作用 促红细胞生成素临床应用 肾功能衰竭所致的贫血 癌性贫血 结缔组织病贫血 骨髓增生异常综合征贫血 用途 医疗用途：增加红血球的数目，用于贫血、组织断离、早产儿，用在癌学和血液学方面。 体育用途(兴奋剂)：增加训练耐力和训练负荷，属于国际奥委会规定的违禁药物。 临床意义 　 1．肾性贫血患者EPO水平较低，在进行治疗过程中，往往通过注射EPO来提高体内EPO水平进行治疗，从而帮助病人增加红细胞数量，此时EPO水平有所上升。 　　2．其他贫血如缺铁性贫血、巨细胞性贫血患者EPO水平不降低，但也可以使用EPO治疗，此时浓度也会有所升高。 　　3．再生障碍性贫血和骨髓造血功能不全患者EPO水平升高。 市场前景 1985年科学家应用基因重组技术，在实验室获得重组人EPO（rhEPO），1989年安进（Amgen）公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准。2003年销售值达到24.4亿美元，成为名副其实的“重磅炸弹”基因药物。 安进开发的用于治疗恶性贫血症的第二代促红细胞生成素新产品Arnesp2001年得到FDA的批准，Arnesp2002年初正式上市。 药学专科09（2）班 基本概念 制作 应用 市场前景 EMBL3 载体