王远锏

摘 要：近20年来，生物工程在科学技术发展中得到了进一步的推动。在实际应用过程中，以整个生物代谢过程为主要的药物制备介质。生物工程在生活和生产中得到了广泛应用，工业发展速度加快。它已成为一个新行业在制药行业中，生物技术作为药物改良手段与市场拓展方式，利用产品高活性、高选择性等优势不断发展与完善，形成了一套系统、高效的药物生产体系。

关键词：生物制药；生物工程技术

1.基因工程与基因工程制药：

基因工程使用载体携带目的基因转入宿主细胞，使目的基因在宿主体内稳定存在并表达。基因工程技术所生产出来的生物制品相比于天然物料而言具有更高的经济优势与社会效益。利用基因工程技术，可以对如基因泰克重组胰岛素[1] 等激素进行抽取与修饰，在工业生产中进行大规模生产，目前如多不饱和脂肪酸[2] 等常见的医疗保健药品的生产已经有成熟的应用，另外在研究为宿主抵抗 PRRSV 肺泡巨噬细胞[3] 等具有药用医疗价值的新型产品上也发挥着重要作用。

2.细胞工程与细胞工程制药：

细胞工程包括杂种或同种细胞融合、细胞器与核的移植、针对染色体改造等技术方面，目的是将细胞的某些遗传特性做出修改从而达到改良或产生新品种，使细胞在保证了自身的正常生长增殖能力同时增加或重新获得产生某种对人类有用的产品。目前已经细胞工程在药物开发与生产上已经有十分成熟的应用，常见的如各类疫苗具有重要医用价值的生物制品已经实现细胞工程工业化生产，此外单克隆抗体[4] 等在生物检测与靶向治疗领域具有重要作用的药品的开发上也有重要作用。

3.蛋白质工程、蛋白质工程制药与抗体药物

蛋白质工程是基于基因工程产生的根据所需蛋白的生理活性要求设计核酸分子的生物技术。通过对目标蛋白质进行研究分析，获得目标蛋白质理化特性信息，并以此为操作出发点进行分子设计。随着人们对蛋白质工程研究的不断深入，技术手段不断改良 获得了许多的新结构和新功能的药用蛋白，这些药用蛋白相较于传统的天然蛋白不但拥有更高的药物活性，而且在诸多理化性质上有着更高的优势，更加符合产业化生产的需求。肿瘤坏死因子（TNF）[5] 、CYP105s[6] 等具有藥用价值的蛋白质已经通过蛋白质工程的手段获得了理化性质与药物活性的改良，提高了这些产品的可应用性与价值，这些改良产品的在癌症治疗、糖尿病治疗等疾病治疗药物的市场竞争力远远超过传统药物，具有广阔的研究应用前景。

4.酶工程与酶工程制药

酶工程是使用一定的生物反应装置中固定酶或活细胞，之后对酶进行进一步的化学修饰进行活性改良与理化性质修正，使酶在工业化环境中原料转化为产品，而且这些产品在具有较高的生物活性与相对稳定的结构。相较于传统的化工药物合成，酶工程制药具有自身独特的优点，除了其催化能力与专一性远高于无机催化剂，还可以对产物的结构尤其是产物的构型进行有效控制。目前酶工程制药已经应用于氨基酸[7] 、非甾体抗炎药[8] 等手性药物的合成中与改良上也发挥着重要作用。

参考文献：

[1] 李晏锋，甄橙.基因泰克重组人胰岛素技术开发历程及启示[J].医学与哲学（B），2018，39（09）：93-97.

[2] Ján Kraic.Daniel Mihálik.Lenka Kl?ová.Marcela Gubi?ová et al.Progress in the genetic engineering of cereals to produce essential polyunsaturated fatty acids[J].Journal of Biotechnology.2018（284）：115-122.

[3] Prather R S，Whitworth K M，Schommer S K，et al.Genetic engineering alveolar macrophages for host resistance to PRRSV[J].Veterinary Microbiology，2018，36（5）：1424-1433.

[4] S.M.Bywaters，S.A.Brendle，J.Biryukov，J.W.Wang et al.Production and characterization of a novel HPV anti-L2 monoclonal antibody panel[J].Virology.2018，524：106-113.

[5] Tetsuya Nomura，Yasuhiro Abe，Haruhiko Kamada，Masaki Inoue，et al.Novel protein engineering strategy for creating highly receptor-selective mutant TNFs[J].Biochemical and Biophysical Research Communications.2009，388（4）：667-671.

[6] Kaori Yasuda.Hiroshi Sugimoto.Keiko Hayashi.TeisukeTakita et al.Protein engineering of CYP105s for their industrial uses[J].Biochimica et Biophysica Acta（BBA）- Proteins and Proteomics.2018，1866（1）23-31

[7] 酶工程技术体系创新及其在氨基酸与医药中间体生产上的应用[J].中国科学院院刊，2017，32（07）：786-787.

[8] 刘信宁.芳基丙酸类非甾体抗炎药物抗坏血酸酯化衍生物的酶法合成研究[D].江南大学，2010.

（作者单位：华南师范大学（石牌校区）生命科学学院）