细胞工程制药的前景与影响

细胞工程是以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，进行设计、操作，使细胞的某些特性从遗传学的水平发生改变，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，达到改良或产生某种特定药物的合成能力，并提取出对人类有用的药品的一门应用科学和技术。细胞工程主要包括细胞融合技术、细胞器特别是细胞核移植技术、染色体改造技术、转基因动植物技术和细胞大量培养技术与产品的分离纯化技术等方面。根据研究材料的不同，分为植物细胞工程和动物细胞工程。细胞工程技术在近半个世纪以来突飞猛进，并已在医药领域取得了许多具有开创性的研究成果，如通过细胞融合技术形成的杂交瘤细胞生产的单克隆抗体已应用于临床治疗，并显示出独特的疗效，获得了很好的社会和经济效益。随着细胞工程技术研究的不断深入，它的前景及影响将会日益显示出来。过去制备疫苗是从动物组织中提取，得到的产量低而且很费时。现在通过培养、诱变等细胞工程或细胞融合途径，不仅极大地提高了效率，还能制备出多价菌苗，可以同时抵御两种以上的病原菌的侵害。用同样的手段，也可培养出能在培养条件下长期生长、分裂并能分泌某种激素的细胞系。转基因动物的问世，为利用基因工程手段获得低成本、高活性和高表达的药物开辟了一条重要途径。作为生物反应器的转基因动物，主要是利用其乳腺组织和血液组织进行定位表达，特别是用乳腺组织生产具有生物活性的多肽药物和具有特殊营养意义的蛋白质。

目前，细胞工程制药主要体现在以下几个方面。

1.单克隆抗体

在细胞工程制药技术中，单克隆抗体技术最为引人瞩目。当癌细胞离体后，就成为能无限生长的转化细胞，这一特性却能够变害为益。现代免疫学已查明，1种抗体是由1种B淋巴细胞产生的，人体内约有1亿种不同的B淋巴细胞，可产生1亿种不同的抗体。科学家巧妙地把B淋巴细胞和能无限生长的骨髓细胞（转化细胞）融合成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞就具备了既能无限生长，又能产生B淋巴细胞抗体的双重特性。当将单克隆细胞繁殖的杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔后，它能产生一种特异性抗体——单克隆抗体。自1975年英国剑桥大学的科学家利用动物细胞融合技术首次获得单克隆抗体以来，许多人类无能为力的病毒性疾病遇到了克星。用单克隆抗体可以检测出多种病毒中非常细微的株间差异，鉴定细菌的种型和亚种，这些都是传统血清法或动物免疫法所做不到的，而且诊断异常准确，误诊率极大地降低。例如，抗乙型肝炎病毒表面抗原（HBsAg）的单克隆抗体，其灵敏度比当前最佳的抗血清还要高100倍，能检测出抗血清的60%的假阴性。单克隆抗体可以作为新一代免疫避孕药，也在研制之中，其基本原理是用精子、卵透明带或早期胚胎来制备单克隆抗体，将它们注入妇女体内，人体就会产生对精子产生免疫反应，从而起到避孕作用。单克隆抗体应用十分广泛，被人们誉为对付癌症的“生物导弹”，如采用抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或毒素相结合，注入体内与癌细胞结合，能在原位杀死癌细胞，而对其他正常细胞则毫无损伤，因此，单克隆抗体还被喻为“抗癌明星”。单克隆抗体本身也能起到治疗作用，比如，注射乙肝病毒的单克隆抗体可以达到预防乙肝的目的。

近年来，应用单克隆抗体可以检查出某些还尚无临床表现的极小肿瘤病灶，检测心肌梗死的部位和面积，这为有效地治疗提供方便。单克隆抗体已成功地应用于临床治疗，主要是针对一些还没有特效药的病毒性疾病，尤其适用于抵抗力差的儿童。

2.建立“动物器官工厂”(www.xing528.com)

转基因动物除了可在生产基因工程药物方面发挥重要作用外，还可用于建立治疗人类疾病的动物模型、生产可用于人体器官移植的动物器官等。英国科学家创造出了世界上首只人、羊细胞混合的“杂种”绵羊，这只绵羊长得仍然“羊模羊样”，但是其体内的不少器官却含有人类细胞。据报道，这只羊身上共有15%的人类细胞和85%的绵羊细胞。这项科学进展使得人类又向将动物器官用作人体移植的目标迈进了一步。我国新疆农垦科学院畜牧院研究人员顺利研究出含有人肝细胞再生增强因子（ALR）的两只转基因绵羊，并存活至今。这项技术对人体病损肝脏再生、修复的研究有着重要意义。

3.人源化抗体的研制与“分子药田”工程

（1）人源化抗体。抗体可以对抗各种病原体，也可作为导向器，但目前的单克隆抗体多为鼠源性抗体，注入人体后会产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前，国外已研究噬菌体抗体技术、嵌合抗体技术、基因工程抗体技术等来解决人源化抗体问题。

（2）“分子药田”工程。传统中药材在保障人类健康的社会医疗事业中的作用越来越重要，尽管如此，传统中药材中仍包含着许多人们尚未认识和开发的具有新功能的化合物，其中不少有望成为新的药物。借助细胞工程技术，人们可望保存和繁殖那些濒临灭绝的药材资源，也可望扩增那些数量极少而又极有价值的新类型化合物，满足临床需求，或在遗传上改变现存传统药材的有效成分，附加新的遗传成分，成为“转基因药材”。

从植物细胞工程方面来说，植物细胞的大量培养和天然药物的工厂化生产将是未来一段时间发展的重点，尤其是天然植物蕴藏量少、含量低，但临床效用高的成分，如藏红花、紫杉醇等，利用细胞工程方法进行大量培养生产。可以说，如何将植物细胞工程技术与我国传统中草药研究相结合，是目前面临的一个新的课题。