背景[1-7]
人血清白蛋白是人血漿中的蛋白質(zhì)，其非糖基化的單鏈多肽包含585個(gè)氨基酸，分子量為66kD。在血漿中其濃度為42g/L，約占血漿總蛋白的60%。在體液中人血清白蛋白可以運(yùn)輸脂肪酸、膽色素、氨基酸、類(lèi)固醇激素、金屬離子和許多治療分子等：同時(shí)維持血液正常的滲透壓。
在臨床上人血清白蛋白可用于治療休克與燒傷，用于補(bǔ)充因手術(shù)、意外事故或大出血所致的血液丟失，也可以作為血漿增容劑。人血清白蛋白是人血液中發(fā)現(xiàn)的在肝臟中產(chǎn)生的血清白蛋白。它是人血漿中最豐富的蛋白質(zhì)，它占血清蛋白的一半左右。白蛋白有轉(zhuǎn)運(yùn)激素，脂肪酸和其他化合物，緩沖pH，并維持滲透壓，以及其他功能。白蛋白在肝臟中作為前白蛋白合成，其具有在新生蛋白質(zhì)從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放之前被去除的N-末端肽。
產(chǎn)物前白蛋白又在高爾基體囊泡中裂解以產(chǎn)生分泌的白蛋白。白蛋白在肝臟中合成為前原白蛋白，其具有在新生蛋白質(zhì)從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放之前被去除的N-末端肽。產(chǎn)物前白蛋白又在高爾基體囊泡中裂解以產(chǎn)生分泌的白蛋白。白蛋白是可溶的單體蛋白質(zhì)，其包含約一半的血清蛋白質(zhì)。
白蛋白主要作為類(lèi)固醇，脂肪酸和甲狀腺激素的載體蛋白起作用，并且在穩(wěn)定細(xì)胞外液體積方面起作用。染色體4上該基因的突變導(dǎo)致各種異常蛋白質(zhì)。白蛋白是分子量為65,000的球狀未糖基化血清蛋白。從推定的“帽”位點(diǎn)到個(gè)poly（A）添加位點(diǎn)，人白蛋白基因長(zhǎng)度為16,961個(gè)核苷酸。HSA廣泛用于穩(wěn)定來(lái)自供體的血容量，但是對(duì)HIV和肝炎等污染的恐懼引起了對(duì)與天然血液相同的重組形式的極大興趣。
人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)是人血漿中含量最豐富的蛋白質(zhì),濃度可達(dá)42±3.5g/L。HSA提供80%的血漿膠體滲透壓(colloid osmotic pressure,COP),其臨床藥效主要為血容量擴(kuò)充、維持血漿膠體滲透壓和血液稀釋等。由于血液來(lái)源短缺等原因致使HSA供應(yīng)十分緊張,如何解決HSA的來(lái)源緊缺問(wèn)題已成為目前HSA研究的熱點(diǎn)。基于此,科研工作者主要圍繞以下兩個(gè)方面展開(kāi)研究,尋找HSA的替代品,一是利用聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)對(duì)非人源白蛋白進(jìn)行修飾以消除其免疫原性,但其安全性讓人擔(dān)憂；二是利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)重組人血清白蛋白(recombinant HSA,rHSA)。
應(yīng)用[8][9]
HSA臨床適應(yīng)癥廣泛,包括血容量不足、出血性休克、燒傷、白蛋白減少癥、急性肝損傷、腹水、外科手術(shù)、急性呼吸窘迫綜合征和血液透析等。
目前,HSA已在細(xì)菌、真菌、植物及動(dòng)物中成功表達(dá),但由于HSAI臨床應(yīng)用劑量較大(每次可達(dá)5-10g)和rHSA產(chǎn)率較低等原因,實(shí)現(xiàn)高純度、低成本的藥物級(jí)rHSA的大規(guī)模生產(chǎn)是個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。
此外,HSA的臨床應(yīng)用也存在一定局限性。如在燒傷、感染或失血等病理情況下,血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,毛細(xì)血管通透性增加,血容量下降,及時(shí)有效地進(jìn)行血容量擴(kuò)充非常重要。然而毛細(xì)管滲透性增加可加速HSA的血管外滲,導(dǎo)致HSA血容量擴(kuò)充作用維持時(shí)間較短,引起或加重組織水腫,不利于病情緩解。
采用PEG對(duì)HSA進(jìn)行共價(jià)修飾,PEG分子具有巨大的水化體積,與HSA偶聯(lián)后將賦予HSA較大的分子半徑,從而減少血管滲漏,增加外源性輸注的HSA的血管保留率使其充分發(fā)揮血容量擴(kuò)充作用；同時(shí)PEG修飾能顯著改善蛋白質(zhì)藥物的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì),對(duì)HSA進(jìn)行PEG修飾有望延長(zhǎng)其生物半衰期,降低用藥頻率,在藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)方面也具有一定意義。
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