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为什么 GLP-1 类药物制造需要全新的生物制药方法

  • 为什么 GLP-1 类药物制造需要全新的生物制药方法
为什么 GLP-1 类药物制造需要全新的生物制药方法

随着生活方式的改变和饮食结构的变化,中国地区肥胖和超重人群快速增加,对有效体重管理药物的需求也随之上升。面对这一巨大市场需求,传统的 GLP-1 药物生产模式已经显示出难以满足未来增长的局限性,行业亟需全新的生物制药思路来提升供应效率和制造能力。

 

中国国家卫健委发布的《成人营养改善指南(2024 版)》显示,中国成年人中有 34.3% 超重,16.4% 处于肥胖状态,这意味着亿万级人群面临体重相关健康风险,包括心血管疾病、糖尿病等慢性病的风险明显增加。减重不仅有助于改善整体健康,还被纳入国家健康治理体系的一项重要举措,并被纳入健康中国 2030”行动计划中,旨在遏制肥胖率增长趋势、改善因体重问题带来的健康负担。

 

GLP-1(胰高血糖素样肽-1)是一种在进食后由胃肠道分泌的肽类激素,能够促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素释放,帮助维持血糖稳态;同时它还能减缓胃排空、降低食欲、减少食物摄入。因此,GLP-1 成为治疗肥胖和代谢紊乱的理想药物靶点。

 

近年来,中国先后批准了多款 GLP-1 受体激动剂用于临床治疗。例如,国内本土研发的利鲁平(GLP-1 类药物)于 2023 年获批,随后诺和诺德的司美格鲁肽(商品名 Wegovy)也在 2024 年获得批准并进入中国市场,用于糖尿病和体重管理。双靶点药物如替尔泊肽也获批用于相关适应症,其更复杂的机制有望在未来进一步提升疗效。

 

市场数据显示,中国的肥胖治疗药物市场从 2018 年的约 0.5 亿元人民币增长至 2024 年的约 4.2 亿元人民币,并预计到 2028 年将进一步增长至约 12.2 亿元人民币,到 2034 年有望达到近 80 亿人民币规模。GLP-1 类药物在整体肥胖治疗市场中的占比也在快速扩大,有望从 2024 年的约 9.1% 提升至 2034 年的 70% 以上。

 

尽管需求迅猛增长,但 GLP-1 药物的制造却面临一系列技术和产业瓶颈。现有的生产工艺主要包括两类:一种是基于微生物发酵与化学修饰的生物制造流程;另一种是固相肽合成技术,各有优缺点却都难以实现大规模高效供应。

 

在生物发酵路线中,生产通常以工程化酵母为生产主体,通过发酵获得 GLP-1 前体,再经过复杂的提取、纯化和化学修饰步骤得到活性药物分子。这一过程受限于发酵条件波动、工艺放大困难以及监管要求对 GMP(药品生产质量管理规范)的严格执行,使得生产周期长、成本高、批次间一致性难以保证。

 

固相肽合成技术则通过化学方法一段一段地合成肽链,控制精确度高,但需要大量使用有机溶剂,如二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和二氯甲烷等,这些溶剂不仅对环境不友好,还存在毒性风险,因此难以推动大规模绿色化生产。

 

试图将发酵与固相合成结合的混合工艺在理论上看似可行,但在工业规模化生产中却面临可放大性差、流程衔接复杂等局限,尚未成为主流解决方案。

 

这意味着,传统的批次式生产模式已难以支撑未来市场对 GLP-1 药物规模化、长期稳定供应的需求。在全球药品供应短缺的背景下,这一矛盾显得尤为突出:一方面患者对 GLP-1 药物的期待不断提高,另一方面供应链的脆弱性也可能导致临床可及性受限。

 

为应对这一挑战,业界正在探索更先进的制造模式,其中 连续化制造 被认为是未来的重要方向。连续化流程能够实现实时监控、稳定产量和高效利用原料,从而提高生产效率、降低单位成本,并减少对环境的影响。某些制药企业已开始应用连续合成和模块化制造技术,使溶剂消耗和废弃物排放减少约 40%,并为大规模及快速供应提供更强支撑。

 

除了生产工艺本身的革新,人工智能(AI)与机器学习技术的引入也将推动 GLP-1 类药物的研发和生产数字化转型。通过算法优化分子设计、预测蛋白稳定性以及指导制造工艺参数的选择,可加速从研发到市场的时间,同时也有望带来口服可用的 GLP-1 创新剂型等新型治疗方案,从而进一步改善患者体验。

 

另一方面,国内生物科技企业也正加速布局这一领域。随着司美格鲁肽专利到期临近,国内多家企业已展开仿制药和创新药的研发竞赛。这不仅有望缓解外部依赖,还将助力本土制造能力提升,推动中国在全球代谢病药物创新与生产链中的地位。

 

尽管目前依然存在技术与监管挑战,GLP-1 药物的制造革新已成为行业共识。肥胖不仅是个人健康问题,更是影响社会生产力和公共医疗资源的重要议题。在中国及全球范围内,应对这一复杂挑战需要多方协同,不仅包括新药研发,还包括面向未来的高效、安全、绿色制造体系建设。

 

从更广义的产业视角看,GLP-1 药物制造的创新,正代表着 生物制药产业从传统批次式生产向精准连续化制造转型的趋势。这个趋势不仅关系到一个单一药物类别的供应能力,更预示着未来医药产业竞争力的核心方向。