蛋白質(zhì)藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析之一 http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=26638
蛋白質(zhì)藥物產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析之二
尋找藥物靶標(biāo)和掌握尋找技術(shù)是藥物研究真正的核心任務(wù),。蛋白質(zhì)組技術(shù)的迅速發(fā)展為系統(tǒng)地、規(guī)模化地尋找蛋白質(zhì)藥靶和蛋白質(zhì)藥物提供了強(qiáng)有力的武器,已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)大量新型藥靶的重要途徑和目前唯一的快捷方式,,這預(yù)示著蛋白質(zhì)藥物產(chǎn)業(yè)將孕育無(wú)限商機(jī)。
以往的尋找技術(shù)都是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和探索,,可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)藥物靶標(biāo)或僅僅一個(gè)功能蛋白,,就像用一根魚(yú)竿釣魚(yú)一樣,效率極低,。而蛋白質(zhì)組技術(shù)能夠用“撒網(wǎng)捕魚(yú)”的方式大規(guī)模,、高通量地發(fā)現(xiàn)功能蛋白和藥物靶標(biāo),從而從根本上改變藥靶和新藥的發(fā)現(xiàn)模式,,使藥物的發(fā)現(xiàn)由偶然走向必然,。
各方爭(zhēng)相投資
通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué),可獲得大量與疾病相關(guān)且可能用于疾病診斷與治療的候選蛋白質(zhì),。這些蛋白可以通過(guò)兩個(gè)途徑成為蛋白類(lèi)藥物:一是該蛋白本身具有治療效應(yīng),,可以成為藥物蛋白;二是該蛋白本身不具有治療效果,,但可以利用該蛋白篩選出相互作用的蛋白,,包括該蛋白的啟動(dòng)劑、抑制蛋白以及配體等,。因此,,可以說(shuō),蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展將決定藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)速度和產(chǎn)出規(guī)模,。
據(jù)Science統(tǒng)計(jì),,目前治療性藥物的作用靶點(diǎn)共483個(gè),其中80%以上都是蛋白質(zhì),。作用在這些靶點(diǎn)上的現(xiàn)有藥物大約有8000種,,相當(dāng)于發(fā)現(xiàn)一個(gè)藥物靶標(biāo)至少可以發(fā)現(xiàn)近20個(gè)藥物。隨著蛋白質(zhì)組和其它生物技術(shù)的快速發(fā)展,,大量功能蛋白和藥物靶標(biāo)將被發(fā)現(xiàn),,到2010年前后,,藥物作用靶標(biāo)數(shù)可能上升到5000種,那將導(dǎo)致數(shù)以萬(wàn)計(jì)的創(chuàng)新藥物的發(fā)現(xiàn),。
由于認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)組在新藥研發(fā)中的重要性,,各發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)爭(zhēng)先恐后紛紛投巨資全面啟動(dòng)此領(lǐng)域的研究。美國(guó)國(guó)立心肺血液研究所(NHLBI)投資1.57億美元,,研究蛋白質(zhì)組新技術(shù)及其在心,、肺、血液和睡眠等相關(guān)疾病中的應(yīng)用,;美國(guó)國(guó)立腫瘤研究所(NCI)和美國(guó)國(guó)家食品藥品管理局合作啟動(dòng)“癌癥蛋白質(zhì)組計(jì)劃”,。歐共體也先期資助酵母蛋白質(zhì)組研究,隨后在“第六框架計(jì)劃”中將蛋白質(zhì)組學(xué)研究列為優(yōu)先資助的重要領(lǐng)域,。英國(guó),、法國(guó)、德國(guó),、澳大利亞和日本等國(guó)也建立了多個(gè)蛋白質(zhì)組研究基地,,其中日本科學(xué)與技術(shù)委員會(huì)也已先期由政府出資逾1.6億美元開(kāi)展蛋白質(zhì)組研究。
蛋白質(zhì)組研究一經(jīng)出現(xiàn)就很快促進(jìn)以蛋白質(zhì)組研究為基礎(chǔ)的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成,,尤其是給制藥業(yè)帶來(lái)了無(wú)限的商機(jī),。世界藥業(yè)巨頭如默克、雅培,、拜爾,、杜彭、禮來(lái)等紛紛加大生物制藥研發(fā)投資,,開(kāi)展蛋白質(zhì)組相關(guān)研究,,以期獲得新型、高效益的治療藥物,。Ciphergen發(fā)展蛋白質(zhì)芯片技術(shù),,以此來(lái)篩選藥物靶標(biāo);ProteomeFactoryAG致力于神經(jīng)變性疾病和腫瘤蛋白質(zhì)組研究,,識(shí)別在疾病發(fā)生過(guò)程中的疾病標(biāo)志物;加拿大多倫多大學(xué)和葛蘭素史克合作啟動(dòng)一項(xiàng)總投資6800萬(wàn)美元,,為期3年的藥物蛋白組研究項(xiàng)目,。另外,GeneProt利用自己規(guī)模宏大的技術(shù)平臺(tái)聚焦于血漿蛋白質(zhì)組的研究,,最大限度地展示血漿中的蛋白質(zhì),;Cellzome描述了酵母蛋白質(zhì)組的功能圖譜,以蛋白質(zhì)相互作用為主導(dǎo)思路,,直接研究功能蛋白質(zhì)組,。
蛋白質(zhì)組研究同時(shí)給包括生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、分析儀器,、生物信息學(xué),、生化試劑等行業(yè)帶來(lái)了巨大商機(jī),使得這一源于生命科學(xué)研究的主題迅速立體化,,進(jìn)而產(chǎn)業(yè)化,。根據(jù)美國(guó)Frost&Sullivan咨詢公司的調(diào)查,預(yù)計(jì)2006年蛋白質(zhì)組相關(guān)產(chǎn)品全球市場(chǎng)總量不低于1500億美元,,2015年全球市場(chǎng)總量超過(guò)8000億美元,。
中國(guó)毫不示弱
我國(guó)蛋白質(zhì)組研究起步較早,已經(jīng)獲得蓬勃發(fā)展,,經(jīng)歷了最初僅國(guó)內(nèi)少數(shù)幾個(gè)單位參與,,到逐步發(fā)展、壯大,,最后走向世界,,在國(guó)際上占有一席之地的發(fā)展歷程。國(guó)家自然科學(xué)基金委于1998年設(shè)立了重大項(xiàng)目“蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)體系的建立”,。軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,、中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)研究所與湖南師范大學(xué)迅速啟動(dòng)了蛋白質(zhì)組研究,建立并分別組合了蛋白質(zhì)組研究的技術(shù)平臺(tái),;同時(shí)在國(guó)際上較早提出了功能蛋白質(zhì)組學(xué)的研究戰(zhàn)略,。2002年,由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,、復(fù)旦大學(xué)牽頭的國(guó)家“973”項(xiàng)目“人類(lèi)重大疾病蛋白質(zhì)組學(xué)研究”,、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院領(lǐng)銜的國(guó)家科技攻關(guān)重大專(zhuān)項(xiàng)“人類(lèi)重大疾病與重要生物功能相關(guān)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究”和由中科院上海生命科學(xué)院牽頭的國(guó)家“863”項(xiàng)目“蛋白質(zhì)組研究技術(shù)平臺(tái)的建立及其在癌癥研究中的應(yīng)用”先后啟動(dòng)。這些項(xiàng)目集中了國(guó)內(nèi)十余家優(yōu)勢(shì)單位,,針對(duì)嚴(yán)重影響我國(guó)人民健康的重大疾病和重要生命科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展了“重大疾病的比較蛋白質(zhì)組研究”和“重要生理,、病理體系的功能蛋白質(zhì)組研究”,我國(guó)臺(tái)灣投入1億美元啟動(dòng)了人類(lèi)衰老相關(guān)的蛋白質(zhì)組研究,。這些重大項(xiàng)目的開(kāi)展,,使我國(guó)蛋白質(zhì)組研究得以迅速發(fā)展,取得一系列重要成果,。
2002年11月,,在法國(guó)凡爾賽召開(kāi)的首屆國(guó)際蛋白質(zhì)組大會(huì)上,賀福初院士代表中國(guó)蛋白質(zhì)組科學(xué)界,,作了“人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組研究計(jì)劃”的大會(huì)報(bào)告,。大會(huì)一致同意正式啟動(dòng)“人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組研究計(jì)劃(HLPP)”,成立以賀福初院士為主席的HLPP國(guó)際執(zhí)行委員會(huì),,負(fù)責(zé)HLPP的啟動(dòng)與實(shí)施,。會(huì)議還決定2004年的蛋白質(zhì)組國(guó)際大會(huì)在中國(guó)北京召開(kāi),。2003年加拿大召開(kāi)的第二屆國(guó)際蛋白質(zhì)組大會(huì)進(jìn)一步?jīng)Q定中國(guó)為該計(jì)劃的唯一牽頭國(guó),賀福初院士為唯一主席,。“人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”作為“人類(lèi)蛋白質(zhì)組研究計(jì)劃”兩個(gè)首批行動(dòng)計(jì)劃之一,,目前已有16個(gè)國(guó)家的80多家實(shí)驗(yàn)室參加。這是第一個(gè)人類(lèi)組織/器官蛋白質(zhì)組計(jì)劃,,也是我國(guó)第一次領(lǐng)導(dǎo)的重大國(guó)際協(xié)作計(jì)劃,,為我國(guó)參與和領(lǐng)導(dǎo)大型國(guó)際協(xié)作起到了很好的示范作用,將為我國(guó)科技地位的提升做出更巨大的貢獻(xiàn),。
通過(guò)蛋白質(zhì)組技術(shù),,可獲得大量與疾病相關(guān)并可能用于疾病診斷與治療的候選蛋白質(zhì)。在獲得候選藥物蛋白后,,必須從分子水平,、細(xì)胞水平及整體水平闡釋該蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能、評(píng)價(jià)其作為藥物使用的可能性,,在此基礎(chǔ)上才能談得上“蛋白質(zhì)藥物開(kāi)發(fā)”,。這些技術(shù)包括:分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等基礎(chǔ)研究,;藥理學(xué),、藥效學(xué)及藥物代謝研究等等。只有通過(guò)大量相關(guān)配套的研究,,確定候選蛋白質(zhì)具有治療效果,、無(wú)顯著的毒副作用、具有合適的給藥途徑等特性后,,才能進(jìn)入新藥中試,、開(kāi)發(fā)研究。組建“蛋白質(zhì)組及蛋白質(zhì)藥物國(guó)家工程研究中心”,,促進(jìn)國(guó)內(nèi)蛋白質(zhì)藥物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,,使之成為生物高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的龍頭,是非常必要的,。