第一篇：基因藥物前景

基因藥物前景

生物技術有限公司孫娟博士、田文志博士預言，25年后基因藥將大行其道，遠程診病將進入千家萬戶。

拔根頭發就知啥病 基因藥物度身定制

25年以后，怎么看病，怎么治病？未來的藥品產業會是什么樣？深圳奧克生物技術有限公司兩位長期在美國科研機構從事基礎研究的醫學家孫娟博士、田文志博士，為記者描繪了一幅幅25年后的欣喜畫面——你將粘有你唾液的一個紙條、或者一根頭發放入信封寄到醫院，醫生就能確診你究竟得了什么病。你只需吃一小粒為你量身訂做的基因藥，一切就OK了。孫娟斷言，25年以后，現行的大多數化學藥將被基因藥取代，看病治病個性化，遠程醫療大大普及，你想多方便就能多方便。

看病不必跑醫院

專家們認為，25年后，人們首先受益的是生物工程技術和電子信息技術的結合所帶來的巨大變化。人們看病不必跑醫院，遠程醫療系統將為人類就醫條件帶來質的飛躍。孫娟說，25年后每個人都可擁有一份自己的全面健康信息電子檔案，它將記錄你的血型、血壓、酶代謝水平、礦物質含量、微量元素水平等等一切基礎身體指標。在全市、甚至更大的范圍內建立起一個電子健康信息檔案網絡。田文志認為，25年后，遠程醫療網絡將延伸到互聯網所觸及到的任何地方，病人完全不需要擠醫院，你只要把粘有你唾液的一個紙條、或者一根頭發放入信封寄到醫院，或者利用遠程診斷系統照一下你的眼睛或舌苔，醫生就能斷定你得了什么病。遠程診療系統可以使偏遠地區的病人，足不出戶即可享受一流專家的服務。

第二篇：基因工程藥物開發利用前景

基因工程藥物開發利用前景

摘 要：生物制藥是以基因工程為基礎的現代生物工程，即利用現代生物技術對DNA進行切割、連接、改造，生產出傳統制藥技術難以獲得的生物藥品。而現代生物技術是以基因為源頭，基因工程和基因組工程為主導技術，與其他高技術相互交叉、滲透的高新技術。比爾·蓋茨預言：下一個首富可能是從事生物技術的投資者。本文簡要分析了國內外基因工程藥物開發的現狀和前景。

以基因工程，細胞工程，發酵工程和酶工程為主體的現代生物技術是70年代開始異軍突起的高新技術領域，近一，二十年來發展極為神速，它與微電子技術，新材料和新能源技術并列為影響未來國計民生的四大科學技術支柱，被認為是21世紀世界科學技術的核心。現代生物技術又是一項與醫藥產業結合極為密切的高新技術，它的發展已帶給了某些醫學基礎學科的革命性變化，并給醫藥工業開辟了更為廣闊的心領域。

自1982年全世界第一個基因重組醫藥產品“人胰島素”在美國面市以來，至今已有數十個生物技術藥物上市。現代生物技術開辟了人體內源性多肽，蛋白質藥物的新天地。于此同時它也正滲透到傳統醫藥的哥哥領域，以抗生素，氨基酸，細胞融合及基因工程菌，化學合成藥物的生物轉化性，到單克隆抗體靶向制劑等等。不久之前美國的Eli Lilly公司又提出了生物技術在醫藥上的更大應用，是在新藥研究篩選方法上的革命，即用基因工程受體實驗代替傳統的動物實驗，所有這一切都表明了醫藥產業的技術基礎正在發生戰略性的變革。世界各大醫藥企業已瞅準目標，紛紛投入巨資圍繞以現代生物技術為核心的產品和技術結構開拓，展開了面向21世紀的空前激烈的競爭。基因藥物的前沿技術及部分基因藥物

基因藥物的直接體內基因治療發展迅速,新型基因藥物不斷產生。現著重介紹對效果比較肯定關于基因藥物的幾項前沿技術，基因疫苗、反義RNA 藥物、三鏈DNA 藥物這三種新型基因藥物技術的基本方法。1.1基因疫苗

基因疫苗的免疫方法即基因疫苗的給藥途徑,目前使用的方法有以下幾種:（1）裸DNA 直接注射:將裸質粒DNA 直接注射到機體的肌肉、皮內、皮下、粘膜、靜脈內。這種方法簡單易行。

（2）脂質體包裹DNA 直接注射:包裹DNA 的脂質體能與組織細胞發生膜融合,而將DNA 攝入,減少了核酸酶對DNA 的破壞。注射途徑同裸DNA直接注射。

（3）金包被DNA 基因槍轟擊法:將質粒DNA 包被在金微粒子表面,用基因槍使包被DNA 的金微粒子高速穿入組織細胞.。

（4）繁殖缺陷細菌攜帶質粒DNA 法:選擇一種容易進入某組織器官的細菌,將其繁殖基因去掉,然后用質粒DNA 轉化細菌,當這些細菌進入某組織器官后,由于不能繁殖,則自身裂解而釋放出質粒DNA。1.2反義RNA 反義RNA 指與mRNA 互補后,能抑制與疾病發生直接相關基因的表達的RNA。它封閉基因表達,具有特異性強、操作簡單的特點,可用來治療由基因突變或過度表達導致的疾病和嚴重感染性疾病,反義RNA 治療的基本方法有： 1)反義寡核苷酸：體外合成十至幾十個核苷酸的反義寡核苷酸或反義硫代磷酸酯寡核苷酸序列,用脂質體等將反義寡核苷酸導入體內靶細胞,然后反義寡核苷酸與相應mRNA特異性結合,從而阻斷mRNA 的翻譯。

2)反義RNA表達載體:合成或PCR 擴增獲取反義RNA 的DNA ,將它克隆到表達載體,然后

將表達載體用脂質體導入靶細胞, 該DNA 轉錄反義RNA ,反義RNA 即與相應的mRNA 特異性結合,同樣阻斷某基因的翻譯。

反義RNA目前主要用于惡性腫瘤、病毒感染性疾病等。有報導，用反義封閉胰腺癌、肺癌的癌基因，對癌細胞具有明顯的抑制作用。1.3三鏈DNA 脫氧寡核苷酸能與雙螺旋雙鏈DNA 專一性序列結合,形成三鏈DNA ,來阻止基因轉錄或DNA 復制,此脫氧寡核苷酸被稱為三鏈DNA 形成脫氧寡核苷酸(TFO)。為了與作用在mRNA 翻譯水平的反義RNA 的反義技術相區別,將三鏈DNA 技術稱之為反基因技術。

基本方法與機理

設計合成15～40個堿基的脫氧寡核苷酸, 這些序列具有較短而兼并性較高的特點, 與雙鏈DNA結合,通常結合在蛋白識別位點處,形成三鏈DNA ,干擾DNA與蛋白質的結合, 如轉錄激活因子, 從而阻止基因的轉錄與復制。1.4部分基因藥物

生物技術的開發迅猛異常、日新月異。生物技術的核心是基因工程, 基因工程技術 最成功的是用于生物治療的新型藥物的研制。已有近50 種基因工程藥物投入市場, 產生 了巨大的社會效益和經濟效益。生物技術用于疾病的預防和疑難病癥的治療已經成為現 實。基因藥物主要為以下幾個系列：

（1）干擾素系列(IFN)IFN是一類具有廣譜抗病毒活性的蛋白質，僅在同種細胞上可發揮作用。根據其來源、理化及生物學性質的不同，可分為IFN-α、IFN-β、IFN-γ 3種干擾素。干擾素具有很強的生物活性，主要表現在：

①抗病毒作用 目前慢性丙型肝炎的治療以IFN-α為首選。②抗腫瘤作用。③免疫調節作用。

（2）白介素系列 白細胞介素是非常重要的細胞因子家族，現在得到承認的成員已達15個；它們在免疫細胞的成熟、活化、增殖和免疫調節等一系列過程中均發揮重要作用，此外它們還參與機體的多種生理及病理反應。

（3）集落刺激因子類藥物(CSF)一些細胞因子可刺激不同的造血干細胞在半固體培養基中形成細胞集落，這些因子被命名為集落刺激因子，根據其作用對象，進一步命名分為粒細胞-CSF，巨噬細胞-CSF，粒細胞和巨噬細胞-CSF及多集落刺激因子。

（4）其他基因工程藥物

①促進紅細胞生成素 促紅細胞生成素(Epo)是一種調節紅細胞生成的體液因子，自從成功地克隆人類Epo基因后，其產物重組人促紅細胞生成素被成功用于治療腎性貧血及腫瘤等疾病伴發的貧血。最近的研究認為Epo是一種由缺氧誘導因子(Hypoxia-inducible factor，HIF)家庭誘導產生的多功能細胞因子超家庭成員，對于多種器官都有保護作用。有報導，Epo能通過降低腎IRI時MDA、IL-6水平，增加SOD水平從而發揮保護作用，而最新研究還表明Epo有促進血管生成的作用。

②人生長激素人類的生長激素(Growth hormone，GH)是一條單鏈、非糖化、191個氨基酸合成的親水性球蛋白，分子量21700Da，等電點pI為4.9.人生長激素具有促生長、促進蛋白質合成、對脂肪、糖、能量代謝有影響。

③人表皮生長因子 皮膚細胞表達10種以上的生長因子，它們以自分泌和旁分泌的方式對細胞自身和鄰近細胞進行多種調節。

④重組鏈激酶 對心腦血管疾病有一定的療效。

⑤腫瘤壞死因子 研究表明，巨噬細胞是產生TNF的主要來源。當肝、脾等網狀內皮系統受到刺激后，借助于脂多糖的幫助，TNF基因開始轉錄，產生并釋放TNF。同時B淋巴細胞也

產生一種與TNF類似的淋巴毒素，并與TNF享有共同受體。為了便于區分二者，將巨噬細胞產生的毒素稱為TNF—α，淋巴細胞產生的毒素稱為TNF-β。

TNF-α是迄今為止發現的抗腫瘤作用最強的細胞因子，它能特異性地直接殺傷腫瘤細胞，而對正常細胞無不良影響，能抑制腫瘤細胞的增殖并促使其溶解，還可激活機體的抗腫瘤免疫反應。但是由于TNF-α能被腎快速排泄和各種蛋白酶分解作用，在體內很不穩定，半衰期很短(15～30min)，而殺傷腫瘤細胞需要12～36 h。若希望通過靜脈給藥獲得明顯的抗腫瘤效果，則必須頻繁大劑量注射，進而導致嚴重的不良反應。目前國內外學者對其的制劑研究主要集中在高分子化學修飾和藥物載體傳遞系統兩方面．無論采取何種手段，其最終目的有二：一是減少RES的攝取，延長藥物血中半衰期；二是提高藥物的靶向性，降低不良反應.國外基因工程藥物研究開發現狀和展望

據不完全統計，歐美諸國目前已經上市的基因工程藥物近100 種，還有約300 種藥物正在臨床試驗階段，處于研究和開發中的品種約2 000 個。近兩年基因藥物上市的周期明顯縮短，與一般藥物研究開發相比，基因工程藥物研究投入較大。

美國作為基因重組技術的發源地和眾多基因工程藥物的第一制造者，每年在基因工程藥物研究方面的投資高達數十億美元，現已成為國際公認的現代生物技術研究和開發的“帶頭羊”。日本，歐洲等地也不甘落后，都根據各自的特點，制定出符合本國國情的發展戰略和對策，進行著激烈的競爭和角逐，就連亞洲的韓國，新加坡等也野心勃勃地著手這方面的研究和開發。

美國：在基因工程藥物的研究和開發方面美國一直保持著世界領先地位。從1971年成立第一家美國生物技術公司到現在已形成擁有1300余家公司（占全世界生物技術公司總數的2/3的令人注目的產業規模，不過短短25年的歷史，到1996年8月美國有20多種基因工程藥物和疫苗上市。（詳見表1）另有113家美國公司的284個產品處于臨床試驗階段或等待FDA批準，呈現了強勁的發展勢頭。

日本：日本在基因工程藥品的研究和開發方面也投入了大量資金，并取得了豐碩成果。現已開發出干擾素，乙肝疫苗，人促紅細胞生產素，組織纖溶酶原激活劑，人生長激素，人胰島素，人巨噬細胞集落刺激因子，人粒細胞集落刺激因子等眾多產品。國內基因工程藥物研究開發現狀及展望

我國生物工程藥物研究雖起步較晚，基礎較差，但一開始就受到黨和國家的高度重視。為跟蹤世界新技術革命迅猛發展的浪潮，1986年3月我國一批著名科學家倡導起草了“高技術研究計劃”——“863計劃”，并將現代生物技術列為“863計劃”最優先發展的項目和國家“七五”，“八五”攻關項目。經過廣大科技工作者的艱苦努力，已取得了鼓舞人心的進展，一批基因工程產品的上游研究正在努力展開；一些產品正逐步進入開發研究階段，不少產品已步入臨床試驗階段或已獲新藥證書，進入工業化生產，詳見表2。

與傳統制藥相比，生物制藥有便于大規模生產、利潤高、生產工藝簡單、人力投入少、無污染、生產周期短等優點，因此，隨著人類基因組計劃的實施和科技水平的進一步發展，基因藥物在醫藥市場的比例也將會日益提升，也將越來越影響人類的生活。

基因藥物同時具有高投入、高收益、高風險、長周期的特征。Frost&Sullivan公司的一份最新報告指出，2004年，全球生物制藥市場的收入為450億美元。到2011年，其有望達到982億美元。據預測，全球第一個用轉基因植物生產的生物藥物可望于2005～2006年上市。隨著公眾認知度的提高和相關法規的逐步完善，用轉基因植物生產生物藥物的市場將飛速增長，到2011年，單美國市場就將達到22億美元。2002年底到2003年5月間一場突如其來的SARS疫情，再加上2005禽流感病毒傳播，席卷了亞洲及加拿大等地。在緊張而又嚴肅的應對

這場疫情的過程中，生物制藥又成為醫藥行業人士關注的焦點。

我國生物制品需求巨大，過去的幾年我國企業一直能保持年均15％以上增幅，并且近年來銷售的增長速度有加快的趨勢。據統計，2005年國內生物制品銷售收入總額為157．4億元人民幣，銷售利潤總額為38.7億元人民幣。預計到2006年生物技術工業總產值將達400億到500億元，到2015年總產值可達1100億到1300億元。我國的生物制藥業將進入一個快速發展的階段,生物醫藥工業將成為醫藥產業增長最快的部分。目前,我國許多省市已將生物制藥作為本地的支柱產業重點扶持。一大批生物醫藥科技園相繼在各地高新技術開發區建成。面對入世帶給我國生物制藥業的挑戰和機遇,專家們預測,在未來若干年,我國的生物制藥業將以超過全球平均增長速度步入高速發展軌道,前景十分廣闊。

參考文獻

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第三篇：淺析基因工程技術的應用現狀及前景發展

題目：

《生物技術概論》論文

淺析基因工程技術的應用現狀及前景發展

學號：

班級：

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淺析基因工程技術的應用現狀及前景發展

【摘要】從20世紀70年代初發展起來的基因工程技術，經過30多年來的進步與發展，已成為生物技術的核心內容。許多科學家預言，生物學將成為21世紀最重要的學科，基因工程及相關領域的產業將成為21世紀的主導產業之一。基因工程研究和應用范圍涉及農業、工業、醫藥、能源、環保等許多領域。本文就基因工程的應用現狀及前景分析進行綜合闡述。

【關鍵詞】基因工程技術；應用現狀；前景 1.引言

基因工程技術是一項極為復雜的高新生物技術, 它利用現代遺傳學與分子生物學的理論和方法, 按照人類所需, 用DNA 重組技術對生物基因組的結構和組成進行人為修飾或改造, 從而改變生物的結構和功能, 使之有效表達出人類所需要的蛋白質或人類有益的生物性狀。基因工程從誕生至今, 僅有30 年的歷史, 然而, 無論是在基礎理論研究領域, 還是在生產實際應用方面, 都已取得了驚人的成績。首先,基因工程給生命科學自身的研究帶來了深刻的變化。目前科學家已完成了多種細胞器的基因組全序列測定工作。其次, 基因工程具有廣泛的應用價值, 能為工農業生產、醫藥衛生、環境保護開辟新途徑。2.基因工程 2.1概念

基因工程(又稱DNA 重組技術、基因重組技術), 是20 世紀70 年代初興起的技術科學, 是用人工的方法將目的基因與載體進行DNA重組, 將DNA 重組體送入受體細胞, 使它在受體細胞內復制、轉錄、翻譯, 獲得目的基因的表達產物。這種跨越天然物種屏障, 把來自任何生物的基因置于毫無親緣關系的新的寄主生物細胞之中的能力, 是基因工程技術區別于其他技術的根本特征。

2.2基因工程研究的內容

(1)從復雜的生物有機體基因組中, 經過酶切消化或PCR 擴增等步驟, 分離出帶有目的基因的DNA 片段。(2)在體外, 將帶有目的基因的外源DNA 片段連接到能夠自我復制并具有選擇記號的載體分子上, 形成重組DNA分子。

(3)重組DNA 分子轉移到適當的受體細胞, 并與之一起增殖。

(4)從大量的細胞繁殖群體中, 篩選出獲得了重組DNA 分子的受體細胞克隆。

(5)從這些篩選出來受體細胞克隆, 提取出已經得到擴增的目的基因, 供進一步分析研究使用。

(6)將目的基因克隆到表達載體上, 導入寄主細胞, 使之在新的遺傳背景下實現功能表達, 產生出人類所需要的物質。

3基因工程的廣泛應用

3.1基因工程應用于植物方面

農業領域是目前轉基因技術應用最為廣泛的領域之一。農作物生物技術的目的是提高作物產量，改善品質，增強作物抗逆性、抗病蟲害的能力。基因工程在這些領域已取得了令人矚目的成就。

由于植物病毒分子生物學的發展，植物抗病基因工程也也已全面展開。自從發現煙草花葉病毒(TMV)的外殼蛋白基因導入煙草中，在轉基因植株上明顯延遲發病時間或減輕病害的癥狀，通過導入植物病毒外殼蛋白來提高植物抗病毒的能力，已用多種植物病毒進行了試驗。在利用基因工程手段增強植物對細菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大進展。植物對逆境的抗性一直是植物生物學家關心的問題。由于植物生理學家、遺傳學家和分子生物學家協同作戰，耐澇、耐鹽堿、耐旱和耐冷的轉基因作物新品種(系)也已獲得成功。植物的抗寒性對其生長發育尤為重要。科學家發現極地的魚體內有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增長，從而免受低溫的凍害并正常地生活在寒冷的極地中。將這種抗凍蛋白基因從魚基因組中分離出來，導入植物體可獲得轉基因植物，目前這種基因已被轉入番茄和黃瓜中。

隨著生活水平的提高，人們越來越關注口味、口感、營養成分、欣賞價值等品質性狀。實踐證明，利用基因工程可以有效地改善植物的品質，而且越來越多的基因工程植物進入了商品化生產領域，近幾年利用基因工程改良作物品質也取得了不少進展，如美國國際植物研究所的科學家們從大豆中獲取蛋白質合成基因，成功地導入到馬鈴薯中，培育出高蛋白馬鈴薯品種，其蛋白質含量接近大豆，大大提高了營養價值，得到了農場主及消費者的普遍歡迎。在花色、花香、花姿等性狀的改良上也作了大量的研究。

3.2基因工程應用于醫藥方面

目前，以基因工程藥物為主導的基因工程應用產業已成為全球發展最快的產業之一，發展前景非常廣闊。基因工程藥物主要包括細胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對預防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內的各種傳染病、類風濕疾病等有重要作用。在很多領域特別是疑難病癥上，基因工程工程藥物起到了傳統化學藥物難以達到的作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術研制成的多功能細胞因子，在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發性硬化癥和類風濕關節炎等多種疾病。

目前，應用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試，并進入臨床驗證階段；專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因導彈”也將在不久完成研制，它可有目的地尋找并殺死腫瘤，將使癌癥的治愈成為可能。由中國、美國、德國三國科學家及中外六家研究機構參與研制的專門用于治療乙肝、慢遷肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的體細胞基因生物注射劑，最終解決了從剪切、分離到吞食肝細胞內肝炎病毒，修復、促進肝細胞再生的全過程。經4年臨床試驗已在全國面向肝炎患者。此項基因學研究成果在國際治肝領域中，是繼干擾素等藥物之后的一項具有革命性轉變的重大醫學成果。3.3基因工程應用于環保方面

工業發展以及其它人為因素造成的環境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關注的問題。基因工程技術可提高微生物凈化環境的能力。美國利用DNA重組技術把降解芳烴、萜烴、多環芳烴、脂肪烴的4種菌體基因鏈接，轉移到某一菌體中構建出可同時降解4種有機物的“超級細菌”，用之清除石油污染，在數小時內可將水上浮油中的2/3烴類降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢桿菌、且表達成功。它能釘死蚊蟲與害蟲，而對人畜無害，不污染環境。現已開發出的基因工程菌有凈化農藥的DDT的細菌、降解水中的染料、環境中有機氯苯類和氯酚類、多氯聯苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸藥的工程菌及用于吸附無機有毒化合物(鉛、汞、鎘等)的基因工程菌及植物等。90年代后期問世的DNA改組技術可以創新基因，并賦予表達產物以新的功能，創造出全新的微生物，如可將降解某一污染物的不同細菌的基因通過PCR技術全部克隆出來，再利用基因重組技術在體外加工重組，最后導入合適的載體，就有可能產生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株，從而大大地提高降解效率。4.前景展望

由于基因工程運用DNA分子重組技術，能夠按照人們預先的設計創造出許多新的遺傳結合體，具有新奇遺傳性狀的新型產物，增強了人們改造動植物的主觀能動性、預見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用，對人口素質、環境保護等作出具大貢獻。所以，各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術的研究與開發應用，搶奪這一高科技制高點。其應用前景十分廣闊。我國基因工程技術尚落后于發達國家，更應當加速發展，切不可坐失良機。

但是，任何科學技術都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益的同時，也會給人類帶來一定的災難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術如果不加限制，任其自由發展，最終有可能導致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉基因動植物還未發現對人類有什么危害，但不等于說轉基因動植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實踐慢慢地檢驗。轉基因生物和常規繁殖生長的品種一樣，是在原有品種的基礎上對其部分性狀進行修飾或增加新性狀，或消除原來的不利性狀，但常規育種是通過自然選擇，而且是近緣雜交，適者生存下來，不適者被淘汰掉。而轉基因生物遠遠超出了近緣的范圍，人們對可能出現的新組合、新性狀會不會影響人類健康和環境，還缺乏知識和經驗，按目前的科學水平還不能完全精確地預測。所以，我們要在抓住機遇，大力發展基因工程技術的同時，需要嚴格管理，充分重視轉基因生物的安全性。

【參考文獻】

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第四篇：基因工程技術的現狀和前景發展論文（范文）

基因工程技術的現狀和前景發展

摘要:從20世紀70年代初發展起來的基因工程技術，經過30多年來的進步與發展，已成為生物技術的核心內容。許多科學家預言，生物學將成為21世紀最重要的學科，基因工程及相關領域的產業將成為21世紀的主導產業之一。基因工程研究和應用范圍涉及農業、工業、醫藥、能源、環保等許多領域。

關鍵詞:基因工程技術；前景；現狀

一、基因工程應用于植物方面

農業領域是目前轉基因技術應用最為廣泛的領域之一。農作物生物技術的目的是提高作物產量，改善品質，增強作物抗逆性、抗病蟲害的能力。基因工程在這些領域已取得了令人矚目的成就。

由于植物病毒分子生物學的發展，植物抗病基因工程也也已全面展開。自從發現煙草花葉病毒(TMV)的外殼蛋白基因導入煙草中，在轉基因植株上明顯延遲發病時間或減輕病害的癥狀，通過導入植物病毒外殼蛋白來提高植物抗病毒的能力，已用多種植物病毒進行了試驗。

二、基因工程應用于醫藥方面

目前，以基因工程藥物為主導的基因工程應用產業已成為全球發展最快的產業之一，發展前景非常廣闊。基因工程藥物主要包括細胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。它們對預防人類的腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內的各種傳染病、類風濕疾病等有重要作用。在很多領域特別是疑難病癥上，基因工程工程

藥物起到了傳統化學藥物難以達到的作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術研制成的多功能細胞因子，在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發性硬化癥和類風濕關節炎等多種疾病。

目前，應用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試，并進入臨床驗證階段；專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因導彈”也將在不久完成研制，它可有目的地尋找并殺死腫瘤，將使癌癥的治愈成為可能。

三、基因工程應用于環保方面

工業發展以及其它人為因素造成的環境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力，已成為人們十分關注的問題。基因工程技術可提高微生物凈化環境的能力。90年代后期問世的DNA改組技術可以創新基因，并賦予表達產物以新的功能，創造出全新的微生物，如可將降解某一污染物的不同細菌的基因通過PCR技術全部克隆出來，再利用基因重組技術在體外加工重組，最后導入合適的載體，就有可能產生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株，從而大大地提高降解效率。

四、前景展望

由于基因工程運用DNA分子重組技術，能夠按照人們預先的設計創造出許多新的遺傳結合體，具有新奇遺傳性狀的新型產物，增強了人們改造動植物的主觀能動性、預見性。而且在人類疾病的診斷、治療等方面具有革命性的推動作用，對人口素質、環境保護等作出具大貢獻。所以，各國政府及一些大公司都十分重視基因工程技術的研究

與開發應用，搶奪這一高科技制高點。其應用前景十分廣闊。我國基因工程技術尚落后于發達國家，更應當加速發展，切不可坐失良機。

但是，任何科學技術都是一把“雙刃劍”，在給人類帶來利益的同時，也會給人類帶來一定的災難。比如基因藥物，它不僅能根治遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管疾病等，甚至人的智力、體魄、性格、外表等亦可隨意加以改造；還有，克隆技術如果不加限制，任其自由發展，最終有可能導致人類的毀滅。還有，盡管目前的轉基因動植物還未發現對人類有什么危害，但不等于說轉基因動植物就是十分安全的，畢竟這些東西還是新生事物，需要實踐慢慢地檢驗。參考文獻: [1]樓士林，楊盛昌，龍敏南，等.基因工程[M].北京：科學出版社，2002.[2]李慶軍，董艷桐，施冰.植物抗蟲基因的研究進展[J].林業科技，2002，27(2)：22 26.西南科技大學

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因

工

程

論

文

專業：生物工程 班級：09級2班

姓名：于李 學號：20093511 電話：***

第五篇：幾種天然抗腫瘤藥物的研究前景分析

幾種天然抗腫瘤藥物的研究前景

米金霞1(綜述)/湯家銘1/張 婷2(審校)

(1.上海中醫藥大學實驗動物中心，上海 201203;2.亞生(上海)醫藥研發有限公司，上海 201203)

【摘要】 隨著中草藥開發與分子生物學等技術的結合，發現越來越多的天然植物提取物具有抗腫瘤的功效，如誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤血管生成以及與腫瘤發生發展相關的酶等，為研發新藥提供了新的領域。天然抗腫瘤藥物必將在腫瘤治療新藥的研發中發揮重要的作用。本文簡要綜述大豆異黃酮、白藜蘆醇、薏苡仁酯等幾種新的具有開發前景的天然抗腫瘤藥物。

【關鍵詞】 抗腫瘤； 大豆異黃酮； 白藜蘆醇； 薏苡仁酯

中圖分類號: R979.1文獻標識碼: A文章編號： 1004－616X(2008)03－0245－0

2迄今為止，已發現很多天然植物的提取物具有抗腫瘤的功效，有的已經從實驗室研究進入了臨床應用，如喜樹堿、長春新堿、紫杉醇等，它們在腫瘤治療中療效確切，不良反應小，已占據了抗腫瘤藥物市場的主要地位，本文中主要介紹了幾種具有開發前景的新型的天然抗癌藥。大豆異黃酮

大豆異黃酮是大豆中重要的非營養素成分，近年來研究顯示其具有抗氧化、抗腫瘤、保護心血管、防治骨質疏松等作用。早在1990年6月美國國家癌癥研究院曾組織全美著名學者研討了大豆的抗癌防癌效果，肯定大豆異黃酮是最佳的天然抗癌物質。大豆異黃酮抗腫瘤機制主要為抑制腫瘤血管生成、誘導細胞凋亡、抑制腫瘤細胞形成過程中的酶如酪氨酸蛋白激酶和拓撲異構酶、抗氧化、調節細胞周期等。

新生血管的形成是腫瘤生長、侵襲和轉移的前提條件。因此，抗血管生成藥物的開發成為了腫瘤治療研究的一個熱點。這可能是大豆異黃酮抗腫瘤的途徑之一。河福金等報道大豆異黃酮可抑制人乳腺癌細胞裸鼠移植瘤的生長，該作用主要與減少腫瘤血管的生成有關。張義等[1]用高、中、低劑量大豆異黃酮進行體內抑瘤實驗，發現高劑量大豆異黃酮對小鼠肝癌、乳腺癌有明顯的抑制作用，抑瘤率分別為54.4％和61.3％(P<0.01)，而且大豆異黃酮對乳腺癌的抑制作用強于肝癌[1]。大豆異黃酮也能抑制人乳腺癌MCF-7細胞生長及誘導細胞凋亡，其作用主要是通過調節iN0S的基因表達。馬吉祥等報道大豆異黃酮通過誘導凋亡對人食管癌EC-7906裸鼠移植瘤具有抑制作用，其機制是通過下調bcl-2的表達和上調bax的表達[2]。

提高機體免疫力也是開發抗腫瘤藥物的途徑之一。余麗梅等在研究中發現大豆異黃酮能明顯抑制小鼠淋巴瘤細胞YAC-1和小鼠ESC艾氏肉瘤的生長，同時也能增強非特異性免疫功能，對正常雌性小鼠免疫功能也有增強作用。

大豆屬于常用食品，安全性較高，流行病學調查也發現亞洲國家居民的乳腺癌、前列腺癌和結腸癌的發病率顯著低于西方發達國家，主要與大量攝入豆類食品有關。可見，大豆異黃酮作為抗癌藥物開發有著巨大的潛力。白藜蘆醇

白藜蘆醇(resveratrol,Res)是1940年Takaoka從毛葉藜蘆中分離出來的一種多酚化合物，是植物為抵抗外界刺激如紫外線、真菌、病毒感染或機械損傷而產生的一種植物抗毒素。白藜蘆醇在植物界中分布廣泛，目前已發現70多種天然植物中含有白藜蘆醇，包括藜蘆、決明、虎杖、葡萄、何首烏等[3]。研究表明白藜蘆醇具有抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗氧化等生物學作用。尤其是白藜蘆醇的抗腫瘤作用已成為近年的研究熱點，特別是對血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的研究。

腫瘤的發生發展與血管生成密切相關，而VEGF 是促進血管增生和形成的最重要的因子

之一。曹文濤等通過體外細胞試驗發現白藜蘆醇能夠抑制SGC-7901胃癌細胞增殖，并呈劑量和時間依賴性，其機制主要是降低胃癌SGC-7901細胞VEGF mRNA和蛋白的表達[4]。以白藜蘆醇作用于小鼠Lewis肺癌模型，觀察到Res中、高劑量組瘤重和腫瘤體積明顯低于對照組(P<0.01), 抑瘤率分別為39.04％、49.66％，而且Res中、高劑量組VEGF表達水平及腫瘤組織微血管密度(MVD)明顯降低，腫瘤細胞凋亡指數(AI)明顯升高，提示白藜蘆醇抑制小鼠Lewis肺癌生長的機制可能與抑制VEGF表達、降低微血管密度和促進細胞凋亡有關。增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)為一種僅在增殖細胞中表達的多肽，與細胞周期密切相關，腫瘤細胞增殖越活躍，其PCNA表達水平亦相應增高，因此，PCNA的表達水平反應腫瘤細胞的增殖水平。田雪梅等研究發現白藜蘆醇能顯著抑制肝癌HepG2裸鼠移植瘤的生長，抑制率達38％；免疫組織化學法檢測瘤組織中PCNA的表達率為33％±6％，明顯低于對照組87％±7％；同時Bcl-2蛋白表達也降低了，提示白藜蘆醇對人肝癌移植瘤的生長具有抑制作用，而且這種作用與細胞凋亡有一定的關系[5]。由于細胞凋亡是細胞在一定條件下發生的自主性的死亡過程，細胞凋亡后形成的凋亡小體會被巨噬細胞吞噬，不產生炎癥反應，因此開發具有誘導細胞凋亡活性的藥物也是腫瘤藥物研究的一個新熱點。

侵襲和轉移是惡性腫瘤最普遍的一種生物學行為和最本質的特征。宮頸癌是婦科常見的惡性腫瘤之一，且容易發生早期轉移。腫瘤轉移的機制較為復雜，其中基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)及其組織抑制劑(tissue inhibitors of metalloproteinase, TIMPs)與腫瘤的侵襲及轉移關系密切。董德剛通過體外實驗發現白藜蘆醇可抑制HeLa細胞MMP-

2、MMP-9兩種酶的表達、釋放及酶的活性，提高TIMP-

1、TIMP-2兩種酶的表達、釋放、并增強其酶活性，使得腫瘤細胞穿過人工基底膜的能力下降，最終抑制了宮頸癌細胞的侵襲和轉移[6]。這些現象提示：如果宮頸癌患者使用該藥物并達到有效血液濃度，有可能抑制癌細胞的侵襲與轉移能力，這對進一步研究抗轉移藥物具有積極的意義。

大量體內外實驗還發現白藜蘆醇通過各種途徑對皮膚癌、乳腺癌、胃癌、結腸癌、肺癌、神經母細胞瘤、肝癌、前列腺癌、纖維肉瘤、胰腺癌、白血病等瘤細胞均具有抑制作用，可見白藜蘆醇是一個很有希望的廣譜天然抗腫瘤藥物，一旦其抗腫瘤機制研究明確，將具有廣闊的市場前景。薏苡仁

薏苡仁是禾本科薏苡屬植物薏苡Coix lachryma-jobi L.的干燥成熟種仁，具有健脾、補肺、清熱、利濕的功效。從20世紀60年代開始，中外學者陸續報道了薏苡仁的抗腫瘤、免疫調節、降血糖血鈣、降壓、抗病毒及抑制胰蛋白酶等多方面的藥理活性，其中以薏苡仁的抗腫瘤作用研究最為深入。

鼻咽癌的治療一直以放射為主。但是近幾十年來，鼻咽癌細胞對射線不敏感或抗拒，導致臨床治療效果的降低。李毓等以薏苡仁酯(coixenolide，CXL)預處理人鼻咽癌細胞CNE-2Z裸鼠移植瘤模型，再進行γ射線外照射，發現處理組與對照組比較，腫瘤生長緩慢，放射增敏率為7.19％～26.28％[7]。由此可見CXL對人鼻咽癌細胞裸鼠移植瘤具有放射增敏作用。CXL還能選擇性的增強化療藥物平陽霉素的細胞毒性作用。

薏苡仁是一種通過多途徑起作用的抗癌藥，不僅能增強癌細胞的敏感性和放、化療藥物的毒性，而且還能直接殺傷癌細胞、誘導細胞凋亡、抑制血管生成，可用于鼻咽癌、肺癌、胃癌、肝癌、腎癌等癌癥。

細胞凋亡是多細胞生物體一種重要的自穩機制，薏苡仁的抗腫瘤活性也與誘導細胞凋亡密切相關。薏苡仁能通過抑制細胞增殖和誘導細胞凋亡直接抑制SGC-7901胃癌細胞的生長，對胃癌有一定的治療作用。陸蘊等以5.4 g/kg薏苡仁油對昆明小鼠移植瘤S180肉瘤的抑制率均達到30％以上；1.8、5.4 g/kg劑量的薏苡仁油對小鼠移植性HCA肝癌的抑制率也達到了30％以上[8]。

馮剛等研究表明，薏苡仁具有明顯抑制小鼠移植性S180肉瘤生成的作用，實驗組S180瘤內微血管密度均明顯低于對照組，免疫組化檢測顯示薏苡仁大、中劑量組還可下調S180瘤內VEGF、bFGF的表達，提示抑制腫瘤血管增生，下調腫瘤的VEGF、bFGF的表達是薏苡仁抗腫瘤的作用機制之一[9]。

薏苡仁不僅在體內外實驗中證實具有抗腫瘤功效，而且在臨床應用中也得到了充分的肯定。康萊特注射液(KLT)是從薏苡仁中提取的抗腫瘤制劑，諸多研究表明該制劑對多種腫瘤具有明顯的抑制作用和確切療效。史周印觀察到10 μl/ml KLT治療中晚期肝癌時，患者腫瘤縮小率為46.30％，同時對化療藥物所致的骨髓抑制有明顯的緩解作用，且顯著減輕患者肝區疼痛癥狀。在改善癌癥患者臨床癥狀，提高生活質量方面，薏苡仁也顯示出明顯作用，黃美歐將KLT與化療藥物聯合應用治療中晚期肺癌58例，臨床有效率為53.6％，明顯高于對照組(20％)，且生活改善率為78％[10]。流行病學調查也發現中國東南部癌癥發病率較低，研究認為可能與當地人喜食薏苡有關。

藥物治療是腫瘤治療的主要手段之一，從天然植物中尋找低毒抗癌活性成分的研究近年來受到廣泛地重視。很多中草藥單體或有效組分抗腫瘤作用及其機制已經得到公認，因此加強篩選中草藥有效組分及其組方，并聯合化療藥物來提高抗腫瘤的效果，探明其抗腫瘤作用機理的研究，是目前乃至今后的研究熱點，不僅為癌癥治療提供新的理論及依據，也將為抗腫瘤藥物的篩選提供廣闊的空間。

參考文獻：

[1]張 義,趙春燕,孫亞芹.大豆異黃酮的抗腫瘤研究[J].長春中醫學院學報,2006,22(1):60.[2] 馬吉祥,王勤忠,蘇軍英,等.大豆異黃酮誘導人食管癌裸鼠移植瘤細胞凋亡[J].中國腫瘤,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]曹文濤,廖愛軍,曾 斌,等.白藜蘆醇對胃癌SGC-7901細胞VEGF表達的影響[J].現代生物醫學進展,2006,6(10):52－54.[5]田雪梅,張展霞.白藜蘆醇抗肝癌HepG2裸鼠移植瘤的活性[J].世界華人消化雜志,2001,9(2):161－164.[6]董德剛,郭恩綿,張 瑤，等.白藜蘆醇對宮頸癌HeLa細胞基質金屬蛋白酶及其組織抑制劑的影響[J].中華腫瘤防治雜志,2007,14(7):489－493.[7]李 毓,胡笑克.薏苡仁酯對人鼻咽癌細胞裸鼠移植瘤的放射增敏作用[J].華夏醫學,2005,18(2):147－148.[8]陸 蘊,張仲苗,章榮華.薏苡仁油抗腫瘤作用研究[J].中藥藥理與臨床,1999,15(6):21－23.[9]馮 剛,孔慶志,黃冬生，等.薏苡仁注射液對小鼠移植性S180肉瘤血管形成抑制的作用[J].腫瘤防治研究,2004,31(4):229－230.[10] 黃美歐,劉 濤,袁平.中藥康萊特聯合化療藥物治療中晚期肺癌療效觀察[J].中國誤診學雜志,2006,6(2):251－252.收稿日期： 2008－01－22;修訂日期： 2008－02－29

作者簡介： 米金霞(1981－)，女，甘肅人，碩士，研究方向：中醫實驗動物。