生物技術(shù)制藥論文

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1、動物細(xì)胞工程制藥的研究進(jìn)展摘要動物細(xì)胞工程制藥是動物細(xì)胞工程技術(shù)在制藥行業(yè)方面的應(yīng)用。當(dāng)前動物細(xì)胞工程所涉及的主要技術(shù)領(lǐng)域包括細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞器特別是細(xì)胞核移植技術(shù)、染色體改造技術(shù)、轉(zhuǎn)基因動植物技術(shù)和細(xì)胞大量培養(yǎng)技術(shù)等方面[1]。本文綜合論述了動物細(xì)胞工程制藥的發(fā)展簡史，研究近況和制造實(shí)例，并在此基礎(chǔ)上探討了動物細(xì)胞工程制藥的未來發(fā)展趨勢和前景。關(guān)鍵詞：動物細(xì)胞工程制藥細(xì)胞融合細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)核移植21世紀(jì)，生物技術(shù)制藥是制藥行業(yè)的亮點(diǎn)，近25年來，世界生物技術(shù)工業(yè)飛速發(fā)展，創(chuàng)造了35種重要的治療性生物技術(shù)藥物。中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是緊跟世界產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展的。2007年全球生物技術(shù)藥物

2、市場銷售額已達(dá)到828億美元?；蚬こ獭⒓?xì)胞工程和酶工程組成三駕馬車行駛在現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展大道的前列。動物細(xì)胞工程在生物制藥的研究和應(yīng)用中起關(guān)鍵作用，目前全世界生物技術(shù)藥物中使用動物細(xì)胞工程生產(chǎn)的已超過80%，例如蛋白質(zhì)、單克隆抗體、疫苗等。所以對動物細(xì)胞工程制藥的研究具有重要意義。一發(fā)展簡史1.1開始疫苗是動物細(xì)胞技術(shù)的開始，在疫苗產(chǎn)業(yè)早期,往往利用動物來生產(chǎn)疫苗,如用家兔人工感染狂犬病毒生產(chǎn)狂犬疫苗,用奶牛來生產(chǎn)天花疫苗,用某些細(xì)菌接種到動物身上來生產(chǎn)抵抗該種細(xì)菌的疫苗。在1920年至1950年,已經(jīng)開發(fā)了多種病毒或細(xì)菌疫苗,如傷寒疫苗、肺結(jié)核疫苗、破傷風(fēng)疫苗、霍亂疫苗、百日

3、咳疫苗、流感疫苗和黃熱病疫苗等。早在1950年代,已經(jīng)能夠利用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來生產(chǎn)病毒。先在反應(yīng)器中大規(guī)模培養(yǎng)動物細(xì)胞,待細(xì)胞長到一定密度后,接種病毒,病毒利用培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制,從而生產(chǎn)大量的病毒,這一突破是動物細(xì)胞技術(shù)或細(xì)胞工程的真正開始?；趧游锛?xì)胞技術(shù)生產(chǎn)的病毒疫苗包括減毒的活病毒,或是滅活的病毒。在過去的30多年時(shí)間內(nèi),用動物細(xì)胞技術(shù)生產(chǎn)的疫苗挽救了幾百萬人和動物的生命。1950年至1985年期間,細(xì)胞工程及其他技術(shù)的進(jìn)步,生產(chǎn)了多種人用疫苗來預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎、麻疹、腮腺炎、風(fēng)疹、乙肝和帶狀皰疹等,并用于生產(chǎn)多種獸用疫苗[2]。但是,這段時(shí)期對細(xì)胞表達(dá)水平的研究仍然很低

4、,因而用這種工藝生產(chǎn)蛋白制品產(chǎn)量低、成本高,因此早期的動物細(xì)胞技術(shù)只用于疫苗及少量的干擾素和尿激酶的生產(chǎn)。1.2發(fā)展1970年代的兩項(xiàng)劃時(shí)代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)基因重組技術(shù)和雜交瘤技術(shù)大大促進(jìn)了動物細(xì)胞技術(shù)的進(jìn)步以及在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,使得動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)疫苗,尤其在生產(chǎn)天然的用于診斷和治療疾病的生物制品中具有舉足輕重的作用。動物細(xì)胞技術(shù)還用于生產(chǎn)許多診斷和治療疾病的單克隆抗體。用于生化檢測的單抗有幾千種,而單抗用于人體疾病治療是近幾年來生物制藥的一個重要領(lǐng)域,有幾十種單抗藥物正處于臨床試驗(yàn)中。從1986年FDA批準(zhǔn)第一種單抗治療藥物用于器官移植治療、可以抑制排斥反應(yīng)的抗CD3單

5、克隆抗體OK-T3以來,已有9種治療用單抗藥物獲得FDA批準(zhǔn)。另外,許多將病毒的抗原決定簇基因轉(zhuǎn)染到宿主細(xì)胞體內(nèi),用于生產(chǎn)安全性更高、療效更好的基因工程疫苗也正在開發(fā)之中。二研究現(xiàn)狀動物細(xì)胞工程制藥主要涉及細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞器移植尤其是核移植技術(shù)、染色體改造技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)等。2.1細(xì)胞融合是用自然或人工的方法使兩個或幾個不同細(xì)胞融合為一個細(xì)胞的過程?？捎糜诋a(chǎn)生新的物種或品系及產(chǎn)生單克隆抗體等。在我國目前動物細(xì)胞工程的發(fā)展中,技術(shù)最成熟的當(dāng)數(shù)細(xì)胞融合。其中淋巴細(xì)胞雜交瘤在國內(nèi)已普遍開展,并培育了許多具有很高實(shí)用價(jià)值的雜交瘤細(xì)胞株系,它們能分泌產(chǎn)生在診斷和治療病

6、癥方面發(fā)揮重要作用的單克隆抗體。如甲肝病毒單克隆抗體[3]、抗人IgM單克隆抗體[4]、腫瘤疫苗[5]等可用于治療疾病;抗人結(jié)腸癌雜交瘤細(xì)胞系分泌的單克隆抗體[6],巨噬細(xì)胞集落刺激因子受體)胞外區(qū)的單克隆抗體等[7]則對診斷疾病具有重要價(jià)值。由于技術(shù)已趨成熟,目前許多單克隆抗體已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)階段。2.2細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植就是將一個動物的細(xì)胞核,移植到卵細(xì)胞中,并發(fā)育生長。核移植技術(shù)可用于具有良好發(fā)展前景的生物反應(yīng)器的制備。其中乳腺生物反應(yīng)器的研制是最為看好的一個轉(zhuǎn)基因制藥方向。利用轉(zhuǎn)基因動物乳腺作為生物反應(yīng)器,生產(chǎn)基因工程人類蛋白質(zhì)藥物[8],其成本較微生物發(fā)酵、動物細(xì)

7、胞培養(yǎng)生產(chǎn)基因工程藥物大大降低。但十幾年來,顯微注射技術(shù)一直是生產(chǎn)乳腺生物反應(yīng)器的唯一實(shí)用手段,由于它本身固有的缺點(diǎn),使得乳腺生物反應(yīng)器未能有長足的步?；虼虬信c核移植相結(jié)合很可能成為生產(chǎn)乳腺生物反應(yīng)器更有效的途徑,它在外源基因定點(diǎn)整合、消除位點(diǎn)效應(yīng)、降低生產(chǎn)成本、節(jié)省時(shí)間方面具有明顯的優(yōu)勢。核移植技術(shù)在我國特別是培育魚類新品種方面已有多年的研究基礎(chǔ)。目前我國在哺乳動物細(xì)胞核移植方面的研究也開展得很好，除了傳統(tǒng)的胚胎細(xì)胞核移植外[9]，體細(xì)胞克隆也在牛、山羊、小鼠等物種上均獲得了