了解靶點(diǎn)，了解配體：知識(shí)就是力量？

2015年5月23日 | Filed under: 藥物化學(xué),新藥研發(fā),文獻(xiàn)綜合 | Posted by: webadmin

感謝今天一位網(wǎng)友提供一篇輝瑞科學(xué)家在《自然：化學(xué)生物學(xué)》上發(fā)表的題為“Know your target, know your molecule”的文章。作者就是前幾年提出新藥發(fā)現(xiàn)“四支柱”的那幾位，這次他們建議每個(gè)項(xiàng)目都要回答一些基本問題。可能是受同樣來自輝瑞的“五規(guī)則”爭議的影響，作者專門強(qiáng)調(diào)不要把這些問題作為規(guī)則對(duì)待。

作者提到不少當(dāng)今流行的新藥發(fā)現(xiàn)技術(shù)和思維方式。這些問題完全是針對(duì)靶點(diǎn)為中心自下而上的主流設(shè)計(jì)模式，目的是提高二期臨床的成功率。二期臨床的核心目的是驗(yàn)證治療假說，比如抑制蛋白X能治疾病Y。二期臨床好比古代相親掀起蓋頭的一步。在此之前全是媒婆的描述，只有自己掀起新娘蓋頭才能知道媒婆說的“嘴不好”是指說話不得體還是嘴長在了鼻子上面。二期臨床成功已經(jīng)成功了一半。咱們先看看這些問題：

1. 靶點(diǎn)。作者強(qiáng)調(diào)靶點(diǎn)很重要，一定要知道。除了大家熟知的優(yōu)勢(shì)如人和動(dòng)物的相同蛋白可能次序不一致等，作者主要從新藥發(fā)現(xiàn)的角度講這個(gè)問題。如果知道靶點(diǎn)則可以用選擇性遠(yuǎn)高于化學(xué)配體的DNA（如現(xiàn)在火爆的CRISPER、ZFN）和RNA（shRNA, siRNA）等技術(shù)更準(zhǔn)確地研究靶點(diǎn)的生物作用。作者也提到一些找靶點(diǎn)的技術(shù)如蛋白pull down實(shí)驗(yàn)等。

2. 靶點(diǎn)是否有亞型以及組織、物種區(qū)別。很多蛋白有亞型，如5HT有13個(gè)亞型，功能各不相同。他們提到PDE4B在不同組織亞型不同。

3. 內(nèi)源性配體和疾病組織的配體濃度。因?yàn)榈鞍准っ傅氖⑿蠥TP是最經(jīng)常被討論的。細(xì)胞內(nèi)ATP在1-5 mM，所以你生物測(cè)試如果用的是低濃度ATP，得到的活性不能反映體內(nèi)活性。同樣如果兩個(gè)激酶Km不同，體內(nèi)體外選擇性會(huì)有差異（如果體外都用Km的ATP）。

4. 靶點(diǎn)有無翻譯后改造。多數(shù)關(guān)于靶點(diǎn)的知識(shí)來自基因水平研究如基因剔除，但剔除基因同時(shí)把所有這個(gè)基因表達(dá)的蛋白形式都剔除，而有些蛋白在表達(dá)后還會(huì)被繼續(xù)改造而有不同功能。我以前做過一個(gè)荷爾蒙酰化和不酰化生物功能相反，也遇到過整體蛋白和被切割后蛋白片段功能相反的。

5. 關(guān)于配體作者主要關(guān)心選擇性，但我認(rèn)為他們混淆了假陽性配體（如PAIN）和非選擇性配體（promiscuous）。前者是測(cè)試噪音，后者是選擇性不好。他們提到ABPP技術(shù)用于在細(xì)胞水平測(cè)量選擇性，這個(gè)我們?nèi)ツ杲榻B過。

6. 藥物分子的組織分布。這是他們一個(gè)主要論點(diǎn)，藥物只有在目標(biāo)組織達(dá)到足夠濃度才能起效，現(xiàn)在的技術(shù)可以測(cè)很多組織包括腫瘤的自由藥物濃度。另一個(gè)相關(guān)問題是靶點(diǎn)蛋白需要多少被藥物結(jié)合才能起效，他們提到幾個(gè)技術(shù)，但siRNA可以選擇性地梯度調(diào)控靶點(diǎn)蛋白，可以給出比較確切答案。

這篇文章主要討論一些當(dāng)下的流行技術(shù)，這些技術(shù)能否提高成功率沒人知道，但至少大公司都有這些技術(shù)，都在用。核心問題是靶點(diǎn)的確定以及藥物是否選擇性地占領(lǐng)了靶點(diǎn)，至于生物功能和疾病關(guān)系并未討論。生物學(xué)只是新藥研發(fā)的一小部分，如果安全、療效動(dòng)物模型不可靠（有些很不可靠！），你生物學(xué)了解的再精確還是會(huì)挑選錯(cuò)誤的分子，誤傷能成藥的分子。同樣臨床開發(fā)適應(yīng)癥和人群選擇等設(shè)計(jì)因素十分關(guān)鍵，極少藥物對(duì)誰都有效，選錯(cuò)人群前功盡棄。即使在發(fā)現(xiàn)階段還有一個(gè)學(xué)派認(rèn)為靶點(diǎn)為中心是錯(cuò)誤的方向，這在復(fù)雜的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病尤其明顯。所以準(zhǔn)確回答這些對(duì)某些項(xiàng)目應(yīng)該是有益的，但遺憾的是我們并不總知道哪些項(xiàng)目能受益。

我個(gè)人認(rèn)為現(xiàn)在的主流熱門領(lǐng)域，尤其是有抗體藥物的領(lǐng)域，都是靶點(diǎn)為中心模式優(yōu)勢(shì)比較明顯的疾病，回答這些問題是必要但不充分的。有些項(xiàng)目這些問題不是瓶頸，即使理論上有益能否影響二期臨床成功率也難說。近些年改進(jìn)新藥研發(fā)效率的秘方千奇百怪，也正說明沒人真正知道如何改進(jìn)。

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