转基因食品的临床风险评估

转基因食品的临床风险评估

Gideon Lack

英国伦敦大学圣玛丽医院(St Mary ' s Hospital,Praed Street)的帝国理工学院儿科过敏与免疫学学系

Abstract

转基因食品对健康的不良影响主要是抗生素耐药性、毒性和致敏性的转移。过敏的观点有两个问题。首先，一种已知的过敏原的转移可能发生在作物进入非过敏性目标作物的过程中。第二种情况是产生一种新过敏原，这种过敏原在人群中发生。第一个场景发生在1996年，当时巴西坚果的2S蛋白被转移到大豆。研究发现，2 - 2蛋白是巴西主要的坚果过敏原，而新表达的转基因大豆蛋白保留其过敏原性。对巴西坚果过敏，而对大豆过敏的患者现在显示了IgE对转基因大豆的反应。我们认为，通过对蛋白质进行ige - binding研究并考虑到蛋白质的物理化学特性，并参照已知的过敏原数据库，可以防止此类事件的发生。第二种可能出现的致敏反应并不容易被用于风险评估。我们将转基因技术与传统植物育种和食品加工方法进行比较。没有证据表明用于生产转基因食品的技术与其他在食品行业广泛接受的其他方法相比，本身就构成了一种过敏性威胁。我们需要在未来谨慎行事，在将转基因食品引入市场之前，根据其各自的优点和风险评估个别的转基因食品。爱尔兰©2002爱思唯尔出版的科学有限公司。

关键词：过敏/敏感;食品安全;转基因食品。

1. Introduction

基因工程(基因工程)在作物育种和粮食生产中的应用是传统农业技术的延伸。植物基因组和基因克隆技术的分析促进了作物育种的实践，通过将一种特定的基因插入植物中，从而使一种想要的性状结合在一起。

有四种主要的方法可以通过基因工程来控制植物。这些是: (i)使用细菌载体进行基因插入;( ii) 微型弹道的浸渍;(iii)通过反义技术、同源重组(基因敲除)和基因置换等手段对基因中和(iv)进行基因中和。

尽管这些技术有潜在的好处，但人们对转基因生物可能造成的环境和医疗后果表示严重关切。1999年5月，英国医学协会发表了一份关于转基因食品对转基因食品潜在健康影响的报告(BMA Science Department,1999)。它的重点是抗生素耐药性、毒性和致敏性的转移。委员会强调了进一步研究转基因产品潜在过敏性的重要性。

2. Allergenicity of GMOs

过敏反应必须与过敏反应区分开来。敏化是指一个人的免疫系统对过敏原产生反应的过程。这需要在一段时间内接触到过敏原，导致过敏原特异性CD4 t细胞反应，以及B细胞对过敏原特异性IgE的产生。过敏性敏化与过敏反应的区别非常重要，并引起了与转基因生物过敏性有关的重要考虑。因此，人们不仅要考虑转基因产品是否会引起敏感个体的过敏反应，还必须考虑新表达的转基因是否可能导致对人群的重新产生过敏反应。

因此，转基因作物的基因操作可能有两种可能导致过敏问题。首先，有可能将已知的过敏原转移到目标作物中。第二种可能是对新过敏原产生新的过敏反应。后者可能发生在新引入的转基因蛋白质和在人群中发生的新生敏化。第一个场景已经发生，并在4年前描述(Nordlee et al .，1996)。为了提高大豆饲料中大豆的营养成分，从巴西坚果(富含胱氨酸和蛋氨酸)中加入到大豆中。由于巴西坚果是已知的过敏原，因此决定确定转基因大豆的过敏原性。详细的实验结果表明，巴西坚果的2 - 2蛋白是巴西坚果的一种主要过敏原，而新表达的转基因大豆蛋白保留其过敏原性，因此它有可能在对巴西坚果过敏的患者中引起临床反应。对巴西坚果过敏的患者，而不是大豆，现在显示了IgE介导的对转基因大豆的免疫反应。在此基础上，大豆没有上市。

第二个问题是，一种新基因是否能表达新过敏原并导致新过敏性敏化，这一问题更难预测，因为首先，为什么过敏反应会发生在某些蛋白质而不是其他蛋白质上。

3. The safety of GM food

支持转基因食品安全的一个观点是，与传统植物育种方法相比，转基因食品代表了一种更精确、更安全的基因改造方式。传统的植物育种已经有几千年的历史了，它涉及到数百种基因和潜在的新蛋白质的转移，以创造出一种具有某些理想特征的作物。这些植物的大规模基因变化对蛋白质表达有重要的影响。蛋白质表达的许多变化很可能发生在这些传统方法中，我们忽略了。相反，转基因食品允许将单个基因的精确转移到宿主物种中。蛋白质的传递有精确的信息，它的序列，因此在新产品中检测过敏性的能力。

有人认为，传统的植物育种并没有跨越物种的障碍，而在转基因食品中，有可能在宿主物种中引入更多的基因多样性。然而，在传统的植物育种中有一些例子，在不同的物种之间交换遗传物质。

4. Food allergens

如果有可能定义过敏原的特性和过敏原的规则，我们就能确定新的蛋白质是否会在人群中诱发过敏性敏化。这引发了一系列定义过敏原性的方法。研究人员已经对食物过敏原的物理化学性质进行了表征。因此，大多数食物过敏原都是糖蛋白，分子量大于10000。稳定的消化、蛋白水解、水解、热和pH值的变化已经被发现区分食物过敏原和其他植物蛋白(Taylor 和Lehrer,1996)。然而，这方面也有一些重要的例外，尤其是在水果过敏源的家族中，缺乏这些特征并不会让人自信地预测蛋白质不会引起过敏。

在预测甲壳类动物间交叉反应的某些情况下，氨基酸序列技术的使用是很有用的。它在其他情况下是没有帮助的。因此，虾与牛肌原蛋白的高序列同源性不允许对交叉反应的预测。由于不能预测基于氨基酸序列同源性的交叉反应，通常是由于构象表位的出现，由一个不连续的(非线性)氨基酸序列沿折叠蛋白质组成。对不同过敏原三维结构的分析表明，过敏原没有结构上的定义特征(Aalberse,2000)。在体内啮齿类动物模型不允许预测新型蛋白的致敏性。总之，没有可信赖的过敏原规则。

5. Predicting allergenicity

一种预测变应性的方法是由粮农组织/世卫组织在1995年举行的专家咨询(1995年联合国粮食和农业组织)和最近订正的专家咨询共同出版的。协商一致的报告建议对考虑到基因来源的食物进行逐步评估，氨基酸序列与已知过敏原、免疫分析(试管内和体内)以及基因产物的物理化学性质进行比较。该报告强调，没有单一的诊断测试来评估转基因食品是否会引起过敏，但需要考虑到这些评估的总体情况。

根据基因的来源，逐步的方法多种多样。最严格的评估是在通常过敏食物的情况下需要的。该报告建议，如果一种食物含有从一种常见的过敏性食物中提取的基因，那么它就会受到一系列固相免疫分析(RAST或RAST抑制或ELISA)的影响。每一种食物都应该对至少14名具有积极临床病史的敏感患者进行免疫测试。这应该确保> 99.9%的概率检测主要食物过敏原的存在和> 95%的概率检测一个轻微的过敏原,超过20%的人口的反应。如果体外实验是阳性的，那么这种蛋白质有可能引起过敏反应，并建议，除非在体内测试中排除这种可能性，否则在转基因产品上的食品标签应该包括供体基因的来源。在阴性或模棱两可的结果中，建议使用至少14个过敏性个体进行皮肤刺痛测试，并通过双盲食品挑战证实食物的安全性。

应该指出的是，转基因技术提供了预防和治疗过敏的可能。

有可能使用重组技术将已知的过敏原改变为低过敏原。这确实是对大米和大豆中的主要过敏原的研究，而这种工作正在为花生过敏。

低过敏原在变应性脱敏中具有潜在的重要作用。近年来，在主要的室内尘螨过敏原中，单氨基酸替代已被证明能减少10倍以上的IgE结合。使用重组花生过敏原的相似方法也提