目标瞄准功能及应用高效化的基础研究

□科学时报记者 潘锋

    目前，世界上所开展的所有最尖端、最先进的重大疾病治疗方法，如艾滋病、肿瘤等均与生物大分子药物有关，欧、美、日等国家均认同生物大分子药物将是21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一。在日前举行的以“生物大分子药物高效化的基础研究”为主题的第282次香山科学会议上，与会学者就如何通过多学科交叉合作，实现生物大分子药物的高效化等基础科学问题进行了研讨。

    服务重大疾病防治

    会议执行主席、天津大学化工学院长江学者讲座教授杨志民作了题为《生物大分子药物高效化的意义与研究展望》的评述报告。杨志民说，生物大分子药物包括多肽、蛋白质、抗体等，目前主要用于治疗肿瘤、艾滋病、心脑血管病等重大疾病。生物大分子药物的主要优点是，对反应物的选择性及作用具有其他药物无法比拟的高效性；大部分生物大分子药物，如酶类或基因药物等均具有可反复作用的药物活性；大部分生物大分子药物易于用生化方法大量生产；生物大分子药物一般均具有高水溶性，因此易于制备成各型液态药剂。

    中国工程院院士、天津医科大学教授郝希山介绍说，近年来，随着对肿瘤研究的不断深入，肿瘤的生物治疗及靶向治疗正日渐成为一个活跃的研究领域，生物大分子药物作为最有发展前途的肿瘤治疗手段之一，已在肿瘤治疗中得到广泛应用。

    我国高度重视对生物大分子药物的研究，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中已将“蛋白质药物”列入第四项“重大科学研究计划”中；将“释药系统创制关键技术”列入重点领域中的第八项“人口与健康”的发展思路中，并将生物大分子药物防治的心脑血管病、肿瘤等疾病列入“重大非传染疾病的防治”中。

    效果尚难令人满意

    与会专家认为，目前生物大分子药物的应用面临诸多问题，导致其不能有效甚至完全不能发挥其应有的疗效和作用。这些问题包括：对靶向的疾病组织和正常组织缺乏选择性，这样会导致严重的毒副作用；非人源类生物大分子药物均存在免疫原性，并易被大量循环系统酶所降解；绝大部分生物大分子药物无法进入细胞发挥疗效。生物大分子药物结构复杂，容易发生结构变化，造成活性降低、免疫原性增强。并且，生物大分子药物存在多晶型、多构象、多尺度和聚集态复杂性等问题，限制其生物活性优化及其使用效率。此外，缺乏生物大分子药物的高通量分析技术，难以进行高效的筛选研究。而生物大分子药物在组织器官、细胞和分子水平与机体作用的机理不明，难以评价和预估在生物体内的活性及效果等，也成为制约其发展的瓶颈。

    会议执行主席、中国工程院院士、中国医学科学院医药生物技术研究所研究员甄永苏介绍了抗体靶向药物的研究进展。单克隆抗体治疗药物治疗肿瘤的实验研究表明，这种治疗方法对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用。然而，由于治疗肿瘤的抗体需要量极多等因素，目前的生物工程生产比较困难，因而其生产成本及价格均非常高。同时，抗体药物治疗肿瘤存在药物进入肿瘤组织内部困难等问题，目前应用其治疗大体积实体肿瘤的疗效仍不理想。

    创新药物传送系统

    杨志民认为，目前药物使用中存在的一个共同问题是，任何新药一旦在合成后，它的各种物理及化学特性就被固定，无法更改；并且由于药物本身对靶向的疾病组织和正常组织缺乏选择性，目前解决的唯一方法就是利用“药物传送系统”，通过特殊创新设计的药物传送系统来降低所产生的毒副作用，延长体内有效时间。生物大分子药物同样如此。

    自20世纪80年代起，各种形态的药物传送系统就开始蓬勃发展起来。而释药系统也从初期的缓释给药系统，逐渐发展为改良型的控制缓释系统，直到近期革新型的智能化控释系统，包括运用脂质体、微囊、纳米微球等载体的靶向传送方式。由于生物大分子药物分子结构复杂等原因，目前在使用载体传送药物的过程中，可能会导致因环境和载体材料的影响而丧失药物活性，或是无法从载体中完全释放出来的问题。因此，在创新生物大分子药物高效化过程中，除了致力于传送系统的设计与构建外，药物本身的结构稳定性以及在分离纯化过程中的高活性恢复也是需要重点考虑的问题。

    杨志民表示，生物大分子药物已被全球公认为21世纪药物研究开发中最具尖端性及前沿性的研究领域，中国在发展创新药物传送系统的主要内容时，应考虑朝生物大分子药物高效化研究的方向进行。目前，全球释药系统市场上在针对生物大分子药物高效化的传送系统方面的进展都基本处在起步阶段，将生物大分子药物的功能及应用高效化的基础研究列入国家重点研究计划之一，将有助于凝聚国内外医药领域的科研专家与精英，实施重点跨越和突破，全面推动跨部门、跨学科、跨专业的交叉综合科学与技术的发展。
(来源：科学网)