基因工程藥物的研究熱點(diǎn)

朱云琦

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)內(nèi)在追求的迫切需要越來越強(qiáng)烈，所以導(dǎo)致現(xiàn)在人們對(duì)生物制藥技術(shù)的發(fā)展更加的迫切，同時(shí)在各個(gè)時(shí)期涌現(xiàn)出對(duì)其不同程度、不同方向的熱點(diǎn)研究。以下講述的研究內(nèi)容為表達(dá)系統(tǒng)、細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)基因植物藥用蛋白的熱點(diǎn)研究簡述。

關(guān)鍵詞： 基因工程藥物；研究應(yīng)用；熱點(diǎn)；表達(dá)系統(tǒng)；細(xì)胞因子；轉(zhuǎn)基因植物；藥用蛋白

【中圖分類號(hào)】 R730.53 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2236-1879（2017）05-0244-01

當(dāng)今社會(huì)的四大科學(xué)之柱為微電子、生物技術(shù)、新型材料以及航天技術(shù)。而隨著社會(huì)的發(fā)展，生物制藥的重要性尤其突出，人們對(duì)內(nèi)在追求的迫切需要越來越強(qiáng)烈，所以導(dǎo)致現(xiàn)在人們對(duì)生物制藥技術(shù)的發(fā)展更加的迫切，同時(shí)在各個(gè)時(shí)期涌現(xiàn)出對(duì)其不同程度、不同方向的熱點(diǎn)研究。

簡單來說，基因工程藥物是指先確定對(duì)某種疾病有預(yù)防或者治愈的蛋白質(zhì)，將控制其蛋白質(zhì)合成的基因取出來，經(jīng)過一系列基因操作，后經(jīng)過表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)后，成功的大規(guī)模生產(chǎn)這些蛋白質(zhì)的研究方向和過程。

基因工程藥物的發(fā)展過程中，首先是轉(zhuǎn)基因的研究以及深入后，后基因組時(shí)代就到來了，生物反應(yīng)器，反義核酸技術(shù)等基因技術(shù)不斷發(fā)展和完善，直到今日發(fā)展和完善生物藥物制劑、大分子藥物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理研究和給藥系統(tǒng)研究、新藥研發(fā)等都成為基因工程藥物研究的大熱點(diǎn)，結(jié)合基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、藥物基因?qū)W等學(xué)科使研究藥物更加廣泛化和效用化。

一、開發(fā)熱點(diǎn)之一：表達(dá)系統(tǒng)

研究可以高效表達(dá)外源基因的表達(dá)系統(tǒng)是基因工程制藥中研究和應(yīng)用的重要內(nèi)容之一。表達(dá)系統(tǒng)的高效性決定了外源基因表達(dá)的高效性，后對(duì)基因工程藥物的效用也會(huì)產(chǎn)生直接的影響。

我們通常使用大腸桿菌來作為實(shí)驗(yàn)的表達(dá)載體，也表達(dá)成功了許多外源基因。但是它的缺點(diǎn)也更加明顯，比如不能表達(dá)復(fù)雜的蛋白質(zhì)、II型分泌表達(dá)產(chǎn)物產(chǎn)量低下等原因。后來，我們又研究哺乳類細(xì)胞、昆蟲類細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)，雖然可以成功的表達(dá)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)，但是表達(dá)能力低下，產(chǎn)物含量低且操作過于復(fù)雜，價(jià)格顯得過于昂貴，不易普遍推廣。隨著研究的進(jìn)行，研究發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞在表達(dá)系統(tǒng)上有很強(qiáng)的優(yōu)勢性。它是單細(xì)胞低等真核生物，既具有原核生物易于培養(yǎng)、操作簡單且繁殖快的特點(diǎn)，又有真核生物基因產(chǎn)物正確折疊和糖鏈加工系統(tǒng)、還可以分泌外源蛋白質(zhì)且易于純化。最近幾年，酵母被認(rèn)為是最有前景的真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。

根據(jù)研究顯示首先使用釀酒酵母來作為表達(dá)系統(tǒng)，但卻有一定的局限性，比如表達(dá)質(zhì)粒易于丟失、缺乏強(qiáng)有力的有調(diào)控作用的啟動(dòng)子等，后又用其他酵母株作為研究對(duì)象，甲醇營養(yǎng)性酵母表達(dá)系統(tǒng)中所涵蓋的畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)就因?yàn)槠浜軓?qiáng)的產(chǎn)物量擁有很好的使用前景。

二、開發(fā)熱點(diǎn)之一：細(xì)胞因子

基因工程藥物產(chǎn)品中最具開發(fā)潛力的是影響免疫系統(tǒng)的傳遞蛋白，主要有CSF（集落刺激因子）、IFN（干擾素）和IL（白細(xì)胞介素）等，都是細(xì)胞因子。細(xì)胞因子是由多種淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生的一類小分子多肽物質(zhì)，具免疫調(diào)節(jié)、參與炎癥反應(yīng)、促進(jìn)造血等多生物學(xué)功能的物質(zhì)。細(xì)胞因子對(duì)病毒性疾病的免疫治療、對(duì)腫瘤的免疫治療是細(xì)胞因子藥物的臨床應(yīng)用，且對(duì)腫瘤的免疫治療是成為當(dāng)前癌癥研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)之一。

細(xì)胞因子在基因工程藥物中具有特異性強(qiáng)、毒性小、活性高等特點(diǎn)，給治療疾病提供了新的手段，同時(shí)也獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)利益。但是細(xì)胞因子還是有很多不足之處，比如穩(wěn)定性差、不易口服及某些副作用等。所以在研究中如何減輕副產(chǎn)物的作用、如何選擇適宜的表達(dá)載體、如何提高藥物分子的穩(wěn)定性這些方面還需進(jìn)行更深入的研究，相信在不久的將來，細(xì)胞因子的利用會(huì)得到更大的使用空間。

三、開發(fā)熱點(diǎn)之一：轉(zhuǎn)基因植物藥用蛋白

前文提到過，轉(zhuǎn)基因的研究是基因工程藥物研究的初始，其發(fā)展直到現(xiàn)在也還能引起人們的不一見解。1988年，轉(zhuǎn)基因植物藥物就最初被提了出來，直至今日，研究學(xué)者們也還在不停的研究著，也得出了很多好的成績。

轉(zhuǎn)基因植物藥用蛋白的表達(dá)系統(tǒng)有瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)和整合表達(dá)系統(tǒng)兩種，其優(yōu)點(diǎn)也十分顯著，例如安全性好、生產(chǎn)成本較低、有著動(dòng)物細(xì)胞等生產(chǎn)系統(tǒng)不可比擬的潛在優(yōu)越性、表達(dá)產(chǎn)物的加工化多樣性等，是安全和廉價(jià)的生產(chǎn)體系。

在轉(zhuǎn)基因植物藥用蛋白研究中，轉(zhuǎn)基因植物疫苗正在以其獨(dú)具的特色成為當(dāng)前基因工程疫苗研究的熱點(diǎn)之一，用番茄、胡蘿卜等食用植物等理想的疫苗傳遞系統(tǒng)可以來達(dá)到防病的作用，不僅改變了傳統(tǒng)的接種方式和手段，而且疫苗重組蛋白可長期的儲(chǔ)存在種子中，無需加工冷藏，大幅度降低了疫苗生產(chǎn)成本。

總結(jié)：

基因工程制藥的熱點(diǎn)有很多，上面描述的只是其中的一小部分，旨在更加詳細(xì)說明基因工程的熱點(diǎn)研究方向。近年來，在全世界基因工程藥物不斷地被研究，但是我國相對(duì)來說對(duì)這方面的研究能力比較薄弱。相信在不久的將來，這些藥物研究的熱點(diǎn)將一一被實(shí)現(xiàn)，人類的健康程度將要邁進(jìn)一大步。

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