藥物高通量篩選技術的研究進展

　　藥物高通量篩選技術，是發現創新藥物的重要技術手段之一，已受到藥學同行的極大關注。現將近年來藥物高通量篩選技術的研究進展做一綜述。

　　 ■發展中的高通量篩選技術

　　 高通量篩選的組合模式。近年來，由于自動化技術特別是機器人的應用，在新藥研究中出現了高通量篩選技術，該技術將化學、基因組研究、生物信息，以及自動化儀器等先進技術，有機組合成一個高程序、高自動化的新模式，從而創造了發現新藥的新程序。由于該技術具有快速⒏咝У忍氐悖蚨晌亂┓⑾?br>的主要手段。

　　 高通量篩選的實驗方法。分子水平和細胞水平的實驗方法(或稱篩選模型)是實現藥物高通量篩選的技術基礎。由于藥物高通量篩選要求同時處理大量樣品，實驗體系必須微量化，而這些微量化的實驗方法應根據新的科研成果來建立。第四軍醫大學周四元研究認為，藥物高通量篩選模型的實驗方法，根據其生物學特點，可分為以下幾類：受體結合分析法；酶活性測定法；細胞分子測定法；細胞活性測定法；代謝物質測定法；基因產物測定法。這些實驗方法，均已廣泛用于藥物高通量篩選中。

　　 高通量篩選的特色效用。高通量篩選技術是將多種技術方法有機結合而形成的一種新技術體系，它以微板形式作為實驗工具載體，以自動化操作系統執行實驗過程，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗數據，以計算機對數以千計的樣品數據進行分析處理，從而得出科學準確的實驗結果和特色效用。英國學者AlanD研究提示，一個實驗室采用傳統的方法，借助20余種藥物作用靶位，1年內僅能篩選75000個樣品；1997年高通量篩選技術發展初期，采用100余種靶位，每年可篩選100萬個樣品；1999年高通量篩選技術進一步完善后，每天的篩選量就高達10萬種化合物。

　　 ■高通量篩選技術采用的先進檢測方法

　　 光學測定技術。近年來，美、英兩國研究人員在高通量篩選檢測中，努力進行了光學測定方法的研究，建立了大量的非同位素標記測定法，如用分光光度檢測法篩選蛋白酪氨酸激酶抑制劑、組織纖溶酶原激活劑等，均獲得成功。

　　 放射性檢測技術。美國學者GanieSM在高通量藥物篩選研究中，應用放射性測定法，特別是親和閃爍(SPA)檢測方法，使在96孔板上進行的樣本量實驗得到發展。該方法靈敏度高，特異性強，促進了高通量藥物篩選的實現，但存在環境污染問題。

　　 熒光檢測技術。美國學者GiulianokA研究認為，采用FLIPR(fluor ometricimaging readet)熒光檢測法，可在短時間內同時測定熒光的強度和變化，對測定細胞內鈣離子流及測定細胞內pH和細胞內鈉離子流等，是非常理想的一種高效檢測方法。

　　 多功能微板檢測系統。由西安交通大學藥學院研制的1536孔板高通量多功能微板檢測系統，是目前國際上先進的高通量檢測系統，它可使篩選量進一步提高，現已在該院投入使用。

　　 ■我國高通量篩選技術的進展

　　 我國進行藥物高通量篩選的優勢。首先是化合物來源廣泛，且多為天然；其次是對化合物生活活性的篩選目的較明確，無目的合成的化合物較少；第三，我國傳統藥物為篩選研究提供了一個巨大的資源庫，可從中藥中提取分離篩選新的化合物。這些優勢為藥物的高通量篩選打下了堅實基礎。

　　 我國藥物高通量篩選初顯規模。藥物高通量篩選工作在我國起步較晚，且不規范。近年來，我國進行了外引內聯的整體化、規模化基礎建設，已初見成效。1996年中國醫學科學院引進國內第一臺Bionek2000型實驗自動化工作站；1998年又引進全國第一臺Topcount微量閃爍計數器，使放射配基實驗、放射免疫實驗等技術微量化、自動化。上海藥物研究所、北京軍事醫學科學院分別成立了藥物篩選專門機構，開始從事大規模篩選工作。西安交通大學藥學院賀浪沖教授首創的細胞膜色譜(CMC)為化合物的體外高通量篩選提供了高選擇性、高特異性、高效率的篩選手段。CMC已成功用于鈣離子拮抗劑受體配體結合反應的研究，目前正在進行心血管化學合成藥物的高通量篩選和中藥有效部位及有效成分的尋找。今年將利用分子生物學方法建立CMC自動化篩選體系，促進我國藥物高通量篩選技術的全面發展。

　　 高通量篩選技術，是目前藥物篩選領域研究的重要課題，近年來，對它的研究應用雖然已取得了長足的發展，但仍然存在許多難題，如體外模型的篩選結果與整體藥理作用的關系；對高通量篩選模型的評價標準以及新的藥物作用靶點的研究和發現等。隨著醫藥學的進步，高通量篩選技術在創新藥物的研發中，一定會開拓出更廣闊的空間。

　　 文/吳一福  2005年1月27日 中國醫藥報16(總第2929期)