南美洲俱乐部杯:PNAS：转基因水稻大规模生产重组人血清白蛋白

由武汉大学生命科学院教授、武汉禾元生物科技有限公司董事长杨代常领衔的研发团队从2006年开始进行植物源替代血浆来源的医药蛋白的研究与开发，现已取得突破性进展并已跨入规模化生产的阶段，填补了国际上此项技术空白。相关论文于2011年10月31日在线发表于《美国科学院院报》。该论文在线之际，受到国外Scientist ，Nature news, The Australian, Thomson Reuters, Fox News, Agence France Presse (AFP法新社)等美国、英国、俄罗斯、德国、巴西、印度各专业杂志及媒体的广泛关注和报道。

该研究表明由转基因水稻种子生产的重组人血清白蛋白(OsrHSA)在生理生化性质、物理结构，生物学功能、免疫原性与血浆来源的人血清白蛋白一致；并建立了大规模生产重组人血清白蛋白的生产工艺，获得了高纯度和高产量重组人血清白蛋白产品。利用大量数据证明了转基因水稻种子可取代现有基于发酵的表达技术来生产重组蛋白质是经济有效的。正如PNAS 审稿人对该文章的评价：“这篇文章解决了在科学上振奋人心、在经济上都非常重要的议题－－即用转基因植物生产血浆产品或其他蛋白产品的技术平台，可代替其他基于发酵的表达技术，其重要性也不言而喻……这篇文章近乎完美地证实了植物生产的医药蛋白和批准临床使用的血浆来源医药蛋白是完全相同的，并提供了翔实数据证明植物系统规模化容易和成本优势。”

目前，人血清白蛋白(human serum albumin)广泛应用于临床治疗和细胞培养领域。常见的人血清白蛋白大多数从人的血浆中提取，这样的生产方式不仅受到血浆供应的限制，而且还具有携带病毒传播的高风险性。国际上以重组人血白蛋白替代血源产品的应用已成为趋势，国内市场需求也逐年扩大，2010年已达150吨。尽管市场广阔，但高纯度重组人血白蛋白的规模化生产技术和质量控制技术却是世界性难题。武汉禾元历经多年的技术攻关，利用水稻胚乳表达技术平台，研发出国际先进水平的重组人血白蛋白产品生产技术，并成功实现重组人血白蛋白规模化和产业化，完全摆脱了相关制约，具有纯度更高、无动物组分、安全、高效、绿色环保、廉价、无限量供应等优势。随着植物源重组人血清白蛋白的发展，我国人血清白蛋白日益紧张的局面必将得到缓解。(生物谷 Bioon.com)

doi:10.1073/pnas.1109736108
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Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds

Yang He, Tingting Ning, Tingting Xie, Qingchuan Qiu, Liping Zhang, Yunfang Sun, Daiming Jiang, Kai Fu, Fei Yin, Wenjing Zhang, Lang Shen, Hui Wang, Jianjun Li, Qishan Lin, Yunxia Sun, Hongzhen Li, Yingguo Zhu, and Daichang Yang

Human serum albumin (HSA) is widely used in clinical and cell culture applications. Conventional production of HSA from human blood is limited by the availability of blood donation and the high risk of viral transmission from donors. Here, we report the production of Oryza sativa recombinant HSA (OsrHSA) from transgenic rice seeds. The level of OsrHSA reached 10.58% of the total soluble protein of the rice grain. Large-scale production of OsrHSA generated protein with a purity >99% and a productivity rate of 2.75 g/kg brown rice. Physical and biochemical characterization of OsrHSA revealed it to be equivalent to plasma-derived HSA (pHSA). The efficiency of OsrHSA in promoting cell growth and treating liver cirrhosis in rats was similar to that of pHSA. Furthermore, OsrHSA displays similar in vitro and in vivo immunogenicity as pHSA. Our results suggest that a rice seed bioreactor produces cost-effective recombinant HSA that is safe and can help to satisfy an increasing worldwide demand for human serum albumin.