[科普中国]-蛋白酶抑制剂

概述

蛋白酶是人类免疫缺陷病毒基因编码中的一种特异天冬酰蛋白酶，其作用是将基因和基因表达所产生的蛋白裂解，成为具有活性的病毒结构蛋白和酶，是HⅣ病毒复制的关键物质。蛋白酶抑制剂是一种治疗艾滋病的化学同类药物。

蛋白酶抑制剂属多肽类化合物，为抗HⅣ药物复合疗法重要组成部分，是90年代中后期的新产品，药物合成工艺难度大，也是导致目前抗HⅣ治疗费用居高不下的主要原因，被称为"必须跨越壁垒"。蛋白酶抑制剂主要有：奈非那韦、沙奎邦韦、茚地那韦、安泼那韦、利托那韦、洛匹那韦及复合制剂。1

作用特点是基于肽类的化合物，它们或竞争性抑制蛋白酶活性或作为互补蛋白酶活性点的抑制剂。这类药物能抑制蛋白酶的活性，其主要作用于艾滋病病毒复制的最后阶段，由于蛋白酶被抑制，使之从感染的CD4细胞核中形成DNA不能聚集和释放。1

作用机制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。

不良反应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。

相互作用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。

毒副作用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。

未来发展根据国家卫生部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。

种类Indinavir（茚地那韦，佳息患）

药理作用：—种特异性蛋白酶抑制剂，有效地对抗HⅣ-1。

药物剂型：胶囊200mg，400mg。

药理作用：—种特异性蛋白酶抑制剂，有效地对抗HⅣ-1。半衰期：1.8小时。

药物剂型：口服给药，胶囊400mg，200mg。

用法用量：推荐剂量为每8小时800mg口服，治疗开始时必须从每天2.4g开始。

副作用：恶心、腹泻、疲乏、肾结石、高胆红素血症、头痛、脂肪代谢障碍、高脂血症。

Saquinavir（沙奎那维）

药理作用：是一种强效和高选择性蛋白酶抑制剂。与其他核苷酸衍生物不同，不需经过代谢而直接起作用。半衰期：13.2小时；脑脊液与血清浓度比为>90。

药物剂型：胶囊200mg。

药物剂型：1200毫克，每天三次。

注意事项：空腹服药，每天饮水>2L，低脂肪高蛋白食物。

副作用：腹泻、头痛、腹胀、高脂血症、脂肪代谢障碍。

Ritonavir（利托那韦）

药理作用：是一种强效蛋白酶抑制剂。半衰期：3-5小时。

药物剂型：胶囊，l00mg。

用法用量：600mg口服，每日两次，与食物同服，可增强耐受性。为减少不良反应，建议逐渐加量。从每日300mg用起。与ddi同服间隔2小时以上。

副作用：腹泻、疲乏、集中力减退、高脂血症。

Nelfinavir（奈非那韦）

药理作用：是一种蛋白酶抑制剂。通过抑制多聚蛋白gag－pol的裂解，从而产生无感染性的病毒。半衰期：3.5～5小时。

药物剂型：片剂，250mg。

用法用量：推荐剂量，750mg每日三次或1250mg每日两次，与食物同服。

副作用：腹泻、疲乏、集中力减退、高脂血症。

Amprenavir（安普那韦）

药理作用：是一种蛋白酶抑制剂。通过抑制病毒编码的蛋白酶，导致处理gag和gag-pol无能，产生无功能病毒。

适应证：治疗HⅣ感染。

禁忌证：禁用于对其任何成分在临床上过敏的患者。

药物剂型：口服给药，胶囊，50mg、150mg，口服液，15mg/m1。

用法用量：有50mg和150mg两种，常规每次1200mg，每天2次。可与或不与食物一起同服，但不能与脂类同服。

副作用：恶心、腹泻、腹胀、皮疹。

Kaletra(Lopinavir十Ritonavir)

药理作用：为蛋白酶抑制剂。抑制细胞色素P450和糖蛋白蛋白转运系统。

药物剂型：口服给药，胶囊，133.3mg Lopinavir十33.3mg Ritonavir。口服液，80mg Lopinavir十20mg ritonavir，适合儿童使用。

用法用量：400mg Lopinavir十100mg ritonavir，每天两次，和食物一起服用。

注意事项：①转氨酶升高。②高血糖。③脂肪重新分布和脂质代谢异常。④血友病患者服用容易引起出血。⑤口服液可以延缓酒精代谢。⑥虚弱无力。⑦其他副作用：恶心、呕吐、腹泻。

生化试剂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。

PMSF

1）抑制丝氨酸蛋白酶（如胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，凝血酶）和巯基蛋白酶(如木瓜蛋白酶);

2）10mg/ml溶于异丙醇中；

3）在室温下可保存一年；

4）工作浓度：17~174ug/ml(0.1~1.0mmol/L);

5）在水液体溶液中不稳定，必须在每一分离和纯化步骤中加入新鲜的PMSF。EDTA

1）抑制金属蛋白水解酶；

2）0.5mol/L水溶液，pH8~9;

3）溶液在4℃稳定六个月以上；

4）工作浓度：0.5~1.5mmol/L. (0.2~0.5mg/ml);

5）加入NaOH调节溶液的pH值，否则EDTA不溶解。

胃蛋白酶抑制剂（pepstantin)

l）抑制酸性蛋白酶如胃蛋白酶，血管紧张肽原酶，组织蛋白酶D和凝乳酶；

2）1mg/ml溶于甲醇中；

3}储存液在4℃一周内稳定，-20℃稳定6个月；

4）1作浓度：0.7ug/ml（1umol/L)

5）在水中不溶解。

亮抑蛋白酶肽（leupeptin)

1）抑制丝氨酸和巯基蛋白酶，如木瓜蛋白酶，血浆酶和组织蛋白酶B;

2）lOmg/ml溶于水；

3）储存液4℃稳定一周，-20℃稳定6个月；

4）工作浓度0.5ug/ml。

胰蛋白酶抑制剂（aprotinin)

1）抑制丝氨酸蛋白酶，如血浆酶，血管舒缓素，胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶；

2）lOmg/ml溶于水，pH7~8

3}储存液4℃稳定一周，-20℃稳定6个月；

4）工作浓度：0.06~2.0ug/ml(0.01~0.3umol/L);

5）避免反复冻融：

6）在pH>12.8时失活。

蛋白酶抑制剂混合使用

35ug/ml PMSF………………………丝氨酸蛋白酶抑制剂

0.3mg/ml EDTA……………………金属蛋白酶抑制剂

0.7ug/ml胃蛋白酶抑制剂（Pepstatin）…………酸性蛋白酶抑制剂

0.5ug/ml亮抑蛋白肽酶(Leupeptin）…………广谱蛋白酶抑制剂