了解靶点，了解配体：知识就是力量？

感谢今天一位网友提供一篇辉瑞科学家在《自然：化学生物学》上发表的题为“Know your target, know your molecule”的文章。作者就是前几年提出新药发现“四支柱”的那几位，这次他们建议每个项目都要回答一些基本问题。可能是受同样来自辉瑞的“五规则”争议的影响，作者专门强调不要把这些问题作为规则对待。

作者提到不少当今流行的新药发现技术和思维方式。这些问题完全是针对靶点为中心自下而上的主流设计模式，目的是提高二期临床的成功率。二期临床的核心目的是验证治疗假说，比如抑制蛋白X能治疾病Y。二期临床好比古代相亲掀起盖头的一步。在此之前全是媒婆的描述，只有自己掀起新娘盖头才能知道媒婆说的“嘴不好”是指说话不得体还是嘴长在了鼻子上面。二期临床成功已经成功了一半。咱们先看看这些问题：

1. 靶点。 作者强调靶点很重要，一定要知道。除了大家熟知的优势如人和动物的相同蛋白可能次序不一致等，作者主要从新药发现的角度讲这个问题。如果知道靶点则可以用选择性远高于化学配体的DNA（如现在火爆的CRISPER、ZFN）和RNA（shRNA, siRNA）等技术更准确地研究靶点的生物作用。作者也提到一些找靶点的技术如蛋白pull down实验等。

2. 靶点是否有亚型以及组织、物种区别。很多蛋白有亚型，如5HT有13个亚型，功能各不相同。他们提到PDE4B在不同组织亚型不同。

3. 内源性配体和疾病组织的配体浓度。因为蛋白激酶的盛行ATP是最经常被讨论的。细胞内ATP在1-5 mM，所以你生物测试如果用的是低浓度ATP，得到的活性不能反映体内活性。同样如果两个激酶Km不同，体内体外选择性会有差异（如果体外都用Km的ATP）。

4. 靶点有无翻译后改造。多数关于靶点的知识来自基因水平研究如基因剔除，但剔除基因同时把所有这个基因表达的蛋白形式都剔除，而有些蛋白在表达后还会被继续改造而有不同功能。我以前做过一个荷尔蒙酰化和不酰化生物功能相反，也遇到过整体蛋白和被切割后蛋白片段功能相反的。

5. 关于配体作者主要关心选择性，但我认为他们混淆了假阳性配体（如PAIN）和非选择性配体（promiscuous）。前者是测试噪音，后者是选择性不好。他们提到ABPP技术用于在细胞水平测量选择性，这个我们去年介绍过。

6. 药物分子的组织分布。这是他们一个主要论点，药物只有在目标组织达到足够浓度才能起效，现在的技术可以测很多组织包括肿瘤的自由药物浓度。另一个相关问题是靶点蛋白需要多少被药物结合才能起效，他们提到几个技术，但siRNA可以选择性地梯度调控靶点蛋白，可以给出比较确切答案。

这篇文章主要讨论一些当下的流行技术，这些技术能否提高成功率没人知道，但至少大公司都有这些技术，都在用。核心问题是靶点的确定以及药物是否选择性地占领了靶点，至于生物功能和疾病关系并未讨论。生物学只是新药研发的一小部分，如果安全、疗效动物模型不可靠（有些很不可靠！），你生物学了解的再精确还是会挑选错误的分子，误伤能成药的分子。同样临床开发适应症和人群选择等设计因素十分关键，极少药物对谁都有效，选错人群前功尽弃。即使在发现阶段还有一个学派认为靶点为中心是错误的方向，这在复杂的中枢神经系统疾病尤其明显。所以准确回答这些对某些项目应该是有益的，但遗憾的是我们并不总知道哪些项目能受益。

我个人认为现在的主流热门领域，尤其是有抗体药物的领域，都是靶点为中心模式优势比较明显的疾病，回答这些问题是必要但不充分的。有些项目这些问题不是瓶颈，即使理论上有益能否影响二期临床成功率也难说。近些年改进新药研发效率的秘方千奇百怪，也正说明没人真正知道如何改进。

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