第五章-蛋白質(zhì)組與新藥開(kāi)發(fā)

第十五章蛋白質(zhì)組與新藥開(kāi)發(fā)第一節(jié)簡(jiǎn)介第二節(jié)藥物分子靶標(biāo)的高通量篩選體系一、基因芯片二、蛋白質(zhì)芯片第三節(jié)藥物的高通量篩選體系一、高通量篩選二、計(jì)算機(jī)虛擬篩選第四節(jié)藥物作用的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系一、臨床前安全性評(píng)價(jià)二、臨床試驗(yàn)三、生物(shēngwù)技術(shù)藥物的開(kāi)發(fā)第一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第十五章蛋白質(zhì)組與新藥開(kāi)發(fā)(kāifā)第一節(jié)簡(jiǎn)介目前世界上存在的已知疾病大約有4500種，其中只有不到二分之一的疾病有相應(yīng)的治療手段，可以有藥物對(duì)應(yīng)的疾病甚至不到四分之一一個(gè)新藥從開(kāi)發(fā)到上市，歷經(jīng)十幾年的時(shí)間，研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)可達(dá)十幾億美元。可是，一旦上市以后，它所帶來(lái)的利潤(rùn)也是相當(dāng)可觀的。第二頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt可見(jiàn)新藥的研究開(kāi)發(fā)具有廣闊的前景，是一個(gè)周期長(zhǎng)、高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高回報(bào)的產(chǎn)業(yè)。當(dāng)代創(chuàng)新藥物研究競(jìng)爭(zhēng)十分劇烈，其中競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)就在于篩選(shāixuǎn)新藥，問(wèn)題的核心是低成本、高效率地篩選出新藥，以達(dá)到縮短新藥發(fā)現(xiàn)過(guò)程的目標(biāo)。第三頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在醫(yī)藥工業(yè)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)新藥后，臨床前藥理、毒理學(xué)研究平均需要3.5年。臨床試驗(yàn)平均需要6年。審批上市平均需要2.5年。三者相加平均12年。企圖從這幾個(gè)發(fā)展(fāzhǎn)階段上縮短周期，加快新藥上市的速度是很困難的。這幾個(gè)階段的周期長(zhǎng)短，不但受新藥研究規(guī)律所制約，也受藥品審批管理法規(guī)要求的限制。第四頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt

針對(duì)上述難題，新藥研制機(jī)構(gòu)，特別是各國(guó)的制藥企業(yè)公司紛紛加大人力、財(cái)力的投入力度，將熱情和注意力傾注在新藥發(fā)現(xiàn)過(guò)程上，大量使用現(xiàn)代新技術(shù)(jìshù)，尋找切實(shí)可行的解決方案，以期搶占制藥行業(yè)的先機(jī)。第五頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt這就在很大程度上促進(jìn)了相關(guān)科技的高速發(fā)展?；蚪M學(xué)組合化學(xué)高通量篩選(high—throughputscreening，HTS)三種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用使得新藥研制的成本得到大幅度下降。加速了具有特定靶標(biāo)的新化合物的發(fā)現(xiàn)。人類(rénlèi)基因組測(cè)序工作的完成，也將為藥物的尋找提供更多的可供篩選的靶標(biāo)。第六頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt

在歐美一些國(guó)家，將HGP的研究和新藥開(kāi)發(fā)結(jié)合在一起，創(chuàng)立了一門(mén)新的學(xué)科(xuékē)，叫藥物基因組學(xué)(pharmacogenomics)。它以基因組學(xué)為基礎(chǔ)，以研究開(kāi)發(fā)新藥為目的。在基因水平上對(duì)疾病敏感度、藥物反應(yīng)和副作用進(jìn)行分析和研究。是藥理學(xué)當(dāng)中的一個(gè)新分支。第七頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt藥物基因組學(xué)含義：藥物效應(yīng)的基因型預(yù)測(cè)和基因組學(xué)在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用，在分子水平(shuǐpíng)上證明和闡述藥物療效，藥物作用的靶標(biāo)、作用模式和毒副作用。第八頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt核酸作為藥物作用的靶標(biāo)實(shí)際上存在著致命的缺陷：(1)首先由于核酸結(jié)構(gòu)的同源性聯(lián)系到許多人類正常的功能，作用于DNA的藥物大多選擇性差，而且毒性較大，特別是形成共價(jià)結(jié)合的藥物都有嚴(yán)重的細(xì)胞毒作用。(2)其次(qícì)大多數(shù)疾病都是表征在蛋白質(zhì)水平上，而不是在基因水平上。細(xì)胞和組織中mRNA的豐度與蛋白質(zhì)的豐度相關(guān)性不顯著(僅為0.5)；第九頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt(3)第三，將核酸結(jié)合的藥物釋放到相應(yīng)的組織是一大難題。(4)第四，很多疾病如癌癥和心血管疾病往往是多基因共同作用的結(jié)果。因此很難找到關(guān)鍵基因作為作用的靶標(biāo)以上幾點(diǎn)都是制約(zhìyuē)新藥開(kāi)發(fā)進(jìn)程的瓶頸。第十頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt為了闡明生命活動(dòng)的本質(zhì)，真正與功能研究結(jié)合，基因組的研究必然要回歸到蛋白質(zhì)組研究。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(jiégòu)、分布和功能：對(duì)于預(yù)測(cè)某些疾病的進(jìn)程、藥物作用及其過(guò)程。對(duì)于闡明不同個(gè)體之間遺傳學(xué)上的差異是非常重要的。第十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt疾病的發(fā)生與發(fā)展、藥物的作用大多是在蛋白質(zhì)水平上進(jìn)行的。蛋白質(zhì)組學(xué)研究克服了蛋白質(zhì)表達(dá)和基因之間的非線性關(guān)系。將蛋白質(zhì)組應(yīng)用于新藥研究，可以通過(guò)(tōngguò)對(duì)疾病與正常細(xì)胞中的蛋白質(zhì)組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)可以成為藥物篩選的作用靶標(biāo)的、與一些疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)。而新藥及其靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和藥物作用的模式研究是藥物蛋白質(zhì)組學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。第十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt為了盡快發(fā)掘到具有可成為疾病標(biāo)志物或藥物作用(zuòyòng)靶標(biāo)的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)向高通量(大規(guī)模)和自動(dòng)化方向發(fā)展。評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)：高靈敏度高準(zhǔn)確度高重現(xiàn)性第十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt蛋白質(zhì)組學(xué)可以提供一種(yīzhǒnɡ)發(fā)現(xiàn)和鑒定在疾病作用下表達(dá)異常的蛋白質(zhì)的方法。這種蛋白質(zhì)可以作為藥物篩選的作用靶點(diǎn)。通過(guò)對(duì)疾病發(fā)生的不同階段蛋白質(zhì)的變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)一些疾病不同時(shí)期的蛋白標(biāo)志物。這樣不僅對(duì)藥物發(fā)現(xiàn)具有指導(dǎo)意義，還可形成未來(lái)診斷學(xué)、治療學(xué)的基礎(chǔ)理論。癌癥被稱為當(dāng)今人類的一大天敵，因而抗腫瘤藥的開(kāi)發(fā)也就成了科學(xué)家們研究的重點(diǎn)。第十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt現(xiàn)今大多數(shù)抗癌藥都伴有嚴(yán)重的毒副作用，特別是對(duì)晚期癌癥病人進(jìn)行單一化療或聯(lián)合放療、過(guò)熱療法時(shí)，經(jīng)常伴隨著癌細(xì)胞對(duì)細(xì)胞抑制劑耐藥性的發(fā)生。如果能發(fā)現(xiàn)在耐藥細(xì)胞系中表達(dá)異常的蛋白質(zhì)或者與細(xì)胞毒性密切相關(guān)的蛋白質(zhì)，就可以此蛋白為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)用于聯(lián)合用藥的新化學(xué)單位(newchemicalentities)。也可以此信息為參考(cānkǎo)，設(shè)計(jì)避免產(chǎn)生耐藥性或毒副作用的藥物。第十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt造成癌癥病人死亡率極高的主要原因是腫瘤的轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室已開(kāi)始利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，通過(guò)對(duì)高低轉(zhuǎn)移細(xì)胞株蛋白質(zhì)的比較，來(lái)尋找與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的蛋白質(zhì)。同樣也可以高轉(zhuǎn)移株中特異表達(dá)的蛋白質(zhì)為靶點(diǎn)，開(kāi)發(fā)抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的新藥。第十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在抗生素方面，由于傳染病仍是死亡的主要原因，因而抗感染藥是近年來(lái)各國(guó)新藥開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)之一。面對(duì)抗生素耐藥問(wèn)題以及不斷出現(xiàn)新的微生物的感染性疾病，老的方法顯得束手無(wú)策。其根本原因就在于對(duì)藥物的作用(zuòyòng)機(jī)制缺乏透徹的認(rèn)識(shí)。。第十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可以讓人們清楚地了解：細(xì)菌內(nèi)哪些蛋白質(zhì)會(huì)在抗生素的作用下發(fā)生(fāshēng)改變，以及發(fā)生(fāshēng)何種變化。根據(jù)這些變化，并以蛋白質(zhì)作為新藥設(shè)計(jì)的靶點(diǎn)，篩選出新一類的抗生素。同時(shí)還可選取一些耐藥菌株，考察其耐藥機(jī)制第十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第二節(jié)藥物分子靶標(biāo)的高通量篩選體系思考題：1什么叫基因芯片？2生物芯片技術(shù)組成部分(zǔchénɡbùfèn)有哪些？3什么叫蛋白質(zhì)芯片？第十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第二節(jié)藥物分子靶標(biāo)的高通量篩選體系在藥物研發(fā)中，疾病靶標(biāo)有兩個(gè)含義：靶基因靶蛋白靶基因的概念：通常，我們首先需要了解影響(yǐngxiǎng)某一疾病的基因(整個(gè)代謝途徑上的基因)，其中一個(gè)或一系列基因就稱為靶基因。靶蛋白的概念：靶基因確定之后，就有可能針對(duì)與此疾病相關(guān)的某一個(gè)基因產(chǎn)物——蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)藥物，這種蛋白質(zhì)就確定為靶蛋白。第二十頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt目前，已有許多新技術(shù)新方法可加快(jiākuài)這一階段的研究：生物信息學(xué)(bioinformatics)體外或體內(nèi)表達(dá)技術(shù)(invivoorinvitroexpress)超高通量(ultrahighthroughput)儀器微陣列技術(shù)(microarrays)反義技術(shù)(anti-sense)蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics)技術(shù)等等這些技術(shù)是藥物早期開(kāi)發(fā)成功的關(guān)鍵。第二十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt由于許多疾病與信號(hào)傳導(dǎo)途徑異常有關(guān)，因而信號(hào)分子可以作為治療藥物設(shè)計(jì)的靶點(diǎn)。在信號(hào)傳遞過(guò)程中涉及成百上千個(gè)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)--蛋白質(zhì)相互作用發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞的所有階段。這種復(fù)雜的蛋白質(zhì)作用的串聯(lián)效應(yīng)可以完全不受基因調(diào)節(jié)(tiáojié)而自發(fā)地產(chǎn)生。通過(guò)與正常細(xì)胞作比較，掌握與疾病細(xì)胞中某個(gè)信號(hào)途徑活性增加或喪失有關(guān)的蛋白質(zhì)的改變，將為藥物設(shè)計(jì)提供更為合理的靶點(diǎn)。第二十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt生物芯片(biochip)技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種高通量、微型化和自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，又稱微陣列(microarray)分析技術(shù)。它應(yīng)用于生命科學(xué)的許多領(lǐng)域(lǐnɡyù)：疾病相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)疾病分子診斷預(yù)測(cè)及基因功能研究等(見(jiàn)圖)。第二十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第二十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在藥物領(lǐng)域:對(duì)于藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)多靶位同步超高通量藥物篩選藥物作用的分子機(jī)理中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論現(xiàn)代化藥物活性及毒性評(píng)價(jià)等方面都有其他方法(fāngfǎ)無(wú)可比擬的優(yōu)越性。第二十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt

生物芯片技術(shù)至少由5部分組成：①具有(jùyǒu)特殊表面的芯片本身。②在芯片上點(diǎn)布或原位合成核酸(或蛋白質(zhì))探針得到微陣列的設(shè)備。布陣的質(zhì)量直接影響微陣列分析的結(jié)果目前噴泡(bubblejet)技術(shù)和寡核苷酸的無(wú)屏蔽原位(masklessinsitu)合成技術(shù)的建立使微陣列分析技術(shù)得到很大提高。第二十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt③用于與靶DNA雜交的流體系統(tǒng)。④讀取芯片的掃描儀。⑤定量分析和解釋結(jié)果的完善的軟件程序。另外還需要從生物材料中提取核酸以備分析的工具?；蛐酒?genechip)及蛋白質(zhì)芯片(proteinchip)均屬于(shǔyú)生物芯片，都是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新的生物技術(shù)。現(xiàn)在它們?cè)絹?lái)越多地應(yīng)用到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、藥理學(xué)和毒理學(xué)等多個(gè)方面，并開(kāi)始嶄露頭角。

第二十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第二十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt一、基因芯片及其應(yīng)用基因芯片概念：基因芯片又稱DNA或cDNA微陣列(DNAorcDNAmicroarray)，是指在面積(miànjī)很小的載體上，點(diǎn)布數(shù)以萬(wàn)計(jì)不同的寡核苷酸或cDNA，將芯片與標(biāo)記有熒光染料的待測(cè)DNA或mRNA雜交，第二十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt與靶序列(xùliè)配合好的探針會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的雜交信號(hào)如果有堿基的錯(cuò)配，信號(hào)就會(huì)減弱。籍此能判斷靶DNA或mRNA中與芯片相應(yīng)基因的突變或表達(dá)等情況。第三十頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt它的特點(diǎn)是：一次性檢測(cè)樣本量大成本相對(duì)低計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析結(jié)果(jiēguǒ)以及快速、準(zhǔn)確等。因此適于靶DNA或mRNA的高通量篩選。第三十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在腫瘤研究和診治方面，Wang等將5766種cDNA點(diǎn)布在一張基因芯片上，用它檢測(cè)正常卵巢組織和卵巢腫瘤之間各基因表達(dá)的差異。鑒定(jiàndìng)了在卵巢癌變過(guò)程中起著重要作用的幾種基因，這也為腫瘤的診斷和治療帶來(lái)了新的方法和途徑。另外還有多種癌癥組織被人們用這種方法所研究，這些腫瘤基因表達(dá)譜的研究對(duì)于腫瘤的分類和提供癌癥的新型基因靶標(biāo)提供了可能。第三十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的單基因遺傳病的基因被克隆出來(lái)。利用基因芯片檢測(cè)容量大的特點(diǎn)，可根據(jù)(gēnjù)某個(gè)遺傳病的特定基因，設(shè)計(jì)一組包含能檢測(cè)該基因各外顯子上所有可能出現(xiàn)突變的DNA序列位點(diǎn)的寡核苷酸探針，制成一張芯片。第三十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt利用雜交時(shí)會(huì)出現(xiàn)堿基錯(cuò)配雜交信號(hào)減弱的特性，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析掃描信號(hào)，將該基因上的雜合性突變檢測(cè)出來(lái)，并分析出該突變位點(diǎn)在突變后有無(wú)mRNA表達(dá)、表達(dá)后翻譯的蛋白質(zhì)功能變化的可能(kěnéng)情況。使得一次檢測(cè)就可以完成對(duì)一系列疾病的基因診斷。第三十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt單張芯片上容納(róngnà)的寡核苷酸探針越多一次檢測(cè)能夠診斷的基因遺傳病種類也越多。隨著基因芯片產(chǎn)量的增加，價(jià)格也會(huì)逐步下降，使得對(duì)基因遺傳病的診斷和產(chǎn)前診斷在實(shí)際中的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。第三十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt二、蛋白質(zhì)芯片蛋白質(zhì)芯片又稱蛋白質(zhì)微陣列(proteinmicroarray)蛋白質(zhì)芯片是繼基因芯片之后，作為基因芯片功能的補(bǔ)充(bǔchōng)發(fā)展起來(lái)的。DNA基因芯片為描繪不同組織的mRNA表達(dá)譜提供了可能，并且得到了廣泛的應(yīng)用。一個(gè)基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)也許以多種mRNA形式剪接第三十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt而同一種蛋白質(zhì)可能會(huì)以多種形式進(jìn)行翻譯后修飾，蛋白質(zhì)組中蛋白質(zhì)的數(shù)量可能超過(guò)基因組的數(shù)量。所以更能反映生物體機(jī)能的是蛋白質(zhì)表達(dá)譜，而不是mRNA表達(dá)譜。蛋白質(zhì)芯片的發(fā)展使得在同一時(shí)相分析(fēnxī)整個(gè)蛋白質(zhì)組成為可能。

第三十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt蛋白質(zhì)芯片的兩種常用的分離手段：（1）保留色譜(sèpǔ)（2）預(yù)活化芯片表面用于蛋白質(zhì)芯片表面的色譜主要有：反相色譜離子色譜(陰離子和陽(yáng)離子)交換色譜金屬親和色譜等第三十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt預(yù)活化表面主要是基于蛋白質(zhì)之間的專一性作用。如：抗原一抗體結(jié)合和受體一配基等。通過(guò)分離，可以將從細(xì)胞或體液中分離出的具有某些共同特性的蛋白質(zhì)富集至蛋白質(zhì)芯片(xīnpiàn)上用于進(jìn)一步的分析。第三十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt蛋白質(zhì)芯片的概念：與基因芯片相似，蛋白質(zhì)芯片就是在載體上點(diǎn)布高密度不同種類的蛋白質(zhì)，然后再用標(biāo)記了熒光染料的已知抗體或配體等與待測(cè)樣本中的抗體或配體一起同芯片上的蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合，在掃描儀上讀出熒光強(qiáng)弱，利用計(jì)算機(jī)分析計(jì)算出待測(cè)樣本結(jié)果。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展到對(duì)各種蛋白質(zhì)、抗體以及配體的檢測(cè)，彌補(bǔ)(míbǔ)了基因芯片檢測(cè)的空缺。第四十頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt從而在SELDI-TOF-MS中獲得比普通MALDI-TOF-MS信號(hào)更強(qiáng)(靈敏度更高)、更均一、重復(fù)性更好的譜圖，進(jìn)行蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)定量分析。與DNA芯片一樣，蛋白質(zhì)芯片同樣蘊(yùn)涵著豐富的信息量，必須利用專門(mén)的計(jì)算機(jī)軟件包進(jìn)行圖像(túxiànɡ)分析、結(jié)果定量和解釋，才能應(yīng)用于疾病靶標(biāo)蛋白質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與篩選研究。第四十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt目前我國(guó)在生物芯片研發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用等方面已經(jīng)取得了很大的成功。世界首例用于腫瘤早期檢測(cè)的多腫瘤標(biāo)志物蛋白芯片檢測(cè)系統(tǒng)(xìtǒng)，日前已在上海數(shù)康生物科技有限公司開(kāi)發(fā)研制問(wèn)世，經(jīng)多家醫(yī)院臨床試驗(yàn)和備方專家論證鑒定，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局已正式為其頒發(fā)了生物制品一類新藥證書(shū)及試生產(chǎn)批文。第四十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt這一系統(tǒng)是基于(jīyú)生物芯片技術(shù)和免疫學(xué)技術(shù)通過(guò)檢測(cè)12種腫瘤標(biāo)志物可以達(dá)到對(duì)10種常見(jiàn)腫瘤:原發(fā)性肝癌、肺癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌、食道癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、結(jié)／直腸癌、乳腺癌進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)的目的，可廣泛地應(yīng)用于臨床輔助診斷、體檢普查等領(lǐng)域。第四十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第三節(jié)藥物的高通量篩選(shāixuǎn)體系一、高通量篩選二、計(jì)算機(jī)虛擬篩選第四十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第三節(jié)藥物的高通量篩選體系(tǐxì)綜合運(yùn)用蛋白質(zhì)組技術(shù)等篩選得到疾病靶標(biāo)蛋白質(zhì)以后，可以合理設(shè)計(jì)針對(duì)疾病靶標(biāo)特點(diǎn)的先導(dǎo)化合物及其活性類似物。要想得到臨床藥物，還需要對(duì)其進(jìn)行大規(guī)?；钚院Y選。第四十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在人類基因組計(jì)劃(jìhuà)進(jìn)行的近幾年中，藥物篩選有了很大發(fā)展，現(xiàn)代藥物篩選包括以下幾個(gè)層次：①計(jì)算機(jī)模擬藥物篩選和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以藥物靶標(biāo)分子三維結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對(duì)含有大量化合物結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行模擬“篩選"，迅速高效地發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物及其新用途。第四十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt②分子水平的藥物篩選模型。利用生命活動(dòng)(huódòng)中發(fā)揮重要作用的基因位點(diǎn)、受體、酶、離子通道、核酸等生物大分子作為藥物篩選的作用靶點(diǎn)進(jìn)行分子水平篩選，其中，基因芯片和蛋白質(zhì)芯片將被廣泛應(yīng)用。第四十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt③細(xì)胞水平的藥物篩選(shāixuǎn)模型。利用離體培養(yǎng)細(xì)胞株、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞株進(jìn)行藥物作用的篩選或鑒定。④動(dòng)物個(gè)體水平的藥物篩選模型。動(dòng)物試驗(yàn)作為藥物在人體臨床前的鑒定模型，轉(zhuǎn)基因和基因剔除動(dòng)物模型的平臺(tái)建立，為藥物篩選和基因治療提供了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。⑤人體臨床篩選模型。作為藥物上市前的最后篩選。第四十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt采用分子水平的篩選模型已被普遍用于模擬藥物篩選的第一步初篩，其優(yōu)點(diǎn):特異性強(qiáng)、靈敏度高、微量快速。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于篩選模型構(gòu)建中的一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì):更清楚(qīngchu)、更詳盡地闡明分子藥理機(jī)制，提供更為有效、合理的藥理模型。第四十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt現(xiàn)在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究結(jié)果表明:蛋白質(zhì)基因表達(dá)的調(diào)控成了真正的藥物作用(zuòyòng)機(jī)制。在藥物發(fā)現(xiàn)階段，大量合成的有機(jī)化合物和分離得到的天然產(chǎn)物有效成分，在有效的藥理模型上利用自動(dòng)化的篩選技術(shù)對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)篩選，發(fā)現(xiàn)具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)價(jià)值的化合物，稱為先導(dǎo)化合物(1eadcompound)。藥物發(fā)現(xiàn)階段對(duì)創(chuàng)新藥物的研究具有決定性的意義，篩選效率的提高將大大縮短新藥發(fā)現(xiàn)的周期。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)除能夠促進(jìn)靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)外，還有助于篩選模型的建立。第五十頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在新藥研究中形成了藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程的新方法，出現(xiàn)了高通量篩選(highthroughputscreening,HTS)體系:高通量篩選：有機(jī)地將組合化學(xué)、基因組研究、生物信息(xìnxī)和自動(dòng)化儀器、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行組合，形成一種發(fā)現(xiàn)新藥的新程序。高通量篩選是藥物產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是測(cè)試標(biāo)靶相對(duì)于批量化合物的結(jié)合能力或生物學(xué)活性。第五十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt被測(cè)試化合物可能作為(zuòwéi):標(biāo)靶的抑制物天然受體結(jié)合位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)物細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)過(guò)程的激活物或拮抗物等。制藥公司一般一次要篩選100000～300000個(gè)以上的化合物，從中確定100～300個(gè)候選物.最后，1-2個(gè)化合物可能成為先導(dǎo)化合物。第五十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt在HTS(高通量篩選)發(fā)展之前的90年代初期，采用傳統(tǒng)的方法:一個(gè)實(shí)驗(yàn)室借助20余種藥物作用靶位，一年內(nèi)可以篩選75000個(gè)樣品；到了1997年HTS發(fā)展的初期，采用100余種靶位，每年可篩選1000000個(gè)樣品；到1999年，由于HTS的進(jìn)一步完善，每天的篩選量就高達(dá)(ɡāodá)100000種化合物。因此稱為超高通量篩選(ultrahigh—throughputscreening)這種新的飛躍，將大大加速新藥發(fā)現(xiàn)的速度。第五十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選pptHTS系統(tǒng)應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵在于必須具備相應(yīng)(xiāngyīng)的新藥篩選模型。近年來(lái)以基因表達(dá)產(chǎn)物為模型建立的新藥篩選模型為HTS的應(yīng)用提供了有利條件。如根據(jù)人類重要疾病的種類，以每種疾病可能涉及的基因及每種基因產(chǎn)物在致病過(guò)程中可能與之相關(guān)的蛋白相互作用數(shù)目計(jì)算，預(yù)計(jì)基因組研究的結(jié)果可提供5000～10000種分子藥靶，靶位數(shù)目將超過(guò)以往的20余倍。第五十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt二、計(jì)算機(jī)虛擬篩選

計(jì)算機(jī)虛擬篩選(insilicoscreening/virtualscreening)：主要用于限定(減少)提交生物學(xué)篩選的化合物數(shù)量和結(jié)構(gòu)特征。它是綜合(zōnghé)計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)等多學(xué)科的一種篩選優(yōu)篩(focusedscreening)策略。（1）它覆蓋了計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)的大部分研究領(lǐng)域，從組合化學(xué)庫(kù)的合理設(shè)計(jì)到三維結(jié)構(gòu)化學(xué)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)產(chǎn)生；第五十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt（2）從庫(kù)中分子結(jié)構(gòu)相似性分類到化合物是否具備藥物(yàowù)類似性的快速預(yù)測(cè)；（3）從對(duì)系列化合物三維定量構(gòu)效關(guān)系研究與藥效團(tuán)的構(gòu)建，到藥物分子與受體相互作用的精確計(jì)算機(jī)模擬。其目的是在大量化合物樣品庫(kù)中挑選出能代表分子多樣性和藥物類似性的分子，作為候選先導(dǎo)化合物進(jìn)行生物學(xué)篩選，從而大大減少藥物開(kāi)發(fā)的消耗和縮短藥物開(kāi)發(fā)的周期。第五十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第四節(jié)藥物作用的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系經(jīng)過(guò)大規(guī)模篩選后的先導(dǎo)(xiāndǎo)化合物進(jìn)入藥物開(kāi)發(fā)階段。這一階段包括：藥效學(xué)研究藥代動(dòng)力學(xué)研究安全性評(píng)價(jià)和臨床試驗(yàn)等步驟。第五十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt這一過(guò)程最大的特點(diǎn)：耗時(shí)又耗資，且常常是幸存者寥寥無(wú)幾。尤其是在臨床試驗(yàn)中被淘汰(táotài)出局的為多數(shù)。分析其原因:缺乏對(duì)藥物的毒理機(jī)制深入了解缺乏有效的臨床前安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)。蛋白質(zhì)組學(xué)的出現(xiàn)及時(shí)有效地彌補(bǔ)了這塊空白。第五十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt一、臨床前安全性評(píng)價(jià)人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)組學(xué)在藥物毒理機(jī)制研究中的重要性。蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫(kù)能根據(jù)蛋白質(zhì)點(diǎn)的強(qiáng)度反映一種疾病的過(guò)程(guòchéng)變化或?qū)σ唤M藥物反應(yīng)的變化。蛋白質(zhì)可以用作藥物反應(yīng)或疾病的替代標(biāo)志。環(huán)孢素A造成嚴(yán)重的腎毒性原因的探明是蛋白質(zhì)組學(xué)在藥物毒理機(jī)制研究中成功應(yīng)用的一個(gè)很好的例子。第五十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt環(huán)孢素A是一種應(yīng)用廣泛的免疫抑制劑被成功地用于器官移植手術(shù)中和自身免疫疾病的治療中但應(yīng)用中也伴隨著許多副作用，其中最值得注意的是腎毒性。用環(huán)孢素A處治后最明顯的結(jié)果是:部分蛋白點(diǎn)消失，這些蛋白點(diǎn)后來(lái)從大鼠腎臟蛋白質(zhì)模式中被鑒定(jiàndìng)為calbindin-D的28kDa蛋白。使用酶聯(lián)免疫吸收劑分析的進(jìn)一步研究證實(shí)，大鼠腎臟中calbindin-D的28kDa蛋白量持續(xù)減少。第六十頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt這種減少伴隨著尿鈣排泄物和皮層脊髓管內(nèi)石灰化的增加(zēngjiā)。如果calbindin-D28kDa蛋白扮演鈣運(yùn)輸?shù)拇龠M(jìn)器和鈣緩沖器的角色，觀察到的效應(yīng)就能得到解釋。

環(huán)孢素A毒性標(biāo)志物的鑒定，為其毒效提供了可靠的說(shuō)明.這是蛋白質(zhì)組與其他的技術(shù)結(jié)合的成功應(yīng)用結(jié)果。第六十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。精選ppt第二個(gè)生物標(biāo)記蛋白質(zhì)成功鑒別的例子來(lái)