學(xué)年論文黃珊

1、 學(xué)年論文（課程設(shè)計(jì)） 題目： 基因藥物的研究進(jìn)展 學(xué) 院 藥學(xué)院 專 業(yè) 藥學(xué) 學(xué) 號(hào) 2013440115 姓 名 黃珊 指導(dǎo)教師 崔哲 2015 年 12 月 9 日藥學(xué)專業(yè)2013級(jí)學(xué)年論文 基因藥物的研究進(jìn)展摘 要自第一個(gè)基因工程藥物重組胰島素出現(xiàn)，到現(xiàn)今為止已有越來(lái)越多的基因工程藥物上市，如細(xì)胞因子和激素等等。目的：介紹近年來(lái)生物基因工程技術(shù)及基因藥物研究與應(yīng)用進(jìn)展。結(jié)果與結(jié)論：隨著人類基因組計(jì)劃的實(shí)施，基因診斷、基因藥物和基因治療具有廣闊的市場(chǎng)前景，對(duì)我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響?；蚬こ炭贵w和基因工程疫苗正在不斷開(kāi)發(fā)之中。因此，基因工程藥物的出現(xiàn)使藥物種類和概念帶來(lái)突破

2、，對(duì)基因藥物的誕生和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，亦為一些難治疾病的治療帶來(lái)新的契機(jī)。 關(guān)鍵詞：基因工程藥物 基因治療 藥物篩選一 基因藥物概念及內(nèi)容1.1基因藥物概念利用基因工程技術(shù)(又稱DNA重組技術(shù))生產(chǎn)有應(yīng)用價(jià)值的藥物。1.2基因生產(chǎn)藥物途徑利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥物有兩個(gè)不同的途徑：一是利用基因工程技術(shù)改造傳統(tǒng)的制藥工業(yè)，例如用DNA重組技術(shù)改造制藥所需要的菌種或創(chuàng)建的菌種，提高抗菌素、維生素、氨基酸產(chǎn)量等；二是用克隆的基因表達(dá)生產(chǎn)有用的肽類和蛋白質(zhì)藥物或疫苗1。1.3基因藥物種類1.3.1基因工程疫苗 乙型肝炎是常見(jiàn)的傳染病，過(guò)去從病人血液中分離乙肝病毒的表面抗原作為疫苗，來(lái)源有限，價(jià)格昂貴，

3、且有感染的危險(xiǎn)。后來(lái)基因工程乙肝疫苗研發(fā)成功，并且投放市場(chǎng)。此外，還有甲型肝炎、巨細(xì)胞病毒、流行性出血熱、輪狀病毒、細(xì)菌性腹瀉等基因工程疫苗2。1.3.2干擾素(IFN)IFN是一類具有廣譜抗病毒活性的蛋白質(zhì)，僅在同種細(xì)胞上可發(fā)揮作用。由于人體內(nèi)干擾素含量極微，提取十分困難，不僅大大影響了人血源性干擾素的研究和開(kāi)發(fā)，且因價(jià)格昂貴而在臨床應(yīng)用上匱乏。通過(guò)基因重組技術(shù)，我國(guó)開(kāi)始了基因工程干擾素的大規(guī)模生產(chǎn)，并投人了臨床使用。目前，我國(guó)生產(chǎn)基因工程干擾素的廠家逐步增多，劑型有粉針、水針等不同，極大方便了臨床的選擇使用。同時(shí)，隨著市場(chǎng)價(jià)格的慢慢降低，接受干擾素治療的患者亦逐步增多，這對(duì)提高我國(guó)肝病患者

4、(特別是乙型肝炎、丙型肝炎)的整體治療效果起到推動(dòng)作用3。1.3.3集落刺激因子(CSF)一些細(xì)胞因子可刺激不同的造血干細(xì)胞在半固體培養(yǎng)基中形成細(xì)胞集落，這些因子被命名為集落刺激因子(CSF)。它能夠刺激骨髓多能造血干細(xì)胞向粒單系祖細(xì)胞集落分化，并使其發(fā)育為成熟粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的體液性造血因子，是治療化療引起的骨髓抑制的有效藥物之一。1.3.4重組人表皮生長(zhǎng)因子(EGF)EGF其主要作用是促進(jìn)表皮細(xì)胞的生長(zhǎng)，不引起局部組織的過(guò)度增生，常用于各種外傷、燒傷、糖尿病潰瘍、褥瘡等疾病的治療。1.3.5骨形態(tài)形成蛋白(BMP)BMP對(duì)骨組織的形成、生長(zhǎng)和修復(fù)有促進(jìn)作用?？蓱?yīng)用于骨科、整形外科、牙科。1

5、.3.6重組人紅細(xì)胞生成素(EP)多用于因紅細(xì)胞生成素缺乏所致的貧血及腫瘤患者化療、放療導(dǎo)致的貧血。對(duì)慢性腎功能不全，可明顯改善血液透析患者的貧血狀況4。1.3.7重組人生長(zhǎng)激素(GH)除調(diào)節(jié)生長(zhǎng)激素之不足外，還能促進(jìn)全身蛋白質(zhì)的合成，糾正手術(shù)等創(chuàng)傷，加速傷口的愈合，還可糾正重度感染及肝硬化等病變所致的低蛋白血癥4。最后，隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，21世紀(jì)新藥研究的特點(diǎn)將建立在通過(guò)基因和分子水平的基礎(chǔ)研究進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生命的全過(guò)程及疾病的機(jī)制，開(kāi)發(fā)更多基因工程藥物、植物基因工程藥物、動(dòng)物基因工程藥物。藥物生產(chǎn)基地將不再局限于現(xiàn)代化的大工廠，而且還可出現(xiàn)在綠色的大片農(nóng)場(chǎng)或牛羊成群的美麗大草原。 二 基

6、因治療技術(shù)2.1 基因治療概念基因治療廣義上是指利用基因藥物的治療。通常所說(shuō)的是狹義的基因治療，是指用完整的基因進(jìn)行基因替代治療，在體外用基因使細(xì)胞具有療效作用，再輸入患者體內(nèi)，最終給與患者的是基因修飾的細(xì)胞。2.2基因治療方式目前基因治療方式主要有兩種：一種是將體細(xì)胞取出體外培養(yǎng)、擴(kuò)增，并導(dǎo)入外源性治療基因，然后將這種經(jīng)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的體細(xì)胞輸回體內(nèi)，使帶外源性治療基因的細(xì)胞在體內(nèi)表達(dá)，以達(dá)到治療目的，所用的細(xì)胞大多數(shù)是來(lái)自體細(xì)胞；另一種是將外源基因通過(guò)多種途徑運(yùn)輸至體內(nèi)有關(guān)部位的組織器官，使其進(jìn)入相應(yīng)細(xì)胞表達(dá)。從而達(dá)到治療目的，基因藥物不但可用于治療疾病，而且可用于預(yù)防疾病。這類基因藥物治療簡(jiǎn)單

7、易行、發(fā)展迅速，新型基因藥物不斷產(chǎn)生，受到普遍歡迎5。三 受體基因重組與藥物篩選3.1基因重組藥物受體存在于人或動(dòng)物組織細(xì)胞中的天然受體，可以從組織細(xì)胞的勻漿中提取而得。應(yīng)用生物基因技術(shù)把受體的基因從人或動(dòng)物組織中克隆并通過(guò)微生物或動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，便可得到基因重組藥物受體。得到的藥物受體有許多的作用，其中一個(gè)重要的作用是用于新藥的篩選和進(jìn)行藥效分析。已證明應(yīng)用重組受體進(jìn)行的藥理學(xué)特性的分析，與天然受體的作用結(jié)果相似，這一重要結(jié)論可以為新藥的篩選提供依據(jù)6。3.2新基因動(dòng)物作藥物篩選模型將外源基因?qū)朐囼?yàn)動(dòng)物的染色體基因組內(nèi)進(jìn)行整合，便可得到新基因動(dòng)物，其轉(zhuǎn)基因所獲得的特性還可傳給后代。使得

8、該特性為我們所利用，得到我們所需要的特性，不僅可以應(yīng)用于藥物，還涉及各個(gè)學(xué)科，是擁有巨大財(cái)富的寶庫(kù)，利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物建立的動(dòng)物系和疾病模型用于藥物篩選，并在抗腫瘤藥、抗艾滋病病毒藥、抗肝炎病毒藥物方面獲得了突破性進(jìn)展。使得影響現(xiàn)代人生存的巨大殺手不成為難題，為了人類疾病的治療能做出巨大貢獻(xiàn)，造福子孫萬(wàn)代7。四 藥物基因組學(xué)與藥物效應(yīng)基因4.1藥物基因組藥物基因組是指藥物選擇作用的靶基因或能反應(yīng)藥物作用功能的有關(guān)基因片段。在藥物遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的對(duì)藥物基因組學(xué)的研究已應(yīng)用到研究新型藥物，說(shuō)明藥物與生命機(jī)體（包括微生物與寄生蟲(chóng)）相互作用機(jī)制的手段，并用作指導(dǎo)臨床合理用藥的依據(jù)。4.2藥物效應(yīng)基

9、因藥物效應(yīng)基因就是藥物作用靶點(diǎn)。藥物與其效應(yīng)基因相互作用的表達(dá)方式有治療效應(yīng)與毒副效應(yīng)。已知酶、受體、膜離子通道都存在藥物的靶基因。根據(jù)對(duì)人的藥物靶點(diǎn)的分析，已發(fā)現(xiàn)藥物作用的分子靶約有500個(gè)，與人疾病相關(guān)的基因約有5001000個(gè)，可作為藥物作用靶的潛在基因約500010000個(gè)。這些潛在的基因，可被開(kāi)發(fā)用于藥物的研制與臨床治療，并能獲得好的療效8。五 前景發(fā)展5.1前景分析目前，全世界約有1000多種生物技術(shù)藥物正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，700多種生物技術(shù)診斷試劑正用于臨床實(shí)踐9。這一現(xiàn)實(shí)事實(shí)為我們發(fā)展生物技術(shù)藥物提供了巨大的動(dòng)力。 此外中國(guó)還參與測(cè)定了人類基因組中1%的序列，這為21世紀(jì)的中國(guó)生

10、物產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了光明。這“1%項(xiàng)目”使中國(guó)走進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)的國(guó)際先進(jìn)行列，也使中國(guó)理所當(dāng)然地分享人類基因組計(jì)劃的全部成果、資源與技術(shù)。而且隨著人類基因測(cè)序的完成，也隨之產(chǎn)生一系列問(wèn)題，比如怎么樣利用這個(gè)巨大的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)造福人類，是科學(xué)家們最關(guān)心的問(wèn)題，也同樣是公眾們所關(guān)心的問(wèn)題。這些基因可以研制出許多種藥物，這些研制的基因工程藥物中包含不少轉(zhuǎn)基因藥物，外國(guó)公司的重組人體抗凝血酶是第一個(gè)成功地完成期的試驗(yàn)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品10 ，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以用于新藥的研究和篩選，特別是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。國(guó)外已經(jīng)培育出較多的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物用于藥物篩選研究，并已在抗腫瘤、抗艾滋病病毒、抗肝炎病毒、腎臟疾病等的篩選中取得了突破性進(jìn)展11。在

11、基因治療的過(guò)程中，同樣存在著一個(gè)量的問(wèn)題，如果可以按照病人的基因特性來(lái)安排劑量，不僅可以減少個(gè)體差異帶來(lái)的藥物不利因素，而且可以避免藥物的浪費(fèi)，這是個(gè)人化的醫(yī)療形式。個(gè)人化的醫(yī)療體系雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但是也會(huì)有不利因素，例如，要開(kāi)發(fā)個(gè)人基因藥物，就必須要求藥廠掌握該種族的基因結(jié)構(gòu)和特性，要獲得基因信息，就必須要求獲得這些群體的基因信息，對(duì)于藥廠來(lái)說(shuō)，這顯然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。另一方面，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)引起了制藥工業(yè)(特別是生物醫(yī)藥)的一場(chǎng)革命。凝血因子是從人血中提取的，全美國(guó)的病人一年約需120g，需要120萬(wàn)升血漿。以每人獻(xiàn)血200ml計(jì)，需要600萬(wàn)人次獻(xiàn)血。若用轉(zhuǎn)基因牛來(lái)生產(chǎn)，一頭牛每年產(chǎn)奶

12、1萬(wàn)升。如果每升乳汁中可產(chǎn)10mg凝血因子，那么只需1.2頭牛即可。外國(guó)公司用轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)的單克隆抗體表達(dá)已達(dá)4g/L，比細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)量大10100倍，10只羊便可取代一個(gè)大工廠，且無(wú)污染和環(huán)保問(wèn)題。但不是所有的藥物都可以用此方法開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，而且技術(shù)上還存在不少問(wèn)題12。雖然存在著不少的阻力，但是可喜的是在我國(guó)，1982年，上海成功地實(shí)現(xiàn)了腦啡肽的基因人工合成及克隆表達(dá)，1989年重組干擾素進(jìn)行藥物申報(bào)，1993年試生產(chǎn)上市，這是我國(guó)第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的基因工程藥物，隨后，我國(guó)又相繼研制成功21種基因工程疫苗和藥物，現(xiàn)在幾乎國(guó)外研究的最新藥物，我國(guó)基本上都能做，世界上銷售排

13、在前10位的生物藥物，我國(guó)大多能夠自行生產(chǎn)。擁有這樣的科技技能，能夠造福我們的廣大病友，也希望在不久的將來(lái)，我們中國(guó)也能擁有自己專利的藥物越來(lái)越多，實(shí)現(xiàn)國(guó)家富強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)而為之奮斗。5.2 展望基因藥物雖然已經(jīng)從理論走上實(shí)踐，但作為常規(guī)的治療方法仍有較長(zhǎng)的路要走。作為大學(xué)生的我們不能懈怠，要深知自己身負(fù)重任，把握時(shí)機(jī)。隨著基因藥物在理論上和技術(shù)上的突破和改進(jìn)，基因藥物治療將會(huì)得到更多人的認(rèn)可。對(duì)于一些疑難雜癥，特別在治療腫瘤方面等許多世界性的難題，基因藥物將發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。我們借助巨人的肩膀來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的美好未來(lái)，雖然前路坎坷，但是我們作為一個(gè)新世紀(jì)的大學(xué)生應(yīng)該有勇往直前的勇氣。參考文獻(xiàn)1 李

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