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基因工程药物 基因工程药物概论 基因工程药物含义 基因工程药物是指采用基因工程技术研制的，能预防和治疗某种疾病但含量极微而难以用传统方法制取的特殊药物。 一、基因工程药物种类 重组蛋白质类药物 细胞因子药物：干扰素、集落因子、白细胞介素、肿瘤坏死因子、趋化因子、生长因子、凝血因子 蛋白质类激素药物：生长激素、胰岛素、胰岛素样生长因子、促卵泡素、甲状旁腺素、降钙素、胰高血糖素、促黄体生成素、甲状腺刺激素和心钠素等。 溶血栓药物：组织型纤溶酶激活剂、尿激酶型纤溶原激活物、蝙蝠唾液纤溶酶原激活剂、链激酶和葡激酶等。 治疗用酶：超氧化物歧化酶、羧肽酶、尿酸氧化酶、葡糖脑苷脂酶、脱氧核糖核酸酶和胸苷激酶等。 可溶性受体和黏附分子：可溶性补体受体Ⅰ型 其他：血红蛋白、白蛋白等。 核酸类药物 核酸类药物主要是在核酸水平(DNA和RNA)上发挥作用，它通过纠正突变的基因并使之重新获得适当的功能来治疗或预防疾病。 特点是：能将基因表达的产物的作用局限于病变组织周围，从而使治疗更具针对性；只要转化细胞不被清除，转化的式因不被抑制，基因表达的产物就可以持续发挥作用。 基因工程药物的特点 从根本上解决了某些药物的生物原料 适应证不断延伸 技术含量高 加速疑难病症新药物的开发 二、研制基因工程药物的关键技术 确定研制基因工程药物的技术路线 基本技术路线1：获得具有预防和治疗作用的蛋白质的基因? 组入表达载体? 受体细胞高效表达? 动物试验? 临床试验? 申报新药证书 基本技术路线2：基因组?未知功能的人类基因全长cDNA群?组入表达载体?受体细胞瞬间表达?功能初筛?功能验证?重组蛋白表达?体内外药效分析?临床前研究?临床验证?申报新药证书 建立基因高效表达系统 动物表达系统 优点：一是哺乳动物细胞能够表达人或哺乳动物的蛋白质；二是哺乳动物细胞可对表达的蛋白质进行正确折叠、组装和糖基化等加工,生产有生物活性的产品。 缺点：用转基因动物细胞生产药物成本昂贵。 动物活体表达系统-转基因动物 动物活体表达系统-乳腺生物反应器 基本方法是：将药用蛋白质基因连接到乳汁蛋白质基因的调节元件下游，然后将连接产物显微注射到哺乳动物受精卵或胚胎干细胞，当转基因胚胎长成个体后，在泌乳期药用蛋白质基因表达，从动物乳汁可获得基因工程药物。 优点：1)采用乳汁蛋白质基因的调节元件调控药物基因的表达, 具有组织特异性，基因表达限于乳腺组织； 2)表达产物不断随乳汁排出体外, 产量高；3)与原核细胞表达系统比较，乳腺细胞具有蛋白质修饰功能，表达产物具有稳定的生物活性；4)蛋白质提取、纯化简单。 存在问题 1)由于药物基因随机整合的位置效应会引起的表达不稳定性； 2)对乳汁中蛋白质基因表达的调控机制有待深入了解，尤其是时空特异性表达及激素诱导性表达等问题须进一步探索。 动物活体表达系统-动物血液生物反应器 外源基因在血液中表达的转基因动物叫血液生物反应器。大家畜的血液容量较大，利用动物血液生产某些蛋白质或多肽等药物己取得了一定进展。外源基因编码产物可直接从血清中分离出来，血细胞组分可通过裂解细胞获得。 动物活体表达系统-动物膀胱生物反应器 外源基因在膀胱中表达的转基因动物生物反应器,叫动物膀胱生物反应器。膀胱尿乳头顶端表面可表达一组尿血小板溶素的膜蛋白，这种蛋白在膀胱中表达具有专一性，而且它的基因是高度保守的,将外源基因插入5′端调控序列中，就可以指导外源基因在尿中表达。 植物表达系统 以植物作为基因工程药物表达的受体系统，目前主要用于研制转基因植物疫苗。 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，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。 利用植物受体系统表达一般蛋白质药物的研究也已开始，目前我们所认识到的中药有效成分如生物碱、皂苷、糖苷、黄酮等大部分中药是次生代谢产物，可在人工培养过程中有目的地加入已知的有效代谢中间产物、促进剂或抑制剂，增加有效成分的产量。 抗盐碱 抗干旱 抗涝害 抗寒 抗除草剂 基因工程药物的安全性及质量检控 目前对基因工程操作的后果还存在一定程度的不可预测性和不可控制性，转基因生物有可能隐藏某些危害性。 基因工程药物与一般药品不同，它来源于活的生物体，在发酵、细胞培养、产品分离纯化等生产过程有其固有的易变性，导致基因工程药物质量的不稳定性。 在制备的基因工程药物中残留的抗生素有可能使病人产生对抗生素的抗药性。 用于基因治疗的基因工程药物除了能杀死不正常细胞外可能同时伤害正常的细胞。 当用于生产基因工程药物的重组体发生突变或对目的产品进行修饰、纯化时，都有可能产生或带入一些与目的产品相关联的、结