陳凱先
9月21日是“世界阿爾茨海默病日”。作為一種給患者本人和家屬帶來(lái)巨大痛苦和沉重負(fù)擔(dān)的神經(jīng)退行性疾病,阿爾茨海默。ˋD)一直面臨有效治療手段匱乏的局面。巨大的患者群體給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。全球各大制藥公司在過(guò)去的近20年里,投入數(shù)千億美元研發(fā)抗AD藥物,但均以失敗告終。
一款新藥的研發(fā)包含許多技術(shù)環(huán)節(jié),大體上可分為發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)兩個(gè)階段。新藥發(fā)現(xiàn)階段,又可細(xì)分為藥物作用靶點(diǎn)(機(jī)制)的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)、先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化、候選新藥的初步評(píng)價(jià)和確認(rèn)等環(huán)節(jié)。新藥開(kāi)發(fā)階段的任務(wù),包括完成新藥的臨床前研究并向國(guó)家申報(bào)臨床研究批件,獲得批準(zhǔn)后開(kāi)展新藥臨床研究和評(píng)價(jià),通常包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗(yàn)。一般情況下,這個(gè)過(guò)程需要8年至10年。
在漫長(zhǎng)的新藥研發(fā)過(guò)程中會(huì)遇到許多科學(xué)和技術(shù)難題。比如,藥物作用靶點(diǎn)(機(jī)制)的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)是篩選和發(fā)現(xiàn)活性化合物的基礎(chǔ),需要對(duì)疾病發(fā)生、發(fā)展的細(xì)胞—分子機(jī)制有深入和正確的了解,它涉及到生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的新發(fā)現(xiàn)和新突破。如果對(duì)藥物作用靶點(diǎn)的認(rèn)識(shí)有偏差,整個(gè)藥物發(fā)現(xiàn)和研究工作就會(huì)誤入歧途。又如,針對(duì)靶點(diǎn)開(kāi)展藥物設(shè)計(jì),需要在靶點(diǎn)(受體、酶、病毒蛋白等)三維結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上開(kāi)展計(jì)算機(jī)虛擬篩選,還需要建立靈敏高效的藥理學(xué)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行化合物的評(píng)價(jià)和優(yōu)化,這就需要結(jié)構(gòu)生物學(xué)、計(jì)算機(jī)虛擬篩選技術(shù)和現(xiàn)代藥理學(xué)(細(xì)胞—分子生物學(xué))技術(shù)的配合;對(duì)于候選藥物分子成藥性的評(píng)價(jià),也需要理論預(yù)測(cè)方法和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)合。此外,臨床前研究階段在細(xì)胞—分子和動(dòng)物模型上得到的結(jié)果,到了臨床階段在人身上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),往往不能得到預(yù)想的驗(yàn)證,也是新藥研發(fā)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。
AD藥物研發(fā)的三個(gè)階段
和中國(guó)科學(xué)家的探索
從全球范圍看,AD藥物的研發(fā)歷程大體經(jīng)歷了三個(gè)階段。
第一階段的藥物研發(fā)主要是以AD的病因源于膽堿能神經(jīng)元功能異常的理論為基礎(chǔ)開(kāi)展的。目前,國(guó)內(nèi)已批準(zhǔn)使用的5個(gè)癥狀類改善藥物多奈哌齊、氫溴酸加蘭他敏、卡巴拉汀、石杉?jí)A甲和美金剛中,除美金剛外,其余4個(gè)都屬于乙酰膽堿酯酶抑制劑,其中1995年上市的石杉?jí)A甲是中科院上海藥物研究所的科學(xué)家從中藥石杉屬植物千層塔中提取出的天然生物堿。這類藥可以短期改善癥狀,但并不能改善疾病的進(jìn)程。在這一階段,我國(guó)的研究與國(guó)際是相當(dāng)?shù)摹?/p>
第二階段是在過(guò)去近20年間,人們對(duì)AD發(fā)病機(jī)制的理解主要集中于β淀粉樣蛋白沉積和Tau蛋白過(guò)度磷酸化導(dǎo)致的神經(jīng)纖維纏結(jié)上。國(guó)際大制藥公司致力于開(kāi)發(fā)針對(duì)這兩個(gè)靶點(diǎn)的抗體和小分子藥物。然而,數(shù)千億美金的投入迄今無(wú)一成功。在這一階段,面對(duì)AD領(lǐng)域臨床研究的高失敗率,國(guó)內(nèi)僅有很少藥企開(kāi)展了抗AD藥物的研發(fā)。
面對(duì)靶向Aβ和Tau蛋白的藥物研發(fā)的不斷受挫,業(yè)內(nèi)也在不斷探索、反思。在“后Aβ”時(shí)代,如何理解、治療AD?
甘露特鈉膠囊(九期一)所揭示的腦腸軸理論,極有可能將AD藥物的研發(fā)帶入一個(gè)新階段。九期一是17年來(lái)首個(gè)成功上市的抗AD新藥,為抗AD藥物的研發(fā)提供全新的思路與策略。作為中國(guó)原創(chuàng)新藥,九期一的成功上市為突破AD治療這一世界難題提供了可供探討和借鑒的“中國(guó)探索”。
九期一的臨床前研究工作顯示,AD的病因是復(fù)雜的,具有多因素,其不僅與大腦蛋白折疊錯(cuò)誤介導(dǎo)的神經(jīng)退行性病變相關(guān),更是一種大腦局部炎癥反應(yīng)異常導(dǎo)致的疾病,而腸道菌群失衡介導(dǎo)的全身炎癥—免疫紊亂與這種大腦局部炎癥反應(yīng)異常有著密切的影響和調(diào)控關(guān)系。
這種對(duì)于疾病整體觀的認(rèn)識(shí),打破了以往只關(guān)注腦內(nèi)特定蛋白異常的認(rèn)識(shí)局限,極有可能為AD這類慢性復(fù)雜疾病的治療帶來(lái)突破。
從“整體觀”審視、研究神經(jīng)退行性疾病
對(duì)于任何一種疾病的成功防治,都是以對(duì)疾病發(fā)病機(jī)制正確、全面的認(rèn)識(shí)和理解為基礎(chǔ)的。因此,在神經(jīng)退行性疾病治療上遇到的挑戰(zhàn),說(shuō)到底還是在于對(duì)疾病發(fā)病機(jī)制認(rèn)識(shí)上的局限。神經(jīng)退行性疾病作為一種衰老相關(guān)的疾病,本身具有病程漫長(zhǎng)、病理機(jī)制復(fù)雜的特點(diǎn)。以往的研究存在過(guò)于局部化、簡(jiǎn)單化的問(wèn)題,將這樣一個(gè)慢性復(fù)雜疾病簡(jiǎn)單地歸結(jié)為大腦局部的蛋白聚集或過(guò)度磷酸化,現(xiàn)在看來(lái)并不能全面地反映疾病發(fā)病機(jī)制的真實(shí)面貌。
作為人體中最重要的生理與意識(shí)、認(rèn)知等精神活動(dòng)的交匯點(diǎn),大腦同時(shí)承載著生理與精神—意識(shí)的雙重功能。大腦疾病除在生理解剖水平上可以觀察到的病變以外,也(而且往往更明顯)表現(xiàn)為意識(shí)、認(rèn)知功能和心理上的各種異常和障礙。而神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)作為聯(lián)接大腦和全身的調(diào)控系統(tǒng),其與微生態(tài)、免疫、代謝間的交互作用和影響在大腦疾病發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著不可忽視的作用。因此,對(duì)于神經(jīng)退行性疾病,既要關(guān)注大腦自身發(fā)生的生理—病理變化,也要注重全身系統(tǒng)(微生態(tài)、免疫、代謝等)對(duì)腦部神經(jīng)退行性疾病發(fā)生發(fā)展的影響。
因此,我們要打破該領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)際存在的“重局部、輕整體,忽視和淡化人體作為一個(gè)整體復(fù)雜系統(tǒng)對(duì)局部的影響”的研究局限,從“以人為本的整體觀”的研究視角重新審視、研究神經(jīng)退行性疾病。要更多地關(guān)注全身機(jī)體微生態(tài)菌群失調(diào)、免疫炎癥紊亂、代謝應(yīng)激、神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)失衡等多維度交互作用在腦部的特征性表現(xiàn)。這樣的新思路有可能在神經(jīng)退行性疾病發(fā)生發(fā)展病程防控上取得重大理論突破,帶來(lái)早期診斷與精準(zhǔn)干預(yù)的變革。
對(duì)于未來(lái)研究的建議
對(duì)于未來(lái)的相關(guān)研究,我有四個(gè)建議。
首先,最根本的是要在研究工作中堅(jiān)持科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。求真是科學(xué)研究最根本的目標(biāo),也是對(duì)科技工作者最基本的要求。求真的過(guò)程是一個(gè)不斷探索、不斷總結(jié)(包括不斷糾錯(cuò))的科學(xué)實(shí)踐過(guò)程。既要堅(jiān)持實(shí)事求是、尊重客觀的科學(xué)原則,又要有勇于探索、敢于突破常規(guī)的創(chuàng)新精神和膽識(shí)。為此,科學(xué)界要形成有利于科技創(chuàng)新健康發(fā)展的科學(xué)氛圍。
其次,以多維、開(kāi)放和創(chuàng)新的思維,深入研究和全面揭示AD作為一種復(fù)雜疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。事實(shí)上,人類對(duì)AD等復(fù)雜疾病的研究過(guò)程猶如盲人摸象,盡管摸到的每個(gè)部位都是真實(shí)存在的,但只有通過(guò)對(duì)各個(gè)部位采集的信息進(jìn)行全景式的整合及關(guān)聯(lián)分析,才能獲取一個(gè)接近原貌的真實(shí)結(jié)果。因此,人們對(duì)疾病發(fā)病機(jī)制的認(rèn)知要經(jīng)歷一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的演化過(guò)程,這并不奇怪。AD作為一種難治性慢性復(fù)雜疾病,其藥物研發(fā)和治療,事實(shí)上就是要經(jīng)歷一個(gè)不斷試錯(cuò)、不斷修正、不斷調(diào)整、不斷更新的過(guò)程,F(xiàn)在越來(lái)越多的研究提示,對(duì)AD發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí),需要有更加開(kāi)放、多維和創(chuàng)新的思維。
再次,要加強(qiáng)早期診斷、病情監(jiān)控評(píng)價(jià)新技術(shù)和相關(guān)生物標(biāo)志物的研究。AD早期診斷、癥狀的監(jiān)控和評(píng)估,迄今缺乏靈敏度高和準(zhǔn)確性高的技術(shù)和方法,給新藥研發(fā)和臨床治療帶來(lái)許多困難。急需在疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制研究的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)多學(xué)科的交叉融合,在相關(guān)生物標(biāo)志物研究中取得進(jìn)展和突破。
最后,要堅(jiān)持轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和循證醫(yī)學(xué)的理念,進(jìn)一步完善和提升臨床研究。一方面,通過(guò)更大規(guī)模、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的臨床研究,對(duì)藥物的療效進(jìn)行更深入和更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià);另一方面,針對(duì)藥物的作用特點(diǎn)、用藥規(guī)律積累更多的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)后續(xù)研究的發(fā)展。
(作者系中國(guó)科學(xué)院院士)
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