药学专业毕业论文 外文翻译(18)

泛白细胞减少症病毒

TMV 烟草 疟疾 疟疾的B细胞表位

TMV 烟草 流感 血凝素

致癌基因蛋白 TMV 烟草 癌症

AMT，农杆菌介导转化;TMV烟草花叶病毒; CPMV，豇豆花叶病毒

15,37 36 36

抗体系统产生抗体。虽然抗体的治疗潜力早已被确认（如短期个人抵抗传染性病原体），但它们的生产难度大，只能用于有限的临床治疗。 1989年，希亚特等人首次发现可在转基因植物中生产功能性抗体。从那时起，大量的努力投入到开发生产抗体的植物。可以定位在种子和块茎中的重组抗体，最终实现可以在这些植物组织中储存，运输，管理抗体，这将有利于在发展中国家实行免疫方案。

许多在转基因植物生产的抗体已在人类和动物的卫生保健中得到应用（表2），也能够证明它们在其他应用中是有用的，如生物修复。重组抗体包括完全免疫球蛋白，免疫球蛋白抗原结合片段，人工合成的单链可变的基因融合（抗体）。单链抗体由人工基因编码，该基因由轻和重链可变序列联合得到。植物抗体可能是最理想的免疫方法。粘膜处被动免疫可有效对抗细菌，真菌和病毒。植物抗体针对变形链球菌细胞表面抗原已经证明，可以减少动物和人类的蛀牙。收到关注的被动免疫疗法需要大剂量的抗体，转基因植株可有效用于大规模生产。 此外，已经表明转基因植物可以有效的生产一些以前认为难以在植物中得到的复杂的分泌抗体。这是通过通过单基因（基因叠加）转化植株杂交构建烟草植物表达四种基因来实现的。由此生产的分泌免疫球蛋白A（sIgA）的转基因效率翻两番，免疫球蛋白主要是在黏膜处抵抗微生物感染。分泌型免疫球蛋白A既可更加有效地结合抗原，比最初生产的植物抗体更稳定，更加耐水解。由于这种稳定性的增加，治疗所有的粘膜都是可能的，包括胃肠道。在此可食用植物的使用显然是一个有吸引力的可能性。植物表达系统在产生免疫蛋白的能力上优于细菌表达系统。

表2:转基因植物生产的抗体

目的

免疫球蛋白

合成分泌性免疫球蛋白对龋齿的治疗 合成完整的免疫球蛋白

植物 蛋白质 表达系统 参考

烟草

烟草

合成和分泌免疫球蛋烟草 白

具针对变形链球菌抗原2的唾液免疫球蛋白A- G 针对变形链球菌表面蛋白（SAⅠ/Ⅱ）的抗体(Guy’s 13)

针对肌酸激酶的抗体

AMT

AMT

940

17,40

AMT 11

比较研究植物和动物化源性的免疫球蛋白糖基化

单链抗体片段

积累和贮存在块茎的蛋白质

治疗非霍奇金淋巴瘤

烟草

土豆

烟草

针对变形链球菌表面蛋白AMT （SAⅠ/Ⅱ）的抗体(Guy’s 13)

AMT 光敏色素结合抗体

10

11,21

19 33

肿瘤相关标记抗原产谷物 品

AMT，农杆菌介导法

小鼠B淋巴细胞瘤的免疫球AMT 蛋白的单链抗体 scFvT84.66 针对 粒子轰击 carcinoembryogenic 抗原

生物制药

转基因植物已建成来表达蛋白，如脑啡肽，α-干扰素，人血清白蛋白，以及两个最昂贵的药物蛋白：葡糖脑苷脂酶和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（见表3）。应用植物学已修改水稻基因来生产能治疗囊肿性纤维化，肝脏疾病和出血的人类α- 1 -抗胰蛋白酶。α-1 -抗胰蛋白酶的转基因水稻试验开始于1998年，从麦芽谷类中提取蛋白。API希望在2004年监管机构能批准转基因植物医药产品的

生产。

高雪氏病是一种隐性遗传性溶酶体蓄积疾病，是溶酶体水解酶葡糖脑苷脂酶缺乏造成的。一种由人胎盘组织纯化的酶开发的药物能非常有效的减少临床症状。然而，每年必须用10-12吨的胎盘来生产葡糖脑苷脂酶来提供给普通型高雪氏患者，使它成为世界上最昂贵的药物之一。虽然最近用哺乳动物细胞培养系统来进行生产减少成本，但并没有脱离“最昂贵“药物的行列。1999年由Cramer和美国弗吉尼亚理工大学的同事（弗吉尼亚州）和CropTech（布莱克斯堡，弗吉尼亚州）申请了转基因烟草生产葡糖脑苷脂酶的专利。他们的研究强力的说明了在未来用转基因植物生产葡糖苷脂肪酶以及其他溶酶体酶来用作酶替代疗法的商业可行性。

另一种适宜在转基因植物中表达的蛋白是水蛭素，一种用于治疗血栓形成的抗凝血剂。它最初是生产于医用水蛭，但现在大多数以基因重组的细菌和酵母来进行生产。迄今为止，油菜，烟草，埃塞俄比亚芥菜已能基因重组来生产水蛭素，但事实证明，从种子中提纯是很昂贵的。水蛭素基因与油体膜蛋白基因融合的发展有可能使纯化更容易，更便宜。融合结构是在两个基因之间包含内切蛋白酶识别位点，从而实现重组融合蛋白和水蛭素的分离。通过离心悬浮能很容易的分离出油体膜蛋白-水蛭素融合蛋白和油体。这种纯化的方法，确保水蛭素从植物里分离后仍保持活性，从而限制了环境对其的影响。转基因油籽水蛭素已在加拿大由SemBioSys（卡尔加里，加拿大）商业化种植。

表3:转基因植物生产生物药品

可能的应用或适应症 抗凝剂

蛋白C途径

间接凝血酶抑制剂 重组激素/蛋白

嗜中性白血球减少症

植物 烟草

烟草,，油菜，埃塞俄比亚芥 烟草

蛋白质

人类蛋白C（血清蛋白酶） 人工水蛭素变种2

表达系统

AMT AMT AMT AMT AMT AMT AMT AMT AMT AMT

颗粒轰击 颗粒轰击 AMT AMT

参考 13 6,20 2,25 2,25 25,26 2,25 2,25 2,12,25 50 50 ------ 34 21 18

人体粒细胞巨噬细胞集落刺激因子

贫血 烟草 人工红细胞生成素 Antihyperanalgesic by 塔勒水芹，油籽 人类脑啡肽 opiate activity

创面修复细胞增殖/控烟草 人工表皮生长因子 制

丙型和乙型肝炎治疗 水稻,萝卜 人工干扰素α 肝硬化 土豆,烟草 人工血清白蛋白 血液替代品 烟草 人工血红蛋白 胶原 烟草 人工同源三聚体胶原1 蛋白质/肽酶抑制剂 囊性纤维化，肝脏疾水稻 人α- 1 -抗胰蛋白酶 病，出血

胰蛋白酶抑制剂移植玉米 人工抑肽酶 手术 高血压 烟草/番茄 血管紧张素- I型转换酶 艾滋病毒疗法 烟草 烟草花叶病毒- U1亚基外

壳

蛋白的α-天花粉

高雪氏病重组酶 烟草 葡糖脑苷脂酶 保健食品

维生素A缺乏症 水稻 水仙八氢番茄红素合成

酶

氨基酸缺乏症 土豆 苋菜

Ama1种子白蛋白

AMT，农杆菌介导法

AMT 颗粒轰炸 AMT

13,41 32 53

讨论

用转基因植物生产的生物药品将满足其他系统的执行标准和生物制药的安全。植物常常产生类似于人类的蛋白质，但似乎没有什么理由证明。在某些情况下，纯化程序将需要发展，以确保非食用的植物的药品生产，如烟草，除去伴随着的其他潜在有毒的或抗原植物代谢物。即便如此，烟草仍主要用于基础研究，

粮食作物更有可能作为商业化生产。在调查了各种作物的潜在蛋白回收率和生产的经济性后，许多开发转基因植物表达系统的公司选择了玉米。

以植物为基础的生物药品值得关注的是糖基化程度和确切性，它在不同动物发现是不同的。一些植物所特有的糖类基团，尤其是定期自身管理时，可能会出现对免疫系统的抗原性攻击，从而导致过敏或免疫。尽管如此，许多产品已经从植物中得到，我们经常碰到食物中的无不良影响的植物糖蛋白。然而药物蛋白糖基化的研究是伴随转基因研究发展而发展的。糖基化是一个值得考虑问题，有可能让缺乏一些酶的突变体参与糖基化途径从而培养出更合适的转基因植物。另外，药物可能经过分离后化学改性。

生物药剂，通常在低浓度时即可引起反应，且可能有较高的毒性。许多具有可能导致它们长期存在于环境或生物蓄积，也有可能损坏非目标有机体（它们是对环境持久性，可以通过细胞膜的亲脂性分子）的理化性质。各种开发的预防环境“污染”的方法已经被应用于现在处于越来越开放的环境中的制药厂。在某些情况下，例如上门讨论的葡糖脑苷脂酶的生产，药物的转基因表达是诱导后的收获，从而防止环境对药品的影响。在其他情况下，如油体膜蛋白-水蛭素的例子，该产品是唯一一个从植物组织分离纯化出来后还具有活性的。在其它文献中防止环境污染的其他方法已被广泛讨论，但都超出了现在讨论的范围。

一般来说，人们会期望从转基因植物中得到生物药品要比丛有潜在污染人类病原体存在的动物来源的生物药品更加安全。此外，正在采取措施以解决环境和健康所关注的问题，包括开发和利用转基因植物进行商业化生物药剂生产。看来，转基因植物拥有安全生产相对廉价的药用蛋白质和肽类产品的巨大潜能。

感谢

我们感谢DETR的出资和对转基因植物释放的风险评估。

参考文献:略