生物技术制药课后思考题资料

第一章：绪论
思考题
1.什么是生物技术？生物技术所包含的内容及定义。

答：1）生物技术又称生物工程，指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。

2）包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。

（具体定义见P1）。

2.生物技术药物的概念及分类。

答：1）指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白或核酸类药物。

2）a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。

3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。

答：1）理化性质（从药物多是蛋白质或核酸出发）：a.相对分子质量大；b.结构复杂；
c.稳定性差；2）药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；
d.体内半衰期短；
e.有种属特异性；
f.可产生免疫原性；3）生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4）质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定。

4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。

答：1）指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法，来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。

2）主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物。

第二章：基因工程制药
思考题
1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。

答：1）利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。

2）目的基因的获得、表达载体的选择、目的基因与载体的连接、重组DNA转入到宿主细胞、重组子的筛选与鉴定、工程菌的发酵表达重组蛋白、表达产物的分离纯化、重组蛋白制剂的生产。

2.与化学药物相比较，基因工程药物有什么特点？
答：a.基因工程药物是由活细胞代谢产生的；b.基因工程药物的相对分子质量要远远大于一般的小分子化学药物；c.在制备基因工程药物时，需要除去宿主蛋白和核酸残留，同时还要防止其他物质的污染，而化学药物大多是通过组合合成的，杂质是原料残留及反应副产物等。

3.原核与真核表达体系各有什么优缺点？哪些蛋白质需要用真核表达体系？
答：1）原核表达体系优点：宿主遗传背景清楚，商品化菌种齐全，方便购买；原核细胞操作简便、繁殖快、周期短；大规模生产成本低，产量较高；下游纯化工艺简单，易于控制，生产效率高；缺点：缺乏蛋白质折叠和翻译后加工系统；分泌能力不足，真核蛋白质常形成不溶性的包含体，表达产物需经变性、复性才恢复活性；有的表达系统，如大肠杆菌有内毒素，很难除去；大肠杆菌中的表达不存在信号肽，产品多为胞内产物，提取困难。

2）真核表达系统：优点：具有转录后加工能力，外源基因可以是DNA也可以是cDNA；具有蛋白质折叠和翻译后加工系统，可形成正确折叠、装配和糖基化等修饰的蛋白质；可是重组蛋白分泌表达，有利于纯化；缺点：生长缓慢、操作复杂、产量较低、生产成本较高等。

3）某些需要修饰的蛋白质需要采用真核表达体系。

4.重组蛋白类药物的质量控制要考虑哪几个方面?
答：蛋白质含量测定、纯度检查、理化性质的鉴定（分子量、等电点、序列、肽图、二
硫键、氨基酸组成）、生物学活性鉴定、内毒素分析、宿主蛋白与核酸残留分析。

5.基因工程药物如何提高其疗效？今后的发展趋势有哪些？
答：1）提高蛋白质药物的稳定性；减少蛋白质药物的免疫原性；延长半衰期；提高组织的特异性。

2）提高基因工程药物的产量；一些现在还没有使用基因工程的手段的药物，实现基因工程化生产；构建突变体，改造已知的药物，增强疗效，减少临床上疗效弱、易产生抗性等不足。

第三章：动物细胞工程制药
思考题
1.离体培养的动物细胞有哪些类型？答：贴壁细胞、悬浮细胞和兼性贴壁细胞。

2.生产用动物细胞有哪些种类？各有何特点？
答：1）原代细胞：直接取自动物组织器官,经过粉碎消化而获得的细胞悬液。

需要大量动物，费钱、费劳力。

2）传代细胞系：染色体组型是2n核型；贴壁依赖，接触抑制；可传代培养50代；无致癌性。

3）转化细胞系：转化过程可以是自发的和人工的，也可从肿瘤组织中获得；具备无限的生命力；较短的倍增时间；较低的培养条件要求；适合于大规模工业化生产的要求；基因工程药物表达的宿主细胞，主要是转化细胞。

4）工程细胞系：利用细胞融合技术或基因工程技术对转化细胞系的遗传物质进行修饰改造或重组，获得的具有稳定遗传特性的细胞系。

3.常用的动物细胞培养基有哪几类？答：天然培养基、合成培养基及无血清培养基。

4.动能细胞大规模培养有哪几种方式？
答：悬浮培养法、微载体培养法、多孔载体培养法、微囊化培养法、中空纤维培养法。

5.利用动物细胞生产的药物主要有哪些？
答：疫苗、单克隆抗体、激素、淋巴因子、多肽生长因子、酶类等。

第四章：抗体工程制药
思考题
1.传统的鼠抗体在治疗应用上有哪些局限？
答：传统的鼠抗体在人体中反复使用会出现人抗鼠抗体反应（HAMA），导致抗体在人体内会迅速被清除，半衰期缩短，甚至出现出现严重的不良反应。

2.如何对鼠源性单抗进行改造？
答：将抗体的Fc段用人源替换，仅保留CDR区（超可变区）是鼠源的，即为构造成嵌合抗体；或者生产全人源化抗体。

3.如何制备杂交瘤细胞？
答：用免疫原与免疫小鼠，从小鼠体内获得淋巴B细胞，制成细胞悬液，然后与骨髓瘤细胞一起混合，使用聚乙二醇诱导细胞融合，将融合后的细胞混合液在HAT选择性培养基上生长，在培养基上生长的即为杂交瘤细胞，进行抗体检测和克隆化培养，可以获得既能够产生单一性抗体，又能够无限增殖的杂交瘤细胞。

4.在制备单抗时为什么要进行两次筛选？
答：第一次筛选：获得淋巴B细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞；第二次筛选：获得能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。

5.制备单抗时为什么要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞？
答：能够产生抗体的淋巴B细胞不能够无限增殖，而骨髓瘤在体外培养具有无限增殖的特性，但是不能产生抗体，将二者融合，融合细胞继承了两个亲代细胞的特性，形成了能够产生抗体又能够无限增殖。

第五章：疫苗及其制备技术
思考题
1.简述疫苗的概念、组成及其作用原理。

答：1）是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。

2）组成：具有免疫
保护性的抗原，如蛋白质、多肽、多糖及核酸等，与免疫佐剂混合制成。

3）当机体通过注射或口服等途径接种疫苗后，疫苗中的抗原分子就会发生免疫原性作用，刺激机体免疫系统产生高效价特异性的免疫保护物质，如特异性抗体、免疫细胞及细胞因子等，当机体再次接触到相同的抗原时候，机体的免疫系统便会依循免疫记忆，迅速制造出更多的保护物质来阻断病原菌的入侵，从而使机体获得针对病原体特异性的免疫力，使其免受侵害而得到保护。

2.传统的灭活疫苗和减毒活疫苗在实际应用中存在哪些局限？
答：传统的减毒活疫苗，如果减毒程度不够，在使用时有致病的可能性，过分减毒又会使得免疫原性不足或丧失，失去活疫苗的效力。

灭活疫苗常常需要多次接种，抗体滴度随时间而下降。

3.简述基因工程亚单位疫苗的主要特点及制备方法。

答：1）优点：产量高、纯度高、安全性好，用于难以培养或具有潜在致癌性病毒的疫苗制备。

缺点：生产成本比较高（纯化），产品研发成本高，免疫接种成本高（多次注射），与传统疫苗相比，免疫效果较差。

2）制备方法：在分离出病原体特异抗原编码基因的基础上，将外源基因转入另外一个非致病微生物或细胞中表达，然后通过分离纯化而获得特异的蛋白质。

表达系统有大肠杆菌、酵母菌和高等植物。

4.何为治疗性疫苗？请比较治疗性疫苗与预防性疫苗的主要区别？
答：1）治疗性疫苗是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中，通过诱导特异性的免疫应答，达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品。

2）治疗性疫苗兼有治疗和预防的作用，当机体已经处于感染或患病状态时，治疗性疫苗会诱导免疫应答，治疗疾病。

预防性疫苗是使机体处于免疫保护状态，当病原菌再次入侵时候，依循免疫记忆，会迅速做出免疫应答，阻止病原菌的入侵。

5.设计并简述禽流感H5N1灭活疫苗的主要制备流程。

答：P122。