※ [本文转录自 NTU-Karate 看板] 作者: precession (little-boy) 看板: NTU-Karate 标题: 转贴文章--分子农场--新世纪的药厂 时间: Fri Jun 18 08:15:20 2004 分子农场--新世纪的药厂 2004.6.7　中国时报 余淑美 ( 中研院分生所教授 ) 利用生物或培养细胞来生产蛋白药物的「分子农场」， 已成全球生技发展的新趋势， 也是生技公司积极开拓的重要商机。 　　目前市面上治疗各种疾病的西药，绝大多数是人工化学合成、或 是抽取自矿石或生物体的小分子药物。由於生物科技快速的进步，已 逐渐发展出利用各种生物个体(例如动物、植物、微生物等)或培养细 胞来生产替代性的蛋白药物，包括蛋白质、贺尔蒙、疫苗及单株抗体 等。这些蛋白药物不但能够改良病人的生理状况，而且通常效果较佳、 副作用较少。因此，利用生物或培养细胞来生产蛋白药物--亦即所谓 的「生物反应器」或「分子农场」，已成为全球生技发展的新趋势， 也是生技公司积极开拓的重要且具有极大商机的领域。 　　目前已上市的蛋白药物，主要以基因转殖动物培养细胞(取自中 国天竺鼠卵巢)生产。这个生产系统成本甚高，而且反应器的容量受 到氧气、养分及热均匀度的限制，因此难以大量生产以供应市场需求。 此外，建立这种生产系统的厂房，成本高达美金2.5亿，风险甚高， 如果市场需求估算不准，或是无法通过上市之前法规的认证，很可能 造成重大亏损。因此，生技公司也寻求其他生产方法。拜生物科技发 展之赐，不同替代性的生产系统乃纷纷应运而生。 　　全球工业、医药及农牧业所需的蛋白产品，商机巨大无限，因此， 能大量生产品质优良、安全性高、且成本相对低廉的蛋白产品的分子 农场，已是全球各大生技公司卯足全力努力的目标。这些分子农场五 花八门，包括基因转殖动物(包括牛、羊、猪、鸡、昆虫等)、植物 (包括烟草、玉米、水稻、蕃茄、苜蓿草、浮萍、绿藻等)、及微生物 (包括真菌、酵母菌、细菌、病毒等)。因为商业竞争的关系，很多产 品都在高度保密之下快速发展中，现在举几个系统加以说明。 　　牛：基因转殖 较适用於人类 　　由超市架子上堆积数量庞大的牛奶，可知牛奶产量有多大。因此 有生技公司将高价值的蛋白贺尔蒙或药物基因转移到牛生殖细胞中， 等基因转殖牛长大後，乳腺生产牛奶时可同时大量生产蛋白药物。再 经过纯化的过程，就可以将蛋白药物分离出来。用牛生产的好处是其 与人类在演化上较接近，因此产品可能较适用於人类；缺点是牛的基 因转殖及成长过程费时费工，而且，某些蛋白贺尔蒙或药物在乳腺中 大量生产，可能难以纯化或影响牛的生长发育或健康。 　　鸡蛋：基因转殖技术仍有困难 　　鸡蛋也是我们日常生活中大量消耗的蛋白质来源，因此也有生技 公司尝试将蛋白药物的基因转移到鸡的生殖细胞中，等鸡长大後生蛋， 蛋白药物就在蛋里面。虽然鸡很会生蛋，饲养成本也不高，但是基因 转殖技术仍有相当的困难度待克服。 　　我们每天的饮食中不可缺少米、面、蔬菜及水果等植物来源营养， 以获得淀粉、糖、蛋白质、纤维素、维他命、矿物质及其他养分的补 充。农作物的生产成本低、产量大、安全性高，不用担心人畜共通的 疾病。因此，这几年来，生技公司也积极发展利用基因转殖植物当作 分子农场来生产蛋白药物。植物基因转殖技术极为成熟，也有各种不 同器官(例如根、茎、叶、花、果实、种子、及培养细胞等)可依用途 选择，在短短时间内就可大量生产。不过基因转殖作物在田间种植时， 有花粉传播至非基因转殖作物或种子不小心混杂的顾虑，因此，隔离 田的管制极为重要。 　　植物分子农场：成本相对低很多 　　许多蛋白药物需要经过生物体的修饰，例如加上糖链或硫基，以 达到结构正确、稳定性高、及效果佳的目的。无论使用哪一种生物系 统来生产，大家共同面临的问题，是如何生产经修饰後仍适用於人类 的蛋白药物。虽然基因转殖牛或鸡生产的蛋白药物可能与人类蛋白在 结构上较相似，但到底「多相似」才算安全而不会引起过敏反应，尚 未十分确定。对很多蛋白药物，植物分子农场似乎是颇佳的选择，因 为成本相对低很多。如果蛋白药物的使用经由口服(例如口服疫苗)， 则更有安全性高的优点，因为人类早已适应食用植物性蛋白质。 　　目前尚未有一个蛋白药物的生物生产系统是完美的，各有优缺点。 因此，各个生技公司各显神通，积极发展自认为最有潜力的系统。虽 然如此，有一点大家可能都会同意，就是没有任何单一的系统会垄断 所有的市场，只要产品品质够好，大家都能在这块市场大饼中各自分 到一块，只是大小区别而已。 台湾有领先的项目 　　目前全球科技先进的国家皆为温带国家，但是台湾的植物相和他 们不同，因此产生区隔；加上台湾的科技在全世界热带及亚热带国家 中极为领先，因此甚有竞争力。 　　台湾已有数个研究室发展分子农场，包括猪、羊、昆虫、及植物 个体或细胞培养等系统，产品涵盖猪乳铁蛋白、猪口蹄疫、人类肠病 毒、B型肝炎及SARS病毒等疫苗、猪鸡饲料用酵素、食品加工用酵素、 及治病用抗体等，技术上不输国际大生技公司，甚至有领先的项目。 台湾的生技公司与学界共同研发的动物饲料用酵素，产品已接近上市 阶段。 　　台湾的土地及劳力成本虽高，但是气候良好、土地肥沃，农业基 础雄厚，农民素质高，植物相关研究人力丰沛且优秀，非常适合发展 不需广大农地，但科技先进、产品附加价值高的植物分子农场。产品 可以是各种蛋白药物，也可以是各种实验用试剂、动物疫苗、动物饲 料及工业用酵素等。由於植物分子农场有甚多优点，因此在国际知名 生技期刊中的一篇评论性文章〈Fischer and Emans (2000 ) Transgenic Research 9:279-299〉提到：在未来10年，植物分子 农场将成为生产蛋白药物最主要的药厂，而且可能是农业生物科技产 业中，促使经济大幅成长的重要推手。 -- 曾经沧海难为水 除却巫山不是云 取次花丛懒回顾 半缘修道半缘君 --

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