赖仞
(中国科学院昆明动物研究所,云南 昆明650223)
·评述·
聚焦药用动物的开发与利用
赖仞
(中国科学院昆明动物研究所,云南 昆明650223)
我国拥有悠久的民族医药史,几千年来先辈们利用自然界的有毒动物(蝎、蛇、芋螺、蜘蛛、蜈蚣、蟾蜍等)或其毒素,通过“以毒攻毒”的策略来治疗多种疑难杂症。现代研究显示,药用动物体内富含多种生物活性物质,其中蛋白质与多肽占据了相当大的比重,天然活性蛋白多肽既是解析生命现象必备的“分子探针与解密器”,也是新药作用靶点发现与确立的有力工具以及新药创制的优质先导分子;除此之外,活性产物还包括一些小分子,如生物碱、萜类、甾体、糖苷等。虽然我国在药用动物的研究与利用方面取得了一些可喜的成绩,但是从整体看,仍然缺乏完备的标准制定、资源储备、功能评价、规模化生产等技术体系。
笔者认为,药用动物及天然活性多肽研究与利用亟需解决的问题有如下几点。
第一,动物中药材标准。很多动物中药材品种、产地不同,药用功能不同,因此必须建立药典中现有的以及药典中未收录但仍然广泛应用的动物中药材动物实体标本库,主要从形态学和分类学的角度建立动物中药材性状鉴别体系。大力发展动物中药材中药用成分及特异性标志物鉴别技术,建立动物中药材数据库,进行基于动物中药材数据库的标准研究、修订和制定。
第二,天然活性多肽分子资源库。构建活性多肽分子资源库需要建立四大关键技术:①微量样品的高通量挖掘技术,即采用先进的蛋白质/多肽组学技术,结合转录组学和基因组学手段,高通量发掘天然活性多肽;②高效、低成本的活性多肽结构鉴定技术,即采用先进的质谱技术、结合多肽自动化合成反相验证技术手段,尽量降低结构鉴定成本。③“样品信息分析”技术,即建立动物中药材的cDNA信息库、转录组信息库、活性多肽组学信息库等;④“去重复化”技术,即结合天然活性多肽信息库、数据管理系统,利用生物学信息技术高效去重复。
第三,功能及毒理学评价技术平台。人类基因组计划的完成为疾病治疗提供了大量的潜在靶标,估计600~1 500个靶标将可能成为活性多肽的作用位点。高通量功能评价技术的应用将大大加快活性多肽的发现速度。以人类重大疾病发生机制为理论基础,以重大疾病靶点为导向,按照GLP管理规范和要求建立多个活性多肽功能及毒理学评价技术平台。
第四,天然活性多肽规模化制备技术平台。应积极引入企业合作,建立中试规模天然活性多肽生产平台,为后续大规模生产奠定基础。对于结构简单、相对分子质量较小的活性多肽,采用多肽自动合成技术进行规模化制备;对于结构复杂(如富含二硫键、高级结构复杂、翻译后修饰等)的活性多肽,采用基因工程生产等手段进行规模化制备。
本期“药用动物资源开发利用”的3篇综述的主题均是围绕药用动物展开。由中国科学院昆明动物研究所吕秋敏副研究员撰写的“动物毒素及相关药物研究进展”介绍了动物毒素的特点和来源、动物毒素用于药物研发的理论基础,总结了已用于临床的动物毒素药物以及处于临床实验或临床前实验阶段的动物毒素类药物的研究进展,同时分析了动物毒素药物研发中应该重视的问题,对动物毒素有效成分挖掘及相关新药研发具有一定指导意义。
海洋蕴藏着巨大的天然药物资源。海洋动物体内含有许多功能特异、结构特殊的活性物质,为新药的开发提供了坚实的基础。由中国药科大学奚涛教授撰写的“海洋动物来源活性物质的研究新进展”系统总结了近六年来从海绵动物、腔肠动物、棘皮动物、软体动物、尾索动物等海洋动物中发现的新化合物及其生物活性研究情况,为海洋药用动物资源的开发和利用提供了依据。
壁虎是一种具有悠久历史的药用动物,由中国药科大学徐寒梅教授撰写的“壁虎药用价值研究进展”结合近年来国内外对壁虎药用价值的研究成果,综述了壁虎在抗肿瘤、调节机体免疫力和促进再生等方面的活性、相关成分和机制的研究进展,对于壁虎药用价值的深入探索提供了有益参考。
[专家介绍] 赖仞:中国科学院昆明动物研究所副所长,研究员,博士生导师,中国科学院百人计划、国家杰出青年基金、云南省科技领军人才获得者。开展动物生存策略及环境适应的分子机制研究和生物活性分子资源发掘及新药研发。在Nature Communication、Immunity、Chemical Review等出版物上发表论文130余篇;申请发明专利70 多项;获多项国家及省部级奖励。