网站原创摘 要：随着现代生物技术的深入研究,生物技术制药迅速发展,形成与传统中西药相比具有治疗针对性强,疗效高等优势的新型药物.本文从生物技术制药的分类出发,介绍了各类生物药物的基本原理、作用特点、应用现状以及最新的研究进展.
关键字：生物技术制药；应用；研究现状
一、前言
采用现代生物技术人为的创造或者改变自然条件,以微生物或动植物细胞为载体生产医用药物的过程,称为生物技术制药.生物制药的飞速发展在治疗癌症、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、银屑病等方面发挥着重要的作用[1],解决了大量传统药物无法解决的困难.
二、基因工程制药
2.1基因工程制药的原理.基因工程制药是指先确定治疗某种疾病的关键性蛋白质,通过获取该蛋白质的编码基因,对其基因进行改造或大规模扩增,然后转入到相应的可以大规模表达的受体细胞中去,在细胞的繁殖过程中大量生产这一药用蛋白的过程.
2.2基因工程制药的简要流程.基因工程制药的主要流程为[2]：目的基因的获得、组建重组质粒、构建基因工程细胞体、培养工程细胞体、分离纯化表达产物、除菌和质量检测、包装上市.
2.3基因工程制药的应用.基因工程制药在医药领域最重要的应用是新药的研究开发以及传统药物的改进.主要应用于激素、细胞因子、溶血栓类生理活性物质的生产,抗体和疫苗的生产.例如α-重组人干扰素、白介素、转化生长因子、核酸疫苗、转基因疫苗等.[3]
三、动、植物细胞工程制药
3.1动物细胞工程制药的相关技术.目前用于生物制药的动物细胞有四类[4]：原代细胞、二倍体细胞系、融合或重组的工程细胞系、转化细胞系.原代细胞指直接取自动物器官的细胞.二倍体细胞系是指取自动物胚胎并经过传代筛选克隆,具有一定特性的细胞.工程细胞系则指通过细胞融合或基因重组,对细胞遗传物质进行改造,使其具有稳定遗传的独特性状的细胞.转化细胞系是由某个转化过程得到的具有很强增殖能力的细胞.
动物细胞工程制药的主要技术有：细胞融合技术、细胞器移植技术、染色体改造技术、转基因技术、细胞大规模培养技术.[5]
3.2植物细胞工程制药的研究进展.植物细胞工程制药是利用现代生物工程手段对植物细胞体系进行大量培养,并直接获得有用化合物或以其提取物为底物合成其他物质的过程.现今植物细胞工程制药的研究技术主要包括[6]：大规模植物细胞培养生产药用成分、植物生物反应器、细胞级微粉碎加工技术、生物酶解技术、转基因植物生产药物、植物细胞生产有用次级代谢产物.例如[7]通过建立红豆杉细胞系,采用生物反应器培养生产抗癌药物紫杉醇.
3.3动植物细胞工程制药的应用.我国现阶段细胞工程制药的应用重点在于[8]：人源化抗体的研制和生产、“分子药田”工程、“动物药厂”计划.其中,人源化抗体的研究是利用噬菌体抗体技术、嵌合抗体技术等生产疗效更好,更适合于人使用的单克隆抗体.“分子药田”和“动物药厂”则是利用转基因技术以植物和动物细胞为载体大量生产医用蛋白.
四、抗体制药
4.1抗体制药技术.抗体制药领域的主要技术有[9]：抗体高通量大规模制备技术、动物细胞表达抗体产品大规模培养技术、人源化抗体的构建及优化技术、抗体工程药物标联及增效技术.高通量大规模制备技术的常见方法是利用杂交瘤快速筛选、工程抗体库和人记忆B细胞,大规模快速高效的制备单克隆抗体.动物细胞表达抗体大规模培养则是利用细胞表达体系和体外翻译系统,生产外源抗体蛋白.人源化抗体则属于基因工程抗体范畴,抗体的亲和力显著提高.抗体药物标联增效则是利用抗体的靶向作用,标记同位素、化学药物或毒素,以提高抗体疗效,降低抗体用量.
4.2代表性抗体药物.目前出现的具有代表性的抗体药物主要有：抗CD20单抗、抗HER2单抗、抗肿瘤坏死因子单抗、抗VEGF单抗、抗EGFR单抗和抗HAb18G/CD147抗体.
五、酶工程制药
5.1药用酶的来源.药用酶作为具有催化功能的大分子蛋白质,可以直接从生物体中分离也可以化学合成.但目前最主要的获取方式仍为从生物体中提取以及发酵生产.[10]随着动植物细胞大规模培养技术的发展,通过培养动植物细胞获得药用酶蛋白的方法成为了最主要的手段.
5.2酶工程制药在医药领域的应用.酶工程制药在疾病的诊断和治疗方面有着广泛的应用.由于酶的高效催化特性,使其有着可靠便捷又迅速地诊断和治疗特点,在临床上广泛应用.酶学诊断包括两方面：一是利用体内原有酶活的变化诊断；二是利用酶反应测定体液中物质含量变化诊断.而在治疗方面则有着各种各样的药用酶类,包括：蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等.
酶工程制药在生产方面也有着广泛的应用.例如利用青霉素酰化酶制造半合成青霉素和头孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等.酶工程制药在分析检测方面的应用则包括酶法检测和酶法分析.
六、总结
随着生物技术的发展以及生物技术制药在应用方面的深入研究,生物技术药物将不仅仅局限于“疑难杂症”的治疗,其使用的广泛性和普遍性将得到大大提高.各种生物技术药品的发展成熟将极大地改善人类的生活水平和对疾病的治疗能力.