新药研发(四)|先导化合物上篇:苗头化合物的来源与发现

2023
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郑在说药
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“大家好,这是我在这里的第 4 篇原创文章,上一期我们介绍了体外筛选模型的类型和选择,详细介绍了七种常见的体外筛选模型,当确定了适合试验目的的模型后就要开始先导化合物(Lead compounds)筛选了,而先导化合物又是从苗头化合物(Hit compounds)而来,那么苗头化合物又是从何而来呢?这一期我们将继续探索新药研发的神奇领域,先导化合物上篇:苗头化合物的来源与发现。”

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▲ 全文大纲

1.引言

在浩瀚的大自然里,有一种神秘的物质,令人充满好奇与期待,那就是今天的主角——苗头化合物。它犹如海洋中的宝藏,尽管隐藏在深海之中,但一旦被发现,便可能为疾病的治疗带来希望。那么,苗头化合物究竟从何而来?它为何如此特别?本文将深入探讨苗头化合物的前世今生。

1.1 神秘的起源

苗头化合物,这个看似神秘的存在,其实并不缺乏现实的例证。以紫杉醇为例,这种天然产出的苗头化合物,在1971年首次从红豆杉的树皮中分离出来,以其独特的抗癌活性,成为了全球科学家们关注的焦点。再比如大名鼎鼎的青蒿素,是屠呦呦教授从黄花蒿中发现并提炼出的抗疟药物,它的出现,拯救了数以百万计的生命。这些真实的案例告诉我们,苗头化合物的来源广泛而多样,从植物、微生物到矿物质,都可能成为它们的来源。

1.2 统计数据揭示的真相

然而,苗头化合物的发现并非易事。在过去的几十年中,科学家们从自然界中分离出的苗头化合物数量屈指可数。据统计,自1940年以来,只有不到1%的天然产物被成功转化为临床使用的药物。这其中,苗头化合物占据了重要的地位。

1.3 不断探索的脚步

尽管困难重重,科学家们从未停止过对苗头化合物的探索。偏远山林的植物、荒芜沙漠的动物、看不见但无处不在的微生物以及意想不到的金属等等都可能是苗头化合物的起源。这种对未知领域的探索精神,正如古人云:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。

1.4 科技的力量

随着科技的发展,计算机辅助药物设计、人工智能等先进技术的应用,也为苗头化合物的发现和研究提供了新的途径。这些技术可以帮助科学家们更快速、更准确地预测和识别潜在的苗头化合物。例如,通过人工智能算法,我们可以从大量的天然产物中筛选出有可能成为苗头化合物的分子。这无疑大大提高了研发的效率和准确性。正如古人云:“工欲善其事,必先利其器。”科技的力量,正是推动我们走向成功的强大工具。

1.5 任重且道远

苗头化合物的探索和研究是一项长期而艰巨的任务。正如大海中的宝藏需要勇敢的探险家去发现一样,我们需要更多的科学家们投入到这个领域中来。只有通过不断的努力和探索,我们才能让更多的苗头化合物从自然界中走出来,为人类的健康保驾护航。而我写这篇文章也是希望为这一事业贡献绵薄之力,普及相关知识,让更多的有识之士加入这个行列,为中华民族不断崛起的新药研发大业添砖加瓦。

正    文

2. 天然来源的苗头化合物

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2.1 植物来源

古有神农尝百草,便是古人对自然界的植物的深入探索和尝试。自古以来,人类便在自然界中寻找着各种可能的治疗疾病的方法。很多苗头化合物就隐藏其中,等待我们去探索和发现,主要有植物本体和植物提取物两种来源。

2.1.1 植物本体

植物本体(根、茎、叶、花及果实等)作为中医药中最原始的原料被广泛应用,以其为苗头开发各种中成药是中医学中的常见做法。由于中成药非常繁多,这里就举个有点传奇色彩的例子:中药四大保密配方之一的“六神丸”。

早在20世纪初,中国仍处于西方列强侵略和国内动荡时期,医疗资源匮乏,疾病横行。当时,由雷允上药铺创始人雷允上先生创制的六神丸,因其神奇的疗效而迅速在民间流传。然而,由于当时的技术条件限制,人们对六神丸的成分和作用机理并不了解。随着新中国成立后的改革开放,科技水平不断提升,中医药研究也取得了长足的进步。科研人员开始对六神丸进行深入的研究。他们发现,六神丸的主要成分有牛黄、麝香、蟾酥、雄黄、冰片和珍珠等,这些成分能够增强人体免疫细胞的活性,增强人体免疫力。

中华医学博大精深,以植物本体为原材料开发了无数治病救人的中成药配方,为人类留下了宝贵的医学财富,同时也是中药开发苗头药材的源泉。

2.1.2 植物提取物

相较于植物本体而言,植物提取物则是对其进一步的加工,提取物中包含了植物的各种生物活性成分。这些提取物往往具有药效明确、毒副作用小等优点。从植物提取物中获得苗头化合物是个不错的选择,一般来说其包含以下步骤:

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  • 活性植物的选择:选择具有药效的植物进行提取,这通常通过已有的文献资料,或者对植物的传统药用价值的了解。选择的植物应具有明确的药效,且其活性成分应易于提取。

  • 提取工艺的设计:根据植物的特性和所需提取的化合物类型,设计合适的提取工艺,包括溶剂的选择、提取温度、压力、时间等参数的设定。

  • 分离纯化:通过各种色谱技术(如硅胶色谱、反相色谱等)和结晶技术,将提取物中的各种化合物分离出来。这一步的目标是得到单一的化合物或尽量纯的化合物。

  • 生物活性测试:对得到的化合物进行生物活性测试,以确定其是否具有预期的药效,这就需要使用上一章介绍的各种体外筛选模型进行实验。

  • 结构鉴定:使用各种光谱技术(如紫外和红外光谱、质谱、核磁共振等)对得到的化合物的结构进行鉴定,这是确定化合物结构的关键步骤。

从植物中提取获得的苗头化合物有很多成功案例,比如青蒿素(Artemisinine)、紫杉醇(Taxol)、 阿司匹林(Aspirin)以及喜树碱(Camptothecin)等著名例子。

这里就以喜树碱为例,它是一种具有抗癌作用的物质,其发现于20世纪60年代。当时,科学家们从中国和印度的一种植物——喜树中提取了一种名为喜树碱的物质。最初被发现时,它是一种有效的抗癌物质。但是,它在体内代谢很快,因此需要频繁给药才能保持其抗癌活性。后来,科学家们对喜树碱进行了改进,并开发了一种名为伊立替康(Irinotecan)的药物。伊立替康是喜树碱的水溶性衍生物,它在体内代谢较慢,因此可以减少频繁给药的必要性。

以喜树碱为基础衍生的药物还有拓扑替康(topotecan)和贝洛替康(belotecan),均已被批准用于癌症治疗。由此可知,从植物提取物中发现苗头化合物已经有很多成功案例,是一个非常常见且重要的苗头化合物来源。

2.2 动物来源

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在这个多元化的世界里,动物的种类繁多,其独特的生理机制使得它们成为苗头化合物的丰富来源。这些化合物有的来自有毒动物,有的来自昆虫,有的来自哺乳动物。这些苗头化合物为人类提供了新的药物研发方向和疾病治疗手段,展示了生物多样性的巨大潜力和价值。

2.2.1 有毒动物

人类利用动物毒素治疗某些疾病有着悠久的历史。自古以来,人们就已经发现,从某些特定动物身上提取的毒素可以用于治疗其他动物或人类疾病。这种治疗方法在许多文化中都有记录,包括中国、印度、南美洲和非洲。下面是目前已经上市的动物毒素类药物:

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2.2.2 昆虫

昆虫作为中药材在中医中应用非常广泛,这也是中医的独具特色。中医认为,昆虫药具有滋补强壮、散风止痛、活血祛瘀等多种功效,因此被广泛应用于治疗各种疾病。下表就是常见的昆虫入药的例子:

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2.2.3 哺乳动物

来源于哺乳动物的苗头化合物在早期大多是从生物组织中提取而来的。然而,随着科技的发展,现在大部分的此类化合物已经可以通过人工合成或重组来得到。下表是一些常见的从哺乳动物组织中发现的苗头化合物:

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人工合成或重组是一种更可靠、更可控制的方法,可以大大减少药品生产中的杂质,提高药品的质量和安全性。此外,通过人工合成或重组,可以更容易地制造出具有更高活性和更低毒性的药品,从而更有效地治疗疾病。 

然而,从生物组织中提取苗头化合物也有其优点。例如,从生物组织中提取的苗头化合物可以保持其天然的结构和功能,从而更容易被人体接受和利用。笔者工作中就遇到过类似案例,一些蛋白类的化合物由于其糖基化修饰非常复杂,目前重组技术还难以克服这一影响蛋白质活性的关键问题,导致人工重组合成的蛋白质无法重现天然结构的活性。

2.3 微生物来源

微生物,这些微小的生命形式尽管体积微小,却蕴藏着无尽的可能性。在微生物的王国里,隐藏着许多具有独特特性和功能的化合物,提供了海量的苗头化合物。这些化合物可能是在微生物的代谢过程中产生的,也可能是微生物为了应对环境压力而产生的。它们具有独特的化学结构,使得它们能够在生命体内发挥独特的功能。同时对于很多疫苗而言,微生物本体就是苗头化合物用来制备灭活苗或者减毒活疫苗。 

 微生物来源的苗头化合物具有广泛的应用价值,它们不仅在医药领域发挥了重要作用,还被广泛应用于农业、食品、环保等领域。例如,一些苗头化合物具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性,为人类提供了新的治疗策略。另一些则具有调节植物生长、增强作物抗逆性等作用,为农业生产提供了新的可能。

 微生物的多样性以及它们在自然界中的广泛分布,使得此类苗头化合物的来源非常丰富。从土壤中的细菌到海洋中的古菌,都有可能产生我们尚未发现的苗头化合物。

2.3.1 代谢产物

微生物在生长和繁殖过程中会产生一系列的代谢产物,这些产物可能是目前苗头化合物最常见的来源。微生物的代谢产物包括抗生素、多肽、酶和其他许多有用的化合物,这些化合物可能具有抗菌、抗肿瘤、免疫调节等重要功能。 

 微生物产生代谢产物的机制是复杂的,但主要是通过一系列酶的作用来完成的。这些酶可以催化底物进行各种化学反应,从而产生不同的代谢产物。微生物的代谢产物种类繁多,不同的微生物产生的代谢产物也不同。下表是常见的来源于微生物代谢产物的苗头化合物:

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2.3.2 病原体疫苗

致病微生物自身恰恰就是预防疾病的重要武器,它们以自身的存在,提醒我们疾病的威胁,并激发我们免疫系统的抵抗。自然界中的微生物有些是有害的,有些则是有益的,其中有害的我们称之为病原体。

病原体,顾名思义,就是能够引发疾病的微生物。然而,这些病原体并非全然的恶意。相反,他们是我们生命演化过程中的重要参与者,是我们免疫系统不断进化的驱动力。这是因为,这些病原体在我们的生命历程中扮演了重要的角色,帮助我们学习如何对抗疾病,让我们对某些疾病产生免疫力。 

 为了更好地理解这一点,我们需要深入探讨一下疫苗的制备过程。许多疫苗是由病原体灭活或减毒制备而成的。灭活是指消除病原体中的活性成分,使其失去致病能力;而减毒则是降低病原体的致病力,但仍保留其免疫原性。这两种方式都能使我们获得对某种疾病的免疫力,而不用担心感染该疾病。在这个过程中,病原体自身的分子结构和生物学特性成为了疫苗研发的关键。这些病原体虽然本身具有致病性,但当它们被灭活或减毒处理后,就成为了激发我们免疫反应的“苗头化合物”。

换句话说,这些病原体在疫苗中扮演了“教练”的角色,帮助我们的免疫系统学习如何识别和对抗真正的病原体。因此,致病微生物并非单纯的疾病源头,它们也是预防疾病的工具。正是由于它们的存在,我们才能不断进化出更强大的免疫系统,保护我们免受疾病的侵害。这种微妙的平衡和互动关系,让我们对生命与健康有了更深的理解。 

重要的是,我们需要认识到致病微生物的价值。虽然它们可能引发疾病,但它们也是生命多样性的体现。正是由于这些微生物的存在,我们的生态环境才能保持平衡。同时,它们也为我们提供了宝贵的进化机会。因此,我们应该以一种更为全面和深入的视角来看待致病微生物。它们不仅是疾病的原因,也是我们预防和治疗疾病的工具。我们日常常见的很多疫苗都属于此类,常见的灭活疫苗包括:“口罩”灭活苗,灭活流感疫苗、灭活脊髓灰质炎疫苗、灭活乙肝疫苗、灭活狂犬疫苗等;而减毒活疫苗则包括:麻疹减毒活疫苗、风疹减毒活疫苗、腮腺炎减毒活疫苗、水痘减毒活疫苗等。

2.4 矿物来源

矿物质是生命不可或缺的一部分,它们不仅在维持生命过程中起到关键作用,还对预防和治疗疾病具有重要意义。其中,矿物质也是苗头化合物的重要来源之一,一些微量元素补充剂以及抗癌药物就来源于矿物。

2.4.1 微量元素类

首先,我们需要明确一点,补充微量元素的来源不一定是药品,也可以来自食物、饮料等自然来源。但是,由于现代人生活节奏快,饮食结构单一,因此药品成为了一种重要的补充微量元素的方式。

:铁对于血红蛋白的生成和免疫系统的维护有着重要作用。缺铁会导致贫血、免疫力下降等问题。常见的铁补充剂包括硫酸亚铁、富马酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等。这些药品可以改善贫血症状,提高人体免疫力。

:锌对于免疫系统的维护、伤口愈合、视力维护等方面有着重要作用。缺锌会导致生长迟缓、食欲不振、免疫功能下降等问题。常见的锌补充剂包括硫酸锌、葡萄糖酸锌、醋酸锌等。这些药品可以改善食欲不振、促进生长发育等症状。

:钙是人体中含量最多的矿物质,对于骨骼和牙齿的发育、神经传导等方面有着重要作用。缺钙会导致骨质疏松、骨折等问题。常见的钙补充剂包括碳酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙等。这些药品可以改善骨质疏松等症状,提高骨骼健康水平。

:硒是一种具有抗氧化作用的微量元素,可以抵抗自由基对细胞的损害,预防癌症、心血管疾病等疾病的发生。缺硒会导致免疫力下降、癌症风险增加等问题。常见的硒补充剂包括亚硒酸钠、硒酵母等。这些药品可以增强免疫力,预防癌症等疾病的发生。 

除了以上几种常见的微量元素补充剂外,还有许多其他种类的补充剂,如镁、铜、锰等。这些微量元素在人体中发挥着重要的作用,但是过量摄入也会对身体造成损害,元素虽好,可不要贪杯哦~

2.4.2 铂类

许多药物中含有铂元素,并且一些以铂为基本结构的化合物,如顺铂、卡铂等已被广泛应用于临床治疗各种癌症。这些药物的作用机制主要是干扰DNA的复制和转录,从而有效杀死癌细胞。下面我们就来探讨一下来源于矿物质铂的苗头化合物有些什么,以及相关的药品有哪些。

顺铂(cisplatin):顺铂是最早用于临床的铂类药物,它能够与DNA中的碱基发生交叉联结,抑制DNA复制,从而有效抑制肿瘤生长。顺铂被广泛应用于卵巢癌症、膀胱癌等多种癌症的治疗。

卡铂(carboplatin):卡铂是另一种常见的铂类药物,与顺铂相比,卡铂的肾毒性更低,因此更适合肾功能不全的患者使用。卡铂被广泛应用于卵巢癌、肺癌、食管癌等多种癌症的治疗。

奥沙利铂(oxaliplatin):奥沙利铂是第三代被广泛使用的铂类药物,它通过产生烷化剂作用于DNA,从而抑制DNA的合成和修复。奥沙利铂主要用于结肠癌、胃癌等消化道肿瘤的治疗。 

 除了以上三种药物外,还有许多以铂为基础的苗头化合物正在被研发和试验阶段。这些药物在抗癌谱、毒副作用、药代动力学性质等方面各有特点,为癌症治疗提供了更多的选择和希望。

2.4.3 钌类

矿物质钌是一种罕见的元素,它具有许多独特的性质。近年来,科学家们发现它可以在电子、光学和化学等领域中发挥重要作用。其中,一些苗头化合物也就是基于钌元素开发的潜在药物正在被广泛研究。

 一种备受关注的苗头化合物是钌氮芥(Ruthenium nitrogen mustard)。这是一种将钌元素与氮芥结合的药物,具有强大的抗肿瘤活性。它能够破坏癌细胞的DNA,从而抑制肿瘤的生长。在临床试验中,钌氮芥对某些癌症显示出显著的治疗效果,如淋巴瘤和肺癌等。尽管该药物仍存在一定的副作用,但它的出现无疑为肿瘤治疗带来了新的希望。 

 另一种具有前景的苗头化合物是钌多肽(Ruthenium polypeptide)。这种药物利用了钌元素与多肽的结合,使其具有独特的生物活性。与传统的药物相比,钌多肽具有更高的生物相容性和更低的副作用。在动物实验中,它已经显示出对多种癌症的有效治疗能力,这种药物的研发无疑为癌症治疗开辟了新的途径。 

 除此之外,还有一些基于钌元素的抗生素类药物正在研发中。这些药物能够破坏细菌的细胞膜,从而杀死病菌。与传统的抗生素相比,它们具有更强的抗菌效果和更低的耐药性。这些新型药物的出现有望为抗生素领域带来突破性的创新。

2.5 细胞因子来源

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细胞因子(Cytokine)是一种能够调节人体免疫反应的物质,由免疫细胞产生。这些因子在人体内发挥着重要的作用,可以影响细胞的生长、分化、迁移和凋亡。因此,细胞因子成为了药物开发中的苗头化合物来源。

干扰素(Interferon)是最早被发现的细胞因子之一,也是被研究得最深入的药物之一。干扰素可以抑制病毒的复制和扩散,增强免疫细胞的活性,从而达到治疗病毒感染的目的。目前,干扰素已经被广泛应用于治疗丙肝、乙肝等病毒感染,疗效显著。

细胞集落刺激因子(CSF)是一种能够促进造血干细胞增殖和分化的细胞因子。通过应用细胞集落因子,可以促进骨髓中造血干细胞的增殖和分化,增加血液中红细胞、白细胞等免疫细胞的数目,从而达到治疗某些血液疾病的目的。

3. 虚拟来源的苗头化合物

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相较于天然来源的苗头化合物,虚拟来源的苗头化合物更具优势。虚拟筛选是一种基于计算机技术的筛选方法,可以在大量化合物中快速筛选出具有特定生物活性的苗头化合物。相比之下,天然来源的苗头化合物需要经过繁琐的提取、分离和纯化过程,而且往往产量较低,价格较高,无法满足现代医学和药物研发的需求。而虚拟筛选则可以在短时间内筛选出大量化合物,而且这些化合物可以通过计算机技术进行优化和改进,提高其生物活性和药效。此外,虚拟筛选还可以预测化合物的毒性和副作用,从而更好地了解化合物的安全性。因此,虚拟筛选来源的苗头化合物已经成为现代药物研发的重要来源之一。

3.1 虚拟筛选的分类

3.1.1 基于结构的虚拟筛选

基于结构的虚拟筛选利用目标分子的三维结构信息,通过计算机模拟预测分子与目标之间的相互作用。它包括配体结合部位的识别、靶点作用的热点分析、化合物库的虚拟筛选等。这种虚拟筛选方法需要目标分子的精确三维结构信息,但可以快速筛选大量化合物,提高研究效率。

3.1.2 基于配体的虚拟筛选

基于配体的虚拟筛选利用已知活性配体或类似结构配体的信息,通过计算机模拟预测新配体与目标之间的相互作用。它包括已知配体的结构-活性关系分析、新配体的设计和预测等。这种虚拟筛选方法不需要目标分子的结构信息,但需要已知活性配体的信息,且对新配体的预测性较差。

3.2 虚拟筛选的优劣势的分析

优势:

(1)高效性:虚拟筛选可以快速筛选大量化合物,提高了研究效率。 

(2)低成本:虚拟筛选不需要进行实际实验,降低了研究成本。 

(3)灵活性:虚拟筛选可以在没有实际样品的情况下进行,具有较强的灵活性。

(4)可重复性:虚拟筛选的结果可以通过计算机模拟重复验证,提高了研究的可靠性。

劣势:

(1)依赖于模型精度:虚拟筛选的准确性依赖于所使用的模型精度,如果模型误差较大,预测结果可能不准确。

(2)无法完全替代实际实验:虽然虚拟筛选可以提高研究效率,但无法完全替代实际实验,实验验证仍然是必要的。

4. 其他来源的苗头化合物

除了通过天然来源和虚拟筛选等途径来发现苗头化合物之外,还有其他途径可以用来发现苗头化合物。其中之一是通过老药新用。许多已经被批准的药物可以被重新利用,以治疗不同的疾病。这些药物可能已经经过了广泛的临床试验,因此它们的疗效和安全性已经得到了验证。通过将老药物用于新的用途,可以快速地进入临床试验阶段,同时减少了新药物开发的风险和成本。另一种发现苗头化合物的方法是通过研究免疫系统。免疫系统是人体自然防御机制的一部分,它可以识别和攻击外来病原体。通过研究免疫系统的反应和机制,科学家可以发现新的药物分子,这些分子可以增强免疫系统的功能,或者抑制某些不良的免疫反应。这些药物可以用于治疗各种疾病,包括癌症、自身免疫性疾病和感染性疾病等。下面就分别进行讲述:

4.1 老药新用

老药新用是一个非常经典的开发药物的方式。就像在咱们中国人常说的“变废为宝”,老药新用可以把原本已经被人遗忘的药品重新焕发新的价值。 

这里我要给大家分享一个非常著名的案例:阿司匹林。这个大家很熟悉吧!它原本是用来治疗疼痛和发热的。但是,科学家们发现它还可以预防心脏病和脑血管疾病。这个发现可不得了,阿司匹林一下子就从一种普通的止痛药变成了炙手可热的“神药”。现在,每年都有成千上万的人使用阿司匹林来预防心脏病。 

还有一些其他的案例,比如伟哥(西地那非)原本是用来治疗心脏病的,但是科学家们发现它还可以用来治疗男性性功能障碍。这个发现让伟哥成为了许多男性的“秘密武器”,也让制药公司从中赚得盆满钵满。

统计数据显示,老药新用的成功率相对较高。这是因为老药已经经过了初步的研发和临床试验,对药物的疗效和安全性有了基本的了解。在此基础上进行新的用途开发,就相对容易一些。而且,老药的供应链相对稳定,价格也相对较低,这也是老药新用的一个优势。“药不在新,有效则灵。”这正是老药新用的精髓所在。

4.2 免疫系统来源

免疫系统来源的苗头化合物在治疗领域中具有广泛的应用前景,其中包括治疗性抗体(Therapeutic antibody)和细胞免疫疗法(Cellular Immunotherapy)。

4.2.1 治疗性抗体

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抗体是人体免疫系统的重要组成部分,它们可以识别并攻击外部入侵者,保护人体健康。然而,近年来科学家们发现,抗体也可以成为药物研发苗头化合物的新来源,由此已经开发出了一些极具竞争力的药物。 

比如利妥昔单抗(Rituxan),这是一种针对CD20的单克隆抗体,被广泛应用于淋巴瘤和自身免疫性疾病的治疗。它通过与CD20结合,诱导细胞死亡,进而消灭肿瘤细胞或缓解炎症反应。据统计,全球已有超过30万人接受了Rituxan治疗,而且该药物在全球范围内销售额已超过50亿美元。可见其在临床应用中的重要性和广泛性。 

然后是英利昔单抗(Infliximab),它是一种针对肿瘤坏死因子(TNF)的单克隆抗体,被广泛应用于类风湿关节炎、强直性脊柱炎等炎症性疾病的治疗。Infliximab通过抑制TNF的作用,减少炎症反应,缓解疼痛和肿胀等症状。据统计,全球已有超过100万人接受了Infliximab治疗,而且该药物在全球范围内销售额已超过100亿美元。 

除了以上两种药物外,还有许多其他从抗体中发现的药物,如奥瑞组单抗(Ocrelizumab)(针对CD20的单克隆抗体,用于治疗多发性硬化症和类风湿关节炎)、阿达木单抗(Adalimumab)(针对TNF的单克隆抗体,用于治疗类风湿关节炎、银屑病等炎症性疾病)等。这些药物的成功研发和应用,不仅给患者带来了福音,也证明了从抗体中发现药物的可行性。

4.2.2 嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)

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CAR-T细胞是一种经过基因改造的T细胞,具有识别并攻击癌症细胞的能力。它为癌症治疗打开了一个全新的领域,特别是对于那些传统治疗方法无法有效治疗的病例。 

Kymriah,这是CAR-T细胞疗法的代表药物之一,用于治疗急性淋巴性白血病。这是一种在儿童和青少年中常见的血液癌症。在接受Kymriah治疗的患者中,有80%的人在3个月内看到了显著的病情改善。想象一下,这种药物让那些曾经被认为无法治愈的孩子们重新看到了希望,是不是令人振奋? 

另一个例子是Yescarta,它用于治疗一种名为弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的常见癌症。这种癌症会影响身体的各个部位,包括淋巴结、骨髓和大脑。Yescarta在临床试验中显示出了高达52%的总体缓解率,这意味着超过半数的患者看到了他们的肿瘤显著缩小或消失。这些是CAR-T细胞疗法的两个成功案例,但这项技术并不局限于这两种癌症。

事实上,CAR-T细胞正在被研究用于治疗各种不同类型的癌症,包括胰腺癌、肾癌、肺癌等。随着科学技术的不断发展,我们有理由相信,未来的癌症治疗将更加个性化,更加精准。总的来说,CAR-T细胞疗法在彻底改变我们对癌症治疗的看法。它让我们看到了一个充满希望和潜力的未来,一个由先进科技驱动的未来。这正是药物研发的魅力所在:不断探索、不断创新、不断突破

5. 各来源途径的优劣势分析

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苗头化合物来源的多样性是药物研发中的一抹彩虹,为新药发现工作添加了无尽的色彩和可能性。本文深入探讨了天然来源、虚拟筛选来源、老药新用以及抗体和细胞疗法等免疫系统来源的苗头化合物,现在对各种来源途径的优劣势进行分析:

5.1 天然来源优劣势

优势:最为常见的来源途径,自然界的生物多样性为人类提供了丰富的资源,这类化合物通常来自于植物、动物或微生物的提取物,具有丰富的化学结构和独特的生物活性,为新药研发提供了广阔的资源。

劣势:天然来源的苗头化合物往往产量有限,提取过程可能较为复杂,且受到地理位置、气候条件等因素的影响。

5.2 虚拟来源优劣势

优势:通过大规模的虚拟筛选,我们可以从数百万甚至数十亿的分子中快速找出具有潜在药效的苗头化合物,这种方法大大缩短了研发周期,降低了研发成本。

劣势:虚拟筛选是基于计算机模型进行的,而这些模型往往只能考虑有限的变量和因素。这可能导致预测结果与实际实验结果存在较大差异。此外,由于虚拟筛选通常缺乏足够的数据集进行训练和验证,因此预测准确性也受到限制。

5.3 老药新用优劣势

优势:许多老药由于其已知的药理作用和安全性,能够快速进入临床试验阶段;同时,通过新的用药方式或联合用药等方法,可以发现这些药物的新效用。

劣势:老药新用的化合物往往面临着专利问题,且已上市药物的市场价格竞争激烈。

5.4 免疫系统来源优劣势

优势:抗体和细胞疗法具有高度的靶向性和特异性,能够精确地攻击特定的细胞或分子靶点。

劣势:这类药物的开发和优化需要深入了解生物学机制和细胞行为,同时面临着免疫风暴等问题。

综上,苗头化合物的来源多种多样,每种来源都有其独特的优势和挑战。在药物研发过程中,我们需要综合考虑各种因素,包括化合物的生物活性、安全性、结构复杂性、研发成本等,来选择最合适的苗头化合物来源。同时,我们也应该积极探索新的药物发现技术和方法,以推动药物研发的创新和发展。

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End

参考文献

Berraondo, Pedro; Miguel F Sanmamed; MaríaC Ochoa; Iñaki Etxeberria; Maria A Aznar; José Luis Pérez-Gracia; María ERodríguez-Ruiz; Mariano Ponz-Sarvise; Eduardo Castañón and Ignacio Melero.2019. "Cytokines in Clinical Cancer Immunotherapy." British journal of cancer, 120(1), 6-15.

Bleicher, Konrad H; Hans-Joachim Böhm; Klaus Müller and Alexander IAlanine. 2003. "Hit and Lead Generation:Beyond High-Throughput Screening." NatureReviews Drug Discovery, 2(5), 369-78.

Frei, Angelo; Johannes Zuegg; Alysha G Elliott; Murray Baker; StefanBraese; Christopher Brown; Feng Chen; Christopher G Dowson; Gilles Dujardin andNicole Jung. 2020. "Metal Complexes as aPromising Source for New Antibiotics." Chemicalscience, 11(10), 2627-39.

Gambino, Dinorah and Lucía Otero. 2019."Metal Compounds in the Development of Antiparasitic Agents: RationalDesign from Basic Chemistry to the Clinic." Met. Ions Life Sci, 19, 331-58.

Hoffer, Laurent; Christophe Muller; Philippe Roche and XavierMorelli. 2018. "Chemistry‐Driven Hit‐to‐Lead Optimization Guided by Structure‐BasedApproaches." Molecular Informatics,37(9-10), 1800059.

Huggins, David J; Ashok R Venkitaraman and David R Spring. 2011. "Rational Methods for the Selection of Diverse ScreeningCompounds." ACS chemical biology,6(3), 208-17.

Keserű, György M and Gergely M Makara.2006. "Hit Discovery and Hit-to-Lead Approaches." Drug discovery today, 11(15-16), 741-48.

Löfås, Stefan. 2004. "Optimizingthe Hit-to-Lead Process Using Spr Analysis." Assay and drug development technologies, 2(4), 407-16.

Martis, EA; R Radhakrishnan and RR Badve. 2011. "High-Throughput Screening: The Hits and Leads of DrugDiscovery-an Overview." Journal ofApplied Pharmaceutical Science, (Issue), 02-10.

Neves, Bruno J; Rodolpho C Braga; Cleber C Melo-Filho; José TeófiloMoreira-Filho; Eugene N Muratov and Carolina Horta Andrade. 2018. "Qsar-Based Virtual Screening: Advances and Applicationsin Drug Discovery." Frontiers inpharmacology, 9, 1275.

Rothenaigner, Ina and Kamyar Hadian.2021. "Brief Guide: Experimental Strategies for High-Quality Hit Selectionfrom Small-Molecule Screening Campaigns." Slas Discovery: Advancing the Science of Drug Discovery, 26(7),851-54.

Shen, Jianhua; Xiaoying Xu; Feng Cheng; Hong Liu; Xiaomin Luo;Jingkang Shen; Kaixian Chen; Weimin Zhao; Xu Shen and Hualiang Jiang. 2003. "Virtual Screening on Natural Products for DiscoveringActive Compounds and Target Information." Current medicinal chemistry, 10(21), 2327-42.

Stahura, Florence L; Ling Xue; Jeffrey W Godden and Jürgen Bajorath. 2002. "Methods for Compound Selection Focused on Hits andApplication in Drug Discovery." Journalof Molecular Graphics and Modelling, 20(6), 439-46.

Trim, Carol M; Lee J Byrne and Steven A Trim. 2021. "Utilisation of Compounds from Venoms in DrugDiscovery." Progress in MedicinalChemistry, 60, 1-66.

Wunberg, Tobias; Martin Hendrix; Alexander Hillisch; Mario Lobell;Heinrich Meier; Carsten Schmeck; Hanno Wild and Berthold Hinzen. 2006. "Improving the Hit-to-Lead Process: Data-Driven Assessmentof Drug-Like and Lead-Like Screening Hits." Drug discovery today, 11(3-4), 175-80.

Zhu, Tian; Shuyi Cao; Pin-Chih Su; Ram Patel; Darshan Shah; Heta BChokshi; Richard Szukala; Michael E Johnson and Kirk E Hevener. 2013. "Hit Identification and Optimization in VirtualScreening: Practical Recommendations Based on a Critical Literature Analysis:Miniperspective." Journal ofmedicinal chemistry, 56(17), 6560-72.

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免疫系统,化合物,微生物,病原体,苗头,先导,新药,上篇,研发,药物,癌症,疾病,植物,细胞

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