能否以低成本快速制造昂贵的抗体药物？植物也许能给出答案。
目前研究人员正利用基因重组技术从一种烟草作物中制作抗体药物。与使用动物细胞的常规方法相比可以降低成本，有望成为治疗癌症和传染病的有效措施。日本国内的大学和企业2020年度共同启动了一个项目，将确立利用植物工厂的生产系统，目标是提高生产能力和通用性，在2030年代实现实用化。
抗体药物非常有效，研究人员针对从癌症到过敏的多种疾病推进了开发。不过，这种药物的制造成本比较高，存在治疗费用负担高的问题。在日本的全民医保制度下，如果患者比较多，医疗费用会增加，对财政的影响成为课题。
抗体药物是把与病原体等结合，对其进行中和的蛋白质“抗体”作为药物使用。众所周知的抗体药物有用于治疗癌症的“Opdivo”等。针对在全球持续蔓延的新冠病毒感染症的抗体药物也在开发中。
抗体药物的生产过程是，重组并培养动物细胞的基因，然后纯化细胞产生的抗体。不过，培养设备等的成本比较高，因此研究人员开始研究利用细菌和植物代替动物细胞的机制。与培养动物细胞相比，植物更省事，成本也更低，是取代动物细胞的有力候选。
采用“本塞姆氏烟草”的生产技术备受关注。利用病毒把能形成有用蛋白质的基因植入生长的烟叶中，几天后就会产生蛋白质。北海道大学的增田税教授表示：“优势在于成本低，而且可以快速生产。只需1个月左右就能生产出精炼品”。
产综研水培的本塞姆氏烟草（图片由松村组长提供）
不过，植物可能会分解要植入的基因，会导致生产效率降低。日本产业技术综合研究所的研究团队组长松村健正致力于通过基因组编辑等方式，使植物丧失基因分解功能的研究。
另外，即使生成目标蛋白质，由于对植物来说属于异物，植物依然会启动分解机制。增田教授正在探索削弱植物的功能，使其丧失分解功能的方法。
产业技术综合研究所与北海道大学和鹿岛等于2020年度共同启动了一个项目。计划在2024年度之前建设大规模植物工厂，开发药品成分等有用物质的生产系统。如果确认可以盈利，将有助于实现商业化。
据介绍，蛋白质的提取效率等还有改善的空间。松村组长表示：“欧美将通过植物工厂的规模等进行竞争。而日本计划提高效率，增加单位能源的产量”。
名为“糖链”的蛋白质分子结构也非常重要。有观点指出，植物产生的抗体可能不会在人体内长期有效，因为其形成的糖链形状不同于人类抗体。大阪大学的藤山和仁教授正在开发能形成人型糖链的植物，尝试通过培养细胞和烟草的根部等生产蛋白质。
海外正在开发植物疫苗
使用植物的药品成分生产可以追溯到1989年美国的研究团队成功生产出抗体。日本方面，2007年产综研在札幌市建成了植物工厂，2013年在该工厂制造的犬用药品获得制造销售许可。由此开始对草莓进行基因重组，生产名为干扰素的免疫相关物质。
2014年，对一种烟草进行基因重组制作的抗体药物“ZMapp”被实验性地用于埃博拉病毒感染者。但之后并没有推出真正实现实用化的植物抗体药物。
海外率先展开了植物疫苗的研究。田边三菱制药的子公司——加拿大Medicago正在开发采用一种烟草的新冠病毒疫苗。虽然不是抗体，但目前已经进入二期临床试验。
治疗药物的开发速度对及早平息传染病至关重要。不过，发现对病原体有效的抗体需要时间。增田教授说：“根据病原体的形状预测有效的抗体结构的人工智能（AI）也很重要”。可以快速生产抗体的植物和AI或许可以让传染病的威胁成为历史。
利用植物生产药品成分的技术发展历程
1989年 利用烟草成功生产出重组抗体
2007年 产综研的植物工厂竣工
2013年 产综研利用草莓生产的药品获得犬用制造销售许可
2014年 利用植物制造的埃博拉病毒治疗药物被实验性地用于人类患者
2020年 Medicago推进新冠病毒疫苗的临床试验，日本国内开始推进利用植物大规模生产有用物质的开发
2030年代 利用植物的抗体药物在临床上普及
日文：尾崎达也，《日经产业新闻》，2021年1月8日
中文：JST客观日本编辑部
