【2019年整理】基因工程制药技术研究进展

1、基因工程制药技术研究进展信息检索课程（综述）中文摘要以DNA重组技术为核心的现代生物技术是一个正在不断发展的高技术综合体 系,也是国际上优先发展的高技术领域之一。自20世纪70年代基因工程诞生以来, 最先应用基因工程且目前最为活跃的研究领域便是医药科学。DNA重组技术不仅直接提供干扰素、红细胞生成素（EPO）等基因工程药物，供临床治疗使用，提高对恶 性肿肿瘤、心脑血管病、重要传染病和遗传病的防治水平，而且也广泛应用于改造 已有的抗生素和生物制品等传统医药工业。基因工程药物已形成一个巨大的高新 技术产业 关键词 基因工程，药物，研究，发展信息检索课程（综述）外文摘要Title Gen etic

2、engin eeri ng pharmaceutical tech no logy Research progresAbstractWith recomb inant DNA tech no logy as the core of moder n biological tech no logy is a continu ous developme nt of high tech no logy in tegrated system, is also the intern ati onal priority developme nt of one of the high tech no logy

3、 fields. Since the 1970 s gen etic engineering since birth, the first application of genetic engineering and now the most active field of research is medical scie nee. Recomb inant DNA tech no logy not only directly provide interferon, erythropoietin (EPO), and other genetic engineering drugs for cl

4、inical use, improve the malignant swollen tumor, cardio-cerebrovascular disease, important infectious disease and genetic disease prevention level, but also widely used in rec on structi on of the exist ing an tibiotics and biological products, and other traditi onal Chin ese medici ne in dustry. Ge

5、n etic engin eeri ng drugs has formed a huge new and higl tech no logy in dustries.Keywords Gen etic engin eeri ng, medici ne, research, developme nt目录1引言 12基因工程 12.1基因 12.2基因工程 12.3基因工程药物 13基因工程制药的技术 23.1发酵培养 23.2转基因植物 23.3转基因动物 23.4基因治疗 24基因工程制药技术的用 24.1生理活性物质的生产 24.2抗体的生产 24.3疫苗的生产 35我国基因工程制药现状 3

6、6前景展望 4参考文献 51引言1953年Waston和Crick发现遗传物质DNA的双螺旋结构,给整个生物学乃 至整个人类社会带来了一场革命 。此后,一系列有关遗传信息即基因研究的成 果很快地向应用和开发拓展。1973年Cohen等首次实现体外基因转移，1977年 Boyer首次获得生长激素抑制因子的克隆，1982年第一个基因工程重组产品人胰岛素被批准应用。迄今为止，已有50多种基因工程药物上市，近千种处于 研发状态。基因工程药物已形成一个巨大的高新技术产业，产生了不可估量的社会效益和经济效益。2基因工程2.1 基因基因是脱氧核糖核酸（DNA分子上的一个特定片段。不同基因的遗传信息，存 在于

7、各自片段上的碱基排列顺序之中。基因通过转录出的信使使核糖核酸（mRNA知道合成特定的蛋白质，使基因得以表达 【2】。2.2 基因工程基因工程是利用重组DNA技术，在体外对生物的基因进行改造和重新组合， 然 后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出需要的 基因产物【3】。2.3基因工程药物基因工程药物又称生物技术药物，是根据人们的愿望设计的基因，在体外剪切组 合，并和载体DNA连接，然后将载体导入靶细胞（微生物、哺乳动物细胞或人体组 织靶细胞），使目的基因在靶细胞中得到表达，最后将表达的目的蛋白质纯化及 做成制剂,从而成为蛋白类药或疫苗。基因工程药物的本质是蛋白质，生产基

8、 因工程药物的方法是：将目的基因连接在载体上，然后将导入靶细胞（微生物、 哺乳动物细胞或人体组织靶细胞），使目的基因在靶细胞中的到表达，最后将表 达的目的蛋白质提纯做成制剂，从而成为蛋白类药或疫苗。若目的基因直接在人 体组织靶细胞表达，就称为基因治疗。3基因工程制药的技术3.1 发酵培养利用微生物发酵、动物细胞培养是目前工业化生产基因工程药物的最主要方法。5许多活性多肽和蛋白质具有治疗和预防疾病的作用，但在组织细胞内产量极微 采用常规方法很难获得足够量以供临床应用。基因工程则突破了这一局限性，可大量生产这类多肽和蛋白质，迄今已成功地生产出胰岛素、干扰素、生长激素、 生长激素释放抑制因子等百余种

9、产品，其中许多已成为临床治疗的有力武器，并 创造了显著的经济效益。3.2 转基因植物利用转基因植物生产基因工程疫苗，是将抗原基因导入植物，让其在植物中表达， 人或动物摄入该植物或其中的抗原蛋白质，以产生对某抗原的免疫应答。转基 因植物生产疫苗的研究主要集中在烟草、马铃薯、蕃茄、香蕉等植物。3.3 转基因动物把外源基因导入动物的受精卵里，再将这一受精卵接种到借腹怀孕的寄养雌性动物的子宫内，使之发育繁殖。这样生育的动物为转基因动物。3.4 基因治疗直接向人体靶细胞或组织中引入外源基因，以纠正或补偿基因的缺陷，关闭或抑制异常表达的基因，从而达到治疗的目的。8应用对象是那些现有方法尚无法治疗的疾病。方

10、法有四类：体外原位治疗、体内基因治疗、反义疗法和核酶的基因治疗。4基因工程制药技术的应用9-20基因工程技术在医药工业中最重要的应用是新药的研究、开发、生产和改造传统药物。目前，通过基因工程技术已经能够获得以前由于材料来源困难或制造技术问题无法生产的药物，主要有生理活性物质、抗体、疫苗3大类。4.1生理活性物质的生产利用基因工程技术已能够生产激素类药物、细胞因子类药物、重组溶血栓类药物等。如胰岛素、重组人生长激素、重组人促卵泡激素、干扰素、集落刺激因子、白细胞介素、肿瘤坏死因子、趋化因子、转化生长因子B、生长因子、重组链激酶及重组组织型纤维酶原激活剂等。4.2抗体的生产基因工程抗体又称重组抗体

11、，是指利用重组DNA及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配，经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子，被广泛应用于疾病的临床诊断、预防和治疗及基础理论研究等领域。 自从基因工程抗体技术诞生以来， 它的发展经历了好几个阶段。主要包括完整的 抗体分子、抗体可变区Fv、单链抗体ScFv、抗原结合片段Fab以及其它为改善 抗体药物的某些性质而产生的各种抗体衍生物。1984年，Morrison等人将鼠单抗可变区与人IgG恒定区在基因水平上连接在一起，成功构建了第一个基因工 程抗体。此后，各种基因工程抗体大量涌现。它们已用于肿瘤、病毒病、自身免 疫病、哮喘及心血管疾病等的治疗，如用于

12、治疗B细胞淋巴瘤的抗CD20嵌合抗体Rituxima b，用于治疗自身免疫病的抗 TNF- a单抗Infliximab 。4.3疫苗的生产基因工程疫苗是将病原体的编码保护性抗原的基因片段克隆入表达载体，用以转染细胞或真核细胞微生物及原核细胞微生物后得到的产物或者将病原的 毒力相关基因删除掉，使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗。其包括基因工程亚单位疫苗、基因缺失活疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、转基因植物疫 苗等。和传统疫苗相比，基因工程疫苗有许多优点：（1）具有可靠的安全性和有 效性；（2）易于大规模使用；（3）生产成本低5我国基因工程制药现状与发达的国家相比，我国基因工程研究起步较晚，但

13、政府对于发展生物技术给予 了足够的重视，把生物技术研究放在高新技术领域的首位。我国第一个进入产业 的基因工程药物IFN a11989年经卫生部批准获新药证书,随之IFN a1b,IFN a2a型也获得卫生部批准，并生产投放市场。这标志着我国基因工程制药的研 究和开发已跻身于世界先进国家行列。乙型肝炎表面抗原基因工程疫苗已在我国 研制成功,1991年完成中试，已形成一定规模的生产能力，经临床试验抗体阳转 率达100%这是我国投放市场的第一种高新技术疫苗。1994年IL 22也获卫生部新药证书,基因工程hGH,t PA,hEGF,EPO? 10几种蛋白质或多肽药物也已 投入生产。在2009年甲型H

14、1N1流感病毒流行时，我国也率先利用基因工程生产 出了流感疫苗。6前景展望基因工程制药已经成为本世纪增长最快的行业之一，因其具有高效性和安全 性，未来制药行业，基因工程药物将会占有越来越大的比重 。目前，世界各国 都将基因工程及其逐渐加速的产业化进程视为国民经济的新增长点，展开了激烈的市场竞争。欧美等生物技术先进国家有大批学者从事生物药品与基因产品研 究与开发。经过20多年的发展，我国基因工程制药已取得了可喜的成绩。 然而, 我们应清醒的认识到我们与发达国家的差距 ，如拥有自主知识产权的品种少， 多为仿制药品等问题。生物制药属于典型的“高投入、高风险、高产出、长周期”行业，这些特点造就了生物医

15、药企业的发展不平衡。对于目前国内的生物医药企业来说，竞争趋向于新技术与新领域，因此具备创新能力、拓展融资渠道至关重要。参考文献:1 张恒.生物化学与分子生物学.河南：郑州出版社，2007.2 张恒.生物化学与分子生物学.河南：郑州出版社，2007.3 1Geo G,DNA重组技术J国外医学：预防、诊断、治疗用生物制品分册,1995,18(5):215216.4 钟卫鸿.j基因工程技术M.北京：化学工业出版社，2007 陆德如，陈永青.j基因工程M.北京：化学工业出版社，2002刘昕，孙国红.孙亦群.制药新技术与新工艺的应用J.中国药业,2004，26( 5).7 杨晶，李天航，熊丽东，等.植物

16、生物反应器的研究进展J.生物工程学报,2009,25(5)8 吴梧桐.基因工程药物M.北京：人民卫生出版社,19969 周珮.生物技术制药M.北京：人民卫生出版社，2007:63- 111.10 李德山.基因工程制药M.北京：化工工业出版社，2010:173- 197.411 肖红卫，郑新民，陈思怀,等.华中农业大学学报，2006, 25(1):17017312 刘忠华,宋军,王振坤,等.科学通报,2008, 53(5): 556560.13 孙新明，魏泓，赵永聚，等.西南大学学报(自然科学版),2007,29(6): 7781.14 张部昌，李凌凌，等.大肠杆菌表达系统在红霉素基因工程中应用的研究进展 J.军事医学科学院院刊，2003(5) : 381-38415 LiB, SunG, Su nH, etal SciChi naC Life Sci 2008, 51(8): 7344216 a nalysisof n aturalsen se-a ntise nseRNApairs by reversetranscription-PCR J. BMC Biot