人血清白蛋白(human Serum Albumin,hSA)作為人血漿中含量最豐富的蛋白,是激素、脂類等物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)載體,其主要生理功能是調(diào)節(jié)血漿pH值和維持血漿滲透壓。我國(guó)白蛋白批簽發(fā)量從2016年的400噸增長(zhǎng)至2022年的650噸,臨床需求量巨大,超六成依賴進(jìn)口。國(guó)際上從1981年以來(lái)試圖利用重組人血清白蛋白取代血漿來(lái)源人血白蛋白,但因?yàn)榘踩、?guī);统杀镜绕款i至今沒(méi)能進(jìn)入市場(chǎng)。
安睿特的重組人白蛋白(rHA)是利用基因重組技術(shù)從畢赤酵母中表達(dá)純化得到的,酵母真核表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)rHA能夠具備高純度、低成本、超大規(guī)模的生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),分子結(jié)構(gòu)上與人肝臟新生的血清白蛋白幾乎完全一致,并且不含有動(dòng)物源成分,從源頭上避免了血源匱乏的影響與免疫原性問(wèn)題,杜絕了病毒污血源性染問(wèn)題。批穩(wěn)定性高,可作為輔料替代血清來(lái)源白蛋白,在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有多種應(yīng)用。
白蛋白在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用
1、用于促進(jìn)干細(xì)胞生長(zhǎng)
白蛋白是細(xì)胞培養(yǎng)基的常見(jiàn)成分,它可以促進(jìn)多種類型細(xì)胞的生長(zhǎng),可促進(jìn)人類干細(xì)胞的高度可重復(fù)分化,如間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC),胚胎干細(xì)胞(ESC),誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)和免疫細(xì)胞等。
白蛋白在干細(xì)胞培養(yǎng)中的生理功能較多,包括:
(1)充當(dāng)豐富的營(yíng)養(yǎng)源,確保條件滿足干細(xì)胞增殖。
(2)能夠作為自由基清除劑、重金屬螯合劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等消除毒素以及蛋白酶等物質(zhì),減少其對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的不良影響。
(3)還可與維生素或激素等藥物相結(jié)合,進(jìn)而進(jìn)入細(xì)胞中,提升細(xì)胞的生長(zhǎng)速度。
(4)與金屬或其他有益分子實(shí)體的運(yùn)輸和絡(luò)合,為持續(xù)細(xì)胞活力創(chuàng)造了理想的微環(huán)境。
(5)能夠在凍存過(guò)程中保持干細(xì)胞的活性。
2、減小細(xì)胞培養(yǎng)中的物理?yè)p傷
真核細(xì)胞,尤其是哺乳動(dòng)物細(xì)胞,在生物反應(yīng)器環(huán)境中容易受到物理應(yīng)激的影響。白蛋白可保護(hù)生物反應(yīng)器中的真核細(xì)胞減少損傷。有證據(jù)表明,少量使用(1 g/L)白蛋白可以顯著減少中試氣升式生物反應(yīng)器或無(wú)泡曝氣膜生物反應(yīng)器中哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)物中的細(xì)胞裂解。白蛋白還可與其他添加劑一起使用,例如消泡劑和作為剪切保護(hù)劑的普蘭尼克,以獲得最佳效果,F(xiàn)在人們普遍認(rèn)為白蛋白可能會(huì)影響細(xì)胞培養(yǎng)的物理化特性,以防止細(xì)胞物理?yè)p傷。
3、用作生物制品的穩(wěn)定劑或保護(hù)劑
人血白蛋白在生物藥物中除了作為細(xì)胞培養(yǎng)基的主要添加成分外,另一個(gè)重要的用途是用作生物制品的穩(wěn)定劑或保護(hù)劑,以穩(wěn)定或保護(hù)其有效成分,防止其降解或失去活性。尤其是在凍干制品中,能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)的活性起到很好的保護(hù)作用。
白蛋白可用于維持疫苗穩(wěn)定性,使用白蛋白可在生產(chǎn)和處理過(guò)程中防止疫苗受到物理?yè)p傷,同時(shí)可將白蛋白的高熱穩(wěn)定性拓展至其共同配制的疫苗中,保持疫苗的效力和療效。因此白蛋白是一種在維持疫苗產(chǎn)品穩(wěn)定性方面的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證且安全的輔料。
4、用作血容量擴(kuò)張劑和輔助治療劑
白蛋白可作為血漿容量擴(kuò)充劑及臨床急救藥品,廣泛用于失血?jiǎng)?chuàng)傷、燒傷引起的休克,肝硬化及腎病引起的水腫或腹水;可用于治療低蛋白血癥、新生兒高膽紅素血癥、腦水腫及損傷引起的血壓升高等并發(fā)癥;還可在血液透析、燒傷等治療過(guò)程中發(fā)揮輔助作用;同時(shí)白蛋白有運(yùn)輸和解毒功能,并對(duì)球蛋白起到一定的穩(wěn)定作用。
5、用于醫(yī)療器械涂層
使用重組人白蛋白對(duì)生物相容性醫(yī)療器械涂層,由于白蛋白的天然特性,其被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械行業(yè),例如用作透析時(shí)使用的支架和導(dǎo)管的涂層,以提高其生物相容性。
rHA與聚乙二醇(PEG)組成聚合物水凝膠已經(jīng)成為醫(yī)療器械領(lǐng)域里的新成員,當(dāng)這兩種成分結(jié)合時(shí),快速的交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生水凝膠基質(zhì),具有強(qiáng)固的黏附性,這項(xiàng)技術(shù)讓外科醫(yī)生針對(duì)患者的胸腔手術(shù),肺部漏氣癥狀等可以進(jìn)行更有效的手術(shù)。另外,由于重組蛋白的重組性質(zhì),可以排除人源性病原體和病毒的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步保證了產(chǎn)品的安全性。