蛋白酶抑制剂的原理

蛋白酶抑制剂的原理

proteaseinhibitor从广义上指与蛋白酶分子活性中心上的一些基团结合，使蛋白酶活力下降，甚至消失，但不使酶蛋白变性的物质。从放线菌发酵液中分离到亮肽素、抗痛素、糜蛋白酶抑素、抑弹性蛋白酶醛、抑胃蛋白酶素、磷酰胺素等，能分别抑制胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、胃蛋白酶、金属蛋白酶等各种蛋白酶。都属于蛋白酶抑制剂。

HⅣ等 逆转录病毒基因编码的前体蛋白 需要在蛋白酶作用下裂解为功能性结构蛋白才能装配成完整病毒颗粒。蛋白酶抑制剂可与病毒蛋白酶催化基因结合抑制酶活性，导致蛋 白前体不能裂解和形成 成熟病毒体。Joan Stephenson博士在美国 医学会《医学新闻及观点》杂志上发表文章称，美国、加拿大及澳大利亚的研究者发现，一些接受抗HⅣ治疗的患者在服用蛋白酶抑制剂后出现了 脂肪的异常分布。

研究者发现，在服用3个月或以上蛋白酶抑制剂后，一部分患者在 体重不变的情况下，出现了脂肪 组织的异常沉积，其表现为“ 水牛背”（即颈底部的脂肪组织）、壶状腹或“ 满月脸”。而另外 一些患者在服用蛋白酶抑制剂后却出现了四肢或脸部的脂肪消耗。上述症状在柯兴 综合征患者中十分常见。该综合征是由于 血清 皮质酮异常升高引起的，但在这些患者中没有发现血清皮质酮升高的证据。引起脂肪异常沉积的蛋白酶抑制剂至少有4种：indinavir、nelfinavir、ritonavir和saquinavir。美国国家健康署（ NIH）的研究人员通过对10位出现腹围增大的患者进行CT扫描发现，在服用indinavir后，脂肪并不是沉积于 皮肤下，而是沉积在腹部脏器周围。蛋白酶抑制剂究竟是如何引起上述症状的原因尚不清楚。一些研究显示蛋白酶抑制剂可能会影响 代谢功能，引起 甘油三脂及 血糖的升高、 胰岛素抵抗以及 糖尿病，但在这些出现脂肪沉积的患者并没有发现这些异常。同样，脂肪沉积在 换药后是否是可逆的也尚不清楚。

因此研究者认为，应对这些药物开展长期的临床试验及售后监督，以弄清该合并症的 发生率以及可能的治疗方法。该品可与利托那韦结合使用以提高药效，用于治疗用其他抗 逆转录病毒疗法治疗无效的HⅣ。

美国疾病控制和预防中心Hoimberg等报告，使用蛋白酶抑制剂可增加HⅣ－1 感染者的 心肌梗死发病危险，尽管发生率并不高。蛋白酶抑制剂治疗HⅣ－1感染有效，但可增加 高脂血症和高血糖危险，并可导致 胰岛素抵抗。因此，有人担心，长期应用蛋白酶抑制剂会增加 心肌 梗死、 心绞痛和脑 血管意外发病危险。Hoimberg等在1993年1月至2002年1月期间对美国8个城市9个HⅣ诊所的5672例HⅣ－1感染患者进行了长期观察（17712．4人年）。病人平均年龄为42．6岁，其中男性占82%。Lancet 2002?360?1747　 结果显示，1996年开始应用蛋白酶抑制剂，数年后心肌梗死发病率有所增高（趋势检验，P=0．0125）。在3247例应用蛋白酶抑制剂的患者中，发生心肌梗死19例（1．42/1000人年），而在2425例未用蛋白酶抑制剂的患者中，只发生2例（0．046/1000人年）?比值比为7．1，95%CI为1．6～44．3；Cox比例危险模型—校正后危险率比为6．5，95%CI为0．9～47．8　。使用蛋白酶抑制剂种类对心肌梗死发病率无显著影响。共发生15例心绞痛，其中11例用蛋白酶抑制剂（比值比为1．93，95%CI为1．63～5．95）。发生脑血管意外14例，每组7例。研究者认为，蛋白酶抑制剂可增加心肌梗死发病危险，但心肌梗死发病率并不高，并且通常发生在有其他 心血管病危险因素的患者中，不要因此而给HⅣ－1感染患者停用蛋白酶抑制剂。及早戒烟、诊断和治疗高脂血症、改善胰岛素抵抗和降压治疗都可减少蛋白酶抑制剂的这一并发症。

根据国家卫生部2006年初公布的统计数字显示，截至2005年底，中国约有65万人感染艾滋病，且去年一年新发现艾滋病感染者约6万~8万人，平均每天新发现约200人。迅速扩大的病患者数量意味着迅速扩大的药品市场规模。

面对巨大的市场空间，国内抗艾药物生产企业却显得热情不足。政府对药物采用的招标制度，让企业的利润降到了最低点。为了争夺订单而大幅压价的结果，是企业自主研发 能力的降低。

作为一类重要的艾滋病药物，蛋白酶抑制剂市场可谓是一块诱人的大 蛋糕。然而尽管国外跨国公司在不断推出更新的蛋白酶抑制剂，并一直在抗艾药市场上领先，但国内市场却应者寥寥， 品种也寥寥。现阶段，经国家食品药品监督管理局批准生产的蛋白酶抑制剂仅有3个品种（具体 信息见附表）。以全国十六大 样本医院的统计数据为例，在2002~2005年间，蛋白酶抑制剂中仅茚地那韦进入了该统计之中，且均由 默沙东公司提供。这主要是由于蛋白酶抑制剂在合成工艺方面存在相当的难度，国外上市的蛋白酶抑制剂如沙奎那韦、茚地那韦、利托那韦等在国内都不同程度地存在化合物及制备工艺等方面的知识产权问题，因此，国内厂家暂时还无法仿制。

虽然国内抗艾药物市场在逐渐走向成熟，但在蛋白酶抑制剂领域，中国尚属于起步阶段。尽管今后随着其他蛋白酶抑制剂药物专利的到期，国内企业会争相仿制，品种也会增多，但竞争亦将更加激烈。届时，制药企业不仅要与进口药争市场，还要直面国内企业的竞争。因此，鉴于蛋白酶抑制剂的市场在整个艾滋病药物市场增长的驱动下在相应扩大这一趋势，国内抗艾滋病药生产企业不可对已取得的市场地位盲目乐观，应密切关注国际市场上的动态，积极应对最新研发动态和产品的挑战和冲击。

破碎细胞提取蛋白质的同时可释放出蛋白酶，这些蛋白酶需要迅速的被抑制以保持蛋白质不被降解。在蛋白质提取过程中，需要加入蛋白酶抑制剂以防止蛋白水解。以下列举了5种常用的蛋白酶抑制剂和他们各自的作用特点，因为各种蛋白酶对不同蛋白质的敏感性各不相同，因此需要调整各种蛋白酶的浓度。由于蛋白酶抑制剂在液体中的溶解度极低，尤其应注意在缓冲液中加人蛋白酶抑制剂时应充分混匀以减少蛋白酶抑制剂的沉淀。

胱蛋白酶抑制剂(tissueinhibitorofmatrixmetalloproteinases,TIMPs)是MMPs的特异性抑制剂,它可以共价键的形式与MMPs相结合成1：1复合体，特异性抑制MMPs的活性。正常情况下，MMPs和TIMPs相互作用，使ECM处于动态平衡中，MMPs活性增强或TIMPs活性降低都会破坏ECM的动态平衡，促进肿瘤的侵润和转移。目前报道的有至少4种：TIMP-1，TIMP-2，TIMP-3，TIMP-4。其中TIMP-2是MMP-2的特异性抑制剂，其可与活化的或无活性MMP-2结合，终止MMP-2的活动，有效的抑制MMP-2的胶原及明胶分解活性，抑制癌细胞转移及侵袭。许多研究表明，MMP-2和TIMP-2是2个与肿瘤侵袭性有关的指标，在细胞外基质合成及降解代谢平衡中起着至关重要的作用。肿瘤中MMP-2和TIMP-2之间平衡的打破是肿瘤进展的一个重要因素之一。