华 子 春 南京大学医药生物技术国家重点实验室

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1 华 子 春 南京大学医药生物技术国家重点实验室
现代生物技术的发展和生物医药 华 子 春 南京大学医药生物技术国家重点实验室

2 生物技术医药 疾病与基因： 预测、诊断、预防、治疗、用药 疾病的诊断： 基因诊断(产前诊断)、生物芯片 疾病的预防： 疫苗、DNA疫苗
疾病的治疗： 基因工程药物 核酸药物 基因治疗 器官移植 生物医学材料 干细胞治疗

3 基因工程和蛋白质工程药物 基因工程：将不同生物的基因在体外经人工剪切组合，然后转入到微生物或细胞内，并使转入的基因在细胞内表达，产生所需要的蛋白质 蛋白质工程：用基因工程方法生产自然界没有的、经过人工理性设计和改造的、性能更加优良的蛋白质。

4 基因工程技术和重组基因工程药物的诞生 基因工程表达体系： 细菌（大肠杆菌）、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞、
1972年 基因工程技术诞生 基因工程表达体系： 细菌（大肠杆菌）、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞、 昆虫、转基因动物（乳腺反应器）、转基因植物 1982年 医药生物技术崛起 重组人胰岛素上市 t-PA、EPO, etc.

5 基因工程药物的现状 至2003年，美国已产业化的基因工程药物77种， 销售额300多亿美元，占药品总销售额的10%；
预计 年整体盈利，2020年由成长期 进入成熟期； 我国生物技术药物的研究和开发起步较晚， 目前已有16种基因工程药物和两种疫苗上市， 正在进行临床试验的品种近100种，美国的1/6。

6 中国医药企业现状 中国医药企业4000家以上，其中约2/3为化学制药厂，1/3为中药厂；称为生物技术公司的企业有200多家，真正涉及基因工程技术的不足100家，其中已申报基因工程药物在有关部门登记立项的60余家，目前已具生产能力的基因工程制药企业(试生产或正式生产)约30家 问题：自主创新不足

7 基因工程药物的生产 现有的基因工程表达体系： 细菌(大肠杆菌)； 酵母； 昆虫细胞 昆虫生物反应器(家蚕)； 哺乳动物细胞；
转基因动物(乳腺生物反应器)； 转基因植物

8 大肠杆菌表达体系 优点： 基因组清楚 生长周期短 价格低廉: rhinsulin:$400/g, rbGH:$11.6/g
通用性好,易于放大生产 缺点： 表达产物易形成不溶性的包涵体,无生物活性 不能进行糖基化修饰等

9 酵母表达系统 优点： 使用安全；使用历史较长；基因组清楚； 表达水平高； 能分泌表达蛋白质； 蛋白质一般确折叠；能翻译后修饰; 缺点：
 优点： 使用安全；使用历史较长；基因组清楚； 表达水平高； 能分泌表达蛋白质； 蛋白质一般确折叠；能翻译后修饰; 生长快；培养基便宜 。 缺点： 糖基化修饰与哺乳动物不同，可能影响蛋白质的生物活性、 安全性等； 可能含有免疫物质或抗原。 乙肝疫苗、胰岛素、链激酶、人血清蛋白等

10 昆虫细胞与昆虫表达系统 优点： 能翻译后修饰；蛋白质能正确折叠； 表达水平较好； 棒状病毒对人无损害； 缺点： 使用历史较短； 生长慢；
培养基昂贵； 含有免疫宿主蛋白； 糖基化形式不同； 哺乳类病毒可以感染此类细胞。 昆虫虫体表达系统： 表达水平高（2-10倍于细胞培养） 分离纯化难度大； 昆虫（家蚕）饲养要求高，GMO的问题等。

11 哺乳动物细胞表达体系 优点： 蛋白质能够正确折叠和翻译后修饰； 有长期的、良好的正规使用纪录； 对大的、复杂的蛋白质的生产是唯一的选择；
缺点： 培养基昂贵； 生长缓慢； 含有免疫物质或抗原； 需要深入的鉴别； 精制手续复杂； 产品昂贵。

12 转基因动物生物反应器 优点： 可表达复杂、巨大的蛋白质； 表达水平高； 蛋白质折叠正确，有翻译后修饰； 易于放大； 费用低廉： 缺点：
正规使用的经验很少； 是否易于被病毒感染尚为未知数； 表达水平不稳定； 周转期限长； 精制方法尚需研究； 生产周期不能确定； 有关农场的eGMP生长尚存在问题；

13 转基因动物 能够制作含有人类免疫系统的转基因动物，用于生产移植用器官

14 转基因植物生物反应器 优点： 开发周期较转基因动物短； 种子易于保存； 易于放大； 表达量高； 无植物病毒影响人类； 生产费用低； 缺点：
存在新的污染问题； 翻译后修饰与动物不同； 含有可能出现的免疫物质或抗原。 2000年：6个产品在Ⅱ期临床；转基因烟草：人用溶酶体酶； 转基因玉米：β-葡萄苷酸酶；转基因马铃薯：重组霍乱疫苗。