全新靶点研究难在哪？

需要哪些技术人才？

最新发布的《上海市重点领域（科技创新类）“十四五”紧缺人才开发目录》中，列出“十四五”紧缺人才名单，其中包括药物靶点研究人才。要求具有生化、计算生物学、分子生物学等背景，这类人才紧缺程度被列为最高等级的“十分紧缺”。

我国新药发现过去几年虽然有了翻天覆地的改进，但真正首创药物（即靶向全新靶点）的药物还是十分罕见。而靶点发现是新药发现关键的第一步，其中涉及的内容鲜为人知。

随着分子生物学和合成化学的快速发展，根据一个靶点在疾病发生中的作用而进行的理性药物设计成为可能。靶点发现和确证虽有多种途径，但都是一个漫长复杂的过程。优质靶点并非一眼就能认出，而更像是有一定含金量的砂矿，需要各种鉴定测试才能知道含金量有多少，即使PD-1这样的靶点也是多年“深闺无人识”。

重要技术1：人体基因学技术

最可靠的靶点来源是人体基因学数据，尤其是有一定量效关系的靶点。这个办法最经典的成功案例是PCSK9，但这类靶点十分罕见。纯合子PSCK9缺失人群LDL水平极低，但无其他症状，说明彻底抑制这个蛋白可以高强度降脂但无严重副作用。杂合子PSCK9缺失人群LDL水平也低于正常人，而PSCK9功能增强变异则血脂高于正常人。更多的靶点来自动物实验比如基因敲除、敲低、敲入等技术，把某个基因缺失与某个疾病关联起来。类似的技术包括RNA敲低、抗体阻断等。

现在，CRISPR技术可以大规模系统敲低大量基因，可作为体内筛选技术。比如肿瘤细胞可以随机敲除大量基因（但在单细胞水平只有一个基因被敲除），接种到动物宿主，可以跟踪肿瘤细胞缺失哪些基因导致在肿瘤组织中消失。

重要技术2：化学生物学

另一个发现靶点的技术是先找到引起目标表型变化的化合物，再找它的分子靶点。比如化合物A能抑制肿瘤增长，但你不知道分子机理。这时，化学生物学就有了用武之地。

现在有很多技术可以找到化合物在细胞内与哪些蛋白结合。可以用点击化学片段标记化合物，然后用点击化学的另一个片段与biotin偶联在一起，这样可以通过点击化学反应在整个蛋白组中捞出与化合物结合的蛋白。也可以用高活性反应基团标记化合物，标记化合物进入细胞后再启动化学反应（多数光启动），该基团可以插入周围蛋白的C-H键。

另外，还有在细胞水平测试蛋白热稳定性的TSA实验，可以看出细胞中哪些蛋白在加入化合物后热稳定性增加，这通常意味着与化合物的结合程度。类似的技术还有细胞内FRET测试（如Nanobret）。

两大障碍：成药性、物种差异

找到了一个差不多的靶点还不够，药物和靶点需要一个长期相互了解的过程。

早期药物发现的化合物都是没有优化过的“愣头青”，而评价化合物的体系也漏洞百出。这个时期非常容易出现化合物埋怨靶点、靶点埋怨化合物的情况，进入“鸡生蛋、蛋生鸡”的死循环。早期新药发现也是一个靶点与药物共同成长的过程。

除了成药性之外，物种差异也是一个关键问题。比如，一个蛋白在人体与某个疾病高度相关，但实验动物可能没有这个蛋白，或者有但功能不完全与人体一致（或序列有较大差异）。这种情况会让新药开发增加不确定性，因为药物或者无法在动物模型评价，或者需要找到在人和动物蛋白活性类似的化合物。

如果再有同源蛋白选择性的干扰则难度更大，因为你需要找到一个对人和动物蛋白A1活性都很好（因为二者序列有差异所以有难度）、同时对高度相似的A2活性都很差的化合物，11HSD就属于这类高难靶点。有时，可用基因敲入技术人为引进一个人的基因序列，RIPK1抑制剂的发现就用了这个技术。

结语<<<

一旦一个靶点在Ⅱ期临床得到确证，那么针对这个靶点的药物设计就变得非常简单。这也是为什么很多人愿意做me-too药物的原因。从这个阶段之后，上面提到的所有技术障碍都不存在了。不过，你将面临一个更大的障碍，那就是——在市场上如何销售一个迟到的新药。

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