所谓基因工程即是利用DNA组合(construction)的方式,生产某种蛋

1、所謂基因工程即是利用DNA組合(construction)的方式,生產某種蛋白質,利如利用細菌生產重組蛋白(recombinant protein),或前些時候有報導番茄帶有B型肝炎表面抗原以作為食用疫苗等. 而基因轉殖則是指將基因送入細菌或細胞的過程,是基因工程中的基本方法之一 轉基因植物生產體系具有許多優點(1)生產成本低，污染途徑少。一般疫苗的生產是從酵母細胞中提取抗原，純化後輸入人體使其產生抗體而達到免疫的目的，但是發酵和蛋白質純化的成本很高，而含有重組蛋白的植物作為食用疫苗時不需純化，分發運輸過程中不需要冷藏，成本低，又避免了可能的注射感染和動物病原的污染。  

2、(2)將不同抗原基因的轉基因植物雜交，易獲得多價疫苗。 (3)蛋白質均勻性高，具有蛋白質翻譯後的修飾功能，例如糖基化。 (4)可用於轉化的植物很廣泛，例如蔓菁、油菜、亞麻、苜蓿、玉米、水稻、大豆、馬鈴薯、番茄、香蕉、紅豆、胡蘿蔔、菸草，其中菸草應用最廣泛，因為菸草具有易於遺傳工程操作，葉綠體轉化系統較完善，綠葉面積大，生長期短，不為人或動物直接食用的獨特優點。 (5)比較安全。近年由於愛滋病毒(HIV)感染的日益嚴重和丙型肝炎病毒(HCV)的威脅，加之狂牛病接逢發生，血製品仍可能存在某種危險。植物不是人類病原體宿主，利用轉基因植物生產的重組蛋白可完全避免涉及到人和動物病源蛋白質或血液天生病原的

3、傳染和癌症誘發序列，大大減少人類病毒微生物污染的機會，尤其是採用葉綠體轉化系統的轉化，不僅因有多個葉綠體拷貝而表達量高，而且因花粉粒中無葉綠體不至於花粉漂移造成目的基因漂移。但是菸葉含有毒性菸鹼又不易提純，菸葉含水量高而不可避免蛋白質水解，且菸草種子小而少；香蕉、萵苣、番茄的蛋白質的含量不高；馬鈴薯、稻米等煮熟食用可能影響疫苗效果；種子作物的蛋白質含量高，但多糖含量高而不易提純，加熱易使蛋白質變性；胡蘿蔔可生食、易存放，可以免去昂貴而復染的提取和純化過程，但直接食用疫苗在人體消化道裡是否會被降解而沒有到達小腸，實現免疫功能？雖然人們經常接觸食物中的植物糖蛋白而安全無恙,但對轉基因植物生產的藥物

4、蛋白的植物特異糖基化有待研究。科學家透過生物科技，挑選和改變可控制生物某些特性的基因。利用生物科技，精確地選擇某個基因，使其不再活躍，或將之轉移至另一種生物，來產生經基因改造的生物。任何利用上述生物科技衍生的食物，皆可稱為基因改造食物。造食物到底能不能吃? 贊成：餵飽全世界(高產量、抗病、抗蟲、抗病毒、 抗逆境、 環保.) 可發展高分子聚合物和食用口服疫苗 提高作物附加價值(保鮮、延遲老化) 只在生物體內產生少量蛋白質，烹煮後即變質而對人體無害 目前仍無任何具體科學證據顯示危害人體健康 是否影響人體免疫力仍無定論 反對：一種基因或許無害，但不能肯定所有的均無害 基因轉殖作物可能導致自然物種滅絕

5、 並非不食用基因改造食物就會餓死 可能改變植物化學合成路徑導致人體新陳代謝改變 轉殖基因(如抗抗生素基因)可能轉移至腸胃內微生物產生抗藥性 轉殖基因可能合成某種過敏原 轉殖動物基因可能使植物成為葷食? 韓國開發出世界首例宮頸癌食用疫苗 新華社資訊北京12月26日電：據海外媒體報道，韓國研究小組在世界上首次開發出了只要食用排列基因次序的生菜、蕃茄等蔬菜即可使人體產生宮頸癌細胞抗體的“食用疫苗”，並獲得了美國專利。日前，慶北大學基因工程系教授孫宇翼表示，“這一項目從1997年開始進行，投入了5億韓元的研究費用，我們利用基因重組技術，在世界上首次開發出了可預防宮頸癌的食用疫苗，並於9月獲得了美國的專

6、利。”他們所開發出的 “食用疫苗”，其原理為人體攝取經基因改造的生菜和蕃茄等蔬菜，可在內臟吸收的過程中產生宮頸癌細胞抗體。未來藍圖：食用疫苗取代預防針全球各地的科研工作者，目前都在致力於食品形式的疫苗開發工作，因為在許多第三世界國家，由於注射器的消毒處理不足、或者疫苗過期變質，致使在打預防針的過程中，造成很大問題。因此，科學家們試圖以一盤沙拉，或者是一小碗米飯，取代預防針。這一點，對已經疲於接種預防、同時又害怕打針的歐洲人來說，聽上去也是相當吸引人的。比如說，經過多年的強化開發工作，不同的、可以預防乙型肝炎病原體的土豆疫苗，現在已經進入了臨床試驗階段。以澳大利亞科學院植物工藝研究所的哲艾為首的

7、科研小組，則致力於開發一種可食用的麻疹疫苗。今天，發展中國家每年依然有90萬名兒童，受麻疹之苦。澳大利亞這些學者的工作，處於基礎研究和臨床試驗之間。無論如何，他們現在已經可以在試驗鼠的身上，餵出預防效果，只不過他們使用的預防劑，是煙草。目前科學家們還不清楚的是，這一效果是否對人類也有效。他們所利用的原理，聽上去很簡單：把一種病原體表層蛋白質的遺傳資訊，注入到一種植物裡，並想辦法讓這種植物，生成足夠多的移植蛋白質，以使得這些蛋白質，能夠刺激受者的免疫系統。一般的疫苗，是由活性降低後的病毒組成的。因此，打過預防針之後，可能會暫時出現患病現象。相反，科學家們現在研究的方法，卻不會帶來這樣的副作用，但

8、依然還是可以起到提高免疫能力的作用。澳大利亞的這個麻疹項目，利用的是麻疹病毒上學名為血細胞凝集素的一種表層蛋白質。對這種蛋白質的免疫回答，可以很可靠地化解麻疹病毒的攻擊力，曾經在哲艾的科研小組工作過、現在就職於墨爾本的默納什大學醫學研究所的魏伯斯特如此說道。 這位女學者介紹說，試驗表明，受試老鼠血液中的抗體數量，足以在人類身上，達到有效預防麻疹的作用。只不過，對預防作用的確認試驗，還有待於在猴子身上做，因為不幸的是，鼠，這種學術研究的樣板動物，不會得麻疹。科學家們認為，原則上，這種 DNA接種法，應當是可以成功的。下一步工作，是把它變成可以食用的形式，因為科學家們目前還必須注射DNA，才可以達

9、到有效的預防作用。在此，魏伯斯特也把希望，寄託在其他同樣從事於食用化DNA疫苗的科研小組的開發工作上。現在，科學家們正在測驗，新式疫苗的有效預防週期，有多長。他們同時也在進行的工作，是嘗試如何把這種經過考驗的麻疹基因，永久、足量地植入生菜和水稻裡。他們真正看中的目標，是水稻，因為水稻易於儲藏和運輸。然而，澳大利亞學者目前在生菜方面的進展，卻更大。某些品種的生菜現在所生產的麻疹蛋白質數量，和最好的煙草植物，已經一樣多了。把從這些生菜裡搾取的汁，注射到試驗鼠的身上，可以引起預計的免疫回答。餵食生菜的試驗，目前還沒有完全結束。假如後者的結果也令人滿意的話，這只科研小組將可以在今後的12 個月內，就開

10、始對猴子的試驗。屆時，生菜接種法，將首次接受真槍實彈的考驗，因為與老鼠不同，猴子，是可以得麻疹的。 3. 基因疫苗佐劑 佐劑是疫苗中用加強免疫反應的物質。一般，佐劑是經由以下幾個方法加強免疫反應：（1）使抗原保持久、（2）加大抗原有效激分子、（3）誘導巨噬細胞吞噬、（4）促進細胞激素分。佐劑可分為二，包括（1）有機性的（biological）、（2）無機性的（non-biological）。 有機性的佐劑包括一些脂肪酸、毒素、卡介苗成份等，或是一些帶有功能的質體如細胞激素質體、細胞分子質體（plasmid of accessary molecule）。有一種比較特殊的寡去氧核醣核酸序（Olig

11、odeoxynucleotide sequence；ODN），其中含有胞嘧啶（cytosine）及鳥嘌呤（guanine）相接，且又有未甲基化的胞嘧啶核酸基時，我們稱之為unmethylated CpG ODN sequence，這種CpG ODN具有特殊的免疫誘導效果，可促使免疫反應偏向第一型輔助T細胞，促進IL-12、 IFN-r的分及IgG2a的產生。這種效果與未甲基化程及胞嘧啶和鳥嘌呤相的多寡成正比。於是我們可用此現象調控我們想要的免疫反應。 而無機性的佐劑最為大家所熟知的是鋁鹽（Al）（氫氧化鋁或磷酸鋁鹽），它可加強免疫原（immunogen）的穩定及有效性，甚至促進某些細胞激素的分

12、（如IL-1），可惜它促進的主要都是體液型（humoral）的免疫抗體反應。 Deml等人43曾使用HIV外套蛋白抗原gp160 gene加上鋁鹽及CpG核酸序注射到鼠體，改變原以gp-160 gene混以鋁鹽引發的第二型輔助T細胞反應，而促使分十倍以上的丙種干擾素（IFN-r）及大的IgG2a，抑制IL-5的產生。同樣的，直接把細胞激素如IL-12或丙種干擾素的基因與B型肝炎表面抗原基因嵌在一起，當做基因疫苗打入鼠體內，也可以加強第一型輔助T細胞免疫反應53。嵌入的是顆球骨髓細胞生長激素（GM-CSF）基因，則可大的促進T巴球增生，這個現象已經在C型肝炎病毒上觀察到57，而且有証據指出如果把

13、C型肝炎NS（non-structural）蛋白基因與GM-CSF基因分開注射，則效果會比合成一個質體注射的差。臺大醫院江伯教授與生物醫學科學研究所陶秘華教授等人在過去幾曾製造表現B型肝炎病毒表面抗原（HBsAg）的質體DNA。當小鼠接受B型肝炎基因疫苗注射後，第二週即出現專一性抗體及手T細胞反應，此免疫效價可以維持10個月以上53。後也證實基因疫苗可以在接種後的兔子和豬引發高效價的專一性抗體。與目前使用的B型肝炎蛋白疫苗比較，基因疫苗但引起的抗體效價較高，而且抗體存在的時間也遠長於蛋白疫苗引發的抗體。另外他們也發現當合併細胞激素（cytokine）基因interleukin-2 （IL-2）

14、 於B型肝炎病毒質體DNA，但能提高抗體效價，而且可以減低注射劑達100倍。目前使用的B型肝炎蛋白疫苗雖然證明十分有效，但是也有515的人對它起反應，這種反應現象和特定的組織抗原蛋白有關，有些品係的小鼠對B型肝炎蛋白疫苗也有這種反應現象。初步的實驗證明，基因疫苗，尤其是同時表達B型肝炎病毒表面抗原和IL-2的基因疫苗，可以在這些反應小鼠（B10.M）引發高效價的保護性抗體53，至於此方法是否可運用於人體則有待進一步研究。 也有學者發現其實B型肝炎表面抗原與抗體的複合體其實對免疫的激效果比單獨使用B型肝炎表面抗原HBsAg的好，因此可做為佐劑之用，但可惜引發的反應偏向體液免疫反應，於是人們嘗試用

15、B型肝炎表面抗原抗體複合物加上B型肝炎表面抗原質體，希望能擷取者的優點，果然得到好的細胞型免疫反應。接下就有人想到是是把B型肝炎表面抗原質體換成C型肝炎核抗原質體也有此種效果，經過實驗証實B型肝炎表面抗原抗體複合物與C型肝炎核抗原質體共同做為疫苗注射鼠體，但可使得C型肝炎核抗原抗體增加，同時也能加強B型肝炎表面抗原抗體複合物的免疫激效果58。腸道黏膜免疫系統:什麼是口服免疫耐受性 oral tolerance?   腸道表皮細胞之凋亡(apoptosis) 及通透性(permeability)改變之機制。 腸道主要功能為吸收食物養分，同時它必須作為抵抗經口入微生物病原之第一

16、道防線 ，以及提供對食物之耐受性(Oral Tolerance)。 這種耐受性及免疫性之間微妙之權宜關係是消化道生理恆定(homeostasis) 重要的基礎。腸胃道表皮細胞 之通透性是受嚴密控制的。 這道防禦線的破壞極可能造成耐受性及免疫性之間的不平衡而導致許多腸胃道疾病之症狀。      小腸上皮及黏膜層(lamina propia)，負責口腔耐受性(oral tolerance)的功能基礎Oral tolerance :  食物中含有許多非己抗原，在經過胃酸的作用和消化以後，仍有相當數量的蛋白質能夠保持其epitope完整性，

17、GALT很可能對這些來源於食物的抗原產生強烈的免疫反應，例如，魚蝦等類海鮮產生過敏反應     但大多數的人對食物都不產生免疫反應，並不因為人類的消化系統將外源性的食物抗原消化降解後使其失去了免疫原性，而是人類的腸道黏膜免疫系統有識別普通的食物性抗原和病病性抗原的能力 腸道營養腸道黏膜免疫力 2007/03/03 16:18圖片截自於：實用外科重症臨床指引營養篇 腸道相關淋巴組織(GALT)是身體免疫系統中重要的一環(如上 圖)，它提供了對腸道內常駐菌種的免疫控制，而且是更大黏膜相關淋巴組織(MALT)的一部份，對肺、鼻咽、乳腺及泌尿 

18、;道提供了保護作用。這也是為何坊間會有吃乳酸菌便可以改善過敏、預防尿路發炎及提升免疫的說法了。 以下看圖說故事，讓大家可以更清楚的瞭解圖的意思。 腸腔內的抗原被散佈在培爾氏斑（peyers patch）表面的 細胞吞入，被抗原呈現細胞呈現出來後，接著與未記憶過的B 與T淋巴球反應，這些淋巴球是藉由與黏膜收黏合分子-1 (MAdCAM-1)反應而進入培爾氏斑。 這些被敏感化的細胞順著胸管引流以及血流散布到遠端的黏膜下區域，就構成了GALT傳出的淋巴線路徑。腸道的固有層(lamina propria)是一個反應點，在B淋巴球轉變為漿細胞後，活化的T淋巴球和B淋巴球在這裡聚積並製造 IgA。活化的T淋巴球和B淋巴球也會自動分布到其他的黏膜反應點，以類似的模式促進局部IgA的製造。腸道便是以這些持續腸腔內抗原刺激的方式，維持了一個防止微生物入侵的免疫屏障。 p.s. IgA防止了許多的細菌、病毒或其它有毒分黏附到黏膜表面