靶點(diǎn)人才

今天網(wǎng)上看到一則消息說(shuō)上海列出“十四五”緊缺人才名單，其中包括藥物靶點(diǎn)研究人才。要求具有生化、計(jì)算生物學(xué)、分子生物學(xué)等背景，這類人才緊缺程度被列為最高等級(jí)的“十分緊缺”。我國(guó)新藥發(fā)現(xiàn)過(guò)去幾年雖然有了翻天覆地的改進(jìn)，但真正首創(chuàng)藥物、即靶向全新靶點(diǎn)的藥物還是十分罕見(jiàn)。盡管中國(guó)企業(yè)發(fā)現(xiàn)了很多新分子藥物，但靶點(diǎn)來(lái)源多依賴西方藥廠的探索。鑒于靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)是新藥發(fā)現(xiàn)的第一步、其中涉及的內(nèi)容沒(méi)有產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的讀者未必清楚，今天我們聊一下這個(gè)鮮為人知的關(guān)鍵一步。

藥源解析

靶點(diǎn)對(duì)于整個(gè)制藥工業(yè)來(lái)說(shuō)都是個(gè)相對(duì)年輕的概念，一般認(rèn)為這個(gè)概念開(kāi)始于70年代James Black開(kāi)發(fā)H2受體拮抗劑。此前新藥發(fā)現(xiàn)依賴整體動(dòng)物的表型改變或民間使用天然物質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)。隨著分子生物學(xué)和合成化學(xué)的快速發(fā)展，根據(jù)一個(gè)靶點(diǎn)在疾病發(fā)生中的作用而進(jìn)行所謂的理性藥物設(shè)計(jì)成為可能。靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和確證有多種途徑，但都是一個(gè)漫長(zhǎng)復(fù)雜的過(guò)程。優(yōu)質(zhì)靶點(diǎn)并非長(zhǎng)得就像金元寶、一眼就能認(rèn)出來(lái)，而更像是有一定含金量的砂礦、需要各種鑒定測(cè)試才能知道含金量有多少，即使PD-1這樣現(xiàn)在令六宮粉黛無(wú)顏色的靶點(diǎn)也是多年養(yǎng)在深閨無(wú)人知。

最可靠的靶點(diǎn)來(lái)源是人體基因?qū)W數(shù)據(jù)，尤其是有一定量效關(guān)系的靶點(diǎn)。這個(gè)辦法最經(jīng)典的成功案例是PCSK9，但這類靶點(diǎn)十分罕見(jiàn)。純合子PSCK9缺失人群LDL水平極低、但無(wú)其它癥狀，說(shuō)明徹底抑制這個(gè)蛋白可以高強(qiáng)度降脂但無(wú)嚴(yán)重副作用。雜合子PSCK9缺失人群LDL水平也低于正常人，而PSCK9功能增強(qiáng)變異則血脂高于正常人。更多的靶點(diǎn)來(lái)自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)比如基因敲除、敲低、敲入等技術(shù)可以看到細(xì)胞或動(dòng)物表型變化，這樣可以把某個(gè)基因缺失與某個(gè)疾病關(guān)聯(lián)起來(lái)。類似的技術(shù)包括RNA敲低、抗體阻斷等。現(xiàn)在CRISPR技術(shù)可以大規(guī)模系統(tǒng)敲低大量基因而可以作為體內(nèi)篩選技術(shù)，比如腫瘤細(xì)胞可以隨機(jī)敲除大量基因（但在單細(xì)胞水平只有一個(gè)基因被敲除）、接種到動(dòng)物宿主可以跟蹤腫瘤細(xì)胞缺失哪些基因?qū)е略谀[瘤組織中消失。

另一個(gè)發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)的技術(shù)是先找到引起目標(biāo)表型變化的化合物，然后再找它的分子靶點(diǎn)。比如化合物A能抑制腫瘤增長(zhǎng)，但你不知道分子機(jī)理。這時(shí)候化學(xué)生物學(xué)就有了用武之地，現(xiàn)在有很多技術(shù)可以找到化合物在細(xì)胞內(nèi)與哪些蛋白結(jié)合。比如你可以用點(diǎn)擊化學(xué)片段標(biāo)記你的化合物，然后用點(diǎn)擊化學(xué)的另一個(gè)片段與biotin偶聯(lián)在一起，這樣你可以通過(guò)點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)在整個(gè)蛋白組中撈出與化合物結(jié)合的蛋白。你也可以用高活性反應(yīng)基團(tuán)標(biāo)記化合物，標(biāo)記化合物進(jìn)入細(xì)胞后你再啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)（多數(shù)光啟動(dòng)）、該基團(tuán)可以插入周圍蛋白的C-H鍵。另外也有在細(xì)胞水平測(cè)試蛋白熱穩(wěn)定性的TSA實(shí)驗(yàn)可以看出細(xì)胞中哪些蛋白在加入化合物后熱穩(wěn)定性增加，這通常意味著與化合物有了一定程度的結(jié)合。類似的技術(shù)還有細(xì)胞內(nèi)FRET測(cè)試如Nanobret。

找到了一個(gè)差不多的靶點(diǎn)不等于就能以身相許了，藥物和靶點(diǎn)要有一個(gè)長(zhǎng)期相互了解的過(guò)程。早期藥物發(fā)現(xiàn)通常缺東少西，化合物都是沒(méi)有優(yōu)化過(guò)的愣頭青、而評(píng)價(jià)化合物的體系也漏洞百出。這個(gè)時(shí)期非常容易出現(xiàn)化合物埋怨靶點(diǎn)、靶點(diǎn)埋怨化合物的情況，進(jìn)入雞生蛋、蛋生雞的死循環(huán)。如同蛋-雞體系是從單細(xì)胞生物演化而來(lái)，早期新藥發(fā)新也是一個(gè)靶點(diǎn)與藥物共同成長(zhǎng)的過(guò)程。

除了成藥性差一個(gè)靶點(diǎn)功能不容易用藥物確證外，物種差異也是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。比如一個(gè)蛋白在人體與某個(gè)疾病高度相關(guān)，但實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或者沒(méi)有這個(gè)蛋白、或者有但是功能不完全與人體一致或序列有較大差異。這種情況會(huì)讓新藥開(kāi)發(fā)增加不確定性，因?yàn)樗幬锘蛘邿o(wú)法在動(dòng)物模型評(píng)價(jià)、或者需要找到在人和動(dòng)物蛋白活性類似的化合物。如果再有同源蛋白選擇性的干擾則難度更大，因?yàn)槟阈枰业揭粋�(gè)對(duì)人和動(dòng)物蛋白A1活性都很好（因?yàn)槎咝蛄杏胁町愃杂须y度）、同時(shí)對(duì)高度相似的A2活性都很差的化合物，如11HSD就是這么個(gè)高難靶點(diǎn)。有時(shí)候你要用基因敲入技術(shù)人為引進(jìn)一個(gè)人的基因序列，如當(dāng)年RIPK1抑制劑發(fā)新就用了這個(gè)技術(shù)。

一旦一個(gè)靶點(diǎn)在二期臨床得到確證那么針對(duì)這個(gè)靶點(diǎn)的藥物設(shè)計(jì)就變得非常簡(jiǎn)單，這是為什么很多人愿意做me-too藥物的原因。上面提到的所有技術(shù)障礙從這以后都不存在了，當(dāng)然你會(huì)面臨一個(gè)更大的障礙、那就是在市場(chǎng)上如何銷售這個(gè)遲到的新藥。