■動物乳腺反應器可在乳房細胞中特异高效表達多■藥物、工業■、疫苗、抗體等
■轉基因動物就像天然加工廠，可源源不斷提取人類所需蛋白質
■2010年世界上動物乳腺反應器年產值將達500億美元以上
會議主持人、科技部生物技術中心處長王德平：動物生物反應器研究在科技部“九五”、“十五”科技計劃中被列為國家生物領域重大專項以及“863”專項的重大課題。中國農業大學李寧教授主持的“高效表達人乳蛋白奶牛乳腺生物反應器”項目日前取得重大成果，標志著我國在動物生物反應器研究領域的重大突破，專家認為它已達到了國際先進水平，在技術上比較成熟，并具備了一定的產業化前景。
那么，如何進一步加快推進我國動物乳腺生物反應器產業化的發展，使動物生物反應器產品真正服務于人民健康事業。今天，科技部組織國內相關領域的專家及國家食品藥品監督管理局的有關官員，就“動物生物反應器產業化”這一話題進行深入的探討。
以顯微注射法獲得的中國第一批轉基因山羊和轉基因牛，花費很大，當體細胞技術發展后，給轉基因技術帶來了低投入、高效率的轉變———
我們有可能和發達國家競爭
中國農業大學教授李寧：“動物生物反應器”設想是1987年由美國科學院院士John.Clark提出的。他認為，每頭奶牛每年可以產1萬公斤牛奶，也就是說可產360公斤蛋白，每克粗蛋白成本僅3美分。顯然，動物乳腺是最高效和最經濟的生物反應器。到了1990年，美國Genzyme董事局主席提出，要獲得在動物乳腺生物反應器領域的全部可能的專利，建立獨享的新的生物技術王國。
目前，全球有十幾家公司在開展動物乳腺生物反應器的產業化開發。比如美國最大的生物技術公司GenzymeTransgenicsCorporation、英國PPL公司和荷蘭Pharming是三個比較出色的公司。它們在很多藥物開發，市場和產業化上花了很多的時間，也投入了大量資金，包括政府和制藥公司的投資。到目前，已經有2種藥物完成了臨床試驗，5種進入臨床三期試驗，37種進入了二期臨床研究階段。現在，有十幾個國家在進行相應的工作，像美國、英國、荷蘭、加拿大、法國等。
我國生物反應器產業化的發展有兩大方向，一是功能性食品，比如食品的添加，另一個就是藥品。轉基因技術的核心，是將藥用蛋白或保健蛋白的基因，用體細胞克隆或顯微注射的方法注射到受精胚里面，移植到受體母畜子宮里產生轉基因動物，然后在動物乳腺中進行表達。也就是說，可以將目標蛋白表達在奶里面。純化出重組蛋白或直接口服轉基因牛奶。當然，之前需要進行動物毒理試驗，臨床前試驗及臨床試驗。而我國在這方面的研究卻做的很艱苦。因為顯微注射的技術成本太高，很難做得起。比如，我國第一批轉基因山羊和轉基因牛，是采用顯微注射法獲得的，花費很大。但是，1997年，體細胞技術發展起來后，給轉基因技術帶來了低投入、高效率的轉變，使得我們有可能和發達國家競爭。我國從上世紀90年代初就有很多課題組進行這方面的研究，經過“九五”、“十五”，特別是“九五”被列為重大專項后，很多科學家都進行此方面的研究，包括軍事醫學科學院、中國農業大學、解放軍軍需大學、西北農林科技大學、內蒙古大學、廣西大學等。這是不完全統計，還有其他科學家在從事這方面工作。
這樣，我們就更迫切希望能將制定管理辦法和科學評估的標準列入“十一五”科研，動物生物反應器能被列為“十一五”重大專項，不只是應用研究的、高效的方法，也應包括產品的純化、標準的控制等，希望能夠加強與FDA（美國食品與藥物管理局）和歐盟藥物評價署的對話，參考他們的要點制定相關程序。
適應症選擇正確，臨床驗證容易推動。人α－乳清白蛋白的高效表達，提純后可重點開發成治療乳突狀瘤的特效藥，又能抑制復發，安全性大，市場■力大，因此———
成功一個帶動一片
華南理工大學生物科學與工程學院教授王小寧：產品開發可以把功能保健食品開發作為一個突破點，但是，由于鮮奶里有宿主脫落細胞，所以，鮮奶就成為轉基因食品的範疇。安全評價和批準的難度就會加大。因此，我們的技術路線，可以先考慮提取表達產物，再添加到食品中生產新的保健食品。
不管是做功能食品還是藥品，都需要進行功能評價或臨床試驗，產品能否最終被批準上市，適應症的選擇是極為重要的。適應症選擇正確，適應症選擇範圍大，臨床驗證指標明確、易行，臨床驗證就很容易推動。比如，最近在《新英格蘭醫學雜志》發表的封面文章中提到：用人α－乳清白蛋白治療乳突狀瘤有特效。我認為，治療效果非常明確，又能有效抑制復發，加之又是人體自身成分的外用藥，安全性比較大，新藥評審通過比較容易。但從人乳中提取人α－乳清白蛋白的費用太大，這反而是我們的強項。李寧教授已經從牛乳中做到人α－乳清白蛋白的高效表達，提純后可以重點開發成治療乳突狀瘤的特效藥，對于其他乳突狀瘤病毒感染的疾病，如尖銳濕疣等也可能有效，市場■力巨大。而其它乳腺重組蛋白，可以先用做功能食品。希望在第一批產品開發上集思廣益，認真論證，成功一個帶動一片，才有可能推動這一技術的產業化進程，提高其國際競爭力。
中國科學院院士魏于全：動物乳腺生物反應器是一個比較新的藥用蛋白生產方式。動物生物反應器生產藥物涉及到藥物的純度。最快的就是做成外用藥膏，如人α－乳清白蛋白治療尖銳濕疣等，國外已經證明這種藥膏療效好。我國最近批準用牛的腎上腺噬落細胞作為醫療器械，以牛的活細胞注射到人體，治療癌症晚期病人陣痛，在人體能代謝情況下能活一年左右。
最近幾年，國家食品藥品監督管理局越來越注重與科研人員的交流，組織了很多研討會，交流有積極的意義，像基因治療，開始以為比較難，但是我國批準了，是世界上第一個批準基因治療的國家，在國際科學界獲得了很多積極的評價。這對動物生物反應器來講是比較積極的信號。當然，對于動物生物反應器法規方面，需要多個部門，比如管理部門和科研單位多溝通多交流。
動物反應器藥物產品，一要成熟安全品種，二要品種在臨床需求大，三是對動物、人無毒性，為此———
選擇產品很重要
北京大學醫學部教授馬大龍：動物生物反應器是蛋白質工業的重要關鍵技術，將來能夠形成一個大產業，對我國生物技術產業化會有很大的促進作用。生產動物生物反應器藥物產品，需要考慮這樣幾個問題：一是成熟的品種，其安全性和有效性都很明確。這樣進行安全、功能評價以及臨床試驗，不僅做起來比較容易，大家也能接受。二是品種必須在臨床上需求量較大，如每次用量為幾百毫克的蛋白質藥物，這就可以顯示出動物反應器系統的優勢。三是產品對動物和人沒有毒性。從長遠的開發前景看，注射用的高劑量藥物，比如抗體類藥物應作主要開發產品。動物反應器藥物的研發分兩個階段，前一階段以農業為主，后一階段以醫藥為主。前階段是產生轉基因動物和飼養，后階段進行藥物純化、質量控制、臨床試驗等，完全可由醫藥領域單位進行。國外的動物反應器以生產血漿蛋白為主，這類產品對動物毒性很小，容易提高產量，所以選擇產品很重要。
動物反應器系統最大的優點是產量高，具有低能耗、低污染優勢，將來作為綠色環保產品出口，具有非常巨大的市場。我們首先應該把純化工序建立起來，得到公斤級的蛋白產品，建立好技術平臺。市場需要什么蛋白就生產什么蛋白，這樣才能形成一個短平快的產業。
國家食品藥品監督管理局藥品評審中心處長馮毅：對于動物生物反應器產品的產業化，主要是尋求一個合適的相對比較成熟的產品，這樣，對于質量控制、安全性評價、療效驗證等，干擾因素就少一些，需要解決的問題就簡單一些，驗證目標比較清晰，后期臨床研究投入相對較小。從奶牛乳腺生物反應器來講，瘋牛病的風險應該不是問題。現在，九成以上生物技術產品都是靜脈給藥，而口服藥物會引入制劑學的問題，后續要研究解決的問題會增多，因此，第一代產品在給藥途徑上選擇靜脈給藥途徑較好。利用動物生物反應器生產蛋白，可把它看成是將轉基因牛作為原來的發酵工廠，只要解決生物安全問題，獲得目的蛋白，依據現有的藥品管理法規和技術要求，是可以對目的蛋白進行質量控制和安全評價的，不會影響這一研究領域產業化進程。
轉基因動物乳腺生物反應器產業化，關鍵是要與相關部門溝通合作。生產高附加值產品進入市場，就要有一張———
讓民眾信賴的通行證
中國疾病控制中心研究員徐海濱：動物生物反應器下階段的工作主要是做產品，可以重點突破食品原料和藥品原料兩類。食品按有無保健功能可分為普通食品和功能食品。如果利用轉基因動物生物反應器生產藥用和保健用蛋白也是一條出路。藥用蛋白用于藥品，保健用蛋白作為保健食品的有效成分，可用于申報增強免疫力和改善營養性貧血等功能的保健食品。需衛生部審批的還有兩類食品：一是食品添加劑，二是新資源食品。新資源食品包括“三新”：新發現、新引進、新研制。就現有的有關新資源食品管理辦法來說，動物生物反應器產生的蛋白可歸為新技術產生的蛋白，這個蛋白可用原型作為最終產品，也可作為原料，甚至奶可以作為新資源的奶。還有一種可能性，是把奶中的目標蛋白純化出來，作為食品添加劑的一種，如嬰兒和老年奶的添加成分。這兩種途徑都可以繼續論證。國家食品藥品監督管理局新出臺的《保健食品注冊管理辦法》，開發了新功能和新原料的申報，這為生物反應器的研發提供了機會。
轉基因動物生物反應器進行產業化，關鍵是有關科研部門，國家有關檢驗檢測部門和相關監管部門溝通合作。我們單位主要做食品的功能學和安全性評價工作，在多年的政策制定和技術標準研制方面有豐富的經驗，可以開展這方面的合作。目前，利用動物乳腺生物反應器生產高附加值的產品已經成為產業化發展不可逆轉的趨勢，研發產品要進入市場，就要有一張讓民眾信賴的通行證，然而，在這方面，我們的法律、法規還是空白，因此，需要盡快制定動物生物反應器生產產品評審辦法。
根據自己的實際制定相關法規：一是轉基因實驗動物，二是轉基因動物產品，是否符合標準。有了法規———
我們的成果專利就能派用場
中國工程院院士曾溢滔：我國還沒有關于動物生物反應器產業化的相應法規，如果不加快制定，勢必會影響到這一事業的發展。我們從1995年開始做轉基因大動物研究，但苦于國內沒有相應的法規，主要參照美國FDA（食品與藥物管理局）的標準，雖然獲得了上海市大動物試驗許可，但是還不知道是否規範、權威。
目前需要制定兩方面法規，一是轉基因實驗動物，如何飼養、如何消毒隔離等，主要由農業部負責。二是轉基因動物產品，是否符合標準，主要由國家藥監局負責。美國和歐盟等國都有相關的政策可以借鑒，但是，如果我國能根據自己的實際情況制定相關法規，將是非常必要和有意義的。我們的很多課題組的研究成果都有專利，不像其他藥物95％的專利屬于國外。如果在法規方面卡死了，對我國動物生物反應器產業化發展很不利。
中國農業大學教授李寧：動物生物反應器的產業化發展，需要國家食品藥品監督管理局或其他部門起草有關“動物生物反應器生產醫用蛋白的評審辦法”，以便在規範的標準下進行研究，這是支持我國動物生物反應器產業化發展的根本保證，也是一件急迫的事情。
我國還沒有關于轉基因動物生產醫用蛋白的政策指導性文件。1995年，美國和歐盟分別出臺關于轉基因動物生產醫用藥物相關政策。FDA（食品與藥物管理局）考慮的要點是，對利用轉基因動物生產醫療產品和生物制品提出一系列評估標準。而歐盟主要關注如何控制下游的成本、加工以及對動物機體本身的評估。目前有兩個評價方法：一是關于轉基因動物本身的評價，包括遺傳穩定性等相關方面。二是階段性評價，與轉基因無關，完全按照藥物的標準進行評價。
中科院上海生物中心院士楊勝利：不管是做藥品、功能食品，還是做食品添加劑，從產品上都可以參照現成的產品規範。但是，利用動物生物反應器生產就是全新的生產系統了，有其特殊性。一是動物來源，二是轉基因。動物來源的藥物和保健食品以前在生化藥物方面有較明確的規定，生化藥物的提取質量標準和重組藥物的標準有所差別。轉基因產品比較敏感，直接從牛奶上市，應按轉基因食品考慮，可能會有轉基因成分在里面。但是經過提純加工后，相對比較簡單，加強溝通應該可以通過。主要考慮需要突破的產品，避免引起似是而非的問題，同時，也要密切關注國際上的進展，定期研討國外如美國FDA有什么新的發展動向。科研發展方面的需求，應和產品開發結合起來，逐步制定和完善相關法規。
徐海濱：這幾年，我主要參與轉基因食品的安全評價，涉及一些食品安全和食品法規方面的工作。轉基因的管理主要由農業部牽頭，衛生部和環保總局參與。根據農業部出臺的《農業轉基因管理條例》，轉基因產品的定義包括轉基因動物、轉基因微生物、轉基因植物及其產品。轉基因生物反應器按照這個定義也屬轉基因產品。農業部出臺的《農業轉基因生物安全管理辦法》，只涵蓋第一代轉基因生物，包括具有抗蟲、抗除草劑、抗鹽和抗旱等農業性狀的轉基因植物，沒有涉及改善營養品質等轉基因生物，也沒有涉及轉基因動物以及藥用工業用轉基因植物生物反應器等內容。
我是農業部轉基因生物第一、二屆安全委員會成員，委員會成立了一個食品和飼料專家組，主要對轉基因生物的食品安全和飼料安全進行評價。換屆以后，委員會有一個明顯的變化，就是把對轉基因生物的安全評價延伸到研發的開始階段。科技部驗收通過很多基因和產品，但實際上產業化的很少，除了政策和經濟貿易的問題外，還面臨很多前期研究的先天不足，缺乏足夠的安全性資料。
目前，農業部對如何評價轉基因生物反應器沒有形成技術指導性的要求，預計新修訂的《轉基因生物管理辦法》將對此做出一些規定。但在新法規出臺之前，通過學術研究，借鑒美國等轉基因生物研發大國的經驗，可以做些實實在在的工作，提出標準草案。2005年初，農業部成立了轉基因生物技術標準專業委員會，主要工作是幫助有關部門制訂國家標準。
產業化應用推動，產品市場定位，推動了我國在基因治療等新領域的應用，需要與各部門———
溝通認同和支持
王小寧：產業化的工作主要涉及兩方面問題，一是應用推動，二是產品市場定位。其實推動并不難，例如，很多人認為一種新生物技術產品在國家藥品食品管理監督局層面上推動很困難，可是通過我多年的接觸，對待新技術，藥監局是跟蹤最緊、也是最開放的部門之一。“十五”“863”計劃在生物技術與工程主題第一批立項課題中，優先安排的就是由國家藥品生物制品檢定所和國家藥監局承擔的“生物技術藥物質量標準研究”。這一項目的成果，大大推動了我國在基因治療、組織工程等新領域的應用進展，取得了令人矚目的成就。所以，溝通是第一位的。
對于乳腺發生器這類新技術產品的開發應用，必須通過學術活動等各種形式，及時加強與各相關部門的交流，除藥監局，還有農業部、檢驗檢疫局、質量總局，包括社會大眾等。在新產品開發問題上，要把新產品的特征和開發前景講透，同時，也要把所有可能的不利因素都考慮到，提出解決這些問題的科學方法。要講的有理有據，大家都理解，這樣，技術推動的阻力就小。由于動物生物反應器歸口農業部，所以最主要就是加強與農業部的溝通，并獲得相關監管部門的認同和支持。
國家食品藥品監督管理局藥品注冊司處長尹紅章：溝通很必要，對于能夠用新的技術方法服務于生物制藥行業，藥監局系統持積極態度。從管理部門角度來講，溝通不存在問題。關于轉基因動物生產生物制品的技術要求已經在制定，目前還沒有公布。2003年，《新生物制品的審核辦法》重新公布，分階段分批進行。第一批是單克隆抗體，第二批主要是有關疫苗的新生物制品，第三批包括動物生物反應器。目前，我們主要在做有關疫苗的規定，最近，會出臺關于利用轉基因動物生產生物制品的政策。
國家藥典委員會一直在關注國外的發展情況，定期與美國FDA和歐盟醫藥評價署交流和溝通。從藥品的研發階段考慮，轉基因動物是農業部主管，也包括環保總局。藥監局主要關注藥品安全有效的問題，只要符合農業部相關法規，藥監局就可以將動物生物反應器產品視為動物來源去考慮。應該說，動物生物反應器生產重組蛋白在蛋白生物活性、糖基化修飾等方面，都與已經批準的哺乳動物細胞培養系統相似，作為藥品，要對安全性有效性進行評價。在技術要求方面，主要是純化和臨床試驗，跟其它藥物沒有區別。擴大範圍，從藥物的研發考慮，目前還沒有轉基因動物可以作為評價一些藥物功效的技術平臺，比如治療乙肝的疫苗等，這一塊也具有很大市場，“863”計劃是否可以給予一定資助？在利用新技術新方法促進生物制藥產業發展上，政府會起主導作用。
2004年，政府出臺了一個“早期介入”文件，任何藥物在任何環節需要什么樣服務和支持，都可以向藥監局提出申請。我們將以研討會的形式，組織相關專家對項目提出技術上的要求和指導，包括如何進行毒理試驗，臨床研究及雜質測定等。力圖建立與研究者和生產者溝通的合法、正規、快捷的渠道。
國家食品藥品監督管理局藥品評審中心處長馮毅：現階段法規支持好像不應是難點。當產品進入注冊及市場轉化階段，與其它生物技術產品相同，對于蛋白質藥物的安全性怎么評估，有效性怎么評價，用現有的醫藥管理框架體系就可以實施。但是生物反應器的生產與其他生產方法不同，對于動物的生物安全控制，農業部的管理是主角。關于此類產品的注冊管理及技術問題，與一般藥品相比較，可能有一些空白點，比如基因工程產品在上游生產過程中，對人流、物流等方面的GMP管理，現在轉化在動物身上，圍繞動物本身的飼養、喂料等，這些通過與相關管理部門溝通，應該比較容易協調。
用動物乳腺生物反應器生產注射用藥更有發展前景，藥物用量大，糖基化程度高，這就需要利用動物乳腺生物反應器———
生產和下游研究統籌規劃
軍事醫學科學院副院長黃培堂：產業化包括幾個階段，關鍵是目標產品選擇的問題。我也同意選擇保健品或者口服藥物作為突破口。不光是一個產品的問題，還有生物反應器的審核問題，就是盡快使動物乳腺生物反應器生產的產品，能通過藥監局的審核。但是作為研究或者立項來說，用動物乳腺生物反應器生產注射用藥比較好，注射用藥今后更有發展前景，因為這類藥物用量大，而且糖基化程度高，這就需要利用動物乳腺生物反應器進行生產。到藥物階段，與細胞工程和其它方法生產沒有區別，主要是大規模純化的問題。
對于“十一五”的立項和今后的發展應該選擇注射入藥，盡管時間比較長，但是對整個系統的發展有幫助。有關立項的討論，應該擴大隊伍，包括動物生物反應器的生產和下游研究領域，需要統籌規劃，包括研究方向、研究單位以及研究課題，根據各個單位的研究優勢，推動整個研究領域發展。
徐海濱：產業化的過程是分步驟、分階段。如果能增加一個生物反應器的安全評價平臺，不管對食品還是藥物，都通過這個平臺進行有效性和安全性評價，生產出來的產品將是高質量的。建議將此作為“十一五”的一個專項進行研究。
藥品的安全評價和食品的安全評價有一個根本的區別，藥品依據利弊分析原則進行安全評價，在沒有特別好的藥品的情況下，如果一種藥有毒性，但也有一定療效，這個藥品就能投入市場，但對食品而言，如果不能確定是安全、無毒，肯定不會進入市場。
第四軍醫大學細胞工程研究中心教授陳志南：動物生物反應器的研究在國家“九五”、“十五”計劃都列為了重大專項，目前獲得了高效表達，因此，“十一五”計劃一定要繼續對該領域進行立項，這有利于動物生物反應器的產業化發展。要充分利用乳腺生物反應器優勢，發展一些不需要經過糖基化等修飾改造的一些比較大的蛋白，比如膜蛋白結構比較復雜，用乳腺生物反應器來表達會比較好。另外，產品要減少成本，將性價比反映出來。“十一五”要立項，要有藥用價值高的產品出來，比如抗體，前面主要是產業化的基本技術平臺的建設和完善，后面就要和藥物部門聯系起來，多與藥學研究單位和管理部門溝通合作。（張洪雁範建整理）
