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基因工程疫苗實(shí)用13篇

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篇1

2012年1月11日——一個(gè)原本并不特殊的日子,卻因一份捷報(bào)而注定要被載入史冊(cè)。科技部在這一天宣布:由廈門大學(xué)和養(yǎng)生堂萬(wàn)泰公司聯(lián)合研制的“重組戊型肝炎疫苗(大腸埃希菌)”已獲得國(guó)家一類新藥證書和生產(chǎn)文號(hào),成為世界上第一個(gè)用于預(yù)防戊型肝炎的疫苗。

這是50年來(lái),人類在經(jīng)受了10余次萬(wàn)人以上的戊肝重大疫情后等來(lái)的一份捷報(bào)。

14年“磨”出世界第一

戊肝疫苗的成功研發(fā),標(biāo)志著我國(guó)在生物制藥原始創(chuàng)新領(lǐng)域取得重大突破,它的面世讓中國(guó)在基因工程病毒疫苗的原始創(chuàng)新上實(shí)現(xiàn)了零的突破。11.3萬(wàn)人、30余萬(wàn)針次的研究顯示,該疫苗具有良好的安全性和保護(hù)性。

2月28日,疫苗研發(fā)團(tuán)隊(duì)的核心成員——廈門大學(xué)國(guó)家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術(shù)研究中心主任夏寧邵教授,在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示:“重組戊肝疫苗是迄今唯一使用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)研制的病毒疫苗。它的成功研制扭轉(zhuǎn)了國(guó)際醫(yī)藥界中‘原核系統(tǒng)不能用于病毒疫苗研制’的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。”

“傳統(tǒng)的疫苗研制方法主要有兩種途徑。一種是將病毒放在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行大量培養(yǎng)、滅活,再輔以佐劑,用這種方法制成的疫苗叫滅活疫苗;第二種是將病原體在體外反復(fù)傳代,去除其致病性,但保留其免疫原性,用這種方法制成的疫苗叫減毒活疫苗。而我們這次是采用的基因工程技術(shù)。” 夏寧邵告訴記者,“與傳統(tǒng)滅活疫苗和減毒活疫苗比較,基因工程疫苗的研發(fā)不依賴于病原體的培養(yǎng),因此對(duì)于大量尚未建立成熟體外培養(yǎng)技術(shù)的病原體也能進(jìn)行疫苗的研制。在生產(chǎn)過(guò)程中,基因工程疫苗完全不涉及病原體,消除了由于病原體滅活不徹底或減毒不完全導(dǎo)致的安全性問題。不僅如此,基因工程疫苗的研發(fā)還可通過(guò)精心設(shè)計(jì)的純化過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中伴隨的各類雜質(zhì)的高效清除和殘余成分的高度可控,降低了由于雜質(zhì)導(dǎo)致的各類接種副反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),提高了疫苗的安全性和耐受性,同時(shí)還能提高不同疫苗生產(chǎn)批次間的均一性。”

從1998年開始,時(shí)任國(guó)家試劑與疫苗中心主任、廈門大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院院長(zhǎng)的夏寧邵便帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì),著手進(jìn)行戊肝疫苗的研發(fā)。與所有的新藥研發(fā)一樣,重組戊肝疫苗的研發(fā)并非一路坦途。

歷經(jīng)14年艱苦研發(fā),由廈門大學(xué)國(guó)家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術(shù)研究中心和企業(yè)的200余名科研人員組成的課題組,在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域、應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和應(yīng)用研究領(lǐng)域,取得了保護(hù)性抗原識(shí)別及結(jié)構(gòu)表征、病毒顆粒組裝機(jī)制等多項(xiàng)發(fā)現(xiàn)成果,并突破了原核表達(dá)類病毒顆粒、高效純化及體外自組裝等一系列關(guān)鍵技術(shù)障礙,創(chuàng)建出具有多項(xiàng)全球自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系。

夏寧邵告訴記者,該體系的關(guān)鍵技術(shù)已在14個(gè)主要國(guó)家申請(qǐng)了12項(xiàng)發(fā)明專利,對(duì)我國(guó)發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新疫苗并高起點(diǎn)地參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)具有深遠(yuǎn)意義。基于該體系關(guān)鍵技術(shù),團(tuán)隊(duì)研制的另一個(gè)疫苗“人瘤病毒16/18型二價(jià)疫苗”(宮頸癌疫苗)已經(jīng)打破了美英技術(shù)封鎖成為全球第3個(gè)、國(guó)內(nèi)第1個(gè)獲準(zhǔn)進(jìn)行臨床試驗(yàn)的宮頸癌疫苗,目前已基本完成Ⅱ期臨床試驗(yàn),初步結(jié)果顯示該疫苗安全并能刺激人體產(chǎn)生高滴度抗體。

夏寧邵說(shuō):“戊肝疫苗是國(guó)家工程的成果,也是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的成果。”這份30微克的戊肝疫苗,不僅見證著研發(fā)人員的辛勞,同時(shí)也記錄著我國(guó)重大科技專項(xiàng)自主創(chuàng)新的步伐:自2005年起,國(guó)家863計(jì)劃開始對(duì)戊肝疫苗項(xiàng)目進(jìn)行支持,有效地帶動(dòng)了地方、企業(yè)投入研發(fā)資金近5億元,其臨床研究也被列入“十一五”863計(jì)劃重大項(xiàng)目中,這為課題組在國(guó)內(nèi)外率先研制成功戊型肝炎疫苗提供了重要支撐。

談及疫苗研發(fā)的前景,夏寧邵顯得信心滿懷。他的信心來(lái)自于國(guó)家對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的大力支持:2007年,國(guó)家將生物醫(yī)藥確定為“十二五”期間重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),尤其是用于應(yīng)對(duì)突發(fā)生物事件的疫苗及免疫佐劑等還被列入了公共安全領(lǐng)域生物安全保障方面的優(yōu)先發(fā)展主題。

現(xiàn)階段疫苗研發(fā)應(yīng)以集成創(chuàng)新為主

作為全國(guó)政協(xié)委員,中國(guó)食品藥品檢定研究院菌種室主任王國(guó)治一直關(guān)注著疫苗領(lǐng)域的發(fā)展。對(duì)夏寧邵團(tuán)隊(duì)所取得的成功,他難掩心中的喜悅和激動(dòng):“我國(guó)能在世界上第一個(gè)研發(fā)出戊肝疫苗確實(shí)非常令人振奮!”

但就國(guó)內(nèi)疫苗研發(fā)的整體水平,王國(guó)治直言不諱:“我國(guó)在疫苗研發(fā)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究力量還比較薄弱,十個(gè)研發(fā)有九個(gè)都出不了結(jié)果。而國(guó)家又太過(guò)于強(qiáng)調(diào)疫苗研發(fā)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),這與我國(guó)目前的疫苗研發(fā)水平不相符合。”

“中國(guó)的疫苗研發(fā),前期工作幾乎都是由大專院校的研究生在做,其可信度和創(chuàng)新性都不夠,后期工作也往往跟不上。多數(shù)人的研究都以仿制為主,盡管拿了專利,出了蛋白,但真正要作出成果卻很難,常常是實(shí)驗(yàn)完了,出來(lái)一大堆報(bào)廢產(chǎn)品。”王國(guó)治認(rèn)為,針對(duì)我國(guó)在疫苗領(lǐng)域現(xiàn)有的研發(fā)水平,“在引進(jìn)國(guó)外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整合創(chuàng)新、集成創(chuàng)新才是這個(gè)階段的重點(diǎn)。”

王國(guó)治在考察了發(fā)達(dá)國(guó)家的疫苗生產(chǎn)企業(yè)后發(fā)現(xiàn):在疫苗研發(fā)上,中國(guó)缺的不是硬件,也不是錢,缺的是技術(shù)和管理規(guī)范。中國(guó)對(duì)疫苗生產(chǎn)企業(yè)的硬件要求比國(guó)外更嚴(yán)格,可在軟件方面比如管理規(guī)范上卻放得比較寬。而事實(shí)上,疫苗生產(chǎn)過(guò)程中,后期主要是規(guī)范性管理的問題。

在王國(guó)治看來(lái),目前整個(gè)疫苗產(chǎn)業(yè)還缺少一種系統(tǒng)的協(xié)作。他認(rèn)為,“這與國(guó)家在疫苗研發(fā)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上缺乏一種整體的頂層設(shè)計(jì)有關(guān)。”

王國(guó)治告訴記者,受多種因素制約,國(guó)家免疫規(guī)劃疫苗政府定價(jià)總體水平偏低,利潤(rùn)空間較小,以一支重組蛋白類的乙肝疫苗為例,國(guó)家定價(jià)只有3塊多錢每人次,這在一定程度上影響了企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)換代的積極性。而第二類疫苗為市場(chǎng)調(diào)節(jié)價(jià)格產(chǎn)品,流通環(huán)節(jié)較多,市場(chǎng)價(jià)格偏高。

“疫苗產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。”對(duì)此,王國(guó)治建議,國(guó)家在制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略時(shí),應(yīng)當(dāng)充分考慮產(chǎn)業(yè)自身的特點(diǎn)和不同的發(fā)展背景。在投入上,對(duì)與老百姓生命利益息息相關(guān)的和研發(fā)成本高、失敗風(fēng)險(xiǎn)大的一類疫苗,以及共患病的疫苗,國(guó)家應(yīng)當(dāng)加大扶持力度,而對(duì)具有良好發(fā)展前景和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二類疫苗,則應(yīng)當(dāng)以引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)為主。

加大投入優(yōu)先發(fā)展疫苗產(chǎn)業(yè)

對(duì)疫苗產(chǎn)業(yè)的明天充滿同樣期待的,還有全球第一支甲流疫苗的生產(chǎn)企業(yè)——北京科興生物制品有限公司的總經(jīng)理尹衛(wèi)東。

在甲流肆虐的2009年,尹衛(wèi)東帶領(lǐng)著自己的員工在短短的87天中成功生產(chǎn)出全世界第一支甲流疫苗。在他看來(lái),接種疫苗不但是保護(hù)自己的一種措施,同時(shí)也是保護(hù)他人的一種手段。

“然而目前,人們對(duì)接種疫苗的社會(huì)認(rèn)知度卻還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”尹衛(wèi)東舉例說(shuō),為了減少老年人群因流感并發(fā)癥帶來(lái)的死亡,北京市政府每年都為60歲以上的老人免費(fèi)接種流感疫苗,然而卻只有約50%的老年人進(jìn)行了自愿接種。

篇2

康恩貝抗抑郁新藥獲批生產(chǎn)

據(jù)國(guó)家食藥監(jiān)局網(wǎng)站最新信息,康恩貝3.1類新藥草酸艾司西酞普蘭片已獲批生產(chǎn)。該藥是目前全球廣為應(yīng)用的抗抑郁一線藥物,2013年國(guó)內(nèi)銷售總額超過(guò)1億元。

康恩貝此次精神類新藥獲批生產(chǎn),可豐富公司的現(xiàn)有產(chǎn)品線,對(duì)未來(lái)業(yè)績(jī)產(chǎn)生積極作用。

俄羅斯研發(fā)出世界首個(gè)戒煙疫苗

日前,俄羅斯希姆基納米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家研究出世界第一種戒煙接種疫苗。接種這種疫苗可讓煙民永遠(yuǎn)戒煙, 因?yàn)槭芊N者機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一種阻止尼古丁進(jìn)入大腦的特殊抗體,這種抗體可以讓煙民不想吸煙。

目前,這種疫苗已成功通過(guò)第一階段試驗(yàn),進(jìn)入臨床階段。

Devices器械

中國(guó)電信推出全球首款醫(yī)療診斷手機(jī)

近日,中國(guó)電信與瑞士企業(yè)LifeWatch聯(lián)合推出全球首款醫(yī)療診斷手機(jī)LifeWatchV,由中國(guó)云狐科技提供其移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)平臺(tái)。

該產(chǎn)品是一款搭載安卓系統(tǒng)的智能手機(jī),內(nèi)置7種不同的健康測(cè)試。用戶只需將拇指放在屏幕感應(yīng)器上,手機(jī)就能開始身體檢測(cè),包括心電圖、血糖、血氧以及心率等。

可監(jiān)測(cè)血糖值隱形眼鏡問世

據(jù)谷歌公司官方消息,其目前正在測(cè)試一款具有高科技含量的隱形眼鏡,可以在佩戴后針對(duì)糖尿病患者眼淚中所含的糖分進(jìn)行監(jiān)測(cè),隨時(shí)讓患者掌握自己的血糖水平。

這款智能隱形眼鏡內(nèi)置了微型無(wú)線芯片和小型葡萄糖傳感器,目前處于臨床研發(fā)過(guò)程中,將來(lái)有望幫助糖尿病患者真正走出24小時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血糖的痛苦。

可檢測(cè)肝癌化療效果的超聲系統(tǒng)問世

近日,日本兵庫(kù)醫(yī)科大學(xué)超聲波中心和東芝醫(yī)療的研究人員開發(fā)出一種可用于快速檢測(cè)肝癌患者化療效果的新型超聲檢測(cè)系統(tǒng)。

研究人員介紹,這套新型超聲檢測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)追蹤病灶位置,檢測(cè)起來(lái)比較簡(jiǎn)便。其檢測(cè)方法是,在肝癌患者接受化療一到兩周后,醫(yī)務(wù)人員將造影劑注射到患者血液中,然后采用超聲檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行觀察。造影劑流入腫瘤用時(shí)越長(zhǎng),說(shuō)明化療藥物的效果越好,腫瘤正在縮小。

Technology技術(shù)

中國(guó)發(fā)現(xiàn)白血病抑癌新基因

中國(guó)科學(xué)家近期的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在急性白血病患者中有較常見突變的抑癌基因,且揭示了其功能異常與多種不同致癌基因之間的協(xié)同作用。

研究人員通過(guò)對(duì)一個(gè)混合譜系白血病(MLL)患者及其正常同卵雙胞胎的血細(xì)胞進(jìn)行全基因組測(cè)序,發(fā)現(xiàn)了罕見的功能性MLL-NRIP3致癌基因和H3K36三甲基化的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SETD2的遺傳突變。此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將促進(jìn)對(duì)白血病乃至其他癌癥發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí),有助于臨床藥物開發(fā)。

中國(guó)經(jīng)性感染艾滋病毒者發(fā)病更快

北京協(xié)和醫(yī)院感染內(nèi)科李太生教授等人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)6年的研究證實(shí),中國(guó)經(jīng)性傳播途徑感染艾滋病病毒者,在未經(jīng)干預(yù)情況下往往四五年發(fā)病,而非此前歐美研究者認(rèn)為的平均需8年。

中國(guó)經(jīng)性途徑感染艾滋病病毒者中,病毒亞型多為CRF01_AE,該亞型在感染其靶細(xì)胞時(shí),須要借助“二傳手”,且選用輔助受體CXCR4當(dāng)“二傳手”的比例要顯著高于其他亞型。CXCR4可能正是這些艾滋病病毒感染者更快發(fā)病的原因。

篇3

一、醫(yī)藥生物技術(shù)

醫(yī)藥生物技術(shù)是生物技術(shù)首先取得突破,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)領(lǐng)域。在現(xiàn)代醫(yī)藥生物技術(shù)中,當(dāng)前最活躍、應(yīng)用最廣泛的為基因工程技術(shù)和細(xì)胞工程技術(shù),人們利用基因改造后的生物體可以制備大量的新的基因工程藥物(所謂基因工程藥物就是先確定對(duì)某種疾病有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì),然后將控制該蛋白質(zhì)合成過(guò)程的基因取出來(lái),經(jīng)過(guò)一系列基因操作,最后將該基因放入可以大量生產(chǎn)的受體細(xì)胞中去,這些受體細(xì)胞包括細(xì)菌、酵母菌、動(dòng)物或動(dòng)物細(xì)胞、植物或植物細(xì)胞,在受體細(xì)胞不斷繁殖過(guò)程中,大規(guī)模生產(chǎn)具有預(yù)防和治療這些疾病的蛋白質(zhì),即基因疫苗或藥物),進(jìn)而生產(chǎn)各種導(dǎo)向藥物,各種特異性的免疫診斷試劑、核酸檢測(cè)試劑、生物芯片等。基因工程藥物已經(jīng)走進(jìn)人們的生活,利用基因治愈更多的疾病不再是一個(gè)奢望。

1、生物技術(shù)藥品的生產(chǎn)。基因工程藥品的生產(chǎn),包括干擾素、白細(xì)胞介素、紅細(xì)胞生成素、血小板生成素四個(gè)藥品以及基因工程。利用基因工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,成為現(xiàn)代生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)的包括維生素c、激素類藥品和抗生素的生產(chǎn)以及氨基酸生產(chǎn)等。利用現(xiàn)代生物技術(shù)的提取、分離、純化等下游技術(shù)使生化制劑升級(jí)換代。其中,乙肝疫苗形成了基因工程產(chǎn)品體系。它是基因工程藥物對(duì)人類的貢獻(xiàn)典例之一,以下將以此為例說(shuō)明基因工程藥物的應(yīng)用:像其他蛋白質(zhì)一樣,乙肝表面抗原(HBSAg)的產(chǎn)生也受DNA調(diào)控。利用基因剪切技術(shù),用一種“基因剪刀”將調(diào)控HBSAg的那段DNA剪裁下來(lái),裝到一個(gè)表達(dá)載體中,再把這種表達(dá)載體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi),如大腸桿菌或酵母菌等;最后再通過(guò)這些大腸桿菌或酵母菌的快速繁殖,生產(chǎn)出大量我們所需要的HBSAg(乙肝疫苗)。過(guò)去,乙肝疫苗的來(lái)源,主要是從HBV攜帶者的血液中分離出來(lái)的HBSAg,這種血液是不安全的,可能混有其他病原體[其他型的肝炎病毒,特別是艾滋病病毒(HIV)的污染。此外,血液來(lái)源也是極有限的,使乙肝疫苗的供應(yīng)猶如杯水車薪,遠(yuǎn)不能滿足全國(guó)的需要。基因工程疫苗解決了這一難題。而且基因工程乙肝疫苗(酵母重組)與血源乙肝疫苗可互換使用。據(jù)臨床報(bào)道,基因工程乙肝疫苗(酵母重組)能夠成功地加強(qiáng)由血源乙肝疫苗激發(fā)的免疫反應(yīng),對(duì)一個(gè)曾經(jīng)接受過(guò)血源乙肝疫苗的人,完全可以換用基因工程乙肝疫苗(酵母重組)來(lái)加強(qiáng)免疫。臨床研究表明,人體對(duì)基因工程乙肝疫苗(酵母重組)有很好的耐受性,無(wú)嚴(yán)重副反應(yīng)出現(xiàn),表明基因工程乙肝疫苗(酵母重組)是非常安全的,在我國(guó)基因工程乙肝疫苗已使用1500萬(wàn)人份以上,如此大規(guī)模接種,尚未出現(xiàn)嚴(yán)重副反應(yīng)報(bào)道。正是基于1996年我國(guó)已有能力生產(chǎn)大量的基因工程乙肝疫苗,我國(guó)才有信心遏制這一威脅人類健康最嚴(yán)重、流行最廣泛的病種。大量臨床資料表明:它是一種安全有效的制品,它的抗體陽(yáng)轉(zhuǎn)率在95%以上,母嬰阻斷率在85%以上,它能降低乙肝感染率、攜帶率,成為控制乙肝的一種重要手段。基因工程乙肝疫苗(酵母重組)因是一個(gè)新產(chǎn)品,有關(guān)免疫持久性試驗(yàn)仍在進(jìn)行之中,從所觀察5年資料看,可以保護(hù)5年,是否能保護(hù)更長(zhǎng)時(shí)間仍需實(shí)驗(yàn)證實(shí)。科學(xué)研究表明:基因工程乙肝疫苗(酵母重組)可刺激人體產(chǎn)生免疫記憶反應(yīng),因此,長(zhǎng)期受益是可能的。2、醫(yī)藥生物技術(shù)的帶動(dòng)作用。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用,必然引起一些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如,隨著醫(yī)療診斷水平的提高,酶診斷試劑和免疫診斷試劑的生產(chǎn)必然達(dá)到更高水平;海洋藥物和中藥的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)也會(huì)有所改進(jìn);保健品的生產(chǎn)也已顯出強(qiáng)勁的勢(shì)頭。3、展望。人類基因組測(cè)序工作的完成,人們期待已久的人類基因密碼的破譯,會(huì)使我們對(duì)人的健康與疾病起因有更深入的認(rèn)識(shí),隨之而來(lái)的將是更多的新防治藥物的產(chǎn)生和新療法的問世,為基因工程制藥產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。然而,第一張人類基因組測(cè)序工作草圖尚未弄清所有人類基因的功能,一旦人的基因產(chǎn)物(即活性蛋白質(zhì))被表達(dá)出來(lái),將會(huì)有幾千種具有特殊療效的現(xiàn)代藥物誕生。我們樂觀地期待著這場(chǎng)新藥革命的來(lái)臨。

二、食品生物技術(shù)

食品生物技術(shù)就是通過(guò)生物技術(shù)手段,用生物程序、生產(chǎn)細(xì)胞或其代謝物質(zhì)來(lái)制造食品,改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程,以提高人類生活質(zhì)的科學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用首先是在基因工程領(lǐng)域,即以DNA重組技術(shù)或克隆技術(shù)為手段,實(shí)現(xiàn)動(dòng)物、植物、微生物等的基因轉(zhuǎn)移或DNA重組,以改良食品原料或食品微生物。如利用基因工程改良食品加工的原料、改良微生物的菌種性能、生產(chǎn)酶制劑、生產(chǎn)保健食品的有效成分等。其次是在細(xì)胞工程的應(yīng)用,即以細(xì)胞生物學(xué)的方法,按照人們預(yù)定的設(shè)計(jì),有計(jì)劃地改造遺傳物質(zhì)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),包括細(xì)胞融合技術(shù)及動(dòng)、植物大量控制性培養(yǎng)技術(shù),以生產(chǎn)各種保健食品的有效成分、新型食品和食品添加劑。再次是在酶工程的應(yīng)用。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高度催化活性和高度專一性的生物催化劑,可應(yīng)用于食品生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。繼淀粉水解酶的品種配套和應(yīng)用開拓取得顯著成效以來(lái),纖維素酶在果汁生產(chǎn)、果蔬生產(chǎn)、速溶茶生產(chǎn)、醬油釀造、制酒等食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。最后是在發(fā)酵工程的應(yīng)用,即采用現(xiàn)酵設(shè)備,使經(jīng)優(yōu)選的細(xì)胞或經(jīng)現(xiàn)代技術(shù)改造的菌株進(jìn)行放大培養(yǎng)和控制性發(fā)酵,獲得工業(yè)化生產(chǎn)預(yù)定的食品或食品的功能成分。還有一些功能性食品如高鈣奶、蜂產(chǎn)品、螺旋藻、魚油、多糖、大豆異黃酮、輔酶Q10等。

作為一項(xiàng)極富潛力和發(fā)展空間的新興技術(shù),生物技術(shù)在食品工業(yè)中的發(fā)展將會(huì)呈現(xiàn)出以下趨勢(shì):

1、大力開發(fā)食品添加劑新品種。目前,國(guó)際上對(duì)食品添加劑品質(zhì)要求是:使食品更加天然、新鮮;追求食品的低脂肪、低膽固醇、低熱量;增強(qiáng)食品貯藏過(guò)程中品質(zhì)的穩(wěn)定性;不用或少用化學(xué)合成的添加劑。因此,今后要從兩個(gè)方面加大開發(fā)的力度,一是用生物法代替化學(xué)合成的食品添加劑,迫切需要開發(fā)的有保鮮劑、香精香料、防腐劑、天然色素等;二是要大力開發(fā)功能性食品添加劑,如具有免疫調(diào)節(jié)、延緩衰老、抗疲勞、耐缺氧、抗輻射、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)整腸胃功能性組分。2、發(fā)展微生物保健食品微生物食品有著悠久的歷史,醬油、食醋、飲料酒、蘑菇都等屬于這個(gè)領(lǐng)域,它們與雙歧桿菌飲料、酵母片劑、乳制品等微生物醫(yī)療保健品一樣,有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑN⑸锷a(chǎn)食品有著獨(dú)有的特點(diǎn),繁殖過(guò)程快,在一定的設(shè)備條件下可以大規(guī)模生產(chǎn);要求的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)簡(jiǎn)單;食用菌的投入與產(chǎn)出比高出其它經(jīng)濟(jì)作物;易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;可采用固體培養(yǎng),也可實(shí)行液體培養(yǎng),還可混菌培養(yǎng);得到的菌體既可研制成產(chǎn)品,還可提取有效成分,用途極其廣泛。3、轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)為農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)及食品等行業(yè)的騰飛注入了新的動(dòng)力,直接加快了農(nóng)業(yè)新品種的培育改良、各種疾病的防治、食品營(yíng)養(yǎng)改善和生態(tài)環(huán)境管理。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的開發(fā)可以加速農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)的發(fā)展,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,進(jìn)而通過(guò)未來(lái)基因食品解決發(fā)展中國(guó)家人民的饑餓以及營(yíng)養(yǎng)不良等問題。現(xiàn)時(shí)最普遍的轉(zhuǎn)基因食品是大豆及玉米,占總數(shù)量的八成。加上棉花、油菜加在一起達(dá)到99%,還有番茄,如抗黃瓜花葉病毒的番茄和一種晚熟的番茄;還有也是抗黃瓜花葉病毒矮牽牛的甜椒;另外,也有一些獸用的飼料添加劑和微生物的農(nóng)用產(chǎn)品。其中食用油是其中比較大的一塊。食用油業(yè)內(nèi)人士指出,目前食用油中約有80%~90%為轉(zhuǎn)基因食品,這是由于目前市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的調(diào)和油、大豆色拉油,大部分是采用含轉(zhuǎn)基因的原材料制成的。消費(fèi)者要在超市里買到一瓶非轉(zhuǎn)基因大豆油并不容易。因?yàn)槟壳暗拇蠖股汀⒄{(diào)和油其主要原料都是進(jìn)口轉(zhuǎn)基因大豆。由于目前市場(chǎng)上還沒有轉(zhuǎn)基因的有花生、橄欖及葵花子,因此所有花生油、橄欖油及葵花子油都屬于非轉(zhuǎn)基因食品。一些產(chǎn)品,也可能與轉(zhuǎn)基因有關(guān),如餅干、即溶飲品及沖調(diào)食品,飲料和奶制品,啤酒,嬰兒食品及奶粉,膨化食品與零食,糖果、果凍和巧克力、雪糕等。

食品生物技術(shù)如同一把雙刃劍,有利也有弊。轉(zhuǎn)基因食品是不是有利,取決于轉(zhuǎn)什么基因,或者基因轉(zhuǎn)到什么食品里。因此,政府應(yīng)該采取積極措施,隨時(shí)公開基因食品的研究成果,以足以博取信任的方式與公眾進(jìn)行溝通。總之,生物技術(shù)已深入到食品工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)食品工業(yè)的發(fā)展發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。隨著它的不斷發(fā)展,必將給人們帶來(lái)更豐富,更有利于健康,更富有營(yíng)養(yǎng)的食品,并帶動(dòng)食品工業(yè)發(fā)生革命性變化。展望21世紀(jì)基因食品的發(fā)展,未來(lái)生物技術(shù)不僅有助于實(shí)現(xiàn)食品的多樣化,而且有助于生產(chǎn)特定的營(yíng)養(yǎng)保健食品,進(jìn)而治病健身。

作者單位:中國(guó)藥科大學(xué)

作者簡(jiǎn)介:童欣(1987年-),女,漢族,廣東樂昌人,中國(guó)藥科大學(xué)生科院2005級(jí)生物技術(shù)本科生

參考文獻(xiàn):

篇4

基因工程“豐功偉績(jī)”

然而,科技發(fā)展為我們展現(xiàn)了新的前景,現(xiàn)代基因工程藥物能夠源源不斷地為我們提供大量的乙肝疫苗(HBsAg)和干擾素。為什么基因藥物工程有如此大的神威?概而言之,所謂基因工程藥物就是先確定對(duì)某種疾病有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì),然后將控制該蛋白質(zhì)合成過(guò)程的基因取出來(lái),經(jīng)過(guò)一系列基因操作,最后將該基因放入可以大量生產(chǎn)的受體細(xì)胞(如細(xì)菌、酵母菌、動(dòng)物或動(dòng)物細(xì)胞、植物或植物細(xì)胞)中去,在受體細(xì)胞不斷繁殖過(guò)程中,大規(guī)模生產(chǎn)具有預(yù)防和治療這種疾病的蛋白質(zhì),即基因疫苗或藥物。

以乙肝疫苗為例,像其他蛋白質(zhì)一樣,HBsAg的產(chǎn)生也受DNA調(diào)控。現(xiàn)代基因工程技術(shù)可用一種“基因剪刀”將此段DNA剪裁下來(lái),裝到一個(gè)表達(dá)載體(稱表達(dá)載體,是因?yàn)樗梢园堰@段DNA的功能發(fā)揮出來(lái))中,再把這種表達(dá)載體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞(大腸桿菌或酵母菌等)內(nèi),最后再通過(guò)這些大腸桿菌或酵母菌的快速繁殖,生產(chǎn)出大量我們所需要的HBsAg(見圖)。

與血源乙肝疫苗相比,基因工程生產(chǎn)的乙肝疫苗,取材方便,利用的是資源豐富的大腸桿菌或酵母菌,它們有極強(qiáng)的繁殖能力,并借助于高科技手段,可以大規(guī)模生產(chǎn)出質(zhì)量好、純度高、免疫原性好、價(jià)格便宜的藥物。1986年以后,我國(guó)開始實(shí)施新生兒到六個(gè)月齡內(nèi)先后注射三次乙肝疫苗的免疫程序,正是基于我們有能力生產(chǎn)大量的乙肝疫苗。基因藥物工程為預(yù)防下一代染上乙肝,作出了非凡的貢獻(xiàn)。

干擾素與乙肝疫苗一樣,也可采用基因工程進(jìn)行生產(chǎn),其基本原理及操作流程及乙肝疫苗十分類似。現(xiàn)在要獲取一磅(453克)純干擾素,其成本不到一億美元。所以它們成了取之不盡,用之不竭的“工廠”。由基因工程藥物生產(chǎn)出來(lái)的大量干擾素,又一次挽救了廣大肝炎病人。

一般地說(shuō),基因藥物的副作用較小,因?yàn)樗鼈兇蠖鄶?shù)是人體內(nèi)原有的物質(zhì)。 但如果使用不當(dāng)或劑量過(guò)大,也會(huì)產(chǎn)生副作用。因此,最好要在醫(yī)生的指導(dǎo)下應(yīng)用。

篇5

基因工程制藥是隨著生物技術(shù)革命而發(fā)展起來(lái)的。1980 年,美國(guó)通過(guò)Bayh-Dole 法案,授予科學(xué)家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆專利,這是現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑。1982 年,第一個(gè)生物醫(yī)藥產(chǎn)品在美國(guó)上市銷售,標(biāo)志著生物制藥業(yè)從此走入市場(chǎng)[1]。

生物制藥業(yè)有不同于傳統(tǒng)制藥業(yè)的特點(diǎn):首先,生物制藥具有“靶向治療”作用;其次,生物制藥有利于突破傳統(tǒng)醫(yī)藥的專利保護(hù)到期等困境;再次,生物制藥具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高收益特性;此外,生物制藥具有較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈[1]。生物制藥業(yè)這一系列的特點(diǎn)決定了其在21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位,歷版中國(guó)藥典收錄的生物藥物品種也是逐漸增多[2](圖一)。

當(dāng)前生物制藥業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)在于不斷地改進(jìn)、完善和創(chuàng)新生物技術(shù),在基因工程藥物研發(fā)投入逐年增加的基礎(chǔ)上,我國(guó)生物制藥的產(chǎn)值及利潤(rùn)增長(zhǎng)迅猛, 2006-2008年三年就實(shí)現(xiàn)了利潤(rùn)翻番[2](表一)。隨著研究的深入,當(dāng)前生物藥的熱點(diǎn)逐漸聚焦到通過(guò)新技術(shù)大量生產(chǎn)一些對(duì)醫(yī)療有重要意義且成分確定的蛋白上。研究表明,在我國(guó)的基因工程藥物中,蛋白質(zhì)類藥物超過(guò)50%[3]。而這些源自基因工程菌表達(dá)的蛋白,如疫苗、激素、診斷工具、細(xì)胞因子等在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括4個(gè)方面:即疾病或感染的預(yù)防;臨床疾病的治療;抗體存在的診斷和新療法的發(fā)現(xiàn)。利用基因工程技術(shù)(重組DNA技術(shù))生產(chǎn)蛋白主要有三方面的理由:1.需求性,天然蛋白的供應(yīng)受限制,隨需求的不斷增加,數(shù)量上難以滿足,使它得不到廣泛應(yīng)用;2.安全性,一些天然蛋白質(zhì)的原料可能受到致病性病毒的污染,且難以消除或鈍化;3.特異性,來(lái)自天然原料的蛋白往往殘留污染,會(huì)引起診斷試驗(yàn)所不應(yīng)有的背景[4]。

以下將介紹一些基因工程產(chǎn)物的市場(chǎng)概況和研究發(fā)展。

1 促紅細(xì)胞生成素

是細(xì)胞因子的一種,在骨髓造血微環(huán)境下促進(jìn)紅細(xì)胞的生成。1985年科學(xué)家應(yīng)用基因重組技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室獲得重組人EPO(rhEPO),1989年安進(jìn)(Amgen)公司的第一個(gè)基因重組藥物Epogen獲得FDA的批準(zhǔn),適應(yīng)癥為慢性腎功能衰竭導(dǎo)致的貧血、惡性腫瘤或化療導(dǎo)致的貧血、失血后貧血等[5,6]。

2001年,EPO的全球銷售額達(dá)21.1億美元,2002年達(dá)26.8億美元,2003年全世界EPO的年銷售額超過(guò)50億美元。創(chuàng)下生物工程藥品單個(gè)品種之最,是當(dāng)今最成功的基因工程藥物。用過(guò)EPO的大多數(shù)病人感覺良好,在治療期間無(wú)明顯毒副作用或功能失調(diào)。重組體CHO細(xì)胞可以放大到生產(chǎn)規(guī)模以滿足對(duì)EPO的需求。

2 胰島素

自1921 年胰島素被Banting 等人成功提取并應(yīng)用于臨床以來(lái),已經(jīng)挽救了無(wú)數(shù)糖尿病患者的生命。僅2000年,胰島素在全球范圍內(nèi)就大約延長(zhǎng)了5100萬(wàn)名I型糖尿病病人的壽命。20世紀(jì)80年代初,人胰島素又成為了商業(yè)現(xiàn)實(shí);80 年代末利用基因重組技術(shù)成功生物合成人胰島素,大腸桿菌和酵母都被用作胰島素表達(dá)的寄主細(xì)胞[7]。

國(guó)內(nèi)外可工業(yè)化生產(chǎn)人胰島素的企業(yè)只有美國(guó)的禮來(lái)公司、丹麥的諾和諾德公司、法國(guó)的安萬(wàn)特公司和中國(guó)北京甘李生物技術(shù)有限公司等,胰島素類似物也僅在上述4個(gè)國(guó)家生產(chǎn),且每個(gè)公司只能生產(chǎn)艮效或速效類似物巾的個(gè)品種,主要原因是要達(dá)到生物合成人胰島素產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)難度特別大,若無(wú)高精尖的高密度發(fā)酵技術(shù)、純化技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的[8]。

3 疫苗

在人類歷史上,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)多種造成巨大生命和財(cái)產(chǎn)所示的疫癥,而在預(yù)防和消除這些疫癥的過(guò)程中疫苗發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。所以疫苗被評(píng)為人類歷史上最重大的發(fā)現(xiàn)之一。

疫苗可分為傳統(tǒng)疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技術(shù)疫苗( high2tech vaccine)兩類,傳統(tǒng)疫苗主要包括減毒活疫苗、滅活疫苗和亞單位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也從單純的預(yù)防傳染病發(fā)展到預(yù)防或治療疾病(包括傳染病) 以及防、治兼具[2]。

隨著科技的發(fā)展,對(duì)付艾滋病、癌癥、肝炎等多種嚴(yán)重威脅人類生命安全的疫苗開發(fā)取得巨大進(jìn)展,這其中也孕育著巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)[9], 2007年全球疫苗銷售額就已達(dá)到163億美元,據(jù)美林證券公布的一份研究報(bào)告顯示,全球疫苗市場(chǎng)正以超過(guò)13%的符合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。而我國(guó)是疫苗的新興市場(chǎng),國(guó)內(nèi)疫苗市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮螅暝鲩L(zhǎng)率超過(guò)15%。

在以細(xì)胞培養(yǎng)為基礎(chǔ)的疫苗、抗體藥物生產(chǎn)中,Vero細(xì)胞、BHK21細(xì)胞、CHO細(xì)胞和Marc145細(xì)胞是最常用的細(xì)胞,這些細(xì)胞的反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)支撐著行業(yè)的技術(shù)水平[4]。建立細(xì)胞培養(yǎng)和蛋白表達(dá)技術(shù)平臺(tái),進(jìn)一步完善生物反應(yīng)器背景下的疫苗生產(chǎn)支撐技術(shù)是當(dāng)前國(guó)際疫苗產(chǎn)業(yè)研究的重點(diǎn)。

4 抗體

從功能上劃分,抗體可分為治療性抗體和診斷性抗體;從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上劃分,抗體可分為單克隆抗體和多克隆抗體。抗體可有效地治療各種疾病,比如自身免疫性疾病、心血管病、傳染病、癌癥和炎癥等[10,11]。抗體藥物的一大特點(diǎn)在于其較低甚至幾乎可以忽略的毒性。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,抗體本身也許既可被當(dāng)作一種治療武器,也可被用作傳遞藥物的一種工具。除了全人源化抗體以外,與小分子藥物、毒素或放射性有效載荷有關(guān)的結(jié)合性抗體也已經(jīng)在理論上顯示出了強(qiáng)大的潛力,尤其是在癌癥治療方面[12]。

治療性抗體是世界銷售額最高的一類生物技術(shù)藥物,2008 年治療性抗體銷售額超過(guò)了300 億美元,占了整個(gè)生物制藥市場(chǎng)40%。在美國(guó)批準(zhǔn)的99 種生物技術(shù)藥物中,抗體類藥物就占了30 種;在633 種處于臨床研究的生物技術(shù)藥物中, 有192 種為抗體藥物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治療研究中,治療性抗體占了一半[2]。截止2007年,美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市的抗體藥物見表二[13]。

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篇6

轉(zhuǎn)基因作物的種植面積正在迅速擴(kuò)大。全世界轉(zhuǎn)基因作物的種植面積在1995年僅為1.2×106hm2,1996年為2.84×106hm2,1997年為1.25×107hm2,1998年為2.78×107hm2,1999年增至3.99×107hm2.2000年進(jìn)一步增至4.42×107hm2,2001年已達(dá)5.26×107hm2.2001年全球轉(zhuǎn)基因作物按作物種類統(tǒng)計(jì)為:大豆占46%,棉花占20%,油菜占11%,玉米占7%;按國(guó)家統(tǒng)計(jì):美國(guó)占70%(面積,下同)、阿根廷占22%、加拿大占6%、中國(guó)占1%~3%,上述4國(guó)占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的99%;按目標(biāo)性狀分類:抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物占77%,抗蟲轉(zhuǎn)基因作物占15%.據(jù)統(tǒng)計(jì),1999年美國(guó)轉(zhuǎn)基因大豆、棉花和玉米的種植面積,分別占該國(guó)相應(yīng)作物種植面積的55%、50%和30%。

轉(zhuǎn)基因作物具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益,1997年美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積為1×106hm2,平均增產(chǎn)70%,每公頃抗蟲棉可增加凈收益83美元,直接經(jīng)濟(jì)效益近1億美元;1998年美國(guó)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米達(dá)5×106hm2,平均增產(chǎn)9%,其凈收益為68.1美元/hm2,可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益3.4億美元。1995年全球轉(zhuǎn)基因作物的銷售額僅為0.75億美元,1998年達(dá)到12億美元~15億美元,2000年已達(dá)30億美元,5年間增加了40倍。預(yù)計(jì)2005年將達(dá)60億美元,2010年將達(dá)到200億美元。

2.植物用轉(zhuǎn)基因微生物

自上世紀(jì)80年代以來(lái),重組農(nóng)業(yè)微生物工程研究取得了突破性進(jìn)展,其中新型重組固氮微生物研究已進(jìn)入田間試驗(yàn),一些殺蟲、防病遺傳工程微生物進(jìn)入田間試驗(yàn)或商業(yè)化生產(chǎn)。防凍害基因工程菌株已于1987年進(jìn)入田間試驗(yàn),防治果樹根癌病工程菌株也于1991年和1992年先后在澳大利亞和美國(guó)獲準(zhǔn)登記,目前已在澳大利亞、美國(guó)、加拿大和西歐一些國(guó)家銷售,這是世界上首例商品化生產(chǎn)的植病生防基因工程細(xì)菌制劑。具有殺蟲活性的轉(zhuǎn)B.t基因工程細(xì)菌,自1991年起已有多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。在高銨條件下仍保持良好固氮能力的耐銨工程菌株,也進(jìn)入田間試驗(yàn)。

3.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:改良動(dòng)物品種和生產(chǎn)性能;生產(chǎn)人藥用蛋白和營(yíng)養(yǎng)保健蛋白;生產(chǎn)人用器官移植的異種供體;建立疾病和藥物篩選模型;生產(chǎn)新型生物材料等。1998年全球動(dòng)物生物技術(shù)產(chǎn)品總銷售額約為6.2億美元,預(yù)計(jì)2010年總銷售額將達(dá)到110億美元,其中75億美元是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)品。

4. 獸用基因工程生物制品

獸用基因工程生物制品是指利用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的獸用免疫制劑。主要包括:?jiǎn)慰寺】贵w等診斷試劑,目前國(guó)內(nèi)外正在研究、開發(fā)或已應(yīng)用的單克隆抗體診斷試劑已達(dá)1000多種;基因工程疫苗,已有44例獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn),其中重組亞單位疫苗30例,基因缺失活疫苗12例,基因重組活疫苗2例。此外,還有DNA疫苗和獸用基因植物源生物制品等。

5. 轉(zhuǎn)基因水生生物

迄今為止,全世界研究的轉(zhuǎn)基因水生生物達(dá)20余種,已有8種進(jìn)入中間試驗(yàn),其中我國(guó)有一種兩例,僅有大西洋鮭1種可能已開始小規(guī)模商品化生產(chǎn)。

6. 我國(guó)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化概況

我國(guó)轉(zhuǎn)基因植物的研究開發(fā)始于20世紀(jì)80年代,1986年啟動(dòng)的863高新技術(shù)計(jì)劃起到了關(guān)鍵性的導(dǎo)向、帶動(dòng)和輻射作用。據(jù)1996年統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)正在研究和開發(fā)的轉(zhuǎn)基因植物約47種,涉及各類基因103種。1997年~1999年,有26例轉(zhuǎn)基因植物獲準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。按轉(zhuǎn)基因性狀分:抗蟲16例,抗病毒9例,改良品質(zhì)1例。按作物劃分:棉16例,番茄5例,甜椒4例,矮牽牛1例。

轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是國(guó)內(nèi)植物基因工程應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第一個(gè)成功范例,使我國(guó)成為繼美國(guó)之后獨(dú)立研制成抗蟲棉,并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二個(gè)國(guó)家。1998年~2001年4年累計(jì)種植逾1.3×106hm2,減少農(nóng)藥使用量70%以上,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。由于其傘形輻射的帶動(dòng)作用,抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、楊樹等一批后繼轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品正在進(jìn)行田間試驗(yàn),蓄勢(shì)待發(fā)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)將使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻的結(jié)構(gòu)變化,向農(nóng)業(yè)與醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)與食品、農(nóng)業(yè)與加工結(jié)合的方向發(fā)展。

我國(guó)植物用轉(zhuǎn)基因微生物研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展,正在研發(fā)的防病殺蟲微生物13種,涉及基因16種;固氮微生物8種,涉及基因12種,大多已進(jìn)入中間試驗(yàn)和環(huán)境釋放試驗(yàn)。我國(guó)獸用基因工程生物制品研究與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展迅速,已有近70種單克隆抗體等診斷試劑投放市場(chǎng),2例基因工程疫苗獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn),其中重組亞單位疫苗1例,基因重組活疫苗1例。

篇7

疫苗研發(fā)團(tuán)隊(duì)的核心成員——廈門大學(xué)國(guó)家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術(shù)研究中心主任夏寧邵教授表示:“重組戊肝疫苗是迄今唯一使用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)研制的病毒疫苗。它的成功研制扭轉(zhuǎn)了國(guó)際醫(yī)藥界中‘原核系統(tǒng)不能用于病毒疫苗研制’的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。

“與傳統(tǒng)滅活疫苗和減毒活疫苗比較,基因工程疫苗的研發(fā)不依賴于病原體的培養(yǎng),因此對(duì)于大量尚未建立成熟體外培養(yǎng)技術(shù)的病原體也能進(jìn)行疫苗的研制。在生產(chǎn)過(guò)程中,基因工程疫苗完全不涉及病原體,消除了由于病原體滅活不徹底或減毒不完全導(dǎo)致的安全性問題。不僅如此,基因工程疫苗的研發(fā)還可通過(guò)精心設(shè)計(jì)的純化過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中伴隨的各類雜質(zhì)的高效清除和殘余成分的高度可控,降低了由于雜質(zhì)導(dǎo)致的各類接種副反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),提高了疫苗的安全性和耐受性,同時(shí)還能提高不同疫苗生產(chǎn)批次間的均一性。”

從1998年開始,時(shí)任國(guó)家試劑與疫苗中心主任、廈門大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院院長(zhǎng)的夏寧邵便帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì),著手進(jìn)行戊肝疫苗的研發(fā)。與所有的新藥研發(fā)一樣,重組戊肝疫苗的研發(fā)并非一路坦途。

歷經(jīng)14年艱苦研發(fā),由廈門大學(xué)國(guó)家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術(shù)研究中心和企業(yè)的200余名科研人員組成的課題組,在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域、應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和應(yīng)用研究領(lǐng)域,取得了保護(hù)性抗原識(shí)別及結(jié)構(gòu)表征、病毒顆粒組裝機(jī)制等多項(xiàng)發(fā)現(xiàn)成果,并突破了原核表達(dá)類病毒顆粒、高效純化及體外自組裝等一系列關(guān)鍵技術(shù)障礙,創(chuàng)建出具有多項(xiàng)全球自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系。

夏寧邵說(shuō):“戊肝疫苗是國(guó)家工程的成果,也是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的成果。”這份30微克的戊肝疫苗,不僅見證著研發(fā)人員的辛勞,同時(shí)也記錄著我國(guó)重大科技專項(xiàng)自主創(chuàng)新的步伐:自2005年起,國(guó)家863計(jì)劃開始對(duì)戊肝疫苗項(xiàng)目進(jìn)行支持,有效地帶動(dòng)了地方、企業(yè)投入研發(fā)資金近5億元,其臨床研究也被列入“十一五”863計(jì)劃重大項(xiàng)目中,這為課題組在國(guó)內(nèi)外率先研制成功戊型肝炎疫苗提供了重要支撐。

疫苗研發(fā)以集成創(chuàng)新為主

作為全國(guó)政協(xié)委員,中國(guó)食品藥品檢定研究院菌種室主任王國(guó)治,一直關(guān)注著疫苗領(lǐng)域的發(fā)展。對(duì)夏寧邵團(tuán)隊(duì)所取得的成功,他難掩心中的喜悅:“我國(guó)能在世界上第一個(gè)研發(fā)出戊肝疫苗確實(shí)非常令人振奮!”

就國(guó)內(nèi)疫苗研發(fā)的整體水平而言,王國(guó)治直言不諱:“我國(guó)在疫苗研發(fā)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究力量還比較薄弱,十個(gè)研發(fā)有九個(gè)都出不了結(jié)果。而國(guó)家又太過(guò)于強(qiáng)調(diào)疫苗研發(fā)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),這與我國(guó)目前的疫苗研發(fā)水平不相符合。”針對(duì)我國(guó)在疫苗領(lǐng)域現(xiàn)有的研發(fā)水平,“在引進(jìn)國(guó)外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整合創(chuàng)新、集成創(chuàng)新才是這個(gè)階段的重點(diǎn)。”

目前整個(gè)疫苗產(chǎn)業(yè)還缺少一種系統(tǒng)的協(xié)作,“這與國(guó)家在疫苗研發(fā)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上缺乏一種整體的頂層設(shè)計(jì)有關(guān)。”

受多種因素制約,國(guó)家免疫規(guī)劃疫苗政府定價(jià)總體水平偏低,利潤(rùn)空間較小,以一支重組蛋白類的乙肝疫苗為例,國(guó)家定價(jià)只有3塊多錢每人次,這在一定程度上影響了企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)換代的積極性。第二類疫苗則為市場(chǎng)調(diào)節(jié)價(jià)格產(chǎn)品,流通環(huán)節(jié)較多,市場(chǎng)價(jià)格偏高。

“疫苗產(chǎn)業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。”對(duì)此,王國(guó)治建議,在投入上,對(duì)與老百姓生命利益息息相關(guān)的和研發(fā)成本高、失敗風(fēng)險(xiǎn)大的一類疫苗,以及共患病的疫苗,國(guó)家應(yīng)當(dāng)加大扶持力度,而對(duì)具有良好發(fā)展前景和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二類疫苗,則應(yīng)當(dāng)以引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)為主。

加大投入優(yōu)先發(fā)展疫苗產(chǎn)業(yè)

對(duì)疫苗產(chǎn)業(yè)的明天充滿同樣期待的,還有全球第一支甲流疫苗的生產(chǎn)企業(yè)——北京科興生物制品有限公司的總經(jīng)理尹衛(wèi)東。在他看來(lái),接種疫苗不但是保護(hù)自己的一種措施,同時(shí)也是保護(hù)他人的一種手段。

“然而目前,人們對(duì)接種疫苗的社會(huì)認(rèn)知度卻還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”尹衛(wèi)東舉例說(shuō),為了減少老年人群因流感并發(fā)癥帶來(lái)的死亡,北京市政府每年都為60歲以上的老人免費(fèi)接種流感疫苗,卻只有約50%的老年人進(jìn)行了自愿接種。

尹衛(wèi)東說(shuō),“如果沒有疫苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就提供不了這樣的服務(wù)。疫苗產(chǎn)業(yè)不僅具有技術(shù)高附加值的特性,而且還能節(jié)省資源和能源,對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有保駕護(hù)航的作用,應(yīng)該得到優(yōu)先發(fā)展。”

作為一個(gè)企業(yè)家,尹衛(wèi)東對(duì)疫苗產(chǎn)業(yè)的前景既看好又擔(dān)憂:疫苗研發(fā)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之后,國(guó)家如何使用這種疫苗決定了疫苗使用的范圍和方向。而在現(xiàn)行的政府采購(gòu)“雙信封”機(jī)制中,卻常常出現(xiàn)重價(jià)格、輕質(zhì)量的現(xiàn)象。

疫苗研發(fā)本身具有不確定性。企業(yè)自身控制風(fēng)險(xiǎn)的能力較小,而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化需要有除技術(shù)以外的生產(chǎn)要素的巨大投入,包括產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)等都是必不可少的投資。如果國(guó)家在生產(chǎn)要素的政策上不加以扶持,這個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)就很難得到進(jìn)一步發(fā)展,最終只會(huì)讓外國(guó)的企業(yè)和資本乘虛而入。(中國(guó)科技網(wǎng))

篇8

流行性乙型腦炎(JE)是由日本腦炎病毒(JEV)引起的以中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變?yōu)橹鞯募毙詡魅静。彩且环N人畜共患的自然疫源性疾病。該病主要流行于亞洲地區(qū)及環(huán)西太平洋地區(qū),已成為人類腦炎疾病最主要的病因之一,嚴(yán)重威脅著人類健康,并影響畜牧業(yè)特別是養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。

1 傳統(tǒng)疫苗

1.1 人用乙型腦炎疫苗

人使用乙肝腦炎疫苗有包括滅活乙型腦炎疫苗和減毒苗,其中滅活疫苗有鼠腦滅活苗、地鼠腎細(xì)胞滅活苗和IC51疫苗,減毒苗只有SA14-14-2減毒活疫苗。

1.1.1 滅活疫苗 ①鼠腦滅活疫苗。很多國(guó)家長(zhǎng)期使用鼠腦滅活疫苗,它是利用Nakayama或Binjing-1病毒株接種乳鼠后腦研磨液,經(jīng)福爾馬林滅活、純化等工藝制備的滅活疫苗。每毫升疫苗的鼠腦滅活苗包含接近500 μg的明膠穩(wěn)定劑和低于50 ng的鼠血清蛋白[1],但各國(guó)在2006年前后陸續(xù)終止了該疫苗的生產(chǎn)。②地鼠腎細(xì)胞(PHK細(xì)胞)滅活疫苗。該病毒式從人病例中分離得到的JEV毒株-P3株,經(jīng)小鼠腦內(nèi)傳代后制成病毒懸液,接種PHK單層細(xì)胞,收獲病毒,后經(jīng)甲醛滅活后加入硫柳汞,加入0.1%的人血清白蛋白做保護(hù)劑制備疫苗。該疫苗的使用曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重的不良反應(yīng),并且接種次數(shù)越多,副反應(yīng)發(fā)生率越高[2],我國(guó)已于2007年后停止了該疫苗的使用。

1.1.2 減毒活疫苗 目前人類用于預(yù)防流行性乙肝腦炎(JE)惟一的減毒活疫苗SA14-14-2減毒苗是由中國(guó)成都生物制品研究所研制的[3]。經(jīng)20多年的使用,該疫苗未見有大量不良反應(yīng)發(fā)生的報(bào)道, SA14-14-2疫苗極高的安全性和良好的有效性。但SA14-14-2是一種減毒苗,在理論上存在病毒反強(qiáng)的危險(xiǎn)性[4]。

2013年10月9日,世界衛(wèi)生組織(WHO)在日內(nèi)瓦正式宣布:由中國(guó)生物技術(shù)股份有限公司所屬成都生物制品研究所有限責(zé)任公司生產(chǎn)的乙型腦炎減毒活疫苗(SA14-14-2)(以下簡(jiǎn)稱乙腦活疫苗)通過(guò)WHO預(yù)認(rèn)證。這是中國(guó)自主研發(fā)的疫苗首次通過(guò)WHO預(yù)認(rèn)證,進(jìn)合國(guó)采購(gòu)機(jī)構(gòu)的藥品采購(gòu)清單,實(shí)現(xiàn)了零的突破,在中國(guó)疫苗發(fā)展史上具有里程碑意義。

1.2 獸用疫苗

1.2.1 弱毒疫苗 目前使用倉(cāng)鼠腎細(xì)胞培養(yǎng)的病毒制成的弱毒活疫苗用于馬屬的免疫。SA14-14-2株減毒苗主要用于預(yù)防豬的流行性乙型腦炎疾病,也適用于馬,免疫過(guò)后均能獲得較好的保護(hù)效果。

1.2.2 滅活疫苗 鼠腦滅活疫苗是采用JEV HW1株接種乳鼠,取出現(xiàn)臨床癥狀和瀕臨死亡的小鼠腦組織制成懸液,甲醛滅活后制成油乳劑滅活疫苗。該疫苗需要進(jìn)行二次免疫,易引起過(guò)敏反應(yīng)。

2 新型疫苗

2.1 嵌合病毒疫苗

嵌合病毒疫苗是利用基因工程技術(shù),在基因水平上改造病原體的基因組,將兩種或者多種病原體的基因片段嵌合到活載體中,從而連接到載體相應(yīng)的部位或替換掉載體中相應(yīng)的片段。在活載體進(jìn)入組織細(xì)胞后,插入的基因片段在相應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)得到表達(dá),激發(fā)機(jī)體為產(chǎn)生體液和細(xì)胞免疫,從而起到預(yù)防病原體感染的作用。

2.2 DNA疫苗

DNA疫苗的理化性質(zhì)穩(wěn)定,體外不易受到不良因素的影響而產(chǎn)生降解,并且導(dǎo)入的質(zhì)粒在機(jī)體細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和表達(dá)蛋白,Leitner等[5]的研究表明了DNA疫苗使用的安全性。

2.3 基因工程亞單位疫苗

基因工程亞單位疫苗是將編碼病毒的主要抗原基因與表達(dá)載體連接后轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞,并在宿主細(xì)胞內(nèi)病毒蛋白得到表達(dá),經(jīng)過(guò)抽提和純化后制成基因工程亞單位疫苗。與傳統(tǒng)的亞單位疫苗相比,基因工程亞單位疫苗具有更好的安全性,它只含病毒結(jié)構(gòu)的一部分,且不含有核酸物質(zhì),不會(huì)引發(fā)病毒感染動(dòng)物[6]。

3 小結(jié)

研究JE疫苗的進(jìn)展歷經(jīng)久遠(yuǎn),不論人用乙腦病毒疫苗還是獸用乙型腦炎疫苗。隨著技術(shù)在不斷改進(jìn),乙腦疫苗的技術(shù)也相應(yīng)改進(jìn),但也不忘做好最初的衛(wèi)生防疫。

(1)夏天做好驅(qū)蚊蠅,以及養(yǎng)殖場(chǎng)的隔離和消毒工作,切斷傳播途徑。

(2)定期免疫疫苗免疫能刺激豬群機(jī)體產(chǎn)生較高水平的保護(hù)抗體,因此對(duì)本病的防控應(yīng)堅(jiān)持疫苗預(yù)防為主。

(3)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理 提高種豬的免疫力,改善種豬的飼料配方,增強(qiáng)豬的抵抗能力。

參考文獻(xiàn):

[1] HALSTEAD S B, THOMAS S J. New Japanese encephalitis vaccines: alternatives to production in mouse brain[J]. Expert Rev Vaccines,2011,10(3):355-364.

[2] BEASLEY D W, LEWTHWAITE P, SOLOMON T. Current use and development of vaccines for Japanese encephalitis[J]. Expert Opin Biol Ther,2008,8(1):95-106.

[3] JIA L, WANG Z, YU Y. Protection of SA14-14-2 live attenuated Japanese encephalitis vaccine against the wild-type JE viruses[J]. Chin Med J (Engl),2003,116(6):941-943.

篇9

二、為何要打乙肝疫苗?

乙肝疫苗可以成功預(yù)防乙肝病毒的感染,新生兒一出生就接種乙肝疫苗,基本可以確保將來(lái)不得乙肝。 現(xiàn)有的肝硬化、肝癌多從乙肝發(fā)展而來(lái),成功地預(yù)防乙肝,實(shí)際就是防硬化、防肝癌第一針。目前乙肝疫苗較便宜,每支幾元錢,民眾都能接受。

三、乙肝疫苗的正確使用方法是什么?

;也有采取出生后立即注射1支高效價(jià)乙肝免疫球蛋白,及3次乙肝疫苗(每次15微克,生后立即及1月、6月各注射1次),2個(gè)方案保護(hù)的成功率都在90%以上。

 

四、接種疫苗后不產(chǎn)生抗體該怎么辦?

五、接種疫苗后,多長(zhǎng)時(shí)間需要再次接種?

六、乙肝疫苗能和其他疫苗同時(shí)使用嗎?

乙肝疫苗可以和流腦疫苗、卡介苗、白百破、脊髓灰質(zhì)疫苗、乙腦疫苗同時(shí)接種,接種程序按照計(jì)劃免疫所要求的順序進(jìn)行。但是乙肝疫苗最好不要和麻疹疫苗同時(shí)使用。

七、意外接觸乙肝病毒者如何打乙肝疫苗?

八、接種乙肝疫苗會(huì)不會(huì)傳染上其他傳染病?

接種肝炎疫苗不會(huì)引起其他肝炎發(fā)生,也不會(huì)被傳染上其他疾病。乙肝疫苗在生產(chǎn)過(guò)程中有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),其中許多工

序都能殺死血液中包括愛滋病病毒在內(nèi)的病原微生物,經(jīng)過(guò)臨床觀察是安全可靠的。值得提出的是,使用不合格產(chǎn)品如注射破損、變質(zhì)疫苗,或注射過(guò)程不按無(wú)菌要求操作,共用注射器或針頭,可染上肝炎或其他傳染病。還有一部分人原來(lái)是隱性傳染者,病毒呈低水平復(fù)制狀態(tài),“兩對(duì)半”檢查正常,需要用核糖核酸增殖法檢出病毒(hbvdna陽(yáng)性),這種人注射疫苗后不會(huì)有表面抗體形成。

 

九、如果在邊遠(yuǎn)地區(qū),尚無(wú)法做到乙肝疫苗的普種怎么辦?

篇10

1轉(zhuǎn)基因植物

轉(zhuǎn)基因作物的研究規(guī)模已達(dá)到了空前的水平。自1983年世界上第一例轉(zhuǎn)基因抗病毒植物誕生以來(lái),轉(zhuǎn)基因作物的研制、中間試驗(yàn)、田間釋放和商業(yè)化種植得到了迅速的發(fā)展,到1997年底,轉(zhuǎn)基因植物已達(dá)幾百種;轉(zhuǎn)基因作物于1986年在美國(guó)和法國(guó)首次進(jìn)入大田試驗(yàn),到1997年底全世界轉(zhuǎn)基因作物的田間試驗(yàn)已達(dá)25000多例;1994年,美國(guó)批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因延熟番茄的商業(yè)化生產(chǎn),到1997年底,全世界共有51種轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品被正式投入商品化生產(chǎn)。

轉(zhuǎn)基因作物的種植面積正在迅速擴(kuò)大。全世界轉(zhuǎn)基因作物的種植面積在1995年僅為1.2×106hm2,1996年為2.84×106hm2,1997年為1.25×107hm2,1998年為2.78×107hm2,1999年增至3.99×107hm2.2000年進(jìn)一步增至4.42×107hm2,2001年已達(dá)5.26×107hm2。2001年全球轉(zhuǎn)基因作物按作物種類統(tǒng)計(jì)為:大豆占46%,棉花占20%,油菜占11%,玉米占7%;按國(guó)家統(tǒng)計(jì):美國(guó)占70%(面積,下同)、阿根廷占22%、加拿大占6%、中國(guó)占1%~3%,上述4國(guó)占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的99%;按目標(biāo)性狀分類:抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物占77%,抗蟲轉(zhuǎn)基因作物占15%.據(jù)統(tǒng)計(jì),1999年美國(guó)轉(zhuǎn)基因大豆、棉花和玉米的種植面積,分別占該國(guó)相應(yīng)作物種植面積的55%、50%和30%.

轉(zhuǎn)基因作物具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益,1997年美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植面積為1×106hm2,平均增產(chǎn)70%,每公頃抗蟲棉可增加凈收益83美元,直接經(jīng)濟(jì)效益近1億美元;1998年美國(guó)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米達(dá)5×106hm2,平均增產(chǎn)9%,其凈收益為68.1美元/hm2,可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益3.4億美元。1995年全球轉(zhuǎn)基因作物的銷售額僅為0.75億美元,1998年達(dá)到12億美元~15億美元,2000年已達(dá)30億美元,5年間增加了40倍。預(yù)計(jì)2005年將達(dá)60億美元,2010年將達(dá)到200億美元。

2植物用轉(zhuǎn)基因微生物

自上世紀(jì)80年代以來(lái),重組農(nóng)業(yè)微生物工程研究取得了突破性進(jìn)展,其中新型重組固氮微生物研究已進(jìn)入田間試驗(yàn),一些殺蟲、防病遺傳工程微生物進(jìn)入田間試驗(yàn)或商業(yè)化生產(chǎn)。防凍害基因工程菌株已于1987年進(jìn)入田間試驗(yàn),防治果樹根癌病工程菌株也于1991年和1992年先后在澳大利亞和美國(guó)獲準(zhǔn)登記,目前已在澳大利亞、美國(guó)、加拿大和西歐一些國(guó)家銷售,這是世界上首例商品化生產(chǎn)的植病生防基因工程細(xì)菌制劑。具有殺蟲活性的轉(zhuǎn)B.t基因工程細(xì)菌,自1991年起已有多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。在高銨條件下仍保持良好固氮能力的耐銨工程菌株,也進(jìn)入田間試驗(yàn)。

3轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:改良動(dòng)物品種和生產(chǎn)性能;生產(chǎn)人藥用蛋白和營(yíng)養(yǎng)保健蛋白;生產(chǎn)人用器官移植的異種供體;建立疾病和藥物篩選模型;生產(chǎn)新型生物材料等。1998年全球動(dòng)物生物技術(shù)產(chǎn)品總銷售額約為6.2億美元,預(yù)計(jì)2010年總銷售額將達(dá)到110億美元,其中75億美元是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)品。

4獸用基因工程生物制品

獸用基因工程生物制品是指利用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的獸用免疫制劑。主要包括:?jiǎn)慰寺】贵w等診斷試劑,目前國(guó)內(nèi)外正在研究、開發(fā)或已應(yīng)用的單克隆抗體診斷試劑已達(dá)1000多種;基因工程疫苗,已有44例獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn),其中重組亞單位疫苗30例,基因缺失活疫苗12例,基因重組活疫苗2例。此外,還有DNA疫苗和獸用基因植物源生物制品等。

5轉(zhuǎn)基因水生生物

迄今為止,全世界研究的轉(zhuǎn)基因水生生物達(dá)20余種,已有8種進(jìn)入中間試驗(yàn),其中我國(guó)有一種兩例,僅有大西洋鮭1種可能已開始小規(guī)模商品化生產(chǎn)。

6我國(guó)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化概況

我國(guó)轉(zhuǎn)基因植物的研究開發(fā)始于20世紀(jì)80年代,1986年啟動(dòng)的863高新技術(shù)計(jì)劃起到了關(guān)鍵性的導(dǎo)向、帶動(dòng)和輻射作用。據(jù)1996年統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)正在研究和開發(fā)的轉(zhuǎn)基因植物約47種,涉及各類基因103種。1997年~1999年,有26例轉(zhuǎn)基因植物獲準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。按轉(zhuǎn)基因性狀分:抗蟲16例,抗病毒9例,改良品質(zhì)1例。按作物劃分:棉16例,番茄5例,甜椒4例,矮牽牛1例。

篇11

乙型肝炎病毒(HBV)感染是一個(gè)全球性的公共衛(wèi)生問題。我國(guó)屬乙型肝炎高感染區(qū),乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的攜帶率為10%~15%[1]。迄今,世界上尚無(wú)治療乙型肝炎的特效藥物。兒童尤其新生兒,感染HBV不僅影響身體健康,而且成長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)面臨社會(huì)歧視,對(duì)其今后的人生有重要影響。為了解新生兒接種乙型肝炎疫苗后的免疫效果,探討新生兒乙型肝炎預(yù)防的對(duì)策和措施,筆者對(duì)南寧市婦幼保健院預(yù)防接種門診全程接種重組(酵母)乙型肝炎疫苗的741例兒童進(jìn)行接種乙型肝炎疫苗后的免疫效果分析。

資料與方法

一般資料:隨機(jī)抽樣方法抽取741例嬰幼兒,男414例,女327例;1歲組387例,2歲組258例,3歲組96例。嬰幼兒均按我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)注射乙肝疫苗,即出生后24小時(shí)注射第1針,1個(gè)月時(shí)注射第2針,6個(gè)月注射第3針,均為5μg的乙型肝炎疫苗,疫苗的儲(chǔ)存、運(yùn)輸均在2~8℃的條件下。接種部位為右上臂三角肌中部,肌內(nèi)注射。

方法:采集手指末端微量血,ELISA法檢測(cè)乙肝抗-HBS,用英科新創(chuàng)試劑盒,在有效期內(nèi)使用。

結(jié) 果

1歲組乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率為80.88%,陰性率為19.12%;2歲組乙型病毒性肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率為32.17%,陰性率為67.83%;3歲組陽(yáng)性率為2.83%,陰性率為79.17%。741例兒童乙型肝炎病毒表面抗體檢測(cè)結(jié)果,1歲組嬰兒乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率與2歲、3歲組兒童比較,有顯著性差異(X2=40.38、31.09,P<0.01)。結(jié)果見表1。

討 論

乙型病毒性肝炎具有病程長(zhǎng)、預(yù)后差、易轉(zhuǎn)為慢性等特點(diǎn),受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。廣西是乙型肝炎的高發(fā)區(qū),乙型肝炎病毒攜帶者達(dá)總?cè)丝?0%以上,每年新增感染者數(shù)百萬(wàn),約半數(shù)將轉(zhuǎn)為慢性肝炎或病毒攜帶狀態(tài)。受HBV慢性感染者易發(fā)展為慢性肝炎,甚至可轉(zhuǎn)變?yōu)楦斡不案伟S靡腋我呙缑庖呓臃N,可有效地預(yù)防HBV傳播,大大降低人群HBV的攜帶率。我國(guó)當(dāng)前使用的乙肝疫苗是基因工程疫苗,是一種安全有效的制品、不良反應(yīng)少,人體接種乙肝疫苗后,通過(guò)主動(dòng)免疫方式產(chǎn)生抗體,使人體獲得對(duì)乙肝的免疫力,預(yù)防HBV感染的成效顯著。

嬰幼兒全程接種基因工程乙肝疫苗后,對(duì)血液乙型肝炎病毒表面抗體的定性測(cè)定,可以看出1歲組嬰兒乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率高達(dá)80.88%,與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果相近[2~3]。而本次調(diào)查結(jié)果,2歲、3歲組兒童乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率分別為32.17%和20.83%,與1歲組嬰幼兒乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率比較,有顯著性差異。說(shuō)明嬰幼兒全程注射乙型病毒性肝炎基因工程疫苗后,大部分人群可以產(chǎn)生保護(hù)性的乙型肝炎病毒表面抗體,但隨著時(shí)間的推移,2歲以后保護(hù)性的乙型肝炎病毒表面抗體逐漸消失。

廣西免疫程序規(guī)定小兒4歲時(shí)才加強(qiáng)注射1次,這樣在2~4歲之間就會(huì)出現(xiàn)乙型肝炎表面抗體缺失階段,容易造成乙型病毒性肝炎病毒感染。不少人認(rèn)為接種乙肝疫苗后可終身預(yù)防HBV感染,其實(shí)這種認(rèn)識(shí)是偏面的。嬰幼兒按計(jì)劃規(guī)范接種乙肝疫苗后,抗體水平逐年下降,3~4歲年齡組兒童抗體陽(yáng)性率最低,處于弱保護(hù)狀態(tài)。一些兒童對(duì)乙肝疫苗無(wú)應(yīng)答[4]。因此接種乙肝疫苗并非一勞永逸,筆者建議兒童2歲左右檢測(cè)乙型肝炎病毒表面抗體,若出現(xiàn)表面抗體陰性,應(yīng)給予全程接種乙型肝炎疫苗,以預(yù)防乙型肝炎病毒感染。

參考文獻(xiàn)

1 付曉玲,張全獎(jiǎng),韋海濤.2552名2~14歲兒童接種重組酵母乙型肝炎疫苗免疫效果觀察及分析[J].中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2007,41(3):231-232.

篇12

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)24-0173-03

重組DNA技術(shù)的研究和高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展有力推動(dòng)了眾多生物學(xué)理論問題的解決,并且在實(shí)際應(yīng)用中取得了引人注目的成就。生物制品是以微生物、細(xì)胞、動(dòng)物或人源組織和體液等為原料,應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)或現(xiàn)代生物技術(shù)制成,用于動(dòng)物或人類疾病的預(yù)防、治療和診斷[1]。與傳統(tǒng)生物制品相比,基因工程技術(shù)的應(yīng)用使得生物制品在動(dòng)物疾病防治過(guò)程中更有針對(duì)性,并且在一定程度上簡(jiǎn)化了研制過(guò)程。因此近年來(lái)基因工程在生物制品研發(fā)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。獸用生物制品一詞,在不同國(guó)家有不同的含義。我國(guó)所指的獸用生物制品,是用微生物(細(xì)菌、病毒、衣原體、鉤端螺旋體等)、微生物代謝產(chǎn)品、原蟲、動(dòng)物血液或組織等,經(jīng)過(guò)加工制成用以預(yù)防、治療或診斷動(dòng)物特定傳染病或其他有關(guān)疾病的免疫制劑。獸用基因工程生物制品是指利用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的獸用免疫制劑。由于其研發(fā)和制作過(guò)程均涉及基因重組技術(shù),故其生物安全性和潛在危險(xiǎn)不可避免地?cái)[在人們面前[2]。獸用基因工程生物制品的安全性這一章內(nèi)容較為復(fù)雜,涉及多個(gè)生命科學(xué)前沿學(xué)科,知識(shí)更新速度快、內(nèi)容抽象[3];有關(guān)生物安全防護(hù)方面也一直受到國(guó)家和社會(huì)重點(diǎn)監(jiān)控和高度關(guān)注,因此具備該方面理論基礎(chǔ)十分必要。但是考慮到生物安全學(xué)課程的整體安排,此章內(nèi)容如何才能在計(jì)劃的二個(gè)課時(shí)之內(nèi)高質(zhì)量完成呢?本文將從合理組織教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法兩方面入手,對(duì)提高該章節(jié)教學(xué)質(zhì)量展開詳細(xì)的探討。

一、教學(xué)內(nèi)容安排

獸用基因工程生物制品的安全性這一章節(jié)內(nèi)容可大致分為兩部分:一是圍繞基因工程生物制品學(xué)展開,包括其定義、分類、研制過(guò)程和應(yīng)用等側(cè)重于有關(guān)工程技術(shù)的理論知識(shí);二是以安全性問題為出發(fā)點(diǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)、生產(chǎn)管理和控制規(guī)范,及結(jié)合已有知識(shí)體系對(duì)國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析和評(píng)判。然而在有限的課時(shí)內(nèi),全面講述如此眾多內(nèi)容幾乎不可能,因此,課程內(nèi)容的取舍就顯得異常重要。研究近年來(lái)使用較為普遍的生物安全學(xué)教材[4][5][6]后發(fā)現(xiàn),該章節(jié)內(nèi)容一般分為四個(gè)模塊展開:獸用基因工程生物制品概況、獸用基因工程生物制品的安全性、獸用基因工程生物制品的安全性概況和獸用基因工程生物制品的安全管理。而其中獸用基因工程生物制品的安全性這部分內(nèi)容涉及基因工程核心技術(shù),既是重點(diǎn),又是難點(diǎn),所以在教學(xué)前需要學(xué)生利用課余時(shí)間對(duì)基因工程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和拓展性學(xué)習(xí)。而其余部分內(nèi)容可在教學(xué)過(guò)程中直接介紹、講解或組織學(xué)生自行討論。下表僅就重要講解和討論內(nèi)容做出安排。

二、教學(xué)方法探討

獸用基因工程生物制品的安全性是生物安全學(xué)課程中的難點(diǎn)所在,涉及內(nèi)容十分廣泛。教師需要合理安排教學(xué)內(nèi)容、分配教學(xué)時(shí)間、綜合應(yīng)用多種教學(xué)方法使教學(xué)活動(dòng)形象生動(dòng)、條理清晰、重點(diǎn)突出,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及課堂參與度,以期在較短時(shí)間內(nèi)獲得良好的課堂效果,幫助學(xué)生充分理解并掌握教學(xué)內(nèi)容。在獸用基因工程生物制品的安全性這一章的教學(xué)中,綜合考慮學(xué)生的知識(shí)背景和學(xué)校的教具設(shè)備等多方面問題,可以應(yīng)用以下幾種教學(xué)方法,使課堂更加充實(shí)以更好地完成教學(xué)目標(biāo)[7]。

1.參與式教學(xué)。學(xué)生在前期的專業(yè)課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)細(xì)胞生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程等一些基礎(chǔ)課程[8]和生物安全學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容如生物安全性評(píng)價(jià)、生物安全控制措施、生物安全管理體系等,所以在此章教學(xué)過(guò)程中與此相關(guān)的內(nèi)容可以通過(guò)學(xué)生的自學(xué)或者小組討論解決,提高學(xué)生的參與度和積極性。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的參與式教學(xué)特別適用于難度不大、邏輯性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容,可以通過(guò)學(xué)生小組或個(gè)人展示匯報(bào)、課堂或課下討論等多種方式進(jìn)行,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,解決內(nèi)容多與課時(shí)緊之間的突出矛盾,有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和學(xué)習(xí)能力,同時(shí)也有利于提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、協(xié)同合作及語(yǔ)言表達(dá)等能力。就本章節(jié)而言,獸用基因工程生物制品的發(fā)展歷史并不久遠(yuǎn)且脈絡(luò)清晰,分類依據(jù)明確,簡(jiǎn)單易懂,適合學(xué)生自學(xué)。而獸用基因工程生物制品在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,先進(jìn)的生物技術(shù)在獸用基因工程生物制品的研究與生產(chǎn)中得到了廣泛和充分的應(yīng)用[4]。正因如此,這部分的內(nèi)容較為繁多,與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系也最為密切,可以通過(guò)個(gè)人或小組匯報(bào)展示的方式進(jìn)行教學(xué),不僅可以使內(nèi)容更加全面,而且能使學(xué)生切身體會(huì)到生物技術(shù)的實(shí)用性,進(jìn)一步意識(shí)到生物安全的重要性。

2.多媒體教學(xué)。基因工程技術(shù)迅速發(fā)展,生物制品更新極快,本章內(nèi)容十分豐富,但是從課程總體安排來(lái)講時(shí)間有限,為了達(dá)到在較短時(shí)間內(nèi)高效完成教學(xué)任務(wù)的目的,充分應(yīng)用多媒體教學(xué)成為了必然選擇。多媒體教學(xué)可以形象、直觀、生動(dòng)地展示教學(xué)內(nèi)容,改善教學(xué)效果,提高教學(xué)效率。靈活恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用多媒體課件、錄像等模擬和再現(xiàn)基因工程生物制品的研制過(guò)程與各國(guó)對(duì)基因工程生物制品采取的安全管理等,有利于使抽象、枯燥的熱菪蝸蠡、具體化,加深學(xué)生的形象化理解與記憶,從而突破教學(xué)難點(diǎn),節(jié)省課堂時(shí)間[9]。另外,建設(shè)課程網(wǎng)盤及網(wǎng)絡(luò)論壇,上傳課件、習(xí)題及補(bǔ)充知識(shí)等,使得學(xué)生更快速的獲得大量有用信息,也更有利于學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通交流,解決課程中遇到的問題,教師可以隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),據(jù)此靈活調(diào)整教學(xué)方案,更有針對(duì)性。

3.小組研討法。基于大學(xué)教育課堂人數(shù)眾多的普遍特點(diǎn),教師在教學(xué)過(guò)程中無(wú)法充分顧及到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),可能會(huì)引發(fā)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容接受度低、課堂效率低下等問題,而小組研討則能解決此類問題。本章節(jié)中獸用基因工程生物制品的安全性部分,既可以從受體細(xì)胞、基因操作等方面入手,利用基因工程和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí),展開對(duì)其安全性的討論;也可以聯(lián)系生物工程下游技術(shù)的相關(guān)知識(shí),評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因生物制品的工業(yè)化生產(chǎn)可能會(huì)導(dǎo)致的潛在危害;還可以讓學(xué)生們尋找新的切入點(diǎn)并展開討論[10][11]。

讓每一位學(xué)生都參與到課堂中來(lái),有充分的時(shí)間和機(jī)會(huì)闡述自己的意見與獨(dú)到見解,小組成員共同合作完成問題的解決,不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和提高學(xué)生的合作能力,而且能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)獸用基因工程生物制品安全隱患的預(yù)見能力。

4.案例式教學(xué)法。自從19世紀(jì)70年代哈佛法學(xué)院在大學(xué)課程中開始使用案例式教學(xué)以來(lái),這一有效教學(xué)方法得到了廣泛應(yīng)用。生物制品安全學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,使用案例式教學(xué)具有很好的前提。雖然在有限課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi),對(duì)所有內(nèi)容進(jìn)行案例式教學(xué)的可能性不大,但可以選擇部分內(nèi)容進(jìn)行案例式教學(xué)[12],如基因工程亞單位疫苗的制備、血漿蛋白的分離純化、抗毒素的研制等有代表性的生物制品。

5.對(duì)比歸納法。對(duì)比歸納可以讓教學(xué)內(nèi)容化繁為簡(jiǎn)。生物制品教學(xué)中有很多相似知識(shí),如生物制品和生物藥品,抗血清和多克隆抗體,血清和血漿,免疫調(diào)節(jié)劑和生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,等等。也有很多相反知識(shí),如滅活疫苗和減毒活疫苗,單克隆抗體和多克隆抗體,類毒素和抗毒素,人工主動(dòng)免疫和人工被動(dòng)免疫,等等。通過(guò)對(duì)不同事物的比較,尋求同中之異或異中之同,分別加以歸納總結(jié),有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。最重要的是對(duì)各種不同類型生物制品的優(yōu)缺點(diǎn)和工藝技術(shù)路線進(jìn)行分析比較、總結(jié),找出規(guī)律,有利于學(xué)生深入理解[12]。

三、小結(jié)

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),以上安排的教學(xué)內(nèi)容和計(jì)劃相比傳統(tǒng)教學(xué)具有如下優(yōu)越性:①內(nèi)容全面,涵蓋了教材中的基本知識(shí)點(diǎn),并能進(jìn)一步拓展延伸;②形式多樣,采用多媒體和小組討論等教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣;③影響深遠(yuǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外,在教學(xué)環(huán)節(jié)中教師要能精準(zhǔn)把握教學(xué)的節(jié)奏和進(jìn)度,并根據(jù)教學(xué)反饋即時(shí)調(diào)整,否則無(wú)法在如此短的時(shí)間內(nèi)完成該章教學(xué)任務(wù)。為取得理想的教學(xué)效果,各校必須結(jié)合我國(guó)生命科學(xué)教育現(xiàn)狀和各個(gè)生命科學(xué)院校課程設(shè)置的實(shí)際情況靈活選用以上方法,不能生搬硬套。S著現(xiàn)代基因工程技術(shù)的快速發(fā)展和教學(xué)硬件設(shè)施的逐步完善,要及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整,對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,緊隨學(xué)科前沿,探索更適合的教學(xué)方案[13]。

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[10]俞路,章世元.獸用基因工程制品生物安全性探討[J].上海畜牧獸醫(yī)通訊,2007,(5):58-59.

篇13

口蹄疫(FMD)是由FMD病毒(FMDV)引起的一種人和動(dòng)物共患的急性發(fā)熱性高度接觸性的傳染病〔1〕。傳統(tǒng)FMD疫苗為弱毒疫苗或滅活疫苗,雖具有良好的免疫原性,但由于存在著滅活不徹底以及防護(hù)不當(dāng),而致病毒擴(kuò)散傳播的危險(xiǎn),這些不安全因素促使人們尋求新型的疫苗。有研究證明,T和B細(xì)胞抗原原位串聯(lián)連接構(gòu)建而成的基因工程疫苗能引起有效的機(jī)體免疫應(yīng)答,有利于具有保護(hù)性的中和抗體的產(chǎn)生〔2〕。本研究以Asia Ⅰ型FMDV VP1上的B和T細(xì)胞表位氨基酸序列為抗原位點(diǎn),采用計(jì)算機(jī)軟件篩選出最佳的表位組合形式,擬利用基因工程方法構(gòu)建、表達(dá)包含上述位點(diǎn)的氨基酸序列的重組蛋白,以探索一種新型的AsiaⅠ型FMDV基因工程疫苗。

1 材料與方法

1.1 菌種、質(zhì)粒、引物、試劑、動(dòng)物及FMD滅活疫苗

JM109菌種、BL21(DE3)菌種、質(zhì)粒pMD18T和pET28a(+)均由本室保存。引物均由上海生工生物工程技術(shù)有限公司合成。Taq DNA聚合酶、限制性內(nèi)切酶、dNTP、T4連接酶均購(gòu)自TAKARA公司。IPTG購(gòu)自Promega。其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純或試劑純。層析介質(zhì)NiSepharose 4B、G25 Superdex 購(gòu)自Healthcare GE。牛AsiaⅠFMD滅活疫苗購(gòu)自內(nèi)蒙古生物藥品廠。豚鼠購(gòu)自長(zhǎng)春高新技術(shù)開發(fā)區(qū)醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心。

1.2 重組質(zhì)粒pET28aCZ1的構(gòu)建及鑒定

結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道,選取Asia Ⅰ型VP1上的B和T細(xì)胞表位的氨基酸序列,結(jié)合計(jì)算機(jī)空間構(gòu)象模擬篩選出多個(gè)T、B細(xì)胞表位串聯(lián)形式的重組蛋白。用PCR法構(gòu)建表位的基因序列,將其與pMD18T連接后,構(gòu)建串聯(lián)的重復(fù)序列;采用EcoRⅠ和Hind Ⅲ雙酶切后,將基因片段亞克隆至經(jīng)同樣雙酶切的pET28a(+)質(zhì)粒上,構(gòu)建成含目的基因片段的pET28aCZ1重組質(zhì)粒;送上海生工生物工程技術(shù)有限公司進(jìn)行測(cè)序。

1.3 CZ1重組蛋白疫苗的表達(dá)

將重組質(zhì)粒pET28aCZ1轉(zhuǎn)化至E.coli BL21(DE3)表達(dá)菌中,經(jīng)LB平板篩選后,挑取單克隆接種至LB培養(yǎng)液,于37℃、220 r/min振蕩培養(yǎng),當(dāng)菌液A600=0.6時(shí),加入IPTG至終濃度為0.5 mmol/L,37℃、220 r/min振蕩誘導(dǎo)、培養(yǎng)3 h,離心收集細(xì)菌。取誘導(dǎo)前后樣品進(jìn)行SDSPAGE鑒定。

1.4 CZ1蛋白的純化

取10 g濕菌與裂菌液(含8 mol/L尿素)按1∶5(M/V)重懸后,4℃、攪拌4 h。10 000 r/min離心15 min,取上清加載至預(yù)先平衡的NiSepharose 4B層析柱中。用含4 mol/L尿素的洗滌液洗滌至A280到基線后,洗滌液中尿素濃度降至3 mol/L,洗滌1 h后,尿素濃度降至1 mol/L洗滌3 h后,洗脫CZ1蛋白;收集目的蛋白后,加載到預(yù)先平衡的G25 Superdex層析柱中,收集CZ1蛋白。將每步驟留取的樣品進(jìn)行SDSPAGE鑒定。

1.5 豚鼠免疫

取3只體重為300 g左右豚鼠,股內(nèi)側(cè)肌肉注射CZ1蛋白質(zhì)(200 μg/只),同時(shí)設(shè)立PBS對(duì)照和AsiaⅠ型FMDV滅活疫苗陽(yáng)性對(duì)照。免疫后第21天采集血清。

1.6 中和試驗(yàn)

①96孔板細(xì)胞培養(yǎng)板中加50 μl/孔的細(xì)胞維持液,再加入50 μl/孔倍比稀釋的免疫后21 d的豚鼠血清,最后加入50 μl/孔200 TCID50稀釋的病毒,CO2培養(yǎng)箱中孵育1 h后,加入BHK21細(xì)胞,CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h后,萘黑藍(lán)染色,Karber法計(jì)算血清中和抗體滴度。②取滅活補(bǔ)體的免疫21 d后的豚鼠血清分別按1∶32、1∶64、1∶128、1∶256稀釋,病毒用維持液稀釋至200 TCID50/100 μl,將病毒稀釋液和各稀釋度的血清等量混合后,37 ℃水浴1 h,乳鼠背部注射,100 μl/只,每份血清的每個(gè)稀釋度注射4只二日齡乳鼠,觀察并記錄注射后68 h每組乳鼠的存活情況,并以Karber法計(jì)算保護(hù)性中和抗體的滴度。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS11.0軟件進(jìn)行兩組間方差檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 重組蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)

通過(guò)DNA star軟件及Expasy網(wǎng)站,對(duì)表位的多種構(gòu)建方式進(jìn)行蛋白質(zhì)的二及三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè),篩選出一種能模擬天然構(gòu)象的表位組合形式,其空間結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果見圖1,其RGD序列(如箭頭所示)充分暴露在細(xì)胞表面,可能有利于中和性抗體的產(chǎn)生。后續(xù)實(shí)驗(yàn)按照這種表位組合形式構(gòu)建并表達(dá)目的蛋白,并命名為“CZ1”。

2.2 pET28aCZ1重組質(zhì)粒的構(gòu)建

通過(guò)PCR法合成目的基因經(jīng)TA連接后,將其亞克隆至原核表達(dá)載pET28a,獲得重組質(zhì)粒pET28aCZ1。pET28aCZ1 經(jīng)EcoR I和Hind Ⅲ雙酶切后,經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳鑒定,與預(yù)期相符(預(yù)期為945 bp),見圖2。DNA測(cè)序結(jié)果與預(yù)期相符。

2.3 CZ1蛋白的表達(dá)及純化

將重組質(zhì)粒pET28aCZ1轉(zhuǎn)化至大腸桿菌BL21(DE3)表達(dá)菌后,接種至LB培養(yǎng)基中,待細(xì)菌生長(zhǎng)至A600=0.6時(shí),加入IPTG繼續(xù)誘導(dǎo)培養(yǎng)3 h。SDSPAGE分析顯示,目的蛋白質(zhì)分子量約為42 kD,與預(yù)測(cè)結(jié)果相符,表達(dá)產(chǎn)量約占菌體總蛋白的50%左右。經(jīng)誘導(dǎo)后的菌體,以8 mol/L 尿素裂解包涵體,上清經(jīng)鎳親和層析和G25凝膠過(guò)濾層析純化,得到純度達(dá)到90% 的重組蛋白CZ1。見圖3。

2.4 FMDV細(xì)胞中和試驗(yàn)

觀察在牛Asia Ⅰ型FMDV活病毒的攻擊下,CZ1蛋白免疫的豚鼠血清能否中和該病毒對(duì)BHK21細(xì)胞的感染。若該血清中含有針對(duì)牛AsiaⅠ型FDMV的中和抗體,則可中和FMDV對(duì)BHK21細(xì)胞的感染而使其存活。結(jié)果顯示,免疫后第21天的3份豚鼠血清中和抗體滴度的幾何均數(shù)為286,滅活病毒組為320,與PBS組(≤3)比較差異顯著(P

2.5 中和試驗(yàn)

觀察在活的Asia Ⅰ型FMDV的攻擊下,CZ1蛋白免疫的豚鼠血清能否保護(hù)乳鼠抵抗該病毒的攻擊。將PBS組和CZ1蛋白免疫的各3份豚鼠血清分別按1∶32、1∶64、1∶128、1∶256稀釋,分別與FMDV孵育1 h后,注射4只乳鼠。如豚鼠血清中含有針對(duì)AsiaⅠ型FMDV的中和抗體,則乳鼠存活。結(jié)果顯示,CZ1重組蛋白免疫的3份豚鼠血清中,針對(duì)Asia I型FMDV的中和抗體滴度分別為1∶90、1∶256和1∶90,幾何均數(shù)為1∶127,與PBS組比較差異顯著(P

3 討 論

FMDV共有 A、O、C、Asia 1、SAT 1、SAT 2、SAT 3等7個(gè)血清型,血清型之間沒有交叉免疫〔3〕;在我國(guó),F(xiàn)MD疫情主要以O(shè)型、A型、AsiaⅠ三個(gè)血清型為主。2005 年初,我國(guó)江蘇、山東等省相繼暴發(fā)了AsiaⅠ型FMD,感染動(dòng)物以牛為主,波及我國(guó)大多數(shù)省區(qū)〔4〕。基因工程疫苗由于安全有效、價(jià)廉、易于大規(guī)模生產(chǎn)等,成為新型疫苗研究的熱點(diǎn)。

在本研究中,根據(jù)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定三級(jí)結(jié)構(gòu)從而決定蛋白質(zhì)功能的原理,通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬空間構(gòu)象的方法篩選最適的基因序列,這種方法大大節(jié)省了時(shí)間、節(jié)約了成本。在設(shè)計(jì)時(shí),考慮我國(guó)及周邊國(guó)家AsiaⅠ型 FMDV 流行株VP1 基因的抗原位點(diǎn),以 FMDV VP1 的B和T細(xì)胞表位串聯(lián)的方式,成功地構(gòu)建了由6個(gè)表位組成的重組蛋白。選用大腸埃希氏菌作為表達(dá)系統(tǒng),并考慮了大腸桿菌密碼子的偏愛性,對(duì)部分基因序列進(jìn)行了同義突變,以便提高多表位基因在大腸桿菌中的表達(dá)效率〔5,6〕,極大提高了重組蛋白CZ1的表達(dá)量,約占菌體總蛋白的50%。雖然pET表達(dá)系統(tǒng)所表達(dá)的蛋白產(chǎn)物帶有6個(gè)His標(biāo)簽,易于純化,但大腸埃希氏菌表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)的蛋白缺少諸如糖基化和磷酸化之類的翻譯后修飾作用,常形成包涵體,不利于表達(dá)產(chǎn)物的純化回收,且對(duì)獲得有生物學(xué)活性的表達(dá)產(chǎn)物造成極大的困難。重組蛋白CZ1為包涵體表達(dá),本室采用了在NiSepharose層析純化的同時(shí),通過(guò)逐步降低洗滌緩沖液中的尿素濃度,使重組蛋白CZ1復(fù)性,實(shí)現(xiàn)了重組蛋白質(zhì)純化和復(fù)性同時(shí)進(jìn)行,極大簡(jiǎn)化了工藝。

本試驗(yàn)結(jié)果表明,該重組蛋白疫苗能夠誘導(dǎo)豚鼠產(chǎn)生具有針對(duì)Asia Ⅰ型FMDV的保護(hù)性中和抗體,可以中和該病毒對(duì)BHK21細(xì)胞的感染,且能夠保護(hù)乳鼠抵抗同型活病毒的攻擊,原因可能是由于重組蛋白CZ1能形成類似于天然FMDV VP1蛋白的三維構(gòu)象。以上結(jié)果表明,該重組蛋白具有保護(hù)牛抵抗Asia Ⅰ型 FMDV 的潛能,有可能開被發(fā)成為Asia Ⅰ型FMD基因工程疫苗。

致謝:感謝內(nèi)蒙古金宇生物公司實(shí)驗(yàn)中心協(xié)助完成細(xì)胞中和試驗(yàn)和乳鼠保護(hù)試驗(yàn)。

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