在以往的藥物設(shè)計中,常用針對單一分子靶點的高特異性和高活性化合物篩選的策略 (One gene,One protein,One drug),但愈益增多的研究表明,對于像腫瘤、糖尿病、炎癥、高脂血癥、老年性癡呆以及神經(jīng)精神疾病這類設(shè)及到多基因、多蛋白質(zhì)分子改變的疾?。ɡ?,與人乳腺癌相關(guān)的突變基因就多達189個[1]),這一策略的有效性正日益受到挑戰(zhàn)。為此,近些年來,藥物學(xué)家已經(jīng)將發(fā)現(xiàn)新藥物的研究的興趣和注意力轉(zhuǎn)向以疾病的細胞分子信號動態(tài)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)(Molecular signal dynamics transduction network in cellular,MSDTNC)為靶標的藥物設(shè)計[2-3]。
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及其技術(shù)的不斷進步,分子病理學(xué)也逐步發(fā)展起來??茖W(xué)家們利用像SPA檢測(Scintrillation proximity assays,SPA)、LUMIER、phospho-flow 單細胞檢測、激酶活性分析、免疫印跡和質(zhì)譜分析等方法已經(jīng)構(gòu)建了許多關(guān)于人類疾病的 MSDTNC[4](其中包括 GPCRs[5]、蛋白質(zhì)磷酸化[6]、花生四烯酸代謝[7]、siRNA 介導(dǎo)的基因表達[8]和蛋白酶信號網(wǎng)絡(luò)等),并且將這些網(wǎng)絡(luò)和細胞的行為聯(lián)系起來。與此同時,也開發(fā)了許多計算機工具(例如 NetworkKIN 和 NetPhorest、SBML、CSML 等)用于建立網(wǎng)絡(luò)模型[9]。
以此為基礎(chǔ),在藥物設(shè)計走過了面向單靶點、雙靶點和多靶點的藥物設(shè)計的技術(shù)路徑之后,國外已經(jīng)開始了以MSDTNC為靶標的新藥研究 (國外有學(xué)者將這一領(lǐng)域的研究稱為網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)),例如以位于細胞膜上的表皮因子受體家族(ECFR)、血小板衍生生長因子受體家族(PDGFR)、血管內(nèi)皮生長因子受體家族(VEGFR)、FLT3和RET等受體激酶和細胞內(nèi)的非受體激酶及其介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)為靶標(網(wǎng)絡(luò)靶標,Network targets)的抗腫瘤藥物的研究[10-11]。
這一領(lǐng)域的研究提供了許多證據(jù),表明對于那些基于MSDTNC改變的許多疾病,多種藥物組合的治療效果明顯優(yōu)于單一藥物的治療。奧氮平出現(xiàn)之初因其能同時作用于多個受體靶點而曾被藥學(xué)界稱為“賴藥(Dirty drug)”,而現(xiàn)在卻是具有世界銷量的抗精神病藥物。更有學(xué)者對化學(xué)藥物的研究證明,當兩個藥物同時作用于兩個靶點而表現(xiàn)協(xié)同作用時,這種協(xié)同效果也可以在藥物的不同劑量或濃度比例組合下發(fā)生。很明顯,這些工作正在將藥物研究引向與傳統(tǒng)中醫(yī)方劑學(xué)十分相似的技術(shù)路徑之上,愈益凸顯出中醫(yī)方劑的優(yōu)勢。
方劑是中醫(yī)臨床普遍使用的用藥形式。根據(jù)中醫(yī)方劑學(xué)的原理,方劑常常是針對病機,依據(jù)治則,按照“七情相合”將不同藥性的藥物有機地配伍在一起而成的。所以,方劑配伍的根據(jù)是病機,病機就是方劑的作用靶標。由病機而立法,依治法而遣藥,藥據(jù)七情而相互作用,才能組成一首配伍精妙、用之有效的方劑。這里,如果我們基于疾病的分子動態(tài)信號網(wǎng)絡(luò)去細細分析一下中醫(yī)學(xué)關(guān)于證的病機理論,細細分析一下中醫(yī)學(xué)關(guān)于方劑的配伍理論,就不難看出:①中醫(yī)學(xué)關(guān)于證的病機的認識顯然是一個多病位的、多環(huán)節(jié)的和動態(tài)的相互作用網(wǎng)絡(luò)(病機網(wǎng)絡(luò));②方劑的配伍就是組成一個和病機網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的藥物相互作用網(wǎng)絡(luò)。
認識到這一點是很有意義的,因為由此我們可以開辟出關(guān)于中醫(yī)病機學(xué)和方劑學(xué)研究的一個全新方向:①基于疾病MSDTNC的中醫(yī)病機網(wǎng)絡(luò)研究;②利用網(wǎng)絡(luò)靶標藥物設(shè)計的研究方法(例如利用多細胞聯(lián)合培養(yǎng)體系和如斑馬魚等模式生物的細胞表型分析[13-14],藥物配伍作用的矩陣分析[12]等)對方劑中多藥物間相互作用的研究,以建立起方劑的藥物相互作用網(wǎng)絡(luò)模型。
對于面向網(wǎng)絡(luò)靶標的藥物化學(xué)和藥理學(xué)研究來說,面臨著生物學(xué)和化學(xué)兩方面的許多難題。在生物學(xué)方面,要確保網(wǎng)絡(luò)靶標的合理性和對病理過程的順應(yīng)性以及藥物的體外活性和體內(nèi)活性的一致性,而在化學(xué)方面,要確保藥物的藥效學(xué)、藥代動力學(xué)與其物理化學(xué)性質(zhì)整合在一起,這是成功研制網(wǎng)絡(luò)靶標藥物的關(guān)鍵[15]。目前,藥物學(xué)家提出的有關(guān)以網(wǎng)絡(luò)為靶標的藥物設(shè)計策略大致包括了多分子連接、融合、并合和多組分藥物(Multiecomponent drud),由此不難看出,方劑正是以藥物的相互作用網(wǎng)絡(luò)作用于疾病變化的MSDTNC靶標的一個最適方式。所以,完全可以預(yù)言,基于這些方向的中醫(yī)方劑的重新研究不僅能為未來藥物學(xué)家篩選以MSDTNC為靶標的新藥物提供先導(dǎo)臨床經(jīng)驗和應(yīng)用方向,而且也將為其提供有效的先導(dǎo)組合物(Lead Combination),其意義是不言而喻的。
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