图1 通过ELPfusion方法精准设计IFN-ELP
近年来，生物学和化学生物学的快速发展极大地推动了蛋白质药物的研发，越来越多的蛋白质药物被FDA批准用于疾病的治疗。与小分子药物相比，蛋白质药物具有高特异性和高活性等优点。但是，大多数蛋白质药物在体内的循环半衰期短，需要频繁、大剂量静脉给药（经常每天一次），副作用大，给病人带来沉重的经济负担，病人依从性差。一个重要实例是干扰素a（IFN-a），目前在临床上广泛用于治疗病毒性疾病（乙肝、丙肝及生殖器疣等）和癌症（黑色素瘤、淋巴癌、肾癌、毛细胞白血病等），但是它的循环半衰期较短（4-8小时），需要每天或一周三次大剂量给药，副作用较大，治疗效果差。
用聚乙二醇（PEG）修饰蛋白质药物（PEGylation）或用人源白蛋白（HSA）融合蛋白质药物（Albufusion）是提高蛋白质药代的常用方法，但是具有明显的缺点，如：产物的生物活性大幅度降低；生产工艺复杂；产率低；成本高等。因此，如何提高蛋白质药代和药效是一个极具挑战性的生物医药问题。
高卫平研究组创造性地通过基因工程技术将ELP与IFN-a融合，使用大肠杆菌、制备出IFN-ELP融合蛋白，产率高，成本低，并且较好地保持了IFN-a的生物活性（41%）。IFN-ELP的半衰期是IFN-a的28倍，在肿瘤中的浓度高达IFN-a的66倍。小鼠肿瘤模型上的药效测试表明，IFN-ELP几乎完全抑制了肿瘤的生长，而IFN-a仅能轻微地抑制肿瘤的生长（图2a，2c）。
IFN-a对照组中小鼠的中值存活率仅为42天，但是IFN-ELP治疗组中小鼠的中值存活率明显延长至87天（图2b）。这些研究结果初步表明，ELPfusion有望替代PEGylation和Albufusion等现有方法成为提高蛋白质药代和药效的新方法，通过该方法可以研发出更多更好的创新生物药物用于癌症、肝炎等重大疾病的治疗。
图2 (a) 肿瘤生长抑制率；(b) 小鼠存活率；(c) 小鼠肿瘤生长实物图
高卫平研究组的主要研究方向是生物材料与纳米医学，研究重点之一是设计合成下一代蛋白质偶联物（protein conjugates）用于疾病的诊断与治疗。该研究工作得到国家自然科学基金面上（21274043）和重点项目（21534006）的资助。
