基因药物前景

第一篇：基因药物前景

基因药物前景

生物技术有限公司孙娟博士、田文志博士预言，25年后基因药将大行其道，远程诊病将进入千家万户。

拔根头发就知啥病 基因药物度身定制

25年以后，怎么看病，怎么治病？未来的药品产业会是什么样？深圳奥克生物技术有限公司两位长期在美国科研机构从事基础研究的医学家孙娟博士、田文志博士，为记者描绘了一幅幅25年后的欣喜画面——你将粘有你唾液的一个纸条、或者一根头发放入信封寄到医院，医生就能确诊你究竟得了什么病。你只需吃一小粒为你量身订做的基因药，一切就OK了。孙娟断言，25年以后，现行的大多数化学药将被基因药取代，看病治病个性化，远程医疗大大普及，你想多方便就能多方便。

看病不必跑医院

专家们认为，25年后，人们首先受益的是生物工程技术和电子信息技术的结合所带来的巨大变化。人们看病不必跑医院，远程医疗系统将为人类就医条件带来质的飞跃。孙娟说，25年后每个人都可拥有一份自己的全面健康信息电子档案，它将记录你的血型、血压、酶代谢水平、矿物质含量、微量元素水平等等一切基础身体指标。在全市、甚至更大的范围内建立起一个电子健康信息档案网络。田文志认为，25年后，远程医疗网络将延伸到互联网所触及到的任何地方，病人完全不需要挤医院，你只要把粘有你唾液的一个纸条、或者一根头发放入信封寄到医院，或者利用远程诊断系统照一下你的眼睛或舌苔，医生就能断定你得了什么病。远程诊疗系统可以使偏远地区的病人，足不出户即可享受一流专家的服务。

第二篇：基因工程药物开发利用前景

基因工程药物开发利用前景

摘 要：生物制药是以基因工程为基础的现代生物工程，即利用现代生物技术对DNA进行切割、连接、改造，生产出传统制药技术难以获得的生物药品。而现代生物技术是以基因为源头，基因工程和基因组工程为主导技术，与其他高技术相互交叉、渗透的高新技术。比尔·盖茨预言：下一个首富可能是从事生物技术的投资者。本文简要分析了国内外基因工程药物开发的现状和前景。

以基因工程，细胞工程，发酵工程和酶工程为主体的现代生物技术是70年代开始异军突起的高新技术领域，近一，二十年来发展极为神速，它与微电子技术，新材料和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界科学技术的核心。现代生物技术又是一项与医药产业结合极为密切的高新技术，它的发展已带给了某些医学基础学科的革命性变化，并给医药工业开辟了更为广阔的心领域。

自1982年全世界第一个基因重组医药产品“人胰岛素”在美国面市以来，至今已有数十个生物技术药物上市。现代生物技术开辟了人体内源性多肽，蛋白质药物的新天地。于此同时它也正渗透到传统医药的哥哥领域，以抗生素，氨基酸，细胞融合及基因工程菌，化学合成药物的生物转化性，到单克隆抗体靶向制剂等等。不久之前美国的Eli Lilly公司又提出了生物技术在医药上的更大应用，是在新药研究筛选方法上的革命，即用基因工程受体实验代替传统的动物实验，所有这一切都表明了医药产业的技术基础正在发生战略性的变革。世界各大医药企业已瞅准目标，纷纷投入巨资围绕以现代生物技术为核心的产品和技术结构开拓，展开了面向21世纪的空前激烈的竞争。基因药物的前沿技术及部分基因药物

基因药物的直接体内基因治疗发展迅速,新型基因药物不断产生。现着重介绍对效果比较肯定关于基因药物的几项前沿技术，基因疫苗、反义RNA 药物、三链DNA 药物这三种新型基因药物技术的基本方法。1.1基因疫苗

基因疫苗的免疫方法即基因疫苗的给药途径,目前使用的方法有以下几种:（1）裸DNA 直接注射:将裸质粒DNA 直接注射到机体的肌肉、皮内、皮下、粘膜、静脉内。这种方法简单易行。

（2）脂质体包裹DNA 直接注射:包裹DNA 的脂质体能与组织细胞发生膜融合,而将DNA 摄入,减少了核酸酶对DNA 的破坏。注射途径同裸DNA直接注射。

（3）金包被DNA 基因枪轰击法:将质粒DNA 包被在金微粒子表面,用基因枪使包被DNA 的金微粒子高速穿入组织细胞.。

（4）繁殖缺陷细菌携带质粒DNA 法:选择一种容易进入某组织器官的细菌,将其繁殖基因去掉,然后用质粒DNA 转化细菌,当这些细菌进入某组织器官后,由于不能繁殖,则自身裂解而释放出质粒DNA。1.2反义RNA 反义RNA 指与mRNA 互补后,能抑制与疾病发生直接相关基因的表达的RNA。它封闭基因表达,具有特异性强、操作简单的特点,可用来治疗由基因突变或过度表达导致的疾病和严重感染性疾病,反义RNA 治疗的基本方法有： 1)反义寡核苷酸：体外合成十至几十个核苷酸的反义寡核苷酸或反义硫代磷酸酯寡核苷酸序列,用脂质体等将反义寡核苷酸导入体内靶细胞,然后反义寡核苷酸与相应mRNA特异性结合,从而阻断mRNA 的翻译。

2)反义RNA表达载体:合成或PCR 扩增获取反义RNA 的DNA ,将它克隆到表达载体,然后

将表达载体用脂质体导入靶细胞, 该DNA 转录反义RNA ,反义RNA 即与相应的mRNA 特异性结合,同样阻断某基因的翻译。

反义RNA目前主要用于恶性肿瘤、病毒感染性疾病等。有报导，用反义封闭胰腺癌、肺癌的癌基因，对癌细胞具有明显的抑制作用。1.3三链DNA 脱氧寡核苷酸能与双螺旋双链DNA 专一性序列结合,形成三链DNA ,来阻止基因转录或DNA 复制,此脱氧寡核苷酸被称为三链DNA 形成脱氧寡核苷酸(TFO)。为了与作用在mRNA 翻译水平的反义RNA 的反义技术相区别,将三链DNA 技术称之为反基因技术。

基本方法与机理

设计合成15～40个碱基的脱氧寡核苷酸, 这些序列具有较短而兼并性较高的特点, 与双链DNA结合,通常结合在蛋白识别位点处,形成三链DNA ,干扰DNA与蛋白质的结合, 如转录激活因子, 从而阻止基因的转录与复制。1.4部分基因药物

生物技术的开发迅猛异常、日新月异。生物技术的核心是基因工程, 基因工程技术 最成功的是用于生物治疗的新型药物的研制。已有近50 种基因工程药物投入市场, 产生 了巨大的社会效益和经济效益。生物技术用于疾病的预防和疑难病症的治疗已经成为现 实。基因药物主要为以下几个系列：

（1）干扰素系列(IFN)IFN是一类具有广谱抗病毒活性的蛋白质，仅在同种细胞上可发挥作用。根据其来源、理化及生物学性质的不同，可分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ 3种干扰素。干扰素具有很强的生物活性，主要表现在：

①抗病毒作用 目前慢性丙型肝炎的治疗以IFN-α为首选。②抗肿瘤作用。③免疫调节作用。

（2）白介素系列 白细胞介素是非常重要的细胞因子家族，现在得到承认的成员已达15个；它们在免疫细胞的成熟、活化、增殖和免疫调节等一系列过程中均发挥重要作用，此外它们还参与机体的多种生理及病理反应。

（3）集落刺激因子类药物(CSF)一些细胞因子可刺激不同的造血干细胞在半固体培养基中形成细胞集落，这些因子被命名为集落刺激因子，根据其作用对象，进一步命名分为粒细胞-CSF，巨噬细胞-CSF，粒细胞和巨噬细胞-CSF及多集落刺激因子。

（4）其他基因工程药物

①促进红细胞生成素 促红细胞生成素(Epo)是一种调节红细胞生成的体液因子，自从成功地克隆人类Epo基因后，其产物重组人促红细胞生成素被成功用于治疗肾性贫血及肿瘤等疾病伴发的贫血。最近的研究认为Epo是一种由缺氧诱导因子(Hypoxia-inducible factor，HIF)家庭诱导产生的多功能细胞因子超家庭成员，对于多种器官都有保护作用。有报导，Epo能通过降低肾IRI时MDA、IL-6水平，增加SOD水平从而发挥保护作用，而最新研究还表明Epo有促进血管生成的作用。

②人生长激素人类的生长激素(Growth hormone，GH)是一条单链、非糖化、191个氨基酸合成的亲水性球蛋白，分子量21700Da，等电点pI为4.9.人生长激素具有促生长、促进蛋白质合成、对脂肪、糖、能量代谢有影响。

③人表皮生长因子 皮肤细胞表达10种以上的生长因子，它们以自分泌和旁分泌的方式对细胞自身和邻近细胞进行多种调节。

④重组链激酶 对心脑血管疾病有一定的疗效。

⑤肿瘤坏死因子 研究表明，巨噬细胞是产生TNF的主要来源。当肝、脾等网状内皮系统受到刺激后，借助于脂多糖的帮助，TNF基因开始转录，产生并释放TNF。同时B淋巴细胞也

产生一种与TNF类似的淋巴毒素，并与TNF享有共同受体。为了便于区分二者，将巨噬细胞产生的毒素称为TNF—α，淋巴细胞产生的毒素称为TNF-β。

TNF-α是迄今为止发现的抗肿瘤作用最强的细胞因子，它能特异性地直接杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞无不良影响，能抑制肿瘤细胞的增殖并促使其溶解，还可激活机体的抗肿瘤免疫反应。但是由于TNF-α能被肾快速排泄和各种蛋白酶分解作用，在体内很不稳定，半衰期很短(15～30min)，而杀伤肿瘤细胞需要12～36 h。若希望通过静脉给药获得明显的抗肿瘤效果，则必须频繁大剂量注射，进而导致严重的不良反应。目前国内外学者对其的制剂研究主要集中在高分子化学修饰和药物载体传递系统两方面．无论采取何种手段，其最终目的有二：一是减少RES的摄取，延长药物血中半衰期；二是提高药物的靶向性，降低不良反应.国外基因工程药物研究开发现状和展望

据不完全统计，欧美诸国目前已经上市的基因工程药物近100 种，还有约300 种药物正在临床试验阶段，处于研究和开发中的品种约2 000 个。近两年基因药物上市的周期明显缩短，与一般药物研究开发相比，基因工程药物研究投入较大。

美国作为基因重组技术的发源地和众多基因工程药物的第一制造者，每年在基因工程药物研究方面的投资高达数十亿美元，现已成为国际公认的现代生物技术研究和开发的“带头羊”。日本，欧洲等地也不甘落后，都根据各自的特点，制定出符合本国国情的发展战略和对策，进行着激烈的竞争和角逐，就连亚洲的韩国，新加坡等也野心勃勃地着手这方面的研究和开发。

美国：在基因工程药物的研究和开发方面美国一直保持着世界领先地位。从1971年成立第一家美国生物技术公司到现在已形成拥有1300余家公司（占全世界生物技术公司总数的2/3的令人注目的产业规模，不过短短25年的历史，到1996年8月美国有20多种基因工程药物和疫苗上市。（详见表1）另有113家美国公司的284个产品处于临床试验阶段或等待FDA批准，呈现了强劲的发展势头。

日本：日本在基因工程药品的研究和开发方面也投入了大量资金，并取得了丰硕成果。现已开发出干扰素，乙肝疫苗，人促红细胞生产素，组织纤溶酶原激活剂，人生长激素，人胰岛素，人巨噬细胞集落刺激因子，人粒细胞集落刺激因子等众多产品。国内基因工程药物研究开发现状及展望

我国生物工程药物研究虽起步较晚，基础较差，但一开始就受到党和国家的高度重视。为跟踪世界新技术革命迅猛发展的浪潮，1986年3月我国一批著名科学家倡导起草了“高技术研究计划”——“863计划”，并将现代生物技术列为“863计划”最优先发展的项目和国家“七五”，“八五”攻关项目。经过广大科技工作者的艰苦努力，已取得了鼓舞人心的进展，一批基因工程产品的上游研究正在努力展开；一些产品正逐步进入开发研究阶段，不少产品已步入临床试验阶段或已获新药证书，进入工业化生产，详见表2。

与传统制药相比，生物制药有便于大规模生产、利润高、生产工艺简单、人力投入少、无污染、生产周期短等优点，因此，随着人类基因组计划的实施和科技水平的进一步发展，基因药物在医药市场的比例也将会日益提升，也将越来越影响人类的生活。

基因药物同时具有高投入、高收益、高风险、长周期的特征。Frost&Sullivan公司的一份最新报告指出，2004年，全球生物制药市场的收入为450亿美元。到2011年，其有望达到982亿美元。据预测，全球第一个用转基因植物生产的生物药物可望于2005～2006年上市。随着公众认知度的提高和相关法规的逐步完善，用转基因植物生产生物药物的市场将飞速增长，到2011年，单美国市场就将达到22亿美元。2002年底到2003年5月间一场突如其来的SARS疫情，再加上2005禽流感病毒传播，席卷了亚洲及加拿大等地。在紧张而又严肃的应对

这场疫情的过程中，生物制药又成为医药行业人士关注的焦点。

我国生物制品需求巨大，过去的几年我国企业一直能保持年均15％以上增幅，并且近年来销售的增长速度有加快的趋势。据统计，2005年国内生物制品销售收入总额为157．4亿元人民币，销售利润总额为38.7亿元人民币。预计到2006年生物技术工业总产值将达400亿到500亿元，到2015年总产值可达1100亿到1300亿元。我国的生物制药业将进入一个快速发展的阶段,生物医药工业将成为医药产业增长最快的部分。目前,我国许多省市已将生物制药作为本地的支柱产业重点扶持。一大批生物医药科技园相继在各地高新技术开发区建成。面对入世带给我国生物制药业的挑战和机遇,专家们预测,在未来若干年,我国的生物制药业将以超过全球平均增长速度步入高速发展轨道,前景十分广阔。

参考文献

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第三篇：浅析基因工程技术的应用现状及前景发展

题目：

《生物技术概论》论文

浅析基因工程技术的应用现状及前景发展

学号：

班级：

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浅析基因工程技术的应用现状及前景发展

【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。本文就基因工程的应用现状及前景分析进行综合阐述。

【关键词】基因工程技术；应用现状；前景 1.引言

基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。2.基因工程 2.1概念

基因工程(又称DNA 重组技术、基因重组技术), 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。

2.2基因工程研究的内容

(1)从复杂的生物有机体基因组中, 经过酶切消化或PCR 扩增等步骤, 分离出带有目的基因的DNA 片段。(2)在体外, 将带有目的基因的外源DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上, 形成重组DNA分子。

(3)重组DNA 分子转移到适当的受体细胞, 并与之一起增殖。

(4)从大量的细胞繁殖群体中, 筛选出获得了重组DNA 分子的受体细胞克隆。

(5)从这些筛选出来受体细胞克隆, 提取出已经得到扩增的目的基因, 供进一步分析研究使用。

(6)将目的基因克隆到表达载体上, 导入寄主细胞, 使之在新的遗传背景下实现功能表达, 产生出人类所需要的物质。

3基因工程的广泛应用

3.1基因工程应用于植物方面

农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。

由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。

随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，大大提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。

3.2基因工程应用于医药方面

目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。

目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。3.3基因工程应用于环保方面

工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫，而对人畜无害，不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。4.前景展望

由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。

但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力发展基因工程技术的同时，需要严格管理，充分重视转基因生物的安全性。

【参考文献】

[1]楼士林，杨盛昌，龙敏南，等.基因工程[M].北京：科学出版社，2002.[2]李庆军，董艳桐，施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技，2002，27(2)：22 26.[3] 陈渝军, 林晶.基因工程技术在医药卫生领域的应用及发展.药品评价,2005, 2(2): 144-145.[4] 童克中.基因及其表达.北京: 科学出版社, 2001.[5] 朱宝泉.基因工程技术在医学工业中的应用及进展 [6] 方鹏.基因工程应用简述[ J].辽宁师专学报.2004.6(2): 29-30.[7] 王俊杰21 世纪基因工程在肿瘤防治中的应用[ J] 2000.6(6):62-67.

第四篇：基因工程技术的现状和前景发展论文（范文）

基因工程技术的现状和前景发展

摘要:从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。

关键词:基因工程技术；前景；现状

一、基因工程应用于植物方面

农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。

由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。

二、基因工程应用于医药方面

目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程

药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。

目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。

三、基因工程应用于环保方面

工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。

四、前景展望

由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究

与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。

但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。参考文献: [1]楼士林，杨盛昌，龙敏南，等.基因工程[M].北京：科学出版社，2002.[2]李庆军，董艳桐，施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技，2002，27(2)：22 26.西南科技大学

基

因

工

程

论

文

专业：生物工程 班级：09级2班

姓名：于李 学号：20093511 电话：***

第五篇：几种天然抗肿瘤药物的研究前景分析

几种天然抗肿瘤药物的研究前景

米金霞1(综述)/汤家铭1/张 婷2(审校)

(1.上海中医药大学实验动物中心，上海 201203;2.亚生(上海)医药研发有限公司，上海 201203)

【摘要】 随着中草药开发与分子生物学等技术的结合，发现越来越多的天然植物提取物具有抗肿瘤的功效，如诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成以及与肿瘤发生发展相关的酶等，为研发新药提供了新的领域。天然抗肿瘤药物必将在肿瘤治疗新药的研发中发挥重要的作用。本文简要综述大豆异黄酮、白藜芦醇、薏苡仁酯等几种新的具有开发前景的天然抗肿瘤药物。

【关键词】 抗肿瘤； 大豆异黄酮； 白藜芦醇； 薏苡仁酯

中图分类号: R979.1文献标识码: A文章编号： 1004－616X(2008)03－0245－0

2迄今为止，已发现很多天然植物的提取物具有抗肿瘤的功效，有的已经从实验室研究进入了临床应用，如喜树碱、长春新碱、紫杉醇等，它们在肿瘤治疗中疗效确切，不良反应小，已占据了抗肿瘤药物市场的主要地位，本文中主要介绍了几种具有开发前景的新型的天然抗癌药。大豆异黄酮

大豆异黄酮是大豆中重要的非营养素成分，近年来研究显示其具有抗氧化、抗肿瘤、保护心血管、防治骨质疏松等作用。早在1990年6月美国国家癌症研究院曾组织全美著名学者研讨了大豆的抗癌防癌效果，肯定大豆异黄酮是最佳的天然抗癌物质。大豆异黄酮抗肿瘤机制主要为抑制肿瘤血管生成、诱导细胞凋亡、抑制肿瘤细胞形成过程中的酶如酪氨酸蛋白激酶和拓扑异构酶、抗氧化、调节细胞周期等。

新生血管的形成是肿瘤生长、侵袭和转移的前提条件。因此，抗血管生成药物的开发成为了肿瘤治疗研究的一个热点。这可能是大豆异黄酮抗肿瘤的途径之一。河福金等报道大豆异黄酮可抑制人乳腺癌细胞裸鼠移植瘤的生长，该作用主要与减少肿瘤血管的生成有关。张义等[1]用高、中、低剂量大豆异黄酮进行体内抑瘤实验，发现高剂量大豆异黄酮对小鼠肝癌、乳腺癌有明显的抑制作用，抑瘤率分别为54.4％和61.3％(P<0.01)，而且大豆异黄酮对乳腺癌的抑制作用强于肝癌[1]。大豆异黄酮也能抑制人乳腺癌MCF-7细胞生长及诱导细胞凋亡，其作用主要是通过调节iN0S的基因表达。马吉祥等报道大豆异黄酮通过诱导凋亡对人食管癌EC-7906裸鼠移植瘤具有抑制作用，其机制是通过下调bcl-2的表达和上调bax的表达[2]。

提高机体免疫力也是开发抗肿瘤药物的途径之一。余丽梅等在研究中发现大豆异黄酮能明显抑制小鼠淋巴瘤细胞YAC-1和小鼠ESC艾氏肉瘤的生长，同时也能增强非特异性免疫功能，对正常雌性小鼠免疫功能也有增强作用。

大豆属于常用食品，安全性较高，流行病学调查也发现亚洲国家居民的乳腺癌、前列腺癌和结肠癌的发病率显著低于西方发达国家，主要与大量摄入豆类食品有关。可见，大豆异黄酮作为抗癌药物开发有着巨大的潜力。白藜芦醇

白藜芦醇(resveratrol,Res)是1940年Takaoka从毛叶藜芦中分离出来的一种多酚化合物，是植物为抵抗外界刺激如紫外线、真菌、病毒感染或机械损伤而产生的一种植物抗毒素。白藜芦醇在植物界中分布广泛，目前已发现70多种天然植物中含有白藜芦醇，包括藜芦、决明、虎杖、葡萄、何首乌等[3]。研究表明白藜芦醇具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗氧化等生物学作用。尤其是白藜芦醇的抗肿瘤作用已成为近年的研究热点，特别是对血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的研究。

肿瘤的发生发展与血管生成密切相关，而VEGF 是促进血管增生和形成的最重要的因子

之一。曹文涛等通过体外细胞试验发现白藜芦醇能够抑制SGC-7901胃癌细胞增殖，并呈剂量和时间依赖性，其机制主要是降低胃癌SGC-7901细胞VEGF mRNA和蛋白的表达[4]。以白藜芦醇作用于小鼠Lewis肺癌模型，观察到Res中、高剂量组瘤重和肿瘤体积明显低于对照组(P<0.01), 抑瘤率分别为39.04％、49.66％，而且Res中、高剂量组VEGF表达水平及肿瘤组织微血管密度(MVD)明显降低，肿瘤细胞凋亡指数(AI)明显升高，提示白藜芦醇抑制小鼠Lewis肺癌生长的机制可能与抑制VEGF表达、降低微血管密度和促进细胞凋亡有关。增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)为一种仅在增殖细胞中表达的多肽，与细胞周期密切相关，肿瘤细胞增殖越活跃，其PCNA表达水平亦相应增高，因此，PCNA的表达水平反应肿瘤细胞的增殖水平。田雪梅等研究发现白藜芦醇能显著抑制肝癌HepG2裸鼠移植瘤的生长，抑制率达38％；免疫组织化学法检测瘤组织中PCNA的表达率为33％±6％，明显低于对照组87％±7％；同时Bcl-2蛋白表达也降低了，提示白藜芦醇对人肝癌移植瘤的生长具有抑制作用，而且这种作用与细胞凋亡有一定的关系[5]。由于细胞凋亡是细胞在一定条件下发生的自主性的死亡过程，细胞凋亡后形成的凋亡小体会被巨噬细胞吞噬，不产生炎症反应，因此开发具有诱导细胞凋亡活性的药物也是肿瘤药物研究的一个新热点。

侵袭和转移是恶性肿瘤最普遍的一种生物学行为和最本质的特征。宫颈癌是妇科常见的恶性肿瘤之一，且容易发生早期转移。肿瘤转移的机制较为复杂，其中基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)及其组织抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinase, TIMPs)与肿瘤的侵袭及转移关系密切。董德刚通过体外实验发现白藜芦醇可抑制HeLa细胞MMP-

2、MMP-9两种酶的表达、释放及酶的活性，提高TIMP-

1、TIMP-2两种酶的表达、释放、并增强其酶活性，使得肿瘤细胞穿过人工基底膜的能力下降，最终抑制了宫颈癌细胞的侵袭和转移[6]。这些现象提示：如果宫颈癌患者使用该药物并达到有效血液浓度，有可能抑制癌细胞的侵袭与转移能力，这对进一步研究抗转移药物具有积极的意义。

大量体内外实验还发现白藜芦醇通过各种途径对皮肤癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌、肺癌、神经母细胞瘤、肝癌、前列腺癌、纤维肉瘤、胰腺癌、白血病等瘤细胞均具有抑制作用，可见白藜芦醇是一个很有希望的广谱天然抗肿瘤药物，一旦其抗肿瘤机制研究明确，将具有广阔的市场前景。薏苡仁

薏苡仁是禾本科薏苡属植物薏苡Coix lachryma-jobi L.的干燥成熟种仁，具有健脾、补肺、清热、利湿的功效。从20世纪60年代开始，中外学者陆续报道了薏苡仁的抗肿瘤、免疫调节、降血糖血钙、降压、抗病毒及抑制胰蛋白酶等多方面的药理活性，其中以薏苡仁的抗肿瘤作用研究最为深入。

鼻咽癌的治疗一直以放射为主。但是近几十年来，鼻咽癌细胞对射线不敏感或抗拒，导致临床治疗效果的降低。李毓等以薏苡仁酯(coixenolide，CXL)预处理人鼻咽癌细胞CNE-2Z裸鼠移植瘤模型，再进行γ射线外照射，发现处理组与对照组比较，肿瘤生长缓慢，放射增敏率为7.19％～26.28％[7]。由此可见CXL对人鼻咽癌细胞裸鼠移植瘤具有放射增敏作用。CXL还能选择性的增强化疗药物平阳霉素的细胞毒性作用。

薏苡仁是一种通过多途径起作用的抗癌药，不仅能增强癌细胞的敏感性和放、化疗药物的毒性，而且还能直接杀伤癌细胞、诱导细胞凋亡、抑制血管生成，可用于鼻咽癌、肺癌、胃癌、肝癌、肾癌等癌症。

细胞凋亡是多细胞生物体一种重要的自稳机制，薏苡仁的抗肿瘤活性也与诱导细胞凋亡密切相关。薏苡仁能通过抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡直接抑制SGC-7901胃癌细胞的生长，对胃癌有一定的治疗作用。陆蕴等以5.4 g/kg薏苡仁油对昆明小鼠移植瘤S180肉瘤的抑制率均达到30％以上；1.8、5.4 g/kg剂量的薏苡仁油对小鼠移植性HCA肝癌的抑制率也达到了30％以上[8]。

冯刚等研究表明，薏苡仁具有明显抑制小鼠移植性S180肉瘤生成的作用，实验组S180瘤内微血管密度均明显低于对照组，免疫组化检测显示薏苡仁大、中剂量组还可下调S180瘤内VEGF、bFGF的表达，提示抑制肿瘤血管增生，下调肿瘤的VEGF、bFGF的表达是薏苡仁抗肿瘤的作用机制之一[9]。

薏苡仁不仅在体内外实验中证实具有抗肿瘤功效，而且在临床应用中也得到了充分的肯定。康莱特注射液(KLT)是从薏苡仁中提取的抗肿瘤制剂，诸多研究表明该制剂对多种肿瘤具有明显的抑制作用和确切疗效。史周印观察到10 μl/ml KLT治疗中晚期肝癌时，患者肿瘤缩小率为46.30％，同时对化疗药物所致的骨髓抑制有明显的缓解作用，且显著减轻患者肝区疼痛症状。在改善癌症患者临床症状，提高生活质量方面，薏苡仁也显示出明显作用，黄美欧将KLT与化疗药物联合应用治疗中晚期肺癌58例，临床有效率为53.6％，明显高于对照组(20％)，且生活改善率为78％[10]。流行病学调查也发现中国东南部癌症发病率较低，研究认为可能与当地人喜食薏苡有关。

药物治疗是肿瘤治疗的主要手段之一，从天然植物中寻找低毒抗癌活性成分的研究近年来受到广泛地重视。很多中草药单体或有效组分抗肿瘤作用及其机制已经得到公认，因此加强筛选中草药有效组分及其组方，并联合化疗药物来提高抗肿瘤的效果，探明其抗肿瘤作用机理的研究，是目前乃至今后的研究热点，不仅为癌症治疗提供新的理论及依据，也将为抗肿瘤药物的筛选提供广阔的空间。

参考文献：

[1]张 义,赵春燕,孙亚芹.大豆异黄酮的抗肿瘤研究[J].长春中医学院学报,2006,22(1):60.[2] 马吉祥,王勤忠,苏军英,等.大豆异黄酮诱导人食管癌裸鼠移植瘤细胞凋亡[J].中国肿瘤,2004,l3(1):34－37.[3]Jang M, Cai L, Udeani GO,et al.Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes[J].Science,1997,275(5297):218－220.[4]曹文涛,廖爱军,曾 斌,等.白藜芦醇对胃癌SGC-7901细胞VEGF表达的影响[J].现代生物医学进展,2006,6(10):52－54.[5]田雪梅,张展霞.白藜芦醇抗肝癌HepG2裸鼠移植瘤的活性[J].世界华人消化杂志,2001,9(2):161－164.[6]董德刚,郭恩绵,张 瑶，等.白藜芦醇对宫颈癌HeLa细胞基质金属蛋白酶及其组织抑制剂的影响[J].中华肿瘤防治杂志,2007,14(7):489－493.[7]李 毓,胡笑克.薏苡仁酯对人鼻咽癌细胞裸鼠移植瘤的放射增敏作用[J].华夏医学,2005,18(2):147－148.[8]陆 蕴,张仲苗,章荣华.薏苡仁油抗肿瘤作用研究[J].中药药理与临床,1999,15(6):21－23.[9]冯 刚,孔庆志,黄冬生，等.薏苡仁注射液对小鼠移植性S180肉瘤血管形成抑制的作用[J].肿瘤防治研究,2004,31(4):229－230.[10] 黄美欧,刘 涛,袁平.中药康莱特联合化疗药物治疗中晚期肺癌疗效观察[J].中国误诊学杂志,2006,6(2):251－252.收稿日期： 2008－01－22;修订日期： 2008－02－29

作者简介： 米金霞(1981－)，女，甘肃人，硕士，研究方向：中医实验动物。