[发明专利]一种人工合成的人胰岛素基因及其在培育转基因番茄中的应用

说明书

本申请是CN03109739.1的分案申请，原申请名称为：利用转基因番茄生产人胰岛素的方法，原申请的申请日为：2003年4月14日。 

技术领域：

本发明涉及一种利用转基因植物生产人胰岛素的方法及其产品。 

背景技术：

生物反应器是近来未许多生物技术研发部门十分关注的领域。诸如奶牛、奶山羊乳腺生物反应器生产人的生长因子。在植物生物反应器研究中利用马铃薯块茎生产乙肝疫苗的研究受到广泛的重视。生菜和番茄做为可生食的蔬菜或果品，用它来生产口服的多肽类药物具有很大的应用潜力。人胰岛素对于胰岛素依赖的尿病患者的治疗是十分重要的。某些糖尿病患者的代谢调节与自体免疫功能相关。 

口服胰岛素已被证明对某些类型的尿病治疗是有效的〔Reddy S et at，Pancreas2000，20(1)：55-60；Ploix C et at，Diabetes 1999，48(1)2150-6；Ramiya VK，MaclarenNK，Horm Res 1997，48suppl 4：67-70)。对于I型糖尿病的疗法，现在普遍使用的有两种，一种是注射胰岛素，另一种是移植。然而，注射胰岛素由于并非模仿胰腺β细胞分泌胰岛素的一般过程，因此只能够控制病情的发展，而不能够使疾病的状况有所改善，并且有可能引起视神经萎缩、皮肤过敏和神经痛等副作用；移植则经常会引起较强的免疫排斥反应。与此同时，现在所用的抑制免疫的非选择性药物由于它们的低效、低靶向性、毒性及一些其他的副作用如其导致的易感染性和伤口愈合过慢而愈发显得不适合。所以我们一直希望可以找到一种治疗方法，能够直接靶向与疾病相关的自身免疫过程而不影响其余的免疫系统的功能。注射疫苗基本上绕开粘膜，通常难于触发粘膜免疫应答，而可食疫苗却可以与消化道的衬里接触，即理论上说，它们可以同时激活粘膜应答和全身应答。这种双重效应可以增强对许多危险微生物的防御(William H.R.L.，2000)。 

口服耐受性是对于口服蛋白质抗原特异的免疫反应，它最近被越来越多的人认为是一种治疗自身免疫疾病和防止移植排斥的好方法。作为一种达到口服耐受性的途径，口服胰岛素成为了一种新兴的治疗方法，并已引起人们的关注。它突破了传统的治疗方法，治疗目的在于干扰β细胞自身免疫的损害，意图在高血糖症出现之前阻止其破坏。实验表明，口服胰岛素可以对I型糖尿病的病情起到一定程度的改善，并且可以预防或延迟I型糖尿病的发生；同时对II型糖尿病也有一定的疗效。 

有许多人认为，口服蛋白质抗原是无效的，因为它们在发生作用之前已在胃中被降解。 实际上，这个降解过程并不会对口服耐受性产生很大的影响，相反，由于蛋白质抗原被切割成为了肠道相关淋巴组织更容易吸收的小肽，该过程有利于引发口服耐受性(Zhang Z.J.et al.，1991)。尽管食物中大部分蛋白质在被肠道上皮细胞吸收之前已被切割为无抗原性质的氨基酸、二肽或三肽，也存在着一些较长的小肽并未被完全消化而可以被GALT所吸收。这些抗原会首先穿过存在于Peyer’s区肠上皮细胞之间或顶部特化而成的微褶细胞(或M细胞)，这些细胞的顶部微绒毛可以在基底外侧部陷入相邻的淋巴细胞。特定的抗原或与免疫附件相连的可溶性蛋白质可以横穿M细胞并通过其细胞内部的管道进入Peyer’s区并继而激活免疫系统(Muir A.and Ramiya V.，1996)。继而，许多种与耐受性或免疫性相关的效应T细胞被激活，其中就包括了分泌细胞因子TGF-β的T细胞，从而使口服耐受性受到激活。对小鼠的肠环模型电镜观察实验表明，侵入的沙门氏菌可以穿过M细胞进入肠壁，它们抵抗了免疫清除并因此进入基底膜而在肠道上皮组织内散播引发肠炎。那么，稀释以后，沙门氏菌就可以作为一种介导抗原进入GALT并激活免疫反应的途径(McGheeJ.R.et al.，1992)。同时，散布于肠细胞内的树状细胞也可将肠腔以内的抗原摄入，并通过淋巴系统的循环激活免疫反应，但这个过程是诱发产生耐受性还是免疫性仍不清楚。