現(xiàn)代生物技術(shù)，又稱(chēng)生物工程，是利用生物有機(jī)體（從微生物直至高等動(dòng)物）或其組成部分（器官、組織、細(xì)胞等）發(fā)展新工藝或新產(chǎn)品的一種科學(xué)技術(shù)體系。
生物工程主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程等5個(gè)部分。以重組DNA為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)的創(chuàng)立和發(fā)展，為生命科學(xué)注入了新的活力，它所提供的實(shí)驗(yàn)方法和手段極大地促進(jìn)了傳統(tǒng)生物學(xué)科如植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等的發(fā)展。同時(shí)，生物技術(shù)目前也已被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化學(xué)、農(nóng)業(yè)及環(huán)保等領(lǐng)域，為這些行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)新的技術(shù)革命。
現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展僅20余年，但它在生命科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)化方面已產(chǎn)生了巨大的影響，但這僅僅是個(gè)開(kāi)始，生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用仍方興未艾。
基因工程即重組DNA技術(shù)，是指對(duì)不同生物的遺傳基因，根據(jù)人們的意愿，進(jìn)行基因的切割、拼接和重新組合，再轉(zhuǎn)入生物體內(nèi)，產(chǎn)生出人們所期望的產(chǎn)物，或創(chuàng)造出具有新的遺傳特征的生物類(lèi)型。世界上第一批重組DNA分子誕生于1972年，次年幾種不同來(lái)源的DNA分子裝入載體后被轉(zhuǎn)入到大腸桿菌中表達(dá)，標(biāo)志著基因工程正式登上歷史舞臺(tái)。
基因工程徹底改變了傳統(tǒng)生物科技的被動(dòng)狀態(tài)，使得人們可以克服物種間的遺傳障礙，定向培養(yǎng)或創(chuàng)造出自然界所沒(méi)有的新的生命形態(tài)，以滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)的需要。
蛋白質(zhì)工程也稱(chēng)“第二代基因工程”。蛋白質(zhì)工程主要包括通過(guò)基因工程技術(shù)了解蛋白質(zhì)的DNA編碼序列、蛋白質(zhì)的分離純化、蛋白質(zhì)的序列分析和結(jié)構(gòu)功能分析、蛋白質(zhì)結(jié)晶和蛋白質(zhì)的力學(xué)分析、蛋白質(zhì)的DNA突變改造等過(guò)程。
蛋白質(zhì)工程為改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能找到了新途徑，推動(dòng)了蛋白質(zhì)和酶的研究，為工業(yè)和醫(yī)藥用蛋白質(zhì)（包括酶）的實(shí)用化開(kāi)拓了美妙的前景。
細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。細(xì)胞工程是利用細(xì)胞的全能性，采用組織與細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對(duì)動(dòng)、植物進(jìn)行修飾，為人類(lèi)提供優(yōu)良品種和保存瀕危珍稀物種。細(xì)胞工程主要包括體細(xì)胞融合、核移植、細(xì)胞器攝取和染色體片段重組等。
體細(xì)胞融合是指兩個(gè)不同種類(lèi)的細(xì)胞，加上融合劑，在一定條件下，彼此融合成雜交細(xì)胞，使來(lái)自?xún)蓚�(gè)親本細(xì)胞的基因有可能都被表達(dá)，從而打破了遠(yuǎn)緣生物不能雜交的屏障，提供了創(chuàng)造新物種的可能。
細(xì)胞核移植對(duì)動(dòng)物優(yōu)良雜交種的無(wú)性繁殖具有重要的意義�？寺〖夹g(shù)便是細(xì)胞核移植的一個(gè)最為典型的應(yīng)用。
細(xì)胞器的攝取主要是指葉綠體和線(xiàn)粒體的攝取。如用白化型原生質(zhì)體攝取正常的葉綠體，進(jìn)而發(fā)育成正常的綠色植物；用抗藥型草履蟲(chóng)的線(xiàn)粒體植入其他草履蟲(chóng)細(xì)胞，使后者獲得抗藥性。
染色體片段重組是利用染色體替換來(lái)改變生物遺傳特性，如利用染色體的易位、缺體等方法，獲得新的染色體組合。
酶是生物體內(nèi)的一種具有新陳代謝催化劑作用的特殊蛋白質(zhì)，它們可特定地促成某個(gè)反應(yīng)而自身卻不參與反應(yīng)，并具備反應(yīng)效率高、反應(yīng)條件溫、反應(yīng)產(chǎn)物污染小、能耗低以及反應(yīng)易于控制等優(yōu)點(diǎn)。
酶工程即利用酶的催化作用，在一定的生物反應(yīng)器中，將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成所需的產(chǎn)品。酶工程是現(xiàn)代酶學(xué)理論與化工技術(shù)的交叉技術(shù)，它的應(yīng)用主要集中于食品工業(yè)、輕工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。
發(fā)酵工程是指利用微生物的特定性狀，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)，在生物的反應(yīng)器中生產(chǎn)有用物質(zhì)的一種技術(shù)系統(tǒng)。當(dāng)前的醫(yī)用和農(nóng)用抗生素絕大部分是發(fā)酵的產(chǎn)品，此外發(fā)酵工程產(chǎn)品還包括氨基酸、工業(yè)用酶等，人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛使用的味精、維生素B2等也是發(fā)酵工程的產(chǎn)品。
基因工程的操作步驟
基因工程一般包括四個(gè)方面的基本內(nèi)容：一是取得符合人們的要求的DNA片段，這種DNA片段被稱(chēng)為“目的基因”；二是將目的基因與質(zhì)粒或病毒DNA連接成重組DNA（質(zhì)粒和病毒DNA稱(chēng)作載體）；三是把重組DNA引入某種細(xì)胞（稱(chēng)為受體細(xì)胞）；四是把目的基因能表達(dá)的受體細(xì)胞挑選出來(lái)。DNA分子很小，其直徑只有20埃，約相當(dāng)于五百萬(wàn)分之一厘米，在它們身上進(jìn)行“手術(shù)”是非常困難的，因此基因工程實(shí)際上是一種“超級(jí)顯微工程”，對(duì)DNA的切割、縫合與轉(zhuǎn)運(yùn)，必須有特殊的工具。首先，要把所需基因——目的基因從供體DNA長(zhǎng)鏈中準(zhǔn)確地剪切下來(lái)。1968年，沃納·阿爾伯博士、丹尼爾·內(nèi)森斯博士和漢密爾·史密斯博士第一次從大腸桿菌中提取出了限制性?xún)?nèi)切酶能夠在DNA上尋找特定的“切點(diǎn)”，認(rèn)準(zhǔn)后將DNA分子的雙鏈交錯(cuò)地切斷。人們把這種限制性?xún)?nèi)切酶稱(chēng)為“分子剪刀”。這種“分子剪刀”可以完整地切下個(gè)別基因。自70年代以來(lái)，人們已經(jīng)分離提取了400多種“分子剪刀”，其中許多“分子剪刀”的特定識(shí)別切點(diǎn)已被弄清。有了形形色色的“分子剪刀”，人們就可以隨心所欲地進(jìn)行DNA分子長(zhǎng)鏈的切割了。由于限制性?xún)?nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)，阿爾伯、史密斯和內(nèi)森斯共享1978年諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
DNA的分子鏈切開(kāi)后，還得縫接起來(lái)以完成基因的拼接。1976年，科學(xué)在5個(gè)實(shí)驗(yàn)室里幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)并提取出一種酶，這種酶可以將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)，修復(fù)好DNA鏈的斷裂口。1974年以后，科學(xué)界正式肯定了這一發(fā)現(xiàn)，并把這種酶叫作DNA連接酶。從此，DNA連接酶就成了名符其實(shí)的“縫合”基因的“分子針線(xiàn)”。只要在用同一種“分子剪刀”剪切的兩種DNA碎片中加上“分子針線(xiàn)”，就會(huì)把兩種DNA片段重新連接起來(lái)。
把“拼接”好的DNA分子運(yùn)送到受體細(xì)胞中去，必須尋找一種分子小、能自由進(jìn)出細(xì)胞，而且在裝載了外來(lái)的DNA片段后仍能照樣復(fù)制的運(yùn)載體。
基因的理想運(yùn)載工具是病毒和噬菌體，病毒不僅在同種生物之間，甚至可以在人和兔培養(yǎng)細(xì)菌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。還有一種理想的載體是質(zhì)粒。質(zhì)粒能自由進(jìn)出細(xì)菌細(xì)胞，當(dāng)用“分子剪刀”把它切開(kāi)，再給它安裝上一段外來(lái)的DNA片段后，它依然如故地能自我復(fù)制。因此，它是一種理想的運(yùn)載體。有了限制性?xún)?nèi)切酶、連接酶及運(yùn)載體，進(jìn)行基因工程就如可以愿以?xún)斄恕?/p>
把目的基因裝在運(yùn)載體上，運(yùn)載體將目的基因運(yùn)到受體細(xì)胞是基因工程的最后一步。一般情況下，轉(zhuǎn)化成功率為百萬(wàn)分之一。為此，遺傳工程師們創(chuàng)造了低溫條件下用氯化鈣處理受體細(xì)胞和增加重組DNA濃度的辦法來(lái)提高轉(zhuǎn)化率。采用氯化鈣處理后，能增大體細(xì)胞的細(xì)胞壁透性，從而使雜種DNA分子更容易進(jìn)入。目的基因的導(dǎo)入過(guò)程是肉眼看不到的。因此，要知道導(dǎo)入是否成功，事先應(yīng)找到特定的標(biāo)志。例如我們用一種經(jīng)過(guò)改造的抗四環(huán)素質(zhì)粒PSC100作載體，將一種基因移入自身無(wú)抗性的大腸桿菌時(shí)，如果基因移入后大腸桿菌不能被四環(huán)素殺死，就說(shuō)明轉(zhuǎn)入獲得成功了。
目的基因：所謂目的基因就是我們想要的基因片段，它在生物體內(nèi)能表達(dá)產(chǎn)生所要蛋白產(chǎn)物。生物界的基因有上億個(gè)，多數(shù)存在于染色體上，少數(shù)存在于細(xì)胞質(zhì)中。取得目的基因的辦法是用“分子剪刀”剪切供體DNA分子，把它切成一些比基因略長(zhǎng)的片段，然后再?gòu)闹姓页霭枘康幕?br />因的DNA片段。到目前為止，人們用這種方法已分離出40種大腸桿菌蛋白質(zhì)基因、雞的組蛋白基因等。另一種獲得目的基因的方法是人工合成。隨
著技術(shù)的進(jìn)步，已有用于自動(dòng)測(cè)定DNA順序的專(zhuān)門(mén)儀器和自動(dòng)合成DNA儀器。還有一種基因合成方法是模板合成�；蚬ぷ髦噶畹膫鬟f是按照“DNA-
RNA-蛋白質(zhì)”這一方向進(jìn)行的，相反的信息傳遞即由RNA-DNA也存在�；蚰０搴铣煞ň褪窍纫孕攀筊NA為模板，反向轉(zhuǎn)錄出一條DNA單鏈，再以互
補(bǔ)的方式加倍成DNA雙鏈。用這種方法人們已先后合成了家兔、鴨和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。
載體：目的基因片段很難直接轉(zhuǎn)入生物體細(xì)胞，而且由于它自身常無(wú)DNA復(fù)制所需信息，在細(xì)胞分裂時(shí)不能復(fù)制給子細(xì)胞，就會(huì)丟失，所以人們要把它連在一些能獨(dú)立于細(xì)胞染色體之外復(fù)制的DNA片段上，這些DNA片段就叫載體。常用的載體有質(zhì)粒和病毒。當(dāng)然載體還有其它作用，如促進(jìn)目的基因轉(zhuǎn)化、表達(dá)等。人們對(duì)天然質(zhì)粒及病毒進(jìn)行了一系列改造，如加上耐藥性基因片段等，提高基因的轉(zhuǎn)化、篩選、表達(dá)效率。
限制性?xún)?nèi)切酶： 在細(xì)菌內(nèi)存在的一類(lèi)能識(shí)別并水解外源DNA限制性?xún)?nèi)切酶，它具有極好的專(zhuān)一性，能識(shí)別DNA上的特定位點(diǎn)，將DNA的兩條鏈都切斷，形成粘性末端或平末端。DNA經(jīng)限制性?xún)?nèi)切酶切割后產(chǎn)生的具有堿基互補(bǔ)單鏈的末端稱(chēng)為粘性末端。限制性?xún)?nèi)切酶的生物學(xué)功能在于降解外面侵入的DNA而不降解自身細(xì)胞的中的DNA，因自身DNA的酶切位點(diǎn)經(jīng)修飾酶的甲基化修飾而受到保護(hù)。限制性?xún)?nèi)切酶較為穩(wěn)定，常用的約100多種，并已大多轉(zhuǎn)化為商品。限制性?xún)?nèi)切酶在分析染色體結(jié)構(gòu)、制作DNA的限制酶圖譜、測(cè)定較長(zhǎng)DNA序列以及基因的分離、基因的體外重組等研究中是
不可缺少的重要工具酶。
轉(zhuǎn)化：重組DNA進(jìn)入受體的過(guò)程叫“轉(zhuǎn)化”，得到重組DNA的細(xì)胞叫“轉(zhuǎn)化細(xì)胞”。目的基因難以直接送進(jìn)受體細(xì)胞。因?yàn)榈厍蛏系纳锒际情L(zhǎng)期歷史進(jìn)化的產(chǎn)物，都有保衛(wèi)自身不受異種生物侵害和穩(wěn)定地延續(xù)自己種族的功能。如果外來(lái)的DNA闖進(jìn)受體細(xì)胞，受體細(xì)胞就會(huì)把它“消滅”。當(dāng)外來(lái)的DNA進(jìn)入大腸桿菌時(shí)，大腸桿菌內(nèi)部的內(nèi)切酶就會(huì)使其“粉身碎骨”。因此，目的基因的直接導(dǎo)入往往不通。在這種情況下，生物工程師們就要采用DNA重組技術(shù)。首先將目的基因與質(zhì)粒經(jīng)過(guò)內(nèi)切酶的“裁剪”，然后靠連接酶的作用，將目的基因和質(zhì)粒（或病毒DNA）重新組合起來(lái)形成重組DNA。重組DNA就能在質(zhì)粒（或病毒DNA）的“帶領(lǐng)”下進(jìn)入受體細(xì)胞。
一、基因工程制藥的最新進(jìn)展
基因工程開(kāi)創(chuàng)制藥工業(yè)新門(mén)類(lèi)
現(xiàn)代生物技術(shù)是通過(guò)生物化學(xué)與分子生物學(xué)的基礎(chǔ)研究而快速發(fā)展起來(lái)的。醫(yī)藥生物技術(shù)起步最早、發(fā)展最快，目前世界已有2000多家生物技術(shù)公司，其中70%從事醫(yī)藥產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。美國(guó)已批準(zhǔn)30多個(gè)生物技術(shù)藥品上市，還有143種生物技術(shù)藥物和疫苗正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，另有472種處于不同研究階段。有資料表明，從1982年重組人胰島素上市至1991年10年間僅批準(zhǔn)該類(lèi)藥品用于治療21個(gè)病種，而近3年新批準(zhǔn)用于治療的品種已達(dá)13個(gè)，說(shuō)明生物技術(shù)藥品的審評(píng)速度加快，生物技術(shù)工業(yè)總體日趨成熟，正在由風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)變成以商業(yè)為動(dòng)力，以市場(chǎng)為中心的產(chǎn)業(yè)。
應(yīng)用生物技術(shù)已有可能產(chǎn)生幾乎所有的多肽和蛋白質(zhì)，基因工程技術(shù)的應(yīng)用已使新藥研究方法和制藥工業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生重大變革。
基因工程藥物的研究進(jìn)展
近十幾年來(lái)，在利用生物技術(shù)制取新藥方面取得了驚人的成就，已有不少藥物應(yīng)用于臨床。例如人胰島素、人生長(zhǎng)激素、干擾素、乙肝疫苗、人促紅細(xì)胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、組織溶纖酶原激活素、白細(xì)胞介素－2及白介素－11等。正在研究的有降鈣素基因相關(guān)因子、腫瘤壞死因子、表皮生長(zhǎng)因子等140多種。隨著生物技術(shù)藥物的發(fā)展，多肽與蛋白質(zhì)類(lèi)藥物的研究與開(kāi)發(fā)，已成為醫(yī)藥工業(yè)中一個(gè)重要的領(lǐng)域，同時(shí)給生物制劑帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，基因工程藥物受到一定限制，如口服應(yīng)用時(shí)生物利用度低，會(huì)受到消化酶的破壞，在胃酸作用下不穩(wěn)定，在體內(nèi)半衰期較短等，因此只能注射給藥或局部用藥。為了克服這些缺陷，已開(kāi)始改為合成這些天然蛋白質(zhì)的較小活性片段，即所謂“多肽模擬”或“多肽結(jié)構(gòu)域”合成，又叫“小分子結(jié)構(gòu)藥物設(shè)計(jì)”。這類(lèi)藥物可口服，有利于由皮膚、粘膜給藥，用于治療免疫缺陷癥、HIV感染、變態(tài)反應(yīng)性疾病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等，其制造成本也更低。這種設(shè)計(jì)思想也已應(yīng)用于多糖類(lèi)藥物、核酸類(lèi)藥物和模擬酶的有關(guān)研究。小分子藥物設(shè)計(jì)屬于第二代結(jié)構(gòu)相關(guān)性藥物設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的分子能替代原先天然活性蛋白與特異靶相互作用。
在給藥方式的研究方面，對(duì)注射用溶液和注射用無(wú)菌粉末 （目前上市的多肽蛋白質(zhì)類(lèi)藥物多為此種劑型），除了繼續(xù)改進(jìn)其穩(wěn)定性外，還通過(guò)一些其他技術(shù)手段，研制出了化學(xué)修飾型、控釋微球型和脈沖式給藥系統(tǒng)。在非注射途徑的給藥系統(tǒng)，即包括鼻腔、口服、直腸、口腔、肺部給藥方面也已取得重大進(jìn)展。
第一代和第二代基因工程藥物
第一代基因工程藥物是針對(duì)因缺乏天然內(nèi)源性蛋白所引起的疾病。應(yīng)用基因工程技術(shù)去擴(kuò)大這類(lèi)多肽蛋白質(zhì)的產(chǎn)量以替代或補(bǔ)充體內(nèi)對(duì)這類(lèi)活性多肽蛋白質(zhì)的需要，主要是以蛋白質(zhì)激素類(lèi)為代表的，如人胰島素、胰高血糖素、人生長(zhǎng)激素、降鈣素、生長(zhǎng)激素(somatropin)及α-EPO(Epoetinalfa)等。第二代基因工程藥物是根據(jù)內(nèi)源性多肽蛋白的生理活性，應(yīng)用基因工程技術(shù)大量生產(chǎn)這些極為稀有物質(zhì)，以超正常濃度劑量供給人體，以激發(fā)它們的天然活性作為其治療疾病的藥理基礎(chǔ)，主要是以細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子為代表的，如G-CSF，GM-CSF，α-IFN，γ-IFN和tPA等。
蛋白質(zhì)工程藥物
應(yīng)用蛋白質(zhì)工程技術(shù)已獲得多種自然界不存在的新型基因工程藥物，如CD4，IL-2與毒素結(jié)合的雜合蛋白和PIXY321等。
對(duì)表達(dá)產(chǎn)物的后修飾也是改善蛋白質(zhì)工程藥物藥理作用的有效手段。如PEG修飾能有效地改善多肽蛋白質(zhì)類(lèi)藥物的免疫原性，增加穩(wěn)定性，延長(zhǎng)體內(nèi)半衰期，減少毒副作用等。PEG-腺苷脫胺酶已投放市場(chǎng)，PEG-天冬酰胺酶，PEG-IL-2，PEG-SOD，均已進(jìn)入臨床。
應(yīng)用重組DNA技術(shù)表達(dá)人源性抗體或?qū)⒖贵w小型化(如Fab抗體，單鏈抗體、單域抗體，分子識(shí)別抗體等)，與非人源化抗體和完整抗體相比，其免疫原性弱，穿透力強(qiáng)，表達(dá)效率高。所以人源化抗體藥物和小型化抗體靶向藥物正成為腫瘤治療，自身免疫性疾病，器官移植排斥和艾滋病防治藥物的又一研究熱點(diǎn)。
基因工程制藥的技術(shù)路徑
利用微生物發(fā)酵、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)基因工程藥物是目前工業(yè)化生產(chǎn)基因工程藥物的最主要方法。 從1982年重組胰島素批準(zhǔn)上市以來(lái)，現(xiàn)已有近40種基因工程蛋白質(zhì)藥物投放市場(chǎng)，主要用于治療癌癥、血液病、艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎、細(xì)菌感染、骨損傷、創(chuàng)傷、代謝病、外周神經(jīng)病、矮小癥、心血管病、糖尿病、不孕癥等疑難病。近年來(lái)，利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)基因工程疫苗和利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)基因工程人類(lèi)蛋白質(zhì)藥物的研究也取得重大進(jìn)展。
1、轉(zhuǎn)基因植物基因工程疫苗
1990年以來(lái)利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)基因工程疫苗的研究得到了迅速的發(fā)展。利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)基因工程疫苗，是將抗原基因?qū)胫参�，讓其在植物中表達(dá)，人或動(dòng)物攝入該植物或其中的抗原蛋白質(zhì)，以產(chǎn)生對(duì)某抗原的免疫應(yīng)答。轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)疫苗的研究主要集中在煙草、馬嶺薯、蕃茄、香蕉等植物。
2、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的基因工程藥物
利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)基因工程人類(lèi)蛋白質(zhì)藥物，其成本較微生物發(fā)酵、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)基因工程藥物大大降低，故近年不少研究者從事轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)基因工程藥物的研究。乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)基因工程藥物的基本方法是：將藥用蛋白質(zhì)基因連接到乳汁蛋白質(zhì)基因的調(diào)節(jié)元件下游，然后將連接產(chǎn)物顯微注射到哺乳動(dòng)物受精卵或胚胎干細(xì)胞，當(dāng)轉(zhuǎn)基因胚胎長(zhǎng)成個(gè)體后，在泌乳期藥用蛋白質(zhì)基因表達(dá)，從動(dòng)物乳汁可獲得基因工程藥物。
1988年開(kāi)始在大哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)基因工程藥物以來(lái)，已在以下動(dòng)物的奶汁中生產(chǎn)出一些人類(lèi)蛋白質(zhì)藥物：牛奶中有抗凝血酶、纖維蛋白原、人白血清蛋白、膠原蛋白、生育激素、乳缺蛋白、糖基轉(zhuǎn)移酶、蛋白C等，山羊奶中有抗凝血酶原、抗胰蛋白酶、生育激素、血清白蛋白、組織型溶纖維原激活因子、單克隆抗體，綿羊奶中有抗胰蛋白酶、凝血因子IX、纖維蛋白原、蛋白質(zhì)C，豬奶中亦有蛋白質(zhì)C、凝血因子IX、纖維蛋白原、血紅蛋白。
乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)基因工程藥物的研究已取得了一些成功經(jīng)驗(yàn)，但離商業(yè)化生產(chǎn)還有距離。
二、中國(guó)基因工程新藥簡(jiǎn)介
外用重組人表皮生長(zhǎng)因子衍生物
深圳華生元基因工程發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的外用重組人表皮生長(zhǎng)因子衍生物噴劑“依濟(jì)復(fù)”，日前獲得國(guó)家一類(lèi)新藥證書(shū)。這種噴劑將顯著促進(jìn)創(chuàng)傷愈合，大大提高臨床治療水平，是中國(guó)基因工程制藥領(lǐng)域取得的又一項(xiàng)新成果。
醫(yī)學(xué)研究表明，人表皮生長(zhǎng)因子（ｈＥＧＦ）是一種廣泛存在于體內(nèi)的小分子多肽，以自分泌和旁分泌方式分布于體內(nèi)，多類(lèi)表皮細(xì)胞群的生長(zhǎng)對(duì)ＥＧＦ的刺激能作出靈敏反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明，極微量的ｈＥＧＦ可刺激上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和角化細(xì)胞的增殖，促進(jìn)核酸、蛋白質(zhì)和羥脯氨酸等
的合成等。
外用重組人表皮生長(zhǎng)因子衍生物噴劑（ｒｈＥＧＦ）采用ＤＮＡ重組技術(shù)，構(gòu)建與完善了ｈＥＧＦ大腸桿菌分泌表達(dá)細(xì)統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性等方面與內(nèi)源性ｈＥＧＦ高度一致。它通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合而產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，從而激活核內(nèi)重要基因，調(diào)控細(xì)胞增殖和激活蛋白質(zhì)合成。
專(zhuān)家認(rèn)為，ｒｈＥＧＦ可顯著促進(jìn)創(chuàng)面愈合，在普通外科、胃腸道潰瘍防治、角膜損傷修復(fù)等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
人降鈣素基因相關(guān)肽脂質(zhì)體片劑
由北京沃華生物大分子應(yīng)用開(kāi)發(fā)有限公司發(fā)明的專(zhuān)利技術(shù)，已申報(bào)14個(gè)國(guó)家和地區(qū)專(zhuān)利。與其它活性多肽物質(zhì)一樣，降鈣素基因相關(guān)肽是易于氧化、水解的不穩(wěn)定生物活性物質(zhì)，在人體內(nèi)，特別是在肝、肺等組織內(nèi)緩慢被降解，半衰期短僅9分鐘，所以不能直接作為藥品。利用脂質(zhì)體載體嵌入技術(shù)，在成功完成了人降鈣素基因相關(guān)肽脂質(zhì)體注射液的基礎(chǔ)上，根據(jù)臨床的需求，進(jìn)行了該藥的劑型改革試驗(yàn)，制備出符合臨床要求、患者易于接受的口服片劑，為多肽類(lèi)藥物上市奠定了良好的基礎(chǔ)。該片劑具有療效確切、穩(wěn)定性好、緩釋長(zhǎng)效、用藥劑量�。╬g量）、無(wú)毒副作用等特點(diǎn)。對(duì)局灶性腦梗塞和全腦缺血都有確切的保護(hù)作用，可以做為預(yù)防和治療該病的有效藥物。
生物免疫調(diào)節(jié)劑
5月中旬，湖南九芝堂股份公司開(kāi)發(fā)的新藥——斯奇康注射液拿到新西蘭，按照國(guó)際通行的GCP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)研究。著名國(guó)際呼吸病專(zhuān)家貝斯理教授認(rèn)為，運(yùn)用生物免疫調(diào)節(jié)治療哮喘、慢性支氣管炎等呼吸病，國(guó)際醫(yī)學(xué)界尚處在動(dòng)物試驗(yàn)階段，而中國(guó)已經(jīng)有了大批量臨床成功應(yīng)用的制劑，這是醫(yī)學(xué)界的一大突破。湖南九芝堂公司進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)12年的深度開(kāi)發(fā)，采用卡介菌經(jīng)熱酚法提取多糖核酸，配以滅菌生理鹽水制成了人體肌肉注射液。經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)、同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)等30多家醫(yī)院臨床應(yīng)用證實(shí)，該注射液可明顯調(diào)節(jié)人體自身免疫水平，無(wú)毒副作用禁忌。該新藥已經(jīng)中國(guó)生物制品檢定所檢定并進(jìn)入了95版生物制品試行規(guī)程，正式命名為卡介菌多糖核酸，取商品名為斯奇康。
降血壓肽
一種從牛奶中分離出的、可規(guī)�；I(yè)生產(chǎn)的、具有高降血壓活性的多肽物質(zhì)，已由廣州市輕工研究所研制開(kāi)發(fā)成功，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已顯示出其具有起效時(shí)間快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)正常血壓無(wú)影響的特點(diǎn)，人體臨床應(yīng)用研究正在開(kāi)展中。
降血壓肽是指一類(lèi)具有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制活性的多肽物質(zhì)，這些多肽的氨基酸序列和肽鏈長(zhǎng)度各有不同，但都具有類(lèi)似的降壓功能。
ACE抑制肽廣泛存在于各種食物蛋白中，例如牛奶、玉米、明膠以及發(fā)酵乳中都有不同的蛋白來(lái)源。
合成ACE抑制劑作為藥品已在臨床治療高血壓中獲得成功，而從天然食物蛋白中分離ACE抑制肽，雖然降血壓效果不及合成藥物強(qiáng)烈，但它對(duì)正常血壓無(wú)影響的特點(diǎn)和來(lái)自天然的安全性吸引了眾多研究者。據(jù)悉，日本從魚(yú)類(lèi)中獲得的降血壓肽已經(jīng)商品化。
另外，利用來(lái)自天然食物蛋白的ACE抑制肽開(kāi)發(fā)具有調(diào)節(jié)血壓作用的保健食品，通過(guò)長(zhǎng)期服用而達(dá)到預(yù)防、控制、緩解和輔助治療高血壓的目的，也不失為一條安全有效的途徑。