重組蛋白為癌癥患者帶來了福音

癌細胞是一種變異的細胞，由“叛變”的正常細胞衍生而來，經過很多年后長成腫瘤。癌細胞不僅能夠多級分裂無限制、無止境地增生，使患者體內的營養物質被大量消耗，還會局部侵入周遭正常組織甚至經由體內循環系統或淋巴系統轉移到身體其他部分，它能釋放出多種毒素，使人體內產生一系列癥狀，給病人帶來極大的痛苦。相關研究表明，通過對重組蛋白的研究，有望會帶來一種再造免疫細胞的新方法來用來對抗癌癥和傳染病。

1、什么是重組蛋白

重組蛋白質是指利用DNA重組技術生產的蛋白質，絕大部分重組蛋白藥物是人體蛋白或其突變體，主要作用機理為彌補某些體內功能蛋白的缺陷或增加人體內蛋白功能。重組蛋白表達是指用模式生物如細菌、酵母、動物細胞或者植物細胞表達外源基因蛋白的一種分子生物學技術，在基因工程技術中占有核心地位。目前我國的一些醫藥研發外包服務機構如美迪西提供的就有重組蛋白表達服務這一項，美迪西生物醫藥擁有多種蛋白表達系統，具備多種融合技術，可以在蛋白表達與純化方面提供多種選擇，擁有從方案設計、基因優化、表達條件優化到純化的技術體系。

重組蛋白生產過程包括：鑒定具有藥物作用活性的目的蛋白，分離或合成編碼該蛋白的基因，然后將其插入合適的載體，轉入宿主細胞，構建能高效表達蛋白的菌種庫或細胞庫，最后擴大規模應用到發酵罐或生物反應器進行大量的目的蛋白藥物生產。重組蛋白的產生可利用轉基因動物的乳腺或者植物產生，產生的重組蛋白作為生物制藥的產物，在醫學中作用顯著,它利用基因工程技術，可以使細胞或者動物本身變成“批量生產藥物的工廠”。基因工程重組蛋白藥物是新藥開發的重要發展方向之一，相關研究表明排名前10位的“重磅炸彈”藥占總銷售額60%以上，血液病、腫瘤、中樞神經系統疾病和感染性疾病(包括艾滋病)藥物占據重組蛋白藥物市場絕大部分份額。

2、重組蛋白在癌癥領域的成功研究案例

（1）智能蛋白質分子 成功“吃掉”體內癌細胞

在《自然通訊》雜志中發表了這一研究成果：任教于加利福尼亞圣地亞哥大學的生物工程學專家王英曉教授主導的研究小組設計了一種智能蛋白質分子，命名為“iSNAPS”(集成傳感和激活蛋白)，旨在檢測以活細胞作為回應的精確分子信號，行動使這些信號細胞抵抗疾病，或者執行其他有益的功能。研究人員將iSNAPS插入一種白細胞巨噬細胞，觀察結果證明他們大大增強了巨噬細胞的吞噬能力，并且可以摧毀癌細胞的快速分裂。這種智能蛋白質分子可以重組哪些忽略了自衛機制的白細胞，從而阻止癌細胞在體內生存和傳播。

（2）對腫瘤細胞具有靶向性的重組蛋白，有望成為抗腫瘤新藥。

2016年華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室、魯華生物技術研究所魏東芝教授團隊，在重組蛋白藥物靶向性改造及其應用方面取得重要研究成果，獲得了一種對腫瘤細胞具有靶向性的重組蛋白，有望將其開發為抗腫瘤新藥。據介紹，白細胞介素-24 (IL-24)可以誘導多種腫瘤細胞的凋亡，而對正常細胞的生長和活力幾乎沒有影響，因此，是一種極具潛力的蛋白質藥物。其項目研究利用大腸桿菌表達系統對IL-24進行重組表達并對其抗腫瘤機制進行探索，根據IL-24的作用機理對其進行靶向性改造，使IL-24能夠特異性的作用于腫瘤細胞中內質網上的分子伴侶受體GRP78。

通過試驗表明，IL-24在體外和體內實驗中均表現出良好的抗腫瘤活性。試驗還發現在抗凋亡蛋白survivin高表達的腫瘤細胞中，IL-24的抗腫瘤活性在很大程度上受到抑制，而將survivin基因干擾表達后，腫瘤細胞對IL-24敏感性顯著增強，因此，通過將survivin的小分子抑制劑YM155和IL-24進行聯合治療后，可以逆轉腫瘤細胞對IL-24的抗性。

（3）重組蛋白表達載體的篩選 有助于加快2型糖尿病新藥的開發

上海藥物所研究員吳蓓麗、王明偉和蔣華良等三個課題組聯手國際伙伴，用兩年半時間篩選了200余種重組蛋白表達載體，去年首次在3埃（1埃=10的負10次方米）的較高分辨率水平測定了胰高血糖素受體全長蛋白的三維結構，邁出了闡明B型GPCR信號轉導機制的關鍵一步。

在此基礎上，科研團隊再次聯合攻關又篩選了幾十種重組蛋白表達載體，成功解析了胰高血糖素受體全長蛋白與多肽配體結合的復合物晶體結構。該項目負責人吳蓓麗表示：“胰高血糖素受體與其天然配體結合后，會提升血糖含量。如果能夠阻斷它們的結合，就可以降低2型糖尿病患者體內的血糖水平。”這一結構的解析，不僅有助于深入理解B型GPCR對細胞信號分子的識別機制，并且為靶向胰高血糖素受體的藥物設計提供了迄今為止精度最高的結構模板，將在很大程度上促進2型糖尿病的新藥研發。

3、重組蛋白藥物市場前進廣闊