第1章 分子生物技术 1
1.1 引言 1
目录 1
1.2.1 原核细胞 2
1.2 细胞 2
1.2.2 真核细胞 3
1.3.1 DNA复制 4
1.3 基因表达 4
1.3.2 转录 5
1.3.3 翻译 7
1.4 重组DNA技术 8
1.4.1 DNA转移 10
1.4.2 DNA来源 12
1.4.3 用重组DNA技术进行生产 14
1.5.1 DNA测序 15
1.5 特殊的DNA技术 15
1.5.3 DNA杂交 16
1.5.2 基因组测序 16
1.5.4 PCR技术 17
1.6 细胞培养 18
1.6.1 微生物培养 19
1.6.3 植物细胞培养 20
1.6.2 动物细胞培养 20
［自测题］ 21
［阅读材料］ 21
1.7 总结 21
［答案］ 22
2.2.1 一级结构 23
2.2 蛋白质结构 23
第2章 重组蛋白的生物物理和生物化学分析——蛋白质的结构与分析 23
2.1 引言 23
2.2.2 二级结构 28
2.2.4 作用力 30
2.2.3 三级结构 30
2.2.5 水化作用 31
2.3.1 蛋白质的折叠、去折叠和重新折叠 32
2.3 蛋白质折叠 32
2.3.2 适合于表现蛋白质折叠特征的专用技术 33
2.4 蛋白质稳定性 35
2.5.1 印迹技术 36
2.5 分析技术 36
2.5.2 免疫分析 38
2.5.3 电泳 39
2.5.4 层析法 42
2.5.5 生物分析 44
2.5.6 质谱 45
［自测题］ 46
［阅读材料］ 46
2.6 要点总结 46
［答案］ 47
3.2.1 表达系统 48
3.2 生产过程 48
第3章 生物技术产品的生产和下游工艺过程 48
3.1 引言 48
3.2.2 培养系统 49
3.2.3 培养基 50
3.2.4 杂质 51
3.3.1 引言 53
3.3 下游过程 53
3.3.4 色谱 55
3.3.3 沉淀 55
3.3.2 过滤／离心 55
3.4.2 化学修饰／构型改变 59
3.4.1 N-端和C-端不均一性 59
3.4 蛋白质生产和纯化中应当考虑的问题 59
3.4.5 蛋白质包含体形成 60
3.4.4 蛋白水解过程 60
3.4.3 糖基化 60
［参考文献］ 61
［自测题］ 62
［答案］ 63
4 2.2 清除病毒 64
4.2.1 灭菌 64
第4章 生物技术产品的配方，包括生物药物学方面的考虑 64
4.1 引言 64
4.2 微生物方面的考虑 64
4.3 生物技术产品非肠道给药配方中使用的赋形剂 65
4.2.3 除热原 65
4.3.2 抗吸附剂和抗聚集剂 66
4.3.1 增溶剂 66
4.3.5 渗透剂 67
4.3.4 防腐剂和抗氧化剂 67
4.3.3 缓冲液成分 67
4.4.2 冷冻 68
4.4.1 蛋白质的冷冻干燥 68
4.4 蛋白质类药物的保存期限 68
4.4.3 初级干燥 69
4.4.5 稳定蛋白质的其他方法 70
4.4.4 二级干燥 70
4.5.2 口服给药 71
4.5.1 非肠道给药途径 71
4.5 蛋白质给药方式：给药途径和吸收增强作用 71
4.5.3 替代的给药途径 72
4.5.4 吸收增强效应的例子 74
4.6 蛋白质给药方式：经非肠道途径的控速和靶点专一性给药方法 75
4.7.1 开环系统：机械泵 76
4.7 控速给药方法 76
4.7.2 开环系统：渗透驱动系统 77
4.7.4 闭环系统：生物传感器-泵组合体系 78
4.7.3 开环系统：生物可降解微球 78
4.7.5 通过自调控系统的蛋白质给药 79
4.7.6 通过微囊化分泌池的蛋白质给药 80
4.8 蛋白质药物的位点专一性（靶向性）给药方法 81
4.8.2 蛋白质靶向给药的溶解性载体系统 82
4.8.1 蛋白质靶向给药在解剖学、生理学和病理学上的相关考虑 82
4.8.3 肿瘤靶向给药潜在的缺陷 84
4.8.4 蛋白质靶向给药的胶粒载体系统 85
4.8.5 蛋白质靶向性给药的前景 87
［参考文献］ 88
［答案］ 90
［自测题］ 90
5.1 引言 91
第5章 多肽和蛋白质药物的药动学和药效学 91
5.2.2 经肾脏排泄和代谢 92
5.2.1 蛋白质水解 92
5.2 蛋白质药物的消除 92
5.2.3 肝脏中的代谢 94
5.3 蛋白质药物在体内的分布 96
5.2.4 在其他细胞中通过受体介导的清除方式 96
5.4 蛋白质药物的药效学 99
5.4.2 间接效应 100
5.4.1 直接效应 100
5.4.3 PK/PD联用模型 101
5.4.4 间接效应模型 102
5.4.5 复杂的PK/PD模型 103
5.4.6 剂量和浓度反应曲线 104
5.4.7 蛋白质治疗中的结合反应 105
5.5 种属间标定 106
5.6 蛋白质治疗的不均匀性 107
5.7 蛋白质药物结构的化学修饰 108
5.8 免疫原性 109
［参考文献］ 111
［答案］ 114
［自测题］ 114
6.1 引言 115
第6章 基因组学、蛋白质组学及与生物技术相关的其他技术 115
6.2.1 结构基因组学和人类基因组计划 116
6.2 基因组学、蛋白质组学和药物遗传学／药物基因组学 116
6.2.2 功能基因组学和比较基因组学 117
6.2.3 蛋白质组学 118
6.2.5 DNA微阵列和寡核苷酸微阵列 119
6.2.4 生物信息学 119
6.2.6 单核苷酸多态性（SNP） 120
6.2.7 药物遗传学和药物基因组学 121
6.3 基因工程动物 122
6.3.1 转基因动物 123
6.3.2 基因敲除小鼠 127
6.4 蛋白质工程 128
6.3.3 遗传切除 128
6.4.2 酶工程 129
6.4.1 定点突变 129
6.4.4 抗体工程 130
6.4.3 融合蛋白质 130
6.4.5 工程蛋白的三维空间结构 131
6.5 肽化学和肽模拟学 132
6.5.1 肽模拟学 133
6.5.2 肽模拟的方法 134
6.6 核酸技术 135
6.6.1 寡核苷酸 136
6.6.2 反义技术和三螺旋技术 138
6.6.4 核酶 139
6.6.3 适体技术 139
6.7.2 催化抗体的化学 140
6.7.1 抗体催化反应——历史的评论 140
6.7 催化抗体（抗体酶） 140
6.8 组织工程 141
6.8.2 多能性干细胞 142
6.8.1 某些组织工程产品 142
6.9.1 糖生物学的基本原理 143
6.9 糖生物学 143
6.9.2 糖基化与医药 144
6.10.1 筛选和合成 145
6.10 生物技术和药物发现 145
［阅读材料］ 147
6.11 结论 147
［参考文献］ 148
［自测题］ 151
［答案］ 152
7.2.1 体外基因治疗 154
7.2 体外与体内基因治疗 154
第7章 基因治疗 154
7.1 引言 154
7.3.2 癌症 155
7.3.1 遗传异常 155
7.2.2 体内基因治疗 155
7.3 基因治疗的潜在目标疾病 155
7.5.1 非病毒基因转移方法 158
7.5 非病毒基因转移 158
7.4 基因转移方法 158
7.6.2 逆转录病毒载体 159
7.6.1 一般要求 159
7.5.2 非病毒基因转移方法的应用 159
7.6 用重组病毒（病毒载体）转移基因 159
7.6.3 腺病毒载体 162
7.6.4 腺病毒相关（AAV）载体 165
7.9 总结要点 167
7.8 药物生产和管理控制 167
7.7 临床研究 167
［参考文献］ 168
［阅读材料］ 168
［答案］ 169
［自测题］ 169
8.2 造血作用 170
8.1 引言 170
第8章 造血生长因子 170
8.3.2 红细胞生成素（EPO）的化学性质和市场信息 172
8.3.1 粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）的化学性质和市场信息 172
8.3 造血生长因子的化学描述 172
8.4 药理学 173
8.3.4 血小板生成素（TPO）的化学性质和市场信息 173
8.3.3 干细胞因子（SCF）的化学性质和市场信息 173
8.4.2 体内活性 174
8.4.1 体外活性 174
8.6 G-CSF和GM-CSF的生理作用 175
8.5 细胞来源和刺激释放 175
8.10 药学相关问题 176
8.9 TPO的生理作用 176
8.7 EPO的生理作用 176
8.8 SCF的生理作用 176
8.10.2 储存和稳定性 177
8.10.1 市场供应的临床用造血生长因子 177
8.10.3 药动学 178
8.11 临床和实践方面 179
8.10.4 药效学 179
8.11.1 确定的用途 180
8.12.1 重组人粒细胞集落刺激因子（rhG-CSF）和重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（rhGM-CSF） 185
8.12 毒性 185
8.13 其他用途和新配方 186
8.12.2 epoetin α ancestim和oprelvekin 186
［参考文献］ 187
8.14 总结 187
［自测题］ 190
［答案］ 191
9.1 细胞因子介绍 192
第9章 干扰素和白介素 192
9.2.2 白介素概览 193
9.2.1 命名的方法 193
9.2 白介素 193
9.2.3 商品型的白介素 195
9.3.2 α干扰素 198
9.3.1 引言 198
9.3 干扰素 198
9.3.3 β干扰素 201
9.3.4 γ干扰素 202
［参考文献］ 204
［自测题］ 205
［答案］ 206
10.2 化学描述 207
10.1 引言 207
第10章 胰岛素 207
10.3.1 常规制剂和速效可溶性制剂 209
10.3 药理学和配方 209
10.3.2 中效胰岛素制剂 211
10.3.3 长效胰岛素制剂 213
10.4.2 胰岛素配方的物理稳定性 214
10.4.1 胰岛素配方的化学稳定性 214
10.4 药学相关问题 214
10.5.3 储存 215
10.5.2 注射器装 215
10.5 临床和实践 215
10.5.1 小瓶装 215
［参考文献］ 216
［阅读材料］ 216
10.5.4 用法 216
［答案］ 218
［自测题］ 218
11.2 人生长激素的结构和同工激素 219
11.1 引言 219
第11章 生长激素 219
11.3.1 生长激素分泌和调节 220
11.3 药理学 220
11.3.3 人生长激素受体和结合蛋白 221
11.3.2 生长激素的生物学作用 221
11.3.5 剂量安排和途径 222
11.3.4 分子内分泌学和信号转导 222
11.3.6 药动学和代谢 223
11.4 蛋白质制备、组方和稳定性 224
11.5.1 生长激素缺乏／儿童原发短小身材 225
11.5 临床应用 225
11.5.5 生长激素缺乏的成年人和老年人 226
11.5.4 慢性肾功能不全（CRI） 226
11.5.2 Turner综合征 226
11.5.3 Prader-Willi综合征 226
11.6 总结 227
11.5.8 安全方面的考虑 227
11.5.6 临床营养不良和消瘦综合征 227
11.5.7 其他适应证 227
［参考文献］ 228
［阅读材料］ 228
［答案］ 230
［自测题］ 230
12.1 引言 231
第12章 疫苗 231
12.2.1 概述 232
12.2 免疫原理 232
12.2.2 体液免疫和细胞介导免疫 233
12.2.3 与免疫应答相关的疫苗设计 235
12.3.2 减毒活疫苗 236
12.3.1 分类 236
12.2.4 给药途径 236
12.3 传统疫苗 236
12.3.4 死疫苗：亚基疫苗 238
12.3.3 死疫苗：完整的菌体 238
12.4.1 遗传法改善活疫苗 239
12.4 现代疫苗技术 239
12.4.2 亚基疫苗的遗传改良 240
12.4.4 合成多肽类疫苗 242
12.4.3 抗独特型抗体疫苗 242
12.4.5 核酸疫苗 244
12.5.1 生产 245
12.5 制药学方面的相关问题 245
12.5.2 处方设计 246
12.5.4 储藏 247
12.5.3 特征 247
［阅读材料］ 248
12.6 法规和临床方面 248
［参考文献］ 249
［答案］ 250
［自测题］ 250
13.1 引言 252
第13章 单克隆抗体药物 252
13.2.3 抗原识别：亲和性和抗体亲抗原性 254
13.2.2 抗原识别：多样性的产生 254
13.2 抗体生物学特性 254
13.2.1 抗体的结构 254
13.2.4 类别转换 256
13.2.6 效应物的功能 257
13.2.5 药动学 257
13.3.1 鼠源性抗体 258
13.3 治疗用单克隆抗体的研发 258
13.2.7 补体依赖性细胞毒作用（CDC） 258
13.2.8 抗体依赖性细胞毒作用（ADCC） 258
13.3.2 嵌合抗体 259
13.3.4 人抗体 260
13.3.3 人源化抗体 260
13.4 生产 263
13.3.5 毒素 263
［自测题］ 264
［参考文献］ 264
［阅读材料］ 264
［命名］ 265
［答案］ 265
［诊断用单克隆抗体］ 266
13A.2.1 作用机制 267
13A.2 药理学 267
第13章 实例A：单克隆抗体药物曲妥珠 267
13A.1 引言 267
13A.1.1 背景 267
13A.2.3 与细胞毒性的化学治疗药物联合使用的模型 269
13A.2.2 体内／体外效应模型 269
13A.3.2 药动学 270
13A.3.1 生物学处置途径 270
13A.3 处置 270
13A.4.1 关键的临床经验 272
13A.4 临床使用 272
13A.3.3 药动学和药效学的关系 272
13A.4.5 关于安全性 273
13A.4.4 疗效和HER2过表达 273
13A.4.2 曲妥珠与化疗药物合用 273
13A.4.3 曲妥珠单独用药 273
［阅读材料］ 274
致谢 274
13A.5 制药学方面的考虑 274
13A.5.1 药物配方 274
13A.5.2 其他给药途径 274
［参考文献］ 275
［自测题］ 276
［答案］ 277
13B.2 分子结构 278
13B.1 引言 278
第13章 实例B：单克隆抗体药物阿昔单抗 278
13B.3.3 药效学 279
13B.3.2 临床前实验 279
13B.3 药理学 279
13B.3.1 作用机制 279
13B.4.2 EPIC试验 281
13B.4.1 主要临床经验 281
13B.4 临床应用 281
13B.4.4 EPISTENT试验 282
13B.4.3 EPILOG试验 282
［参考文献］ 283
13B.5.1 处方 283
13B.4.5 CAPTURE试验 283
13B.4.6 关于安全性 283
13B.5 用药事宜 283
13C.3.1 药动学 285
13C.3 药效学 285
第13章 实例C：单克隆抗体药物达克力珠和巴思力思 285
13C.1 引言 285
13C.1.1 背景 285
13C.2 嵌合抗CD25抗体的分子特性 285
13C.4.4 其他实体器官移植中免疫抑制的诱导 286
13C.4.3 肾脏同种异体移植中免疫抑制的诱导——巴思力思 286
13C.4 临床应用 286
13C.4.1 适应证 286
13C.4.2 肾脏同种异体移植中免疫抑制的诱导——达克力珠 286
13C.5.2 儿科用药剂量 287
13C.5.1 处方 287
13C.4.5 急性排斥治疗 287
13C.4.6 其他应用 287
13C.4.7 关于安全性 287
13C.5 用药事宜 287
［自测题］ 288
［参考文献］ 288
13C.6 总结 288
［答案］ 289
14.2.1 结构 290
14.2 组织纤溶酶原激活剂 290
第14章 重组溶栓药物 290
14.1 引言 290
14.3.1 重组tPA（rtPA） 292
14.3 第一代重组溶栓制剂 292
14.2.2 药理学 292
14.4 第二代重组溶栓制剂 294
14.3.2 制剂 294
14.4.1 Reteplase 295
14.4.2 tenecteplase 296
［阅读材料］ 298
14.5 结论 298
14.4.3 lanoteplase 298
［参考文献］ 299
［答案］ 300
［自测题］ 300
15.2 因子Ⅷ 301
15.1 引言 301
第15章 重组凝血因子 301
15.3.1 重组因子Ⅷ的分布 302
15.3 重组因子Ⅷ 302
15.2.1 结构 302
15.2.2 药理学 302
15.3.3 临床使用 303
15.3.2 药学方面的有关问题 303
15.5.1 药动学和药效学 304
15.5 重组因子Ⅶa 304
15.3.4 安全问题 304
15.4 因子Ⅶa 304
15.4.1 结构 304
15.5.4 安全问题 305
15.5.3 临床使用 305
15.5.2 药学方面的有关问题 305
15.7.1 药理学 306
15.7 重组凝血因子Ⅸ 306
15.6 因子Ⅸ 306
［参考文献］ 307
［阅读材料］ 307
15.7.2 制药的有关问题 307
15.7.3 临床使用 307
15.7.4 安全问题 307
［答案］ 308
［自测题］ 308
16.1 引言 309
第16章 重组人脱氧核糖核酸酶 309
16.2 蛋白质化学和结构 310
16.3.1 体外对痰液的作用 311
16.3 药理学 311
16.3.2 rhDNase在体内对痰液的作用 312
16.4 蛋白质生产和剂型 313
16.3.3 药动学和代谢 313
16.5.2 临床经验 314
16.5.1 适应证和临床剂量 314
16.5 临床应用 314
［阅读材料］ 316
致谢 316
16.5.3 安全性 316
16.6 总结 316
［参考文献］ 317
［答案］ 318
［自测题］ 318
17.2 生物学作用 319
17.1 引言 319
第17章 促卵泡激素（FSH） 319
17.4 重组FSH的生产 320
17.3 化学特性 320
17.5.3 重组FSH同工激素的药代动力学行为 321
17.5.2 重组FSH同工激素的生物学性质 321
17.5 同工激素 321
17.5.1 结构特性 321
17.6 药学配方 322
［阅读材料］ 323
17.7.1 与尿FSH制剂的差异 323
17.7 临床方面的问题 323
［答案］ 324
［自测题］ 324
［参考文献］ 324
18.1.2 药剂师需要的信息类型 325
18.1.1 来自药剂师的阻力 325
第18章 生物技术产品的调剂——操作处理、职业教育和产品信息 325
18.1 引言 325
18.1.4 药剂师和生物技术药物的处理 326
18.1.3 为药剂师提供的信息来源 326
18.2.1 温度要求 328
18.2 储存 328
18.2.2 药品以定量方式和在给药装置中保存 329
18.2.3 以静脉注射液形式保存 330
18.4 制备 331
18.3.2 旅行要求 331
18.2.4 避光 331
18.3 操作处理 331
18.3.1 混合和振摇 331
18.6 门诊病人／家庭护理的有关问题 332
18.5.3 输液 332
18.5 给药 332
18.5.1 给药途径 332
18.5.2 过滤 332
18.8 教育材料 333
18.7 费用的偿付和报销 333
18.6.1 对病人的评估和教育 333
18.6.2 监测 333
18.8.1 职业服务 334
［参考文献］ 336
［阅读材料］ 336
18.8.2 免费获得制造商服务的途径 336
18.8.3 互联网和生物技术信息 336
18.9 总结要点 336
［答案］ 337
［自测题］ 337
19.2 新型医药技术的价值 339
19.1 引言 339
第19章 医药生物技术的经济学前景 339
19.3 新技术经济分析的概况 341
19.4 药物经济学 342
［参考文献］ 344
［阅读材料］ 344
20.2.1 现代药物研究的周期和成本 345
20.2 药物研发和生物技术 345
第20章 发展中的生物技术产品 345
20.1 引言 345
20.2.2 生物技术药物研究中所应用的技术 347
20.2.3 各类应用生物技术开发并进行研究的药物分子 349
20.3.1 造血生长因子、干扰素和白介素 350
20.3 部分正在研发的蛋白质药物 350
20.3.2 酶 352
20.3.3 激素和生长因子 353
20.3.4 疫苗 354
20.4.1 治疗用单克隆抗体 356
20.4 单克隆抗体 356
20.3.5 重组可溶性受体 356
20.5 部分正在研发的核酸治疗药物 357
20.4.2 诊断用单克隆抗体 357
20.5.2 反义寡核苷酸 358
20.5.1 基因治疗 358
［阅读材料］ 359
20.7 总结 359
20.6 黏附分子、糖蛋白、糖类药物以及糖生物学其他产品的研发 359
20.6.1 糖生物学 359
20.6.2 纤连蛋白和纤连蛋白受体拮抗剂 359
［参考文献］ 360
索引 361