生物醫(yī)藥研發(fā)現(xiàn)狀與技術(shù)分析

余艷，楊丹

（南京英瀚斯生物科技有限公司，江蘇南京210028）

我國(guó)“十二五”規(guī)劃把生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)作為目前重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并指出生物醫(yī)藥將是21世紀(jì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)建設(shè)的戰(zhàn)略部分。生物醫(yī)藥作為高尖創(chuàng)新型科技產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)國(guó)民健康水平的提升和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了高利潤(rùn)值。2017年，中國(guó)生物醫(yī)藥企業(yè)總資產(chǎn)已經(jīng)超過2700億元。本文通過對(duì)生物醫(yī)藥研發(fā)現(xiàn)狀和技術(shù)手段進(jìn)行分析研究，為我國(guó)生物醫(yī)藥的研發(fā)提供參考，旨在指出生物醫(yī)藥研發(fā)的發(fā)展方向與研究流程。生物醫(yī)藥的研發(fā)符合我國(guó)建立創(chuàng)新型科技發(fā)展產(chǎn)業(yè)的要求，在未來各行業(yè)與各領(lǐng)域的升級(jí)結(jié)合中具有重大戰(zhàn)略意義。

1 我國(guó)生物醫(yī)藥研發(fā)現(xiàn)狀

1.1 生物醫(yī)藥研發(fā)的熱點(diǎn)聚焦

目前，生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)主要是對(duì)遺傳性疾病、免疫性疾病和腫瘤方向藥物的研發(fā)。21世紀(jì)以來，生物技術(shù)在基因和人體上的研究取得了巨大的飛躍，單克隆抗體在腫瘤方面的應(yīng)用、組織與干細(xì)胞技術(shù)在人工器官方面的應(yīng)用和基因治療方法為人類帶來了福音。中國(guó)生物醫(yī)藥對(duì)比國(guó)外起步較晚，在研發(fā)上面主要著手研制白介素2（IL-2）、生長(zhǎng)激素（GH）、促紅細(xì)胞生成素（EPO）、?？颂婺幔ǚ伟┧幬铮┑萚1]。近年來，我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，國(guó)家出臺(tái)了一系列政策鼓勵(lì)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新發(fā)展，各大區(qū)域加大對(duì)生物醫(yī)藥研發(fā)的扶持力度?？萍紕?chuàng)新大力聚焦發(fā)展6個(gè)生物醫(yī)藥前沿項(xiàng)目：細(xì)胞免疫治療、藥物研發(fā)、免疫細(xì)胞療法、干細(xì)胞技術(shù)、合成生物和精準(zhǔn)醫(yī)療[2]。

為響應(yīng)國(guó)家科技發(fā)展的號(hào)召和促進(jìn)生物醫(yī)藥的研發(fā)，各大研究機(jī)構(gòu)和區(qū)域在科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流、資源共享、人才培養(yǎng)等方面開展全面合作，共同推動(dòng)前沿生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的交流。如2015—2018年，生物醫(yī)藥合作試點(diǎn)項(xiàng)目總計(jì)達(dá)15個(gè)，包括7個(gè)中藥類、5個(gè)化藥制劑和3個(gè)醫(yī)療器械項(xiàng)目。特別是廣州生物院與中科院合肥腫瘤醫(yī)院共建腫瘤干細(xì)胞研究與治療中心，重在研發(fā)生物醫(yī)藥對(duì)腫瘤的治療方案，主要研究項(xiàng)目為第三代TCR-T細(xì)胞免疫治療藥物開發(fā)、靶向循環(huán)腫瘤干細(xì)胞的免疫細(xì)胞療法、治療斑禿核酸類護(hù)膚品的研究開發(fā)、用于克服EMT相關(guān)的腫瘤復(fù)發(fā)及耐藥性的小分子鐵死亡誘導(dǎo)劑研發(fā)、干細(xì)胞技術(shù)開發(fā)和精準(zhǔn)醫(yī)療[3]，這些項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)階段人類癌癥方面的攻克有著深遠(yuǎn)的意義。

1.2 當(dāng)代生物醫(yī)藥研發(fā)中存在的問題

雖然在21世紀(jì)生物醫(yī)藥的布局方面我國(guó)已經(jīng)追趕上歐美、日本和俄羅斯等國(guó)家，在人類基因研究和生物技術(shù)方面發(fā)展較好，但是生物醫(yī)藥研發(fā)方面仍然存在技術(shù)障礙和發(fā)展困難。目前，我國(guó)在全球生物醫(yī)藥研發(fā)上的科技創(chuàng)新實(shí)力和技術(shù)水平仍有所欠缺，研究成果的質(zhì)量不足，缺少代表性品牌藥物。例如，對(duì)于歐美已經(jīng)研發(fā)成功的40余種生物工程藥品中，我國(guó)能夠生產(chǎn)50%左右，但是我國(guó)自主研發(fā)的藥物大部分正處于臨床試驗(yàn)和投入生產(chǎn)階段[4]。

除了以上技術(shù)層面上的問題，我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)品形成產(chǎn)業(yè)鏈的能力還比較薄弱，這就導(dǎo)致了生物醫(yī)藥的研發(fā)、臨床試驗(yàn)，投入生產(chǎn)和市場(chǎng)發(fā)展稍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。生物醫(yī)藥的研發(fā)具有高資源開發(fā)、高風(fēng)險(xiǎn)、回報(bào)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，前期的投入資金不足，很難研發(fā)出較好的產(chǎn)品。生物醫(yī)藥的研發(fā)投入需要市場(chǎng)資源的回饋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，這樣才能保證人才儲(chǔ)備、研發(fā)設(shè)備以及基礎(chǔ)設(shè)施繼續(xù)支持創(chuàng)新研究。表1對(duì)我國(guó)生物醫(yī)藥研發(fā)現(xiàn)狀與前景進(jìn)行了總結(jié)。

表1 我國(guó)生物醫(yī)藥研發(fā)現(xiàn)狀與前景分析

2 生物醫(yī)藥研發(fā)的常用技術(shù)

生物醫(yī)藥作為新興產(chǎn)業(yè)，目前在國(guó)際上沒有一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)層面上的定義。各國(guó)學(xué)者將其大致總結(jié)為2個(gè)方向：（1）以基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、生物芯片技術(shù)和生物信息技術(shù)為主的研發(fā)方向；（2）結(jié)合現(xiàn)代生命科學(xué)和制藥科學(xué)研究生產(chǎn)新藥物的研究方向，但其核心技術(shù)仍是通過生物技術(shù)的延伸制造和生產(chǎn)應(yīng)對(duì)各類熱點(diǎn)人體疾病的。

2.1 生物標(biāo)志物和靶向藥物

生物標(biāo)志物和靶向藥物可以判斷患病人群具有哪些不同的特點(diǎn)和類型，找出對(duì)該藥物最為敏感適配的患者。最為常見的應(yīng)用領(lǐng)域是心血管疾病、白血病以及腫瘤，其在藥物的研發(fā)、臨床試驗(yàn)中發(fā)揮重要的作用。表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）靶向藥物在治療非小細(xì)胞和乳腺癌方面有著出色的效果，常見藥品包括吉非替尼、尼洛替尼和西妥昔單抗（Cetuximab）。

2.2 基因編輯技術(shù)

基因編輯技術(shù)主要是指對(duì)基因片段進(jìn)行定點(diǎn)突變、插入、多位點(diǎn)同時(shí)突變和小片段的敲除。通過對(duì)基因片段的修改，改變引起疾病的基因可以預(yù)防和診治疾病。目前熱點(diǎn)應(yīng)用的基因編輯技術(shù)是CEISPRCas9。運(yùn)用基因編輯技術(shù)可以更快地發(fā)現(xiàn)藥物靶標(biāo)，對(duì)靶向藥物的研究具有重要意義。

2.3 單克隆抗體技術(shù)

通過細(xì)胞融合和篩選雜交瘤細(xì)胞可以制備抗體，用于治療免疫性疾病、發(fā)現(xiàn)腫瘤、檢測(cè)激素和制作活性疫苗。單克隆抗體具有高特異性、高靈敏性、高產(chǎn)量等特點(diǎn)。單克隆抗體的出現(xiàn)，帶動(dòng)了生物醫(yī)藥研發(fā)生產(chǎn)的一次重大革命，促進(jìn)了藥物的規(guī)模制備和技術(shù)量產(chǎn)。圖1為單克隆抗體的制備流程。

3 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)流程

中國(guó)擁有近14億人口，在未來生物醫(yī)藥的研發(fā)中，我國(guó)必將成為世界上最大的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展市場(chǎng)。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的興起，給我國(guó)國(guó)民市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系和社會(huì)發(fā)展帶來重大機(jī)遇。生物醫(yī)藥研究者不僅要重視生物醫(yī)藥的研發(fā)、技術(shù)革新，也要著眼于將產(chǎn)品投入市場(chǎng)，從產(chǎn)品開發(fā)、走入市場(chǎng)再到實(shí)惠人民形成一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈，甚至在未來形成經(jīng)濟(jì)體系，提升行業(yè)的整體實(shí)力。圖2為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)路線流程圖。

圖1 單克隆抗體的制備流程

4 結(jié)語(yǔ)

生命科學(xué)是未來發(fā)展的主流方向，現(xiàn)代生物技術(shù)將會(huì)被運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。隨著我國(guó)全面建設(shè)成為小康社會(huì)，人民的生活水平提高，未來人類對(duì)健康的需求越來越高，更加關(guān)注健康對(duì)于提升自身幸福感的重要性。生物醫(yī)藥對(duì)于人類熱點(diǎn)疾病的預(yù)防、診斷和治療將是大勢(shì)所趨，其產(chǎn)業(yè)會(huì)成井噴式發(fā)展，市場(chǎng)空前巨大，所存在的利潤(rùn)值得深挖。國(guó)家在生物醫(yī)藥的大力扶持和各區(qū)域的深度交流合作為生物醫(yī)藥的研發(fā)提供了便利，我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)將會(huì)保持健康良好而可持續(xù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

圖2 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)路線流程圖