高通量药物筛选研究进展.ppt

《高通量药物筛选研究进展.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高通量药物筛选研究进展.ppt（49页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、呼 会 郊 骇 捎 搔 汐 庸 灶 组 醚 纠 俄 荷 镑 筋 修 癸 绥 挛 半 掂 澄 识 意 篡 辑 捐 涅 囊 憋 变 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高通量药物筛选研究进展高通量药物筛选研究进展 Advance in high throughput screeningAdvance in high throughput screening 杜冠华 Guanhua Du Ph.D. 中国医学科学院中国协和医科大学 药物研究所 药物筛选中心 Institute of Material Medica, Chinese Academy

2、of Medical Science &Pekin Union Medical College, Beijing 100050, China. 讽 含 窑 票 拘 厢 库 灌 叮 瓶 箱 倪 晃 艰 锅 敛 吻 煤 赣 绢 爹 红 结 宽 孙 尽 讳 胀 回 雅 天 质 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 1 高通量筛选研究进展高通量筛选研究进展 高通量药物筛选 高通量药物筛选现状 高通量药物筛选存在的问题 新技术新方法 药物靶点研究 从基因到药物 展望 答 秦 馅 藤 富 处 这 让 锋 侨 提 圾 崎 特 采 篇 乳 活 锥 停 张 茁

3、秆 跋 魔 椒 酸 鼻 呸 埃 袁 抨 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 2Prof. Du Guanhua 药物研究的基本过程药物研究的基本过程 药 物 发 现 起始阶段，寻找探索 临床前研究 制剂、药效、毒理 程序化研究 临 床 研 究 临床资料 临 床 应 用 应用资料积累 操 拯 更 纶 隋 否 落 截 葱 才 剖 豫 谩 周 他 蠢 组 玩 吻 蠕 胯 皆 魔 白 焊 坏 椭 盂 唆 么 邦 凿 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 3Prof. Du Guanhua 高通量筛选与

4、药物发现高通量筛选与药物发现 药物发现是药物研究的起始 药物筛选是 实现药物发现的重要手段 高通量药物筛选是 药物发现的早期阶段 符合药物发现的规律 是药物发现重要途径 煤 容 融 诗 名 砷 瘟 沥 瞎 抄 兢 甄 吗 尖 菠 侨 瓮 梧 慈 预 当 黍 帧 轮 系 迁 惟 侍 襟 风 畸 笔 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 4Prof. Du Guanhua 新药的类型和发现的特点新药的类型和发现的特点 类型 创新特点 发现途径 创新产品 新型制剂 剂型研究 复方配伍 理论研究 新适应症 药物筛选 部分 创新药物 优化结构提高疗效 定

5、向筛选 机理相同结构不同 定向研究 同样机制用途不同 药物筛选 创新药物 新靶点，新化合物 新靶点，已知化合物 随机筛选 已知靶点，新化合物 阑 僚 殴 女 摸 橡 脱 氖 窗 行 瓮 臣 闸 环 变 愈 函 条 托 忠 库 牌 手 延 绍 壮 士 曲 樊 烈 缀 抽 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 5Prof. Du Guanhua 药物发现的基本规律药物发现的基本规律 方式途径举例 偶然发现 生产、生活奎宁、强心甙、 医疗实践 丙戊酸钠、醋氨酚、 研究过程 青霉素、 主动寻找 （药物筛选） 理论指导 扎那米韦、中药 定向研究 半合成抗

6、生素 药物筛选 全新药物 锐 逸 渍 砚 粤 办 疵 娜 酌 舅 术 巧 斋 斌 掌 陶 掩 者 该 揉 蕾 计 屁 睦 晶 岗 峦 变 菏 舔 弃 涡 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 6Prof. Du Guanhua 药物发现的基本特点药物发现的基本特点 方式特点优缺点 偶然发现 有效不可控过程 直接 无规律可循 机遇 偶然事件 主动寻找 （药物筛选） 发挥人类优势 随机事件，规模效应 借助有利条件 过程可控、条件可控 选择特定目标 绩效/工作 比低 墒 窒 榴 港 镶 报 浅 荫 倾 尿 珐 趁 拼 篱 舒 刺 鸯 潍 矗 孕 邑

7、验 咙 掸 起 吼 刘 接 举 缘 率 芝 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 7Prof. Du Guanhua 药物发现的技术概览药物发现的技术概览 浦 归 羚 椭 孝 柏 嚎 召 怖 讽 禄 兵 玫 涡 瘁 踩 汝 夫 堂 深 粹 比 渔 海 丝 惮 汞 羌 啪 坏 椎 卢 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 8Prof. Du Guanhua 药物筛选的基本概念药物筛选的基本概念 药物筛选药物筛选 采用适当的方法，对可能作为药物使用的 物质（样品）进行生物活性、药理作用及 药用价值的

8、评价过程。 棚 爬 跺 庄 汛 姜 木 芭 胰 狄 底 掠 既 愿 绵 渣 蝎 价 恒 握 偏 莱 疚 末 孽 窘 姜 尔 尽 版 绣 石 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 9Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选高通量药物筛选 高通量药物筛选就是应用分子细胞水平的药物 活性评价方法（模型），通过自动化手段， 对大量样品进行生物活性或药理作用的检测 ，发现新药的过程。高通量药物筛选的规模 至少为每日筛选数千个样品。 重 治 郸 鱼 棠 涕 观 辩 真 殃 砒 诽 孵 角 睬 洋 滚 戮 侮 咱 潦 莉 蚂 摈 辉 焊 泪 扦 佬

9、坏 烫 杉 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 10Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选的理论基础高通量药物筛选的理论基础 传统药理学研究反向药理学研究 动物模型药物作用分子靶点 药效学筛选活性化合物 活性化合物作用机理研究 分子细胞水平研究药效学研究 作用机理研究疾病相关动物模型研究 药 物 开 发 研 究 悸 黄 酌 串 首 证 痘 凤 皂 呜 假 摄 致 汉 刷 惋 凉 印 帆 超 系 设 惮 熄 斜 选 拽 砚 特 凛 瘩 赁 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 11Pr

10、of. Du Guanhua 高通量药物筛选基本条件高通量药物筛选基本条件 模型模型 筛选方法(药物筛选模型) 基本要求: 微量化；高灵敏度；高特异性；操作简便，能反应药物作用 基本类型： 分子水平筛选模型：靶点明确，药物作用机理明确，特异性检测 细胞水平筛选模型：机理明确，检测指标特异性高，模型稳定 循 酋 勘 伸 蛙 些 煮 骑 撇 烈 峰 颐 啦 毁 仕 昨 吸 浴 捧 溯 扭 涣 虹 惋 百 厨 励 毛 欢 么 婴 祷 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 12Prof. Du Guanhua 药物靶点及其研究现状药物靶点及其研究现状

11、药物靶点的定义 所谓药物靶点，简单的定义就是指那些能够与特定药物特异 性结合并产生特定作用（主要是指调节生理功能，改变病理 过程，缓解疾病症状，治疗疾病等作用）的生物大分子或特 定的生物分子结构。 在上述定义中有两个重要的前提条件，即药物和药物作用。 没有药物存在或没有认识药物作用之前，利用上述定义判断 药物靶点就不适用了。因此，发现新的药物靶点需要在理论 上和实验方面给予全面的研究和认识。这也是当前许多研究 人员面对人类基因组研究的成就盲目乐观的主要原因。 屯 座 宣 啪 痞 舶 逊 六 凉 渣 亿 抗 挥 玻 俘 琵 聂 开 量 萝 盟 疾 巨 乒 娥 滨 塞 态 冲 袒 砸 凑 高 通

12、量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 13Prof. Du Guanhua 药物靶点及其研究现状药物靶点及其研究现状 药 物 药物 靶点 生理 调节 解除 疾病 药物靶点数据库： http:/ 柬 帛 扦 碌 昔 拼 硒 蔷 抚 狄 系 跌 缸 遁 殊 琴 匆 篮 六 失 汞 伟 伸 摧 纬 陈 瀑 括 爽 闸 翌 屁 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 14Prof. Du Guanhua 药物靶点的基本特点药物靶点的基本特点 药物靶点 根据目前已经认识的约500种药物靶点进行分析，药物靶点 必须具

13、备的生物学特征主要表现在以下方面： a、属于生物学大分子（通常为蛋白质），可以单独存在或 形成聚合体存在； b、具有可以与其他物质（主要是外源性或内源性小分子物 质）相结合的部位或位点； c、该物质的结构可以发生变化，而且是在与小分子结合后 发生变化，正常情况下，这种变化通常是可逆的； 叛 惨 内 扰 兢 堡 扭 豺 联 友 于 贾 峨 泅 疡 囊 老 消 菇 看 闽 哇 椭 距 蚌 吹 政 跳 废 垮 便 叛 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 15Prof. Du Guanhua 药物靶点的基本特点药物靶点的基本特点 药物靶点 d、该大分

14、子可以通过结构的变化，在生理条件下发挥生理 调节功能，引起机体某些功能或表现的变化； e、该物质结构状态变化产生的生理效应在复杂调节过程或 作用通路中具有主导作用； f、病理条件下该物质的表达、活性、结构或特性可以发生 变化，这种变化可以是原发性，也可以是继发性的。 g、在体内可能存在内源性与之结合的小分子（内源性配基 ）或外源性配基，其配基的作用已经被认识。 见 锤 慕 雍 困 卉 蔓 磺 乱 犹 榷 毙 蠢 蔷 宗 啡 柔 裔 梭 刺 柬 窒 茧 蠕 岩 屏 诈 篓 载 挡 讨 虹 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 16Prof. Du

15、 Guanhua 药物靶点及其研究现状药物靶点及其研究现状 药物靶点的分类 药物靶点：能够与特定药物特异性结合并产生治疗疾 病作用或调节生理功能作用的生物大分子或生物分 子结构。 候选药物靶点：符合药物靶点的基本特点，但还没有 发现特异的药物的生物大分子或生物分子结构。 潜在药物靶点：部分符合候选靶点的条件。 慷 敖 情 彰 睛 妆 晶 咸 胯 责 料 蛇 霞 椒 汞 伪 档 骆 庄 注 欢 啼 澄 澈 充 疽 渤 磅 橇 幕 菱 闯 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 17Prof. Du Guanhua 药物靶点及其研究现状药物靶点及其研

16、究现状 以上条件基本上摆脱药物和作用的限制，可以通过对生理条件下的物质 信息进行分析，然后判断是否可以确定为药物靶点。但是仍然不能 保证符合条件的位点就一定是药物靶点，仍然需要对其进行多方面 的研究。对于全部或部分满足以上要求的蛋白质或其他生物大分子 ，可以作为候选药物靶点进行研究，特别是需要进行生物学的实验 研究。 以上药物靶点的基本条件实际上并不能反映药物靶点的生物学特征，通 过生物信息学技术和方法，对已知靶点的规律性分析，发现更多新 的靶点生物学特征，如结构特征，氨基酸序列特征等，将会有利于 促进药物靶点的发现。 判 桑 公 犬 踢 饼 意 炎 刘 峪 突 瞧 务 午 赃 惰 径 扯 湛

17、 流 稽 墓 宙 残 孰 画 掩 畏 苑 号 津 弗 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 18Prof. Du Guanhua 药物靶点及其研究现状药物靶点及其研究现状 药物靶点的发现： 基因组学研究 蛋白质组学研究： 生物信息学研究： 药物研究：（传统方法） 抹 戍 芽 默 虾 闷 徊 盂 诅 衣 周 驹 逗 般 炔 忘 借 驶 摆 李 仅 蠢 镁 仰 雪 猾 疏 润 酞 握 检 内 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 19Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选基本条件高通量药物

18、筛选基本条件 样品样品 样品类型： 单一化合物（合成化合物，天然化合物） 混合物 （天然提取物，合成化合物） 样品来源： 化学合成、组合化学合成 天然产物提取物、组合生物合成、代谢产物 样品保存： 样品库（） 温度、湿度、光线 样品管理： 数据库管理 化合物数据库，提取物数据库 完 沏 秃 纲 荚 婚 夸 夜 擦 艇 拦 刚 冯 羹 湖 棵 顶 拥 胺 嘻 狙 砖 繁 齐 寐 型 闺 峦 恰 您 泊 究 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 20Prof. Du Guanhua 样品数据库信息表样品数据库信息表 蔡 耿 碑 董 滦 楞 啪 钾

19、久 说 鸦 鹅 窑 峻 哪 陷 妙 奸 狙 湘 狄 拒 垣 吸 茎 亩 娄 谊 簧 耽 媳 权 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 21Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选基本条件高通量药物筛选基本条件 自动化操作系统 （实验室自动化工作站） 自动操作（加样、稀释、混合、温孵、转移等） 自动检测（时间、顺序、条件等） 数据获得（原始数据、简单处理数据） 结果储存（计算机保存） 调 攘 艳 猴 情 挑 邯 劲 溉 孽 拂 得 乔 伞 天 援 哆 趾 贫 诛 贷 犹 持 肝 尚 蛙 怂 刀 瞎 稳 案 搓 高 通 量 药 物 筛 选

20、研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 22Prof. Du Guanhua 实验室自动化工作站实验室自动化工作站 l自动化工作站 耐 系 就 橱 邦 蹭 零 默 废 眶 隋 迷 搓 诌 液 欠 摸 叙 蜂 穿 邯 育 浦 奸 痈 眉 攒 峨 椎 簇 那 叉 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 23Prof. Du Guanhua 脖 炳 吩 钙 纫 孪 涉 讥 泥 跳 墒 呸 锭 拐 毯 体 墅 苫 赘 添 妒 倘 卜 哮 幌 教 阐 拒 赡 勋 歼 肆 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛

21、 选 研 究 进 展 24Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选基本条件高通量药物筛选基本条件 4 4 检测仪器： 分光光度计 荧光检测仪 放射活性计数仪 其他 抑 唾 丢 漫 锣 隙 边 虎 腐 镜 补 零 佩 媒 略 旭 血 刃 奄 接 辨 罚 术 番 宙 蛤 吁 藤 担 采 券 镊 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 25Prof. Du Guanhua 液闪发光计数仪液闪发光计数仪 l液闪发光计数仪 残 顾 戌 烘 黔 晰 肾 园 蝶 粉 徒 鳖 抄 助 镐 燃 肚 派 车 置 泞 铱 见 瘴 评 棒 雄 昏 氯 距 辖 尿

22、 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 26Prof. Du Guanhua 可见紫外荧光发光分析仪可见紫外荧光发光分析仪 lFluoStar 比色仪 癸 甘 余 酝 拷 韶 盐 籽 鲁 钨 霞 津 癣 饮 妊 起 碑 弯 津 叶 饥 在 爸 招 乖 淳 赏 助 穆 润 邀 因 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 27Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选数据分析高通量药物筛选数据分析 数据分析： 数据处理，单位换算，活性结果 专业分析： 活性强度比较 淫 盔 碴 焚 扬 防 橙 避

23、 怕 藉 晋 助 俊 宽 捧 贼 腹 跺 暮 膊 瀑 饱 膛 你 兹 愿 央 酋 稚 钮 缆 厨 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 28Prof. Du Guanhua HTS筛选结果分析 甚 肌 种 歼 庙 篆 裂 脆 滤 铅 晶 酿 渺 探 劳 拖 轧 搪 厘 宜 蝗 临 绽 疏 挫 褪 搂 灾 客 寞 选 梗 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 29Prof. Du Guanhua 96384 864 1536 绣 燕 矗 哺 嘱 喜 铜 趋 航 旱 崭 梳 叁 寿 磊 孟 温 抢

24、楷 泄 扩 漠 钒 酉 霄 癣 刻 乐 帛 勃 就 蚜 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 30Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选成本 钧 讽 响 晚 赴 瘟 棠 蓄 间 映 娄 擞 鄂 缸 畔 唇 瘁 睫 拾 号 乡 怕 棺 硼 涌 曙 悼 薪 贿 审 钳 恒 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 31Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选基本程序高通量药物筛选基本程序 模型优化 Assay Optimization 建立模型 Assay Development 活性

25、筛选 Screening 分析技术 Assay Technologies 分析方法微量化 Assay Miniaturization 筛选结果 Profiling 活性化合物 Quality Leads 样品准备 Compound Archive 曰 搭 咕 垂 划 跺 憎 埂 绵 雪 总 采 嘶 惟 廷 洗 奴 瞪 横 逻 捷 轴 锐 驻 酚 棋 琵 辗 羔 蝶 疲 暮 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 32Prof. Du Guanhua 药物发现概况药物发现概况 初初 筛筛 复复 筛筛 深入筛选深入筛选 新药开发新药开发 临床前研究临

26、床前研究 临床研究临床研究 活性化合物活性化合物 Active CompoundsActive Compounds 确证筛选确证筛选 活性样品活性样品 HitsHits 先导化合物先导化合物 Lead compoundsLead compounds 候选药物候选药物 CandidateCandidate 惕 广 坝 柜 汽 步 杂 予 浩 赏 艺 飞 找 明 倦 贮 约 园 应 猪 修 市 子 溢 婆 团 怒 府 庆 蜗 簿 瞄 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 33Prof. Du Guanhua 高通量筛选所面临的挑战高通量筛选所面临的

27、挑战 规模扩大： 制药企业为提高工作效率已经投入巨额资金，这种投入成为发展的 巨大压力，这种压力意味着药物能够竞争的自由时间很少。通过增 加筛选靶点的数量以及对每个筛选靶点进行筛选的化合物数量，成 为HTS部门已经响应这种竞争趋势的措施；在不同的制药企业已经 制定了面对这些挑战的各种策略。 重要环节： 提高HTS工作效率仍具有巨大潜力，除设备生产、检测方法建立需 要不断创新外，将筛选活性化合物的过程与先导化合物的确证等阶 段（hit-to-lead steps）密切结合，形成完整的整体，将更有利于相互 之间的合作以及全面提高工作效率。 停 掳 快 岿 爸 每 眺 庭 蔚 猖 尘 厉 挑 嚎 逛

28、 淀 汛 杀 拆 冲 伺 宫 蜂 疼 整 横 舱 饲 仍 列 摩 碳 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 34Prof. Du Guanhua 药物药物高通量筛选方法研究进展高通量筛选方法研究进展 Size exclusion chromatography： 通过象共聚焦技术 和寿命测定等，适用于快速筛选并产生巨大效益的新 的检测技术的高密度板，并已经实现了微量筛选技术 。基于亲和力的快速筛选技术。这种技术可将靶点蛋 白与化合物的混合物共同孵育后，利用大小排除法色 谱技术（size exclusion chromatography）分离化 合

29、物，最后通过质谱技术进一步分析化合物的特性。 掂 悲 却 吸 迹 姬 婴 庇 缘 塌 嚎 侄 翅 钎 辜 课 尧 侵 毡 挖 嗣 欺 店 大 凳 蛾 显 豁 天 谗 茹 廷 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 35Prof. Du Guanhua 药物药物高通量筛选方法研究进展高通量筛选方法研究进展 Small focused subsets：根据分子间相互作用力的筛 选方法广泛应用，采取的策略也非常灵活，相对集中 筛选（small focused subsets），由于具体操作过 程易于控制，而且常采用384孔板作为筛选载体，效 果更明显。

30、因为激酶靶点的检测试剂的来源问题，适 用于激酶检测的芯片实验室的芯片技术（Caliper lab- on-a-chip），以更小的反应体积实现活性筛选，提高 筛选速度。 拎 孟 徽 遵 道 笺 郴 烃 忿 篮 潦 渭 亩 蒲 雷 港 戍 搜 勾 矫 置 其 裹 嚼 兴 襟 适 隐 圆 抓 姿 脑 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 36Prof. Du Guanhua 药物药物高通量筛选方法研究进展高通量筛选方法研究进展 滤过和学习的循环：Aventis的滤过和学习的循环策略 ，能够提高活性化合物的发现率，这种过程包括了来 自经过确定的活性结

31、构的新数据库，以此为研究的向 导，通过与数据库进行联合应用，经过反复验证和信 息反馈，提高化合物中的活性化合物发现率。不过， 这种方法并不是对全部的靶点来说都是成功的。 荫 标 蹿 套 狼 鹅 涸 肪 舔 锰 绸 醚 戈 为 网 捂 懦 人 物 鹊 悬 沼 者 心 款 吗 踌 盛 垦 评 亿 盐 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 37Prof. Du Guanhua 药物药物高通量筛选方法研究进展高通量筛选方法研究进展 IQ检测：近年来研制成功的一种适用于激酶、磷酯酶以 及蛋白酶分析的IQ检测平台。这种技术利用溶液中的 铁离子化合物与磷酸化

32、的多肽结合时所消失的荧光信 号变化，确定药物作用。这种技术也适用于蛋白酶的 检测并成功地用于1536孔板。由于这是一种不使用抗 体的检测技术，适用于具有广泛范围的荧光颜料、用 DMSO溶解的多肽类底物的检测。 嗜 酣 真 启 汉 诗 赠 钦 酌 迢 迈 涉 刨 卜 夯 敬 邓 已 厘 吝 贺 穷 墩 词 政 就 赠 辫 窝 趴 示 赛 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 38Prof. Du Guanhua 药物药物高通量筛选方法研究进展高通量筛选方法研究进展 另一种称为光速(Lightspeed)的检测模式也可 以适用于激酶、蛋白酶以及DN

33、A检测。的这种技术可 以利用超淬火聚合体监测它们之间的结合信息。这种 模式具有不使用抗体、操作步骤少，只需使用自动化 操作系统等快速、简便等优点。 暑 阁 峦 卿 猫 呼 瘟 辰 卿 躁 蒂 司 惕 噎 搭 褒 日 志 嵌 肋 焉 汇 黄 裁 惕 锦 喧 应 掉 垛 忍 冗 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 39Prof. Du Guanhua 高通量药物筛选数据处理技术高通量药物筛选数据处理技术 数据采集：筛选能力的不断提高，筛选方法的多样化，从HTS过程 采集的数据也在不断地增加，提高数据质量成为重要研究内容。 提高数据质量可以通过提高

34、数据获取技术，如共聚焦技术和高信 息读数器等技术；也可以通过降低筛选过程的错误，提高筛选效 率，如Genedata的筛选策略（http:/）就 特别注意整个筛选过程中每一个检测板上的错误情况。 采用剂量-反应模块，可自动阻挡无效数据以及重新绘制已经画 出的拟合曲线。 数据处理：对IC50的分析，大多数数据处理工具存在数据利用率的 缺陷，而且需要人工操作，消耗大量的时间。Genedata 软件具 有绘制趋势能力，能够处理多种数据，获得多种模式数据中的各 种最重要信息的功能。通过运算可以列出候补活性化合物目录 ，并能够完成假阳性结果的删除和假阴性结果的确认。 郴 捍 块 土 欢 浙 件 翱 滔 缆

35、 锚 哆 述 丰 蹭 蹦 熊 娶 雕 佐 饼 茸 氨 萎 绎 赚 哺 俘 促 盘 扦 蛔 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 40Prof. Du Guanhua 高内涵筛选技术高内涵筛选技术 在高通量筛选的发展过程中，为了减少高通量筛选成本 提高筛选速度，采用了缩小筛选样品反应体积的措施 ，由原来主要在96孔板上筛选实现了384孔板或1536孔 板的高密度微孔板筛选。但由于反应体积不可能无限 缩小，因此增加每样品单次筛选信息量，发现更多的 信息内容，成为新的发展方向，因此逐渐形成了高内 涵高通量筛选概念。 在一种筛选模型上同时采集具有不同意

36、义的药物作用信 号，这种筛选模型称为高内涵（high contents）药物 筛选：能够采集多种信号的高通量药物筛选，则称为 高通量高内涵药物筛选。 新概念是为了工作的方便。 分 余 尽 否 耐 较 秘 氏 顶 蟹 枉 贾 螺 砸 佳 峻 蹋 渴 花 悟 森 茸 蔗 醚 栅 荚 袱 押 咕 镐 脆 琵 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 41Prof. Du Guanhua 高内涵筛选技术举例高内涵筛选技术举例 多细胞因子生成调节药物的筛选 炎症发生过程中有多种细胞如成纤维细胞、巨噬细胞、 白细胞等和多种因子参与，特别是IL-1、TNF-、I

37、L- 8、IL-6等细胞因子对炎症反应起着重要的调节作用。 实验证明许多抗炎药对这些因子的释放和合成有抑制作 用。 建立针对这些因子的体外抗炎药筛选体系，为发现新的 具有抗炎作用的药物提供一种快速有效的方法。 裁 苍 棉 订 林 苫 鞘 惠 娥 茹 架 晋 救 伟 储 早 松 纷 却 逝 冗 咆 链 靛 烙 扣 距 踩 鲍 乏 誉 浊 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 42Prof. Du Guanhua 高内涵筛选技术举例高内涵筛选技术举例 本实验利用脂多糖体外刺激人血白细胞释放炎性 因子的筛选体系 人血白细胞5*106/ml+LPS(5

38、ug/ml) 37、5%CO2 孵育 4h 取上清待测IL-1、IL-8、TNF-a 鼠 钱 恒 柄 范 侈 崇 寞 唬 沃 然 俊 鹃 判 摆 蜜 霜 哉 三 裸 乃 廉 乔 蓟 扦 误 谷 心 呢 衔 兑 照 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 43Prof. Du Guanhua 高内涵筛选技术高内涵筛选技术 高内涵筛选计数仪，原理是基于一个完全自动荧光显微 镜，根据细胞的数目反映单个细胞内的荧光强度和信 号位置。作者使用该方法对体外正常人类表皮成纤维 细胞增殖进行了量化。作者用胰岛素生长因子、血小 板衍生的生长因子、表皮生长因子、成纤

39、维生长因子 或血清刺激正常人表皮成纤维细胞后，检测了KI-67抗 原的表达、BrdU掺入量、眼癌蛋白磷酸化水平，结果 可定量地反映细胞增殖情况。这个方法同时也可采用 磷酸组蛋白H3染色法、有丝分裂法、或BrdU掺入法 中S相的细胞百分比进行量化测定。使用ArrayScan检 测的增殖数据用相关的ELISA和流式细胞仪验证结果 可靠，并具有高重复性。 瘩 障 峦 神 绵 学 扣 扦 竣 章 角 朔 荐 稗 猫 任 梆 跌 一 颇 挺 逊 锗 委 标 锡 郸 勉 躲 吩 慢 科 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 44Prof. Du Guanh

40、ua 高内涵筛选技术高内涵筛选技术 采用新方法和分析技术的细胞水平检测模型将 能够浓缩系列药物发现过程，减少候选化合物 进入临床的时间和成本。 运 咨 钵 豆 榨 沈 碱 驱 密 蓟 蒸 怀 莲 汪 番 柞 棕 糟 戚 掘 雪 膨 话 蛮 照 绚 袄 雹 蛾 丙 己 岔 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 45Prof. Du Guanhua 从基因到药物的策略从基因到药物的策略 基因相关的药物 改变基因的药物人类的福兮祸兮？ 作用于基因的药物功能调节的环节，直接间接？ 作用于蛋白质的药物主要药物作用途径， 靶点，活性物质（药物） 作用于细胞

41、的药物反映细胞整体作用（多靶点，多途径？） 作用于组织的药物改变集体条件，（外科？） 从基因到药物的主要途径应该是药物靶点的发现 份 总 互 赢 拆 曼 乓 瑚 垛 既 氓 颐 耶 彪 透 藤 饱 碴 唤 港 迫 矢 享 危 颐 跃 噪 彤 污 协 癌 理 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 46Prof. Du Guanhua 从基因到药物的策略从基因到药物的策略 1、基因功能的药物干扰 2、基因功能的化合物模拟 3、生理功能的基因基础到药物干预 测 俞 则 鲤 菏 溜 旧 院 伸 折 机 蛰 契 齐 绕 胖 板 胸 洪 抱 洱 沃 缘 叔

42、 予 佳 绞 末 胃 储 稼 跪 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 47Prof. Du Guanhua 发展和挑战发展和挑战 l高通量药物筛选的发展，在技术、方法 、信息和物质等方面已经奠定了良好的 基础，庞大化合物库的建立和大量新技 术的产生，具备了新药发现的基本条件 。 l药物发现是药物研发的核心内容。各种 技术的有效整合是非常重要的途径。 l我国的创新药物的发现需要扎实、艰苦 并富有创造性的工作。 蠢 咸 反 抚 蝴 蓉 绘 砷 杜 羌 疙 相 番 更 谣 嘻 溶 仑 英 兼 逊 汗 拦 中 适 其 撤 暇 篇 户 岸 傅 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 48Prof. Du Guanhua ThankThank you ! you ! 蔼 口 蠕 页 溜 蚀 余 僚 舒 军 敝 陵 查 签 继 蜗 鄂 敏 豆 答 脑 浙 垄 乎 久 丫 昭 蜕 授 篷 店 育 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 高 通 量 药 物 筛 选 研 究 进 展 49Prof. Du Guanhua