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肝素产量受生猪供应链影响?生物合成法或将解决这一难题

2020/08/14 13:30
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标签:肝素,产量,生物合成,抗凝

肝素是全球在产药物中,处方使用最广泛的生物药。肝素的强效抗凝活性和安全性,使其成为预防深静脉血栓形成和肺栓塞的首选药物。在临床上主要用于抗凝血、抗血栓治疗;同时也是生产低分子肝素等药物的原料,其临床效果明确,处方用量大。近年来,肝素一直备受关注但由于肝素主要从猪牛羊等动物的小肠等组织中提取,而适合于生产肝素的生猪产量有限,再加上非洲猪瘟等因素的影响,使得肝素产量大大受到限制,肝素价格也一直居高不下,肝素原料的短缺成为目前急需解决的问题之一。

加州大学圣地亚哥分校细胞与分子医学系Ryan J. Weiss博士等的一项研究发现,肝素与硫酸乙酰肝素生物合成的转录调节因子ZNF263(锌指蛋白263)。这一研究结果,标志着距离使用培养细胞制造肝素的目标,又靠近了一步。研究小组发现肝素生物合成中的一个关键基因 ZNF263 (锌指蛋白263),通过基因工程技术控制培养细胞系中的这种调节因子,为采用受控细胞培养安全生产肝素铺平道路。对于探索采用工业化方法生产肝素,意义重大。

研究者使用CRISPR/Cas9,在通常不产生肝素的人细胞系中使ZNF263发生突变。对该细胞系正常生成的硫酸乙酰肝素进行化学修饰,结果显示相关产物的反应性更接近于肝素。进一步实验证明ZNF263抑制与肝素生成相关的关键基因。对人白细胞基因表达数据的分析结果表明,肥大细胞中与体内生成肝素相关的ZNF263与嗜碱性粒细胞出现抑制。研究人员认为,在大多数细胞类型中,ZNF263似乎是肝素生物合成的活性抑制因子,在这些细胞中抑制ZNF263,能够通过生物合成生成肝素。这一发现,对最终实现肝素的生物合成具有重要意义,在工业中使用的细胞系(如通常无法产生肝素的CHO细胞)可以通过基因改造使ZNF 263失活,从而使它们像肥大细胞一样能够产生肝素,但是最后能不能成功,能不能达到量产,这也是一个需要时间进行考证的重大研究。

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