JNM：科学家或有望开发出抵御多种癌症的新型疗法

JNM：科学家或有望开发出抵御多种癌症的新型疗法

2017年2月7日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志The Journal of Nuclear Medicine上的研究报告中，来自澳大利亚的研究人员通过研究阐明了靶向作用生长抑素受体的肽类受体放射性核素疗法在治疗除神经内分泌瘤(NETs)之外的其它恶性肿瘤上的潜能；研究者表示，将FDA批准的诊断显像剂Netspot与实验性药物Lutathera相互配对或许就能够明显改善生长抑素受体阳性的NETs患者的无进展生存率。

相比NETs而言，非NET的肿瘤，比如乳腺癌或者肾脏细胞癌等都不能利用生长抑素2型受体（sst2）激动剂放射示踪物来进行成像，研究者Jean Claude Reubi博士表示，这项研究中我们首次进行了定量化的研究阐明，利用放射失踪的生长抑素拮抗剂就能够靶向作用非NET肿瘤中sst2受体的数量，换句话说，研究人员希望能够在体内利用sst2拮抗剂来靶向作用非NET的肿瘤。

这项研究中，研究人员对比了碘-125-JR11 sst2拮抗剂同多种类型癌症中sst2激动剂I-125-酪氨酸3-生长抑素在体外的结合能力，包括前列腺癌、乳腺癌、结肠癌等，同时以NETs作为对照进行研究。研究者指出，在多种类型的肿瘤中，临近sst2表达的组织，比如血管、淋巴组织、神经、粘膜层或者间质都能够被拮抗剂强烈标记，而对照的NET案例中却被发现含有较多的sst2位点。

研究者表示，在研究中用到的体外方法—生长抑素受体放射自显影方法在过去20-30年来在患者机体中一直被认为具有较高的预测性，因此随着sst2拮抗剂以及其在癌症患者中的作用被广泛用于多种临床试验中，研究者就认为这些新型的指示就能够在未来被用于癌症患者的深入研究中。

这项研究或为后期研究人员评估生长抑素受体拮抗剂在多种疾病中的应用提供了新的线索，由于多种不同的癌症能够表达一系列受体，因此开发新型的拮抗剂或许也能够帮助扩展科学家们在临床治疗上的选择，对于临床医生而言，快速的诊断、较高的准确性以及强有力的治疗效果或许才是他们的终极目标。

如果有人研制出一颗药丸可以治疗一切癌症，这个人是功臣还是罪人？

如果一个人能研制出一颗药丸，可以治疗一切癌症，那这个人是功臣还是罪臣?说明一下我自己观点：

说是功臣的人，都是希望 健康 的。现在癌症患者越来越多，有一些家庭为了一个癌症患者可能倾家荡产，债台高筑，家破人亡，谁都不忍心让亲人不接受治疗，在家忍着病痛等死，如果放弃治疗，可能一辈子都会良心谴责。如果有了这颗药丸，首先患者及家人一定会跪谢研制药丸的人，我就是其中之一，爸爸2015年检查出肠癌，各种药、保健品都不管用，后来还是做手术、化疗了。好强了一辈子的老头刚退休一年就生病了，而且还是癌，听到那个消息我快要疯了，不在爸爸身边，无能为力，只能在这个城市找权威的医生和医院，接爸爸来手术。当爸爸进手术室的那瞬间，感觉天都要塌下来了，恐惧感笼罩着我，眼泪控制不住的流，在漫长的等待了四个小时之后，爸爸被医生推出来的时候，麻药还没过，爸爸神智还不太清醒，但是看到爸爸冲我笑的时候，悬着的心终于落下来了，那时多么希望自己能替爸爸挨那些刀，那些痛!

说罪臣的人，应该相对于是医疗界吧，我就不相信医疗界的人或者他们的亲属没有得过癌症的!生病的时候谁都希望有一种药可以治愈病症。何况病症各种各样，不单单是癌症一种，没了癌症，不是还有其他病理需要专家、医生、制药厂么。有人可能会说打破了生老病死的自然规律，那你能保证没有了癌症就不会生其他病吗？

不管怎么样，希望所有人都远离那种叫“癌”的东西，健 健康 康，平平安安一辈子!毕竟我也没能力研制出什么药丸，没法把他当救世主。

万能药存在当然是不可能的梦想了，而且这也是违背道德的一件事，所以说即使存在，那么研制出来的人也是个罪人，为啥呢，请听我慢慢道来。

假设真有人研制成功万能治疗癌症的药，那么世界上会乱套的，就像起死回生一样，因为只要不出意外，那么吃了这个药的人可能活到几百岁甚至更久都不是问题，而这也导致了道德问题，假如你的儿女孙儿甚至曾孙等都意外而死，但是你依旧在，那么这个家谁说了算，谁当家作主。

还有，这个药物一旦存在，那么绝对不能投放市场，因为会引起 社会 动乱，因为绝对是求不过应，很多人买不到的，尤其是没钱的人，怎么跟有钱人竞争。所以说这药物一旦成功， 社会 将会没有底线，生存规则将会乱套。

要是吃了这个药不死，那么国家养老怎么解决，难道要养几辈子吗，这得浪费多少资源，而且更容易引起 社会 犯罪率提高，很多人为了爆利，一定会铤而走险的，这样就会有更多人犯罪。

所以说这药一旦成功，就会是罪人，当然，这根本不可能的，人即使没有癌症，但是还是会老死的，身体各个器官都会有寿命的，即使没癌症，也会因为器官老化而死。所以，请醒醒吧，别做梦了，你妈喊你回家吃饭呢

作为一名医生，我来回答一下这个问题，癌症是严重威胁人民 健康 的疾病。根据统计， 全球每年1400多万新发癌症病例，每年有880万人死于癌症。由于环境污染，不良生活习惯，不 健康 饮食，人口老化等多种原因，导致癌症的发病率越来越高。据估计，20年后，全球癌症发病人数会增加一倍。而且，癌症患者的花费是巨大的，在全球范围内，每年癌症的总经济成本超过了1万亿美元。

全世界各个国家投入了大量的精力、物力和财力，用来研究和治疗癌症，尽管我们已经取得了巨大的进步，早期癌症可以治愈，中期癌症通过手术，放化疗等综合治疗，也已经取得了非常好的治疗效果。而对于癌症晚期，我们的办法还不多，化疗和靶向治疗等手段，可以延长患者的寿命，但是花费也是巨大的，而且绝大部分患者都无法做到根治。

如果有人研究出来了，如何根治癌症的办法，不论从医学，还是人文，伦理道德等多方面，他都是人类的功臣，是当代的上帝，可以挽救几千万上亿人的性命，是功德无量的事情。事实上，已经有科学家寓言，人类有可能在本世纪战胜癌症。美国已经开展癌症阿波罗登月计划，希望能够像人类登月计划一样，勇攀高峰，战胜癌症。

早在几千年前，中国人就发现了这个药丸，并且将这药丸的制作方法写进去一部书里，这本书的名字就叫【黄帝内经】，只要你到书里取出这颗药丸服下，你就不会得病，即使是你已经得了所谓的【癌症】，你也只需要服用这颗药丸，你同样可以自愈疾病，恢复 健康

可是，并不是好东西就会有人喜欢的

【人们所喜欢的东西一定是他自己认为是好的东西，即使是一个坏东西只要他认为是好的那就是好的[比如李天一轮奸别人家的女儿，梦鸽依然认为李天一是一个好学生，是她的好儿子]】

因为人所认为是好的东西的标准是不一样的，所以，好东西也就五花八门【无论人是 健康 的还是不 健康 的，都是他自己认为是好东西所导致的】

因为有的人是稀里糊涂的懵懵懂懂迷迷瞪瞪的，所以他们也许会将不好的东西当成了好东西爱不释手，而将真的好东西弃置如蔽履。

所以，【黄帝内经】里面那颗可以让你不得病的药丸，几乎没有人喜欢【即使你病了你也不会吃这颗药丸的，因为它对你来说很恶心】这就好像【郑人失斧】是一个道理，看谁都是贼。婆媳关系为什麼会搞不好的根本原因其实就是【郑人失斧】，互相看不顺眼。婆婆认为是儿媳抢走了自己儿子，儿媳认为是婆婆在故意刁难自己

这就是为什麼会中国人那麼多人得病的根本原因所在【他们宁肯死在西医医生的屠刀之下备受煎熬折磨也不肯服用[黄帝内经]给你的这味[治未病]的药丸的】然後，他们还要反过来指责中医说，【你中医根本就不是科学】，简称【中医不科学】。中医不是科学与中医【不科学】，这个根本就是两码事，中医根本就不是科学。现代医学非常科学，可是他们治不好你的病，中医不是科学，可是中医却可以救你一命

中医其实也是分成上中下三层医的。上医其实就是[治未病之法]。

如果他自己定位出售数量有限，研究成本之高销售价格之贵就是功臣，如果便宜就是非法。因为便宜收不到什么钱，又排挤了现在医疗技术的优势。比如以前几十万才能治好的病被你35块钱一颗的药治好了，这么大的损失谁负责是吧？中国百万富翁几亿不止，毕竟城里人一套房就是上百万财产是吧。这也是这几年为什么农村治病偏方受打压的原因。就是因为偏方便宜，你要是说治不好人那为什么能从古至今流传几千年？到了如今经济发展第一所以被一张医疗证书限制！所以如果有人发明什么不得了对目前人类有利益的我建议还是去国外发展吧，别拿什么爱不爱国来评价我这个人怎么怎么样。现在世道在变人心在变，只是你还没有遇到但祝各位永远不要遇到。谢谢

我敢肯定，研制出这个药丸的人或者公司会被终结，他是不是功臣我不敢说，但他们会失去自由，产品也会被雪藏或者是限量生产，作为普通人的我们，这类产品和我们无缘。

在人类 历史 进程中，这个产品会有一席之地，但发明它的主人可能会有多个版本，最初的研制人会被 历史 抹去，功臣、罪人对于他来说也没有任何意义了，我想他如果看到这个结果，一定会后悔，如果有机会让他重新来过，他一定不会直接出这个产品～～～～～。

（故事太长了，我酝酿下，争取写本这个故事的书，感兴趣的可以关注下。）

先不说这种“神药”能不能研制出来，毕竟天马行空的想法不缺这一个，但我看到很多人说，是病人的功臣，是医院的罪人，想想都觉得非常可笑，你们这些人居然会相信这位人士是一定会是位人间天使，让所有病患者免费吃。

远的不说，就拿电影《我不是药神》里的制药公司现实原型来说，他们确实研制了一种针对白血病非常有效的药物，让很多患者看到了生的希望，但问题是售价昂贵啊！这些病人确实不用去医院花钱了，但最终还不是倾家荡产。

前一段时间，美国FDA批准了一款新药上市，这种药物能够一次性治愈脊髓性肌肉萎缩症，这是非常接近“神药”了吧！但是这种药物费用高达212.5万美元（约1469万人民币）。你们认为世界上的此类病人，会不会认同这个药厂是功臣。

当然，有人说，或许这个人大公无私，愿意无条件奉献出来。那我再问一下，这个世界有几人愿意给陌生人治病，而把自己家里搞得倾家荡产。就算最有爱心的慈善家，也知道量力而行吧！

虽然天马行空的想法，我们不能缺乏，但依然要认清现实。研制这么一种针对癌症的“神药”，肯定需要大量研发资金，以及团队，不断的实验再实验，历经千辛万苦制作出来，然后又要临床实验证实效果，所以绝对不会凭空就能想出来。

世界上任何一种神效药物的研制，都是这么一个流程，就算是我们的中药，也是一辈又一辈的医学家，不断总结前人经验，以及在病人身上验证才能得来。你让别人把自己费尽心血研制出来的东西无私奉献给全世界的病人，你扪心自问自己能不能做到。

即使国家出面纳入医保，基本也是在这种药物成本大大下降的情况下，也要考虑制药公司的研制成本收回，不然谁还有动力去研究其他疾病的药物。

退一万步来说，真有这么种药，且价格不贵，医院为什么会反对，称其为罪人，难道医院里的医生和领导们，以及他们的亲人就不会得癌症，比普通人有免疫力要强，这怎么可能呢！

如果世界出了这种药，且价格不贵，我第一个送块匾给研制人员或机构，写上“ 人间圣贤，再世华佗，人类功臣 "。

如果有一个人研制出一颗神药能治疗一切癌症，我觉着是一种罪过，要知道，为什么现在有超级细菌，细菌进化的速度远远超过人类科学发展，同样人的病随着科学的越发达而更越来越多，越来越更难治，在以前人感冒了忍一忍就过去了，而现在呢，如果感冒了没有个千儿八百的真的治不好，如果哪个人发明了这么一个药能治愈癌症，那么肯定会有比癌症更可怕的绝症会出现，再高明的药再高明的医生再先进的科学不能让人几百岁几千岁，每个人都有归土的那一天，哪里来哪里去，

癌症疫苗研发的难点在于什么？

近年来，随着人们对癌症认识的不断加深以及对肿瘤治疗的不断探索和创新，我国对癌症疫苗研发已经取得了一些突破。虽然相关研究取得了一定的进展和突破，但仍存在一些技术难点。例如：在不同癌症中，疫苗的安全性与有效性存在较大差异（例如一种癌症中有一种特定病毒株可以导致肿瘤中所有疫苗都失效）。

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由于疫苗缺乏特异性以及在体内不能有效地诱导产生特异性免疫反应(CAR-T)(如HER2)等相关基因也可能是导致疫苗失败的重要原因(HER2缺乏导致疫苗失败）。目前临床上针对多种癌症采用多种疫苗进行治疗仍面临不少问题：临床试验中是否安全有效需要更多样本进一步验证；疫苗是否能够持续产生较长时间且可重复的免疫反应，这些都是摆在科研人员面前十分棘手的问题和挑战。癌症疫苗研发的难点在于一下几个方面：

一、目前无法预估癌症疫苗的安全性。

免疫原性：由病毒引起的疫苗不良反应主要表现为疫苗接种后的局部反应，如局部红肿疼痛、发热、荨麻疹、局部硬结、局部感染等。一般疫苗接种后3-5天会出现局部反应，主要表现为注射部位肿胀、疼痛等。特异性：癌症疫苗不良反应的出现主要是由于疫苗产生抗体刺激机体免疫系统产生抗体所致。

由于癌症细胞往往具有特异性，如癌细胞可以特异性地杀伤健康细胞，并且具有特异性，因此癌症疫苗的特异性决定了其治疗效果。在肿瘤靶向疫苗方案中，由于肿瘤细胞表面表达抗肿瘤蛋白 TIL受体(TIL ROS)可能会诱导 T细胞表面 TIL ROS受体激活、诱导 TIL ROS基因表达。因此，如果想要开发针对癌症的多抗原免疫疗法（例如 CAR)以增强对癌症的免疫力，需要对特定的 CAR受体进行特异修饰或改造以产生更强的抗原刺激机体内 T细胞反应。副作用：疫苗不良反应主要表现为注射部位疼痛、发热、瘙痒、红肿、硬结（可分为局部硬结和全身硬结）及疼痛和疲劳等反应。此外，由于多种 CAR受体导致患者体内的抗体表达水平降低从而导致某些部位的肿瘤消退或复发。

二、癌症疫苗CRA-T的应用经验不足。

CAR-T治疗是一种新型、可广泛用于血液及实体瘤的治疗方法，目前在癌症领域应用广泛。虽然研究人员已经研发出多种不同类型、不同靶点的CAR-T疗法，但仅有少数临床试验显示出了疗效，大多数患者尚处于疾病的恢复期。随着疾病进展,CAR-T疗法仍不能完全治愈肿瘤。

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另外，由于目前免疫疗法与治疗手段单一、费用高昂等问题，制约着CAR-T治疗的发展。为了进一步提高CAR-T疗法的有效性，更好地利用其治疗作用，研究人员开发了以细胞因子抗原为基础的新型CAR-T疗法。CAR-T疗法利用各种抗原特异性蛋白（包括针对特定肿瘤的抗体类抗原蛋白、针对特定靶点的抗体类抗原蛋白）作为细胞因子并诱导机体产生抗肿瘤活性。

三、CAR-T细胞针疫苗对不同癌症类型的疗效针对性不足。

CAR-T细胞治疗在不同癌症类型的应用中均存在明显的优势，例如:CAR-T细胞在多种癌症中均能取得较好的疗效、CAR-T细胞可有效地通过体内各种不同生长因子刺激 T细胞增殖等[4]。此外，通过对CAR-T细胞在多种癌症中治疗作用展开深入研究，已有许多结果显示CAR-T细胞治疗癌症的安全性、有效性和长期安全性都较好[5]。不过仍存在一些挑战需要克服：首先是由于不同的CAR-T细胞所释放相应抗体存在较大差异，会导致患者所接受CAR-T细胞治疗后发生临床综合征和副作用；其次是由于CAR-T细胞对不同类型癌症所表现出的生物学活性差异较大，这些差异可能会影响对CAR-T细胞或其他细胞治疗方案效果的评价。因此，对于CAR-T细胞治疗癌症后临床综合征和副作用的分析也是今后相关研究需要关注的重点之一。

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此外，由于不同类型癌症均存在大量不同基因突变体如HER2缺失、DLBC1突变、 MET突变等都会对CAR-T细胞的表达产生不同影响，因此也需要研究不同类型癌症中不同基因突变对CAR-T细胞疗效评价和不良反应报告的影响。目前临床上针对多位癌症进行了多中心临床研究[6]。

四、多肽疫苗及其他肿瘤类疫苗对其他癌症肿瘤免疫治疗时的安全性不足

目前，针对不同肿瘤类疫苗的安全性评价方法多种多样。通常采用抗体检测、免疫荧光成像等方法对疫苗的安全性进行评估。例如：使用多肽疫苗或小分子疫苗进行肺癌检测时，发现抗体水平在检测到肿瘤后不久即开始下降，这表明抗体检测在癌症中的应用尚需进一步研究。而在使用非灭活CAR-T疫苗时，发现对免疫反应抑制(ER)的敏感程度与肿瘤大小、患者是否出现疲劳、免疫原是否产生等因素有关。

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因此，开发针对不同癌症人群及肿瘤类型的免疫反应疗法很有必要，以提高抗癌效果。除了肺癌之外，其他癌症（如乳腺癌）中也可以采用基因靶向免疫治疗方法进行治疗。例如：利用基因靶向作用于肝癌病人细胞的 DNA （脱氧核糖核酸）合成抗体(cDNA),在肝细胞癌患者中抑制HER2表达的细胞因子诱导肝癌产生肿瘤缩小，且该方法比单纯依靠免疫检查点抑制肿瘤生长更为有效。

五、多基因多靶点联合杀伤疫苗的应用策略不充分。

基于肿瘤疫苗和多基因杀伤疫苗的发展，已有多个研究团队在联合杀伤疫苗方面取得了一定的进展。目前，联合杀伤疫苗可用于多种癌症患者，如乳腺癌、结直肠癌、肺癌、宫颈癌、胃癌、前列腺癌以及膀胱癌、鼻咽癌、皮肤癌等。同时联合杀伤疫苗还可以用于其他癌症的治疗，例如慢性淋巴细胞白血病、淋巴瘤和卵巢癌等。

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此外，多肽联合攻击和免疫治疗可以提高治疗效果、降低治疗成本和患者生存时间。目前，联合杀伤疫苗的研究和应用主要集中于HER2/HER2+TP53基因、HER2诱导的白血病、乳腺小叶恶性肿瘤、肝癌及胰腺癌等方面。随着联合靶向抗癌疫苗的研究与应用增加，该技术的安全性及有效性成为未来研究热点：是否能持续产生较长时间且可重复的免疫反应？

六、总结

虽然癌症疫苗研发取得了一定的进展，但仍然面临诸多问题，例如：癌症疫苗能否在人体内长期保持良好的安全性和有效性，疫苗能否在人体身上产生长达10年之久的可重复免疫反应，能否在不同癌细胞中诱导出多种抗癌策略，还需要更多样本量地测试癌症疫苗是否有效，目前研发癌症疫苗仍面临不少问题和挑战，但我们有理由相信随着科技的发展以及人们探索创新的热情不断高涨，癌症疫苗研发将会取得重大进展，癌症疫苗能够有效地保护机体免受疾病困扰，减少或避免因不良反应导致的死亡风险。癌症相关基因突变将会成为未来研究热点之一。

什么是基因工程?

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图， 在体外构建杂种DNA分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
什么是基因工程？【简介】
基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。
基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”（germlinetherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。
迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。
诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。
随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。
【基因工程的基本操作步骤】
1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。
2.基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。
4.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
基因工程的前景科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。
生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。
生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。
美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人，他率先支持人类基因组工程 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，不就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗？这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。
人类基因工程走过的主要历程怎样呢？1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明DNA是大多数有机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果，奠下了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。
人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典，但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。美国的贝克维兹正在观察器皿中的菌落，他曾对人类基因组工程提出警告。
科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如，有同样生活习惯和生活环境的人，由于具有不同基因序列，对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有，同为吸烟人群，有人就易患肺癌，有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导，使其养成科学合理的生活习惯，最大可能地预防疾病。
人类基因工程的开展使破译人类全部DNA指日可待。
信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。目前，一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克，在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。
人类将挑战生命科学的极限。1953年2月的一天，英国科学家弗朗西斯·克里克宣布：我们已经发现了生命的秘密。他发现DNA是一种存在于细胞核中的双螺旋分子，决定了生物的遗传。有趣的是，这位科学家是在剑桥的一家酒吧宣布了这一重大科学发现的。破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。1987年，美国科学家提出了“人类基因组计划”，目标是确定人类的全部遗传信息，确定人的基因在23对染色体上的具体位置，查清每个基因核苷酸的顺序，建立人类基因库。1999年，人的第22对染色体的基因密码被破译，“人类基因组计划”迈出了成功的一步。可以预见，在今后的四分之一世纪里，科学家们就可能揭示人类大约5000种基因遗传病的致病基因，从而为癌症、糖尿病、心脏病、血友病等致命疾病找到基因疗法。
继2000年6月26日科学家公布人类基因组"工作框架图"之后，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司2001年2月12日联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这次公布的人类基因组图谱是在原"工作框架图"的基础上，经过整理、分类和排列后得到的，它更加准确、清晰、完整。人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。随着人类基因组研究工作的进一步深入，生命科学和生物技术将随着新的世纪进入新的纪元。
基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。
基因工程大事记
1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念，并总结出孟德尔遗传定律。
1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词，用以表达孟德尔的遗传因子概念。
1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA（脱氧核糖核酸），并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。
1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。
1969年 科学家成功分离出第一个基因。
1980年 科学家首次培育出世界第一个转基因动物转基因小鼠。
1983年 科学家首次培育出世界第一个转基因植物转基因烟草。
1988年 K.Mullis发明了PCR技术。
1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。
1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。
1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成，这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。
1999年9月 中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的惟一发展中国家。
1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布，完整破译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。
2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码，但遭到不少科学家的质疑。
2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。
2000年5月8日 德、日等国科学家宣布，已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。
2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。
2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱，这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。
2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。
[编辑本段]基因研究 各国争先恐后 基因时代的全球版图
让我们看一下在新世纪到来时，世界各国的基因科学研究状况。
英国：早在20世纪80年代中期，英国就有了第一家生物科技企业，是欧洲国家中发展最早的。如今它已拥有560家生物技术公司，欧洲70家上市的生物技术公司中，英国占了一半。
德国：德国政府认识到，生物科技将是保持德国未来经济竞争力的关键，于是在1993年通过立法，简化生物技术企业的审批手续，并且拨款1.5亿马克，成立了3个生物技术研究中心。此外，政府还计划在未来5年中斥资12亿马克，用于人类基因组计划的研究。1999年德国研究人员申请的生物技术专利已经占到了欧洲的14%。
法国：法国政府在过去10年中用于生物技术的资金已经增加了10倍，其中最典型的项目就是1998年在巴黎附近成立的号称“基因谷”的科技园区，这里聚集着法国最有潜力的新兴生物技术公司。另外20个法国城市也准备仿照“基因谷”建立自己的生物科技园区。
西班牙：马尔制药公司是该国生物科技企业的代表，该公司专门从海洋生物中寻找抗癌物质。其中最具开发价值的是ET-743，这是一种从加勒比海和地中海的海底喷出物中提取的红色抗癌药物。ET-743计划于2002年在欧洲注册生产，将用于治疗骨癌、皮肤癌、卵巢癌、乳腺癌等多种常见癌症。
印度：印度政府资助全国50多家研究中心来收集人类基因组数据。由于独特的“种姓制度”和一些偏僻部落的内部通婚习俗，印度人口的基因库是全世界保存得最完整的，这对于科学家寻找遗传疾病的病理和治疗方法来说是个非常宝贵的资料库。但印度的私营生物技术企业还处于起步阶段。
日本：日本政府已经计划将明年用于生物技术研究的经费增加23%。一家私营企业还成立了“龙基因中心”，它将是亚洲最大的基因组研究机构。
新加坡：新加坡宣布了一项耗资6000万美元的基因技术研究项目，研究疾病如何对亚洲人和白种人产生不同影响。该计划重点分析基因差异以及什么样的治疗方法对亚洲人管用，以最终获得用于确定和治疗疾病的新知识；并设立高技术公司来制造这一研究所衍生出的药物和医疗产品。
中国：参与了人类基因组计划，测定了1%的序列，这为21世纪的中国生物产业带来了光明。这“1%项目”使中国走进生物产业的国际先进行列，也使中国理所当然地分享人类基因组计划的全部成果、资源与技术。
[编辑本段]基因工程与农牧业、食品工业
运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
1.转基因鱼
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。
2.转基因牛
乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。
3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
4.转鱼抗寒基因的番茄
5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
6.不会引起过敏的转基因大豆
7.超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
8.特殊动物
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
9.抗虫棉
苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。
[编辑本段]基因工程与环境保护
基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。
利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
基因工程与环境污染治理
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。
（通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。）
[编辑本段]基因治疗可待 医学革命到来
“基因”释意 现在我们通用的“基因”一词，是由“gene”音译而来的。基因就是决定一个生物物种的所有生命现象的最基本的因子。科学家们认为这个词翻译得不仅音顺，意义也贴切，是科学名词外语汉译的典范。基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。
我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。
无论哪一种基因治疗，目前都处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。
可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。据统计，截止1998年底，世界范围内已有373个临床法案被实施，累计3134人接受了基因转移试验，充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。
[编辑本段]基因工程将使传统中药进入新时代
5月13日 13日参加“中药与天然药物”国际研讨会的中国专家认为，转基因药用植物或器官研究、有效次生代谢途径关键酶基因的克隆研究、中药DNA分子标记以及中药基因芯片的研究等，已成为当今中药研究的热点，并将使传统中药进入一个崭新的时代。
据北京大学天然药物及仿生学药物国家重点实验室副主任果德安介绍，转基因药用植物或器官和组织研究是中国近几年中药生物技术比较活跃的领域之一。
在转基因药用植物的研究方面，中国医学科学院药用植物研究所分别通过发根农杆菌和根癌农杆菌诱导丹参形成毛状根和冠瘿瘤进而再分化形成植株，他们将其与栽培的丹参作了形态和化学成分比较研究，结果发现毛状根再生的植株叶片皱缩、节间缩短、植株矮化、须根发达等；而冠瘿组织再生的植株株形高大、根系发达、产量高，丹参酮的含量高于对照，这对丹参的良种繁育，提高药材质量具有重要意义。
果德安说，研究中药化学成分的生物合成途径，不仅可以有助于这些化学成分的仿生合成，而且还可以人为地对这些化学成分的合成进行生物调控，有利于定向合成所需要的化学成分。国内有关这方面的研究已经开始起步。
据了解，中国在中药研究中生物技术应用方面的研究已经渐渐兴起，有些方面如药用植物组织与细胞培养，已积累了二三十年的经验，理论和技术都相当成熟，而且在全国范围内已形成了一定的规模。其中，中药材细胞工程研究正处于鼎盛时期。
果德安介绍说，面对许多野生植物濒于灭绝，一些特殊环境下的植物引种困难等问题，中国科学工作者开始探索通过高等植物细胞、器官等的大量培养生产有用的次生代谢物。研究内容包括通过高产组织或细胞系的筛选与培养条件的优化和通过对次生代谢产物生物合成途径的调控等，达到降低成本及提高次生代谢产物产量的目的。
此外，近来利用植物悬浮培养细胞或不定根、发状根对外源化学成分进行生物转化的研究也在悄然兴起，并已取得了一定的进展。
不仅如此，科学工作者更加重视对次生代谢产物生物合成途径调控的研究。这些研究都取得了令人兴奋的成果，说明中国的药用植物的细胞培养已进入一个崭新的时代。

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