바이오의약품학

CHAPTER 1 바이오의약품의 개요 B
1.1 바이오의약품의 정의 2
1.2 바이오의약품의 특성 4
1.3 바이오의약품의 역사와 전망 4

CHAPTER 2 생명공학 관련 기술 12
2.1 핵산 관련 기술 14
1. 재조합 DNA 기술 14
1) 삽입 DNA 14
2) DNA 운반체 15
3) 숙주세포로의 유전자 도입 16
2. 중합효소연쇄반응(PCR) 18
1) 중합효소연쇄반응의 원리 18
2) 중합효소연쇄반응의 응용 19
3) 중합효소연쇄반응의 확장 19
3. 올리고뉴클레오타이드 관련 기술 2
1) 올리고뉴클레오타이드 합성 20
2) 안티센스 올리고뉴클레오타이드 21
3) 압타머 22
4) 리보자임 22
2.2 단백질 관련 기술 22
1. 단백질공학 22
1) 단백질공학을 이용한 재조합단백질의 생산 23
2) 효소공학 23
3) 융합단백질 24
4) 항체공학 24
5) 단백질 3차구조 분석 24
2. 펩타이드 화학 및 펩타이드 모방체 25
1) 펩타이드 화학 25
2) 펩타이드 모방체 26
3) 유사 펩타이드 26
4) 입체구조 제한 펩타이드 27
5) 펩타이드 모방체 등의 분자설계 27
3. 당생물학 27
1) 단백질의 당화 28
2) 치료용 당단백질의 당화 형태 29
3) 치료용 재조합단백질의 생산 30
2.3 세포 관련 기술 31
1. 세포배양 기술 31
1) 세포은행 31
2) 미생물 세포배양 32
3) 식물 세포배양 32
4) 동물 세포배양 32
5) 세포배양법 33
2. 하이브리도마 기술 35
2.4 바이오의약품 분석 기술 36
1. 전기영동법 36
2. 액체 크로마토그래피법 37
3. 면역분석법 38
4. 아미노산 분석법 38
5. 질량분석법 39
6. 원편광 이색성법과 광회전 분산법 40
7. 오염인자 분석법 40
2.5 의약품 개발에서의 생명공학의 역할 41
1) 의약품의 시험관 내 탐색 41
2) 초고속 탐색법 42
3) 합리적 약물 설계 42

CHAPTER 3 바이오의약품의 제조 44
3.1 바이오의약품의 원료 및 제조시설 46
3.2 바이오의약품의 하부 정제 공정 46
1. 바이오의약품의 오염인자 46
2. 하부 정제공정 47
1) 세포 분리 및 농축 공정 47
2) 크로마토그래피 공정 48
3. 기타 하부 공정에서 고려해야 할 사항 49
3.3 바이오의약품의 제형화 49
1. 부형제 49
2. 제형화 방법 50
3.4 바이오의약품의 약물동력학적 성상 51
1. 바이오의약품의 약동학적 성상 51
2. 바이오의약품의 약력학적 성상 52
3. 바이오의약품의 면역학적 성상 52
3.5 바이오의약품 제제의 투여 53
1. 투여방식의 개발 53
2. 속도조절 운반 방식 55
1) 바이오의약품의 화학적 변경 55
2) 개방형 약물 운반 도구 56
3) 폐쇄형 약물 운반 도구 56
3. 표적적중 운반 방식 57
1) 불용성 담체를 이용한 표적적중 57
2) 가용성 단백질을 이용한 표적적중 58
3) 면역리포좀을 이용한 표적적중 59

CHAPTER 4 유전자 치료제 62
4.1 유전자 치료와 체내 유전자 치료 64
4.2 질병에 따른 유전자 치료제의 적용 64
1. 단일 유전자 결함 질환의 치료 64
2. 종양 치료 65
1) 키메라 항원수용체 T 세포 67
2) 종양용해성 바이러스 69
4.3 유전자 전달방법 70
1. 비바이러스성 운반체를 이용한 전달방법 70
·직접 노출 유전자주입법(naked DNA injection) 70
·전기천공법(electroporation) 70
·유전자총을 이용한 입자충격법(particle bombardment ) 72
·리포좀 유전자(liposome-encapsulated DNA) 도입 72
2. 바이러스성 운반체를 이용한 전달방법 72
·레트로바이러스 72
·아데노바이러스 73
·아데노부속바이러스 73
·우두바이러스 73
4.4 임상시험 및 적용 73
4.5 유전자 치료제 각론 74
1) Talimogene laherparepvec (IMLYGIC) 74
2) Tisagenlecleucel (KYMRIAH) 74
3) axicabtagene ciloleucel (YESCARTA) 75
4) Voretigene Neparvovec-rzyl (LUXTURNA) 75

CHAPTER 5 세포 치료제 78
5.1 세포 치료제의 정의 및 기술 79
5.2 체세포 치료제 80
5.3 줄기세포 치료제 80
1. 배아줄기세포 치료제 81
2. 성체줄기세포 치료제 82
1) 조혈모줄기세포 치료제 82
2) 중간엽줄기세포 치료제 84
3) 신경줄기세포 85
3. 유도만능줄기세포(역분화줄기세포) 86
5.4 국내 세포 치료제 임상 개발 현황 88
5.5 생명체 복제기술 88
1. 생식 클로닝 기술 88
2. 치료 클로닝 기술 89
5.6 세포 치료제 각론 90
1) sipuleucel-T (PROVENGE) 90
2) azficel-T (LAVIV) 90

CHAPTER 6 백신 92
6.1 서론 93
6.2 기본적인 면역학적 원리들 94
1. 백신과 면역반응 94
2. 체액성 면역과 세포매개면역 94
3. 면역반응에 관련된 정보를 근거한 백신설계 97
4. 백신 투여 경로 97
6.3 전형적인 백신 제제들 97
1. 약독화, 사균 및 불활성화 세균 백신 99
2. 약독화 및 불활성화 바이러스 백신 99
3. 변성독소 및 기타 백신 제제들 100 6.
4 생명공학기법을 이용한 백신 개발 100
1. 유전자재조합 단위 백신 100
·임상적으로 안정한 백신 생산 101
·단위 백신의 대량 생산 101
·백신의 일관성 101
2. 펩타이드 백신 101
3. 생백신 운반체 103
4. 핵산 백신 103
6.5 제약학적 고려 사항 104
1. 백신의 생산 104
2. 면역보조제 106
1) 면역보조제의 작용 메커니즘 107
2) 무기물 면역보조제 107
6.6 백신 각론 107
1. 세균에 대한 백신 107
1) Anthrax Vaccine Adsorbed (BioThrax) 107
2) Cholera Vaccine Live Oral (VAXCHORA) 108
3) Haemophilus b Conjugate Vaccine (Tetanus Toxoid Conjugate) (HIBERIX) 108
4) Pneumococcal Vaccine, Polyvalent (PNEUMOVAX 23) 109
5) Pneumococcal 13-valent Conjugate Vaccine (Diphtheria CRM197 Protein) (PREVNAR 13) 109
6) Tetanus and Diphtheria Toxoids Adsorbed (TENIVAC) 110
2. 바이러스에 대한 백신 110
1) Hepatitis A Vaccine Inactivated (HAVRIX) 110
2) Hepatitis A Vaccine Inactivated (VAQTA) 111
3) Hepatitis A Inactivated & Hepatitis B (Recom-binant) Vaccine (TWINRIX) 112
4) Hepatitis B Vaccine (Recombinant) (ENGERIX-B) 112
5) Hepatitis B Vaccine (Recombinant), Adjuvanted (HEPLISAV-B) 113
6) Human Papillomavirus Bivalent (Types 16 and 18) Vaccine, Recombinant (CERVARIX) 113
7) Human Papillomavirus 9-valent Vaccine, Recom-binant (GARDASIL 9) 114
8) Influenza Virus Vaccine (FLUCELVAX) 114
9) Zoster Vaccine Live (ZOSTAVAX) 115
10) Zoster Vaccine Recombinant, Adjuvanted (SHINGRIX) 115
3. 세균-바이러스 복합백신 116
1) DTaP & Hepatitis B (Recombinant) & Inactivated Polio Virus Vaccine (PEDIARIX) 116

CHAPTER 7 재조합 림포카인 의약품 118
7.1 사이토카인과 림포카인 119
7.2 인터류킨 120
1. 인터류킨-1 120
2. 인터류킨-2 121
3. 인터류킨-3 123
4. 인터류킨-4 123
5. 인터류킨-5 123
6. 인터류킨-6 124
7. 인터류킨-11 125
8. 인터류킨-12 125
7.3 인터페론 125
1. 인터페론-α 127
2. 인터페론-b 129
3. 인터페론-g 129
7.4 종양괴사인자 129
7.5 림포카인 의약품의 변형 131
7.6 재조합 림포카인 의약품 각론 131
1. 인터류킨 관련 의약품 131
1) Aldesleukin (PROLEUKIN) 131
2) Denileukin Difititox (ONTAK) 132
3) Oprelvekin (NEUMEGA) 133
2. 인터페론 관련 의약품 133
1) Interferon-α2a (ROFERON-A) 133
2) Interferon-α2b (INTRON A) 134
3) Interferon-αn-3 (ALFERON N) 134
4) Interferon-αcon-1 (INFERGEN) 134
5) Peginterferon-α2a (PEGASYS) 135
6) Peginterferon-α2b (PEG-INTRON) 136
7) Interferon-b1b (BETASERON, BETAFERON) 136
8) Interferon-b1a (AVONEX, REBIF) 136
9) Peginterferon b-1a (PLEGRIDY) 137
10) Interferon-g1b (ACTIMMUNE) 138
3. 종양괴사인자 관련 의약품 138
Tasonermin (BEROMUN) 138

CHAPTER 8 재조합 호르몬 의약품 140
8.1 인슐린 142
1. 표준 인슐린 제제 144
2. 속효성 인슐린 제제 145
3. 중간 지속성 인슐린 제제 145
4. 지속성 활성 인슐린 제제 145
5. 인슐린 제형 및 투여 146
8.2 글루카곤 146
8.3 렙틴 147
8.4 성장호르몬 148
1. 성장호르몬의 생화학적 성상 148
2. 성장호르몬의 임상적 용도 149
3. 성장호르몬 제제 150
8.5 생식샘자극호르몬 150
8.6 자궁수축호르몬(옥시토신) 152
8.7 갑상샘호르몬 및 부갑상샘호르몬 153
8.8 재조합 호르몬 의약품 각론 154
1. 당 대사 관련 의약품 154
1) Recombinant Human Insulin (재조합 인간 인슐린) 154
2) Insulin Lispro (HUMALOG) 155
3) Insulin Aspart (NOVOLOG) 156
4) Insulin Glulisine (APIDRA) 156
5) Insulin Glargine (LANTUS) 156
6) Insulin Detemir (LEVEMIR) 157
7) Glucagon (GLUCAGON, GLUCAGEN) 157
8) Liraglutide (VICTOZA, SAXENDA) 158
9) Albiglutide (TANZEUM) 159
10) Dulaglutide (TRULICITY) 159
11) Teduglutide (GATTEX) 160
12) Metreleptin (MYALEPT) 161
2. 성장호르몬 관련 의약품 161
1) Somatropin 161
2) Somatrem (PROTROPIN) 163
3) Pegvisomant (SOMAVERT) 163
4) Tesamorelin (EGRIFTA) 164
3. 생식호르몬 관련 의약품 164
1) Follitropin-α (GONAL-F) 164
2) Follitropin-b (FOLLISTIM) 165
3) 생식샘자극호르몬 분비호르몬 (gonadotropin-releasing hormone) 작용제 165
4) Choriogonadotropin-α (OVIDREL) 167
5) Lutropin-α (LUVERIS) 167
6) 생식샘자극호르몬 분비호르몬 (gonadotropin-releasing hormone) 길항제 168
7) Oxytocin 168
8) Atosiban (TRACTOCILE, ANTOCIN) 169
4. 기타 호르몬 관련 의약품 169
1) Calcitonin (FORTICAL) 169
2) Teriparatide (FORTEO) 170
3) Preotact (PREOS) 170
4) Thyrotropin-α (THYROGEN) 171
5) Nesiritide (NATRECOR) 171

CHAPTER 9 재조합 성장인자 의약품 174
9.1 조혈 성장인자 175
1. 집락자극인자 175
2. 에리스로포이에틴 178
3. 트롬보포이에틴 181
9.2 조직세포 성장인자 181
1. 인슐린유사 성장인자 182
2. 상피세포 성장인자 183
3. 혈소판유래 성장인자 184
4. 형질전환 성장인자 184
5. 섬유아세포 성장인자 185
6. 혈관 내피세포 성장인자 185
7. 뼈형성단백질 186
9.3 재조합 성장인자 각론 187
1. 조혈 성장인자 관련 의약품 187
1) Filgrastim (NEUPOGEN) 187
2) Lenograstim (GRANOCYTE, NEUTROGIN) 188
3) Pegfilgrastim (NEULASTA) 188
4) Sargramostim (LEUKINE) 189
5) Molgramostim (LEUCOMAX) 189
6) Epoetin-α (EPOGEN, PROCRIT, EPREX) 190
7) Epoetin-b (NEORECORMON) 191
8) Epoetin-g (DYNEPO) 191
9) Darbepoetin-α (ARANESP) 191
10) Continuous Erythropoietin Receptor Activator (CERA) (MIRCERA) 192
11) Peginesatide (OMONTYS) 192
12) Romiplostim (NPLATE) 193
2. 조직 성장인자 관련 의약품 193
1) Mecasermin (INCRELEX) 193
2) Mecasermin Rinfabate (IPLEX) 194
3) Nepidermin (EGF, REGEN-D) 194
4) Becaplermin (REGRANEX Gel) 195
5) Palifermin (KEPIVANCE) 195
6) Dibotermin-α (INFUSE Bone Graft, INDUCTOS) 196
7) Eptotermin-α (OSIGRAFT, OPGENRA) 196
8) Cenegermin-bkbj (OXERVATE) 197

CHAPTER 10 단클론항체 기반 의약품 198
10.1 항체의 구조 및 기능 200
10.2 단일클론항체의 생산 201
10.3 단일클론항체의약품의 개량 201
1. 사람화 및 사람 항체의 생산 201
2. 항체의 결합부위 최적화 205
3. 이중특이성 항체 207
4. 항체접합체 207
5. 효능부위(Fc 영역)를 활용한 단백질의약품 208
10.4 항체의약품의 생산 209
10.5 단클론항체 기반 의약품의 분석 및 제형 210
10.6 단클론항체 기반 의약품 각론 21
1. 염증성 질환 관련 단클론항체 의약품 211
1) Etanercept (ENBREL) 211
2) Infliximab (REMICADE) 212
3) Adalimumab (HUMIRA) 213
4) Abatacept (ORENCIA) 214
5) Rilonacept (ARCALYST) 215
6) Certolizumab pegol (CIMZIA) 216
7) Golimumab (SIMPONI) 216
8) Canakinumab (ILARIS) 217
9) Tocilizumab (ACTEMRA) 218
10) Vedolizumab (ENTYVIO) 219
11) Sarilumab (KEVZARA) 220
2. 항암 관련 단클론항체 의약품 220
1) Rituximab (RITUXAN, MABTHERA) 220
2) Trastuzumab (HERCEPTIN) 222
3) Alemtuzumab (CAMPATH) 223
4) Ibritumomab tiuxetan (ZEVALIN) 223
5) Cetuximab (ERBITUX) 224
6) Bevacizumab (AVASTIN) 225
7) Panitumumab (VECTIBIX) 226
8) Ofatumumab (ARZERRA) 226
9) Ipilimumab (Yervoyⓡ) 228
10) Brentuximab vedotin (ADCETRIS) 229
11) Pertuzumab (PERJETA) 229
12) Ziv-Aflibercept (ZALTRAP) 231
13) Ado-trastuzumab emtansine (KADCYLA) 231
14) Obinutuzumab (GAZYVA) 232
15) Ramucirumab (Cyramzaⓡ) 233
16) Siltuximab (SYLVANT) 234
17) Blinatumomab (BLINCYTO) 234
18) Daratumumab (Darzalex) 235
19) Elotuzumab (EMPLICITI) 236
3. 면역관문억제 관련 단클론항체 의약품 237
1) Pembrolizumab (KEYTRUDA) 237
2) Nivolumab (OPDIVO) 238
3) Atezolizumab (TECENTRIQ) 238
4) Avelumab (BAVENCIO) 239
5) Durvalumab (IMFINZI) 239
4. 기타 질병 관련 단클론항체 의약품 240
1) Abciximab (ReoProⓡ) 240
2) Capromab pendetide (PROSTASCINT) 241
3) Basiliximab (SIMULECT) 241
4) Palivizumab (SYNAGIS) 242
5) Digoxin Fab (DIGIFAB) 242
6) Alefacept (AMEVIVE) 243
7) Omalizumab (XOLAIR) 243
8) Natalizumab (TYSABRI) 244
9) Ranibizumab (LUCENTIS) 245
10) Eculizumab (SOLIRIS) 245
11) Ustekinumab (STELARA) 246
12) Denosumab (PROLIA) 247
13) Belimumab (BENLYSTA) 248
14) Belatacept (NULOJIX) 249
15) Aflibercept (EYLEA) 249
16) Raxibacumab (ABTHRAX) 250
17) Obiltoxaximab (ANTHIM) 251
18) Emicizumab-kxwh (HEMLIBRA) 252
19) Ibalizumab-uiyk (TROGARZO) 252

CHAPTER 11 재조합 효소 의약품 254
11.1 효소보충요법 256
1. 중증 복합면역결핍증 256
2. 고셔병 256
3. 파브리병 257
4. 폼페병 257
5. 헐러증후군 257
6. 헌터증후군 258
7. 모르쿠오증후군258
8. 마로토-라미증후군 258
9. 혈우병 258
10. 단백질 C 결핍증 259
11.2 효소치료요법 260
1. 혈전용해효소 260
2. DNA 분해효소 261
3. L-아스파라기네이스 262
4. 요산산화효소 262
11.3 재조합 효소 의약품 각론 262
1. 효소보충요법 관련 의약품/ 262
1) Pegademase bovine (ADAGEN) 262
2) Elapegademase-lvlr (REVCOVI) 263
3) Imiglucerase (CEREZYME), Taliglucerase-α (ELELYSO) 및 Velaglucerase-α (VPRIV) 264
4) Agalsidase-α (REPLAGAL) 및 Agalsidase-b (FABRAZYME) 265
5) Alglucosidase-α (MYOZYME, LUMIZYME) 265
6) Laronidase (ALDURAZYME) 266
7) Aldursulfase (ELAPRASE) 267
8) Elosulfase-α (VIMIZIM) 267
9) Galsulfase (NAGLAZYME) 268
10) Vestronidase alfa-vjbk (MEPSEVII) 268
11) Asfotase alfa (STRENSIQ) 269
2. 효소치료요법 관련 의약품 269
1) Factor VIIa (NOVOSEVEN) 269
2) Antihemophlic factor 270
3) Coagulation Factor XIII A Subunit (Recombinant) (TRETTEN) 271
4) Antihemophilic Factor (Recombinant), PEGylated (ADYNOVATE) 271
5) Antihemophilic Factor (Recombinant), Glyco PEGylated-exei (ESPEROCT) 272
6) Coagulation factor IX 272
7) Coagulation Factor IX (Recombinant), Fc Fusion Protein (ALPROLIX) 273
8) Coagulation Factor IX (Recombinant), Albumin Fusion Protein (IDELVION) 273
9) Coagulation Factor IX (Recombinant), Glyco-PEGylated (REBINYN) 273
10) Drotrecogin-α (XIGRIS) 274
11) Alteplase (ACTIVASE) 274
12) Reteplase (RETAVASE) 275
13) Tenecteplase (TNKASE) 276
14) Ocriplasmin (JETREA) 276
15) Dornase-α (PULMOZYME) 276
16) Asparaginase (ELSPAR, ERWINAZE) 277
17) Pegaspagase (ONCASPAR) 277
18) Calaspargase pegol-mknl (ASPARLAS) 278
19) Rasburicase (ELITEK) 278
20) Pegloticase (KRYSTEXXA) 279
21) Glucarpidase (VORAXAZE) 279

CHAPTER 12 재조합단백질 저해제 의약품 280
12.1 혈액단백질 저해제 281
1. 트롬빈 저해제 281
2. 혈소판 수용체 저해제 281
3. C1 에스터레이스 저해제 282
4. α1-단백질분해효소 저해제 282
12.2 기타 단백질 저해제 282
1. 인터류킨-1 수용체 길항제 282
2. 아세틸콜린 분비 저해제 282
3. 사람면역결핍바이러스 저해제 283
12.3 재조합단백질 저해제 의약품 각론 283
1. 혈액단백질 저해제 관련 의약품 283
1) Eptifibatide (INTEGRILIN) 283
2) Lepirudine (REFLUDAN) 284
3) Bivalirudine (ANGIOMAX) 284
4) Desirudine (IPRIVASK) 285
5) Antithrombin III (ATRYN) 285
6) C1 esterase inhibitor (CINRYZE, BERINERT) 286
7) Ecallantide (KALBITOR) 286
8) C1 Esterase Inhibitor (Recombinant)(RUCONEST) 287
9) C1 Esterase Inhibitor Subcutaneous (Human) (HAEGARDA) 287
10) α1-Protease inhibitor 288
2. 기타 단백질 저해제 관련 의약품 288
1) Anakinra (KINERET) 288
2) Botulinum Toxin A 289
3) Botulinum Toxin B (Rimabotulinumtoxin B) 290
4) Enfuvirtide (FUZEON) 291