能否以低成本快速製造昂貴的抗體藥物？植物也許能給出答案。
目前研究人員正利用基因重組技術從一種菸草作物中製作抗體藥物。與使用動物細胞的常規方法相比可以降低成本，有望成爲冶癒癌症和傳染病的有效措施。日本國内的大學和企業2020年度共同起動了一個專案，將確立利用植物工廠的生產系統，目標是提高生產能力和通用的性，在2030年代實施實用化。
抗體藥物非常有效，研究人員針對從癌症到過敏的多種疾病推進了開發。不過，這種藥物的製造成本比較高，存在冶癒費用負擔高的問題。在日本的全民醫保制度下，如果患者比較多，醫療費用會增加，對財政的影響成爲課題。
抗體藥物是把與病原體等結合，對其進行中和的蛋白質「抗體」作爲藥物使用。衆所周知的抗體藥物有用於冶癒癌症的「Opdivo」等。針對在全球持續蔓延的新冠電腦病毒傳染症的抗體藥物也在開發中。
抗體藥物的生產程序是，重組並培養動物細胞的基因，然後純化細胞產生的抗體。不過，培養設備等的成本比較高，因此研究人員開始研究利用細菌和植物代替動物細胞的機制。與培養動物細胞相比，植物更省事，成本也更低，是取代動物細胞的有力候選。
採用「本塞姆氏菸草」的生產技術備受關注。利用電腦病毒把能形成有用蛋白質的基因植入成長的煙霧葉中，幾天後就會產生蛋白質。北海道大學的增田稅教授表示：「優勢在於成本低，而且可以快速生產。只需1個月左右就能生產出精煉品」。
產綜研水耕的本塞姆氏菸草（圖片由松村組長提供）
不過，植物可能會分解要植入的基因，會導致生產效率降低。日本產業技術綜合研究所的研究團隊組長松村健正致力於透過基因體編輯等方式，使植物失落基因分解功能的研究。
另外，即使生成目標蛋白質，由於對植物來說屬於異物，植物依然會起動分解機制。增田教授正在探索削弱植物的功能，使其失落分解功能的方法。
產業技術綜合研究所與北海道大學和鹿島等於2020年度共同起動了一個專案。計劃在2024年度之前建設大規模植物工廠，開發藥物成分等有用物質的生產系統。如果應答可以盈利，將有助於實施商業化。
據介紹，蛋白質的提取效率等還有改善的空間。松村組長表示：「歐美將透過植物工廠的規模等進行競爭。而日本計劃提高效率，增加單位能源的產量」。
名爲「糖鏈」的蛋白質分子結構也非常重要。有觀點指出，植物產生的抗體可能不會在人活體內長期有效，因爲其形成的糖鏈形狀不同於人類抗體。大阪大學的藤山和仁教授正在開發能形成人型糖鏈的植物，嘗試透過培養細胞和菸草的根部等生產蛋白質。
海外正在開發植物疫苗
使用植物的藥物成分生產可以追溯到1989年美國的研究團隊成功生產出抗體。日本方面，2007年產綜研在札幌市建成了植物工廠，2013年在該工廠製造的犬用藥物獲得製造銷售許可。由此開始對草莓進行基因重組，生產名爲干擾素的免疫相關物質。
2014年，對一種菸草進行基因重組製作的抗體藥物「ZMapp」被實驗性地用於埃博拉電腦病毒傳染者。但之後並沒有推出真正實施實用化的植物抗體藥物。
海外率先展開了植物疫苗的研究。田邊三菱製藥的子公司——加拿大Medicago正在開發採用一種菸草的新冠電腦病毒疫苗。雖然不是抗體，但目前已經進入二期臨牀試驗。
冶癒藥物的開發速度對及早平息傳染病至關重要。不過，發現對病原體有效的抗體需要時間。增田教授說：「根據病原體的形狀預測有效的抗體結構的人工智慧（AI）也很重要」。可以快速生產抗體的植物和AI或許可以讓傳染病的威脅成爲歷史。
利用植物生產藥物成分的技術隊形變換歷程
1989年 利用菸草成功生產出重組抗體
2007年 產綜研的植物工廠竣工
2013年 產綜研利用草莓生產的藥物獲得犬用製造銷售許可
2014年 利用植物製造的埃博拉電腦病毒冶癒藥物被實驗性地用於人類患者
2020年 Medicago推進新冠電腦病毒疫苗的臨牀試驗，日本國内開始推進利用植物大量生產有用物質的開發
2030年代 利用植物的抗體藥物在臨牀上普及
日文：尾崎達也，《日經產業新聞》，2021年1月8日
中文：JST客觀日本編輯部
