信息时代药物的发展趋势
【中图分类号】R91【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085(2008)04-0200-02
【摘要】在信息时代，医学科学将发生革命性变化，药物的发展是医学科学中最活跃和发展最快的部分，从目前的生物尖端技术的发展，可以看出信息时代几类药物的发展趋势。
【关键词】信息时代；药物；发展趋势
21世纪是信息时代。在信息时代科学技术飞速发展，医学科学发生革命性变化, 在疾病治疗方面, 完成人体细胞基因治疗、基因控制、矫正无意义突变基因疗法，反义核酸基因治疗和人工流产基因治疗等; 在疾病的诊断方面，正电子发射体层显像技术、计算机体层扫描技术、超声显像诊断技术和磁共振成像技术所显示的人体断面图像克服了人体内部器官、骨骼的前后左右三维分布与医学图像二维显示所造成的影像重叠，为医学临床开创了新局面[1]。在21世纪信息时代，医药领域的发展是整个生物技术领域中最活跃和发展最快的部分，也是生物技术发展成果最明显的领域。从目前的生物尖端技术的发展可以看出药物发展的几大趋势。
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1 基因工程药物
在信息时代，以遗传工程为核心的生物技术，无论是在基础研究还是在开发研究方面都会有突破性进展，开创生物科学的新时代。随着大量与人类健康有关的基因的定位、鉴定和分离，遗传诊断、遗传修饰和基因治疗都将成为现实。
人类基因组约由30亿对碱基排列组成，其中人类生存所必须的遗传信息的基因单位总数约5~10万个，目前人类基因组测序工作已完成，现已进入后基因计划，也即功能基因时代，逐步弄清人类基因功能，用基因组图上的多数标志对各种癌细胞基因组DNA的缺失，易位或增幅进行研究后，可以确定癌抑制基因或癌基因在染色体上的特定位置，开展抗癌基因药物治疗[2]。一些与遗传疾病有关的重要基因已被分离和测序，另一些常见病如乳腺癌、结肠癌、高血压、糖尿病和阿尔茨海默症等涉及遗传倾向的基因也已在染色体的遗传图谱上精确定位。一旦这些基因产物(即活性蛋白)被表达出来，将会有更多具有特性高效的蛋白药物诞生。在信息时代，随着基因组学和蛋白质组学研究的迅速发展，这些顽症的治疗，将被基因药物攻克，基因工程药物治疗将是21世纪临床治疗不可缺少的药物。
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2 糖链工程药物
糖链工程与人类健康有关的药物有着密切的关系。随着糖生物科学和糖链工程的研究飞速发展，人类将开发研究出新的治疗药物，即糖链工程药物。糖链工程是将糖生物学的各种知识应用到生物技术领域而形成的一个新的医药领域。它是生物科学的尖端研究领域之一。
在细胞表层存在的糖蛋白及糖脂质等糖链化合物对生物信息的传递起着重要的作用，糖链功能与生物活性直接有关, 它是各种生物生存所不可缺少的。如促红细胞生成素(EPO)的糖链含量就很高。目前已采用重组体动物细胞来制备带有糖链结构的这类药物，如用基因工程建立了产生重组人因子VⅢ(rFVⅢ)的哺乳动物细胞株，可以得到高纯度精制rFVⅢ，开辟了血友病治疗的新途径[3]。
研究微生物感染与糖链关系之后弄清了微生物感染的第一阶段是微生物与宿主细胞表层受体结合。现已搞清与这种结合有关的细胞受体大多为糖链，微生物与糖链结合的结构方面研究将有助于寻找预防微生物感染的方法。天然的或合成的受体糖链，可引起与微生物竞争性结合从而达到抑制微生物作用。如对霍乱弧菌中毒患者，给予GM1神经节苷脂(ganglioside)的效果良好。
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艾滋病病人免疫缺陷病毒(HIV)的微粒表面由膜糖蛋白gp120分子覆盖着，gp120分子一半是由糖链构成的，这个分子与靶细胞表面CD4分子结合而引起感染。许多研究者指出了在HIV感染过程中gp120糖链的重要性，认为有必要研究糖链上结合的外源凝集素样物质对HIV的感染的关系，探寻在感染者身上如何阻止艾滋病的方法。
3 细胞因子类生物药物
生物技术的发展促进了细胞因子的研究，细胞因子研究开发的成功为基因重组技术应用于药物及其开发打开了一条通路，使体内微量存在的高分子物质有可能大量生产，并应用于临床。细胞因子是淋巴细胞来源的淋巴因子和巨噬细胞及单核细胞来源的单核因子在免疫系统中具有各种生物学活性的一类因子的总称，按记载其中有生物活性的约为100种以上[4]。以往的细胞因子生产是采用细胞培养方法，细胞在刺激物作用下产生细胞因子，再从培养物中提取纯化，这种方法产量低、质量差，限制了对细胞因子的研究和应用。随着生物技术的发展，克隆技术的应用，可对各种细胞因子的cDNA进行克隆，弄清其氨基酸序列，然后用基因重组技术构建生产用工程菌或细胞株，通过微生物培养或细胞培养方法可以生产细胞因子类药物。目前过去难以获得的生长激素、促红细胞生成素、粒细胞集落刺激因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子和白细胞介素等产品已经上市销售，用于贫血或嗜中性白细胞减少症患者以及癌症患者的治疗。随着基因组学和蛋白质组学的发展以及生物技术的进步，各种重组蛋白质类药物逐渐应用于临床，并且已经取得了较好的疗效。可以预见细胞因子药物的临床应用，有着广阔的前景[5]。
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4 天然药物
天然药物具有自然界特有的结构单元，有特殊的生理功能，是一个巨大的潜在医药宝库，越来越受到国际医药界的高度重视。在信息时代，天然药物的开发、研究和应用将进入高潮。
目前，天然药物的开发取得了令人瞩目的成就，在生物碱中，长春新碱成为治疗各种类型白血病的首选药物，并已在美、中等国投入生产；在萜类化合物中，从银杏中分离得银杏内酯可用于治疗中老年血液循环障碍和哮喘病，在国际上掀起了一股银杏热；在多糖化合物中，从云芝中提取的云芝多糖已用于肿瘤的临床治疗，从香菇中分离的香菇多糖具有抗肿瘤活性，将其与丝裂霉素或与5—FU和用，其免疫反应和存活时间都超过单独用药。
在21世纪信息时代，随着科技的发展和生物技术的应用，在自然资源药物研究中越来越多地采用高新技术和生物技术，如用诱变、杂交、多倍体、试管受精、原生质融合等生物技术对天然药物许多品种进行资源再生工作，寻找其最佳生长条件。应用生物技术选育抗病毒、抗虫害品种，生产无污染、有效成分含量高的药材，以满足人们日益增长的需要。天然药物以其疗效确切，毒副作用低等特点，将更加受到人们的青睐。
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5 海洋药物
海洋为生命最初发源地，是一个巨大的资源宝库，由于海洋的生态环境与陆地有很大差别，生物种系有很大不同，在海洋生物中普遍存在具有某些特殊作用的生物活性物质。目前，开发利用海洋药物已成为沿海国家发展药学事业的方向之一[6]。
近年来，人们从海洋生物和矿物中先后发现许多具有抗菌、抗病毒、止血、抗凝血、抗肿瘤等药理活性作用的物质。如小剂量河豚毒素，临床上用于松弛肌肉痉挛和减轻晚期癌症病人的痛苦，它止痛时间长，不会成瘾，为世界上最优秀的镇痛药；沙海葵毒素是人类迄今发现最复杂的天然有机化合物，也是目前最毒的化合物，为眼镜蛇毒的几千倍，对动物有独特生理作用；前列腺素在医疗上有着广泛的用途，过去一直认为只存在陆地哺乳类动物中，且含量甚微，全合成方法复杂，现在人们首次从海藻江蓠中发现了前列腺素，含量较高，且江蓠容易人工养殖，有远大的开发前景。
在信息时代，随着科学技术迅速发展，生物工程与海洋微生物学相结合，开拓新的药源领域，将具有更大的优势，由此可生产有益于人类治疗种种疑难疾病的药物。
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6 化学药物
化学药物在20世纪取得了辉煌成就，无论是抗生素、维生素、喹喏酮类药物等都为人类战胜疾病作出卓越贡献。在信息时代，随着生物科技的进步，经过科学家的不断努力，定能开发、设计出新型的、长效的和高效的药物。目前国际上开发和设计新药的三大趋势：①酶抑制剂的研究，许多药物能与酶结合，改变酶的特性，而产生生物效应，近几年的研究揭示了某些酶的三维结构，在此基础上人们开发设计了一批新药，如血管紧张素转化酶抑制剂和肾素抑制剂等。②受体拮抗剂，受体结构较酶更为复杂，药物和不同受体结合可产生不同效应，药物科学家们正在寻找和设计特异性强，能专门作用于某一受体的药物。③已知药物结构的改造，在新药发现中，一是发现先导化合物，二是根据先导化合物对其化学结构进行修饰、优化、获得实用的药物。国际上每年创新的药物大部分属于对已有药物结构作各种改变，从而进一步提高疗效，减少副作用。如在卡托普利的基础上，进一步开发了依那普利等，其疗效优于卡托普利。
总之，在信息时代，科学技术发展异常迅猛，大量新技术、新理论、新方法不断涌现，分子生物技术、基因工程技术和智能计算机技术应用于药物开发与设计，使药物的发展进入一个新的时代。在药物剂型方面的研究不断创新，缓释剂、透皮吸收剂和靶位给药制剂的研究成果将有新的突破，向着作用时间更长、疗效更好、毒性更低，使用更方便的方向发展。
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参考文献
[1] 刘磊.知识经济时代—第三次经济革命.中国大地出版社
[2]孙倩.基因重组蛋白质药物的研究进展.生物医学工程与临床2006(S1)
[3] 戴经铨.国外医药领域生物技术新动向.国外医药(生化药分册) 97(4)
[4] Stephen P. Tibtech, 1995; 13 (3) : 81
[5] 田瑞琴.细胞因子类药物制剂研究进展.中国生化药物杂志 2005(5)
[6] 王淑民.海洋药物的研究进展.中国海洋药物杂志 2006(12), http://www.100md.com(张秀芬 宫印成)
【摘要】在信息时代，医学科学将发生革命性变化，药物的发展是医学科学中最活跃和发展最快的部分，从目前的生物尖端技术的发展，可以看出信息时代几类药物的发展趋势。
【关键词】信息时代；药物；发展趋势
21世纪是信息时代。在信息时代科学技术飞速发展，医学科学发生革命性变化, 在疾病治疗方面, 完成人体细胞基因治疗、基因控制、矫正无意义突变基因疗法，反义核酸基因治疗和人工流产基因治疗等; 在疾病的诊断方面，正电子发射体层显像技术、计算机体层扫描技术、超声显像诊断技术和磁共振成像技术所显示的人体断面图像克服了人体内部器官、骨骼的前后左右三维分布与医学图像二维显示所造成的影像重叠，为医学临床开创了新局面[1]。在21世纪信息时代，医药领域的发展是整个生物技术领域中最活跃和发展最快的部分，也是生物技术发展成果最明显的领域。从目前的生物尖端技术的发展可以看出药物发展的几大趋势。
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1 基因工程药物
在信息时代，以遗传工程为核心的生物技术，无论是在基础研究还是在开发研究方面都会有突破性进展，开创生物科学的新时代。随着大量与人类健康有关的基因的定位、鉴定和分离，遗传诊断、遗传修饰和基因治疗都将成为现实。
人类基因组约由30亿对碱基排列组成，其中人类生存所必须的遗传信息的基因单位总数约5~10万个，目前人类基因组测序工作已完成，现已进入后基因计划，也即功能基因时代，逐步弄清人类基因功能，用基因组图上的多数标志对各种癌细胞基因组DNA的缺失，易位或增幅进行研究后，可以确定癌抑制基因或癌基因在染色体上的特定位置，开展抗癌基因药物治疗[2]。一些与遗传疾病有关的重要基因已被分离和测序，另一些常见病如乳腺癌、结肠癌、高血压、糖尿病和阿尔茨海默症等涉及遗传倾向的基因也已在染色体的遗传图谱上精确定位。一旦这些基因产物(即活性蛋白)被表达出来，将会有更多具有特性高效的蛋白药物诞生。在信息时代，随着基因组学和蛋白质组学研究的迅速发展，这些顽症的治疗，将被基因药物攻克，基因工程药物治疗将是21世纪临床治疗不可缺少的药物。
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2 糖链工程药物
糖链工程与人类健康有关的药物有着密切的关系。随着糖生物科学和糖链工程的研究飞速发展，人类将开发研究出新的治疗药物，即糖链工程药物。糖链工程是将糖生物学的各种知识应用到生物技术领域而形成的一个新的医药领域。它是生物科学的尖端研究领域之一。
在细胞表层存在的糖蛋白及糖脂质等糖链化合物对生物信息的传递起着重要的作用，糖链功能与生物活性直接有关, 它是各种生物生存所不可缺少的。如促红细胞生成素(EPO)的糖链含量就很高。目前已采用重组体动物细胞来制备带有糖链结构的这类药物，如用基因工程建立了产生重组人因子VⅢ(rFVⅢ)的哺乳动物细胞株，可以得到高纯度精制rFVⅢ，开辟了血友病治疗的新途径[3]。
研究微生物感染与糖链关系之后弄清了微生物感染的第一阶段是微生物与宿主细胞表层受体结合。现已搞清与这种结合有关的细胞受体大多为糖链，微生物与糖链结合的结构方面研究将有助于寻找预防微生物感染的方法。天然的或合成的受体糖链，可引起与微生物竞争性结合从而达到抑制微生物作用。如对霍乱弧菌中毒患者，给予GM1神经节苷脂(ganglioside)的效果良好。
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艾滋病病人免疫缺陷病毒(HIV)的微粒表面由膜糖蛋白gp120分子覆盖着，gp120分子一半是由糖链构成的，这个分子与靶细胞表面CD4分子结合而引起感染。许多研究者指出了在HIV感染过程中gp120糖链的重要性，认为有必要研究糖链上结合的外源凝集素样物质对HIV的感染的关系，探寻在感染者身上如何阻止艾滋病的方法。
3 细胞因子类生物药物
生物技术的发展促进了细胞因子的研究，细胞因子研究开发的成功为基因重组技术应用于药物及其开发打开了一条通路，使体内微量存在的高分子物质有可能大量生产，并应用于临床。细胞因子是淋巴细胞来源的淋巴因子和巨噬细胞及单核细胞来源的单核因子在免疫系统中具有各种生物学活性的一类因子的总称，按记载其中有生物活性的约为100种以上[4]。以往的细胞因子生产是采用细胞培养方法，细胞在刺激物作用下产生细胞因子，再从培养物中提取纯化，这种方法产量低、质量差，限制了对细胞因子的研究和应用。随着生物技术的发展，克隆技术的应用，可对各种细胞因子的cDNA进行克隆，弄清其氨基酸序列，然后用基因重组技术构建生产用工程菌或细胞株，通过微生物培养或细胞培养方法可以生产细胞因子类药物。目前过去难以获得的生长激素、促红细胞生成素、粒细胞集落刺激因子、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子和白细胞介素等产品已经上市销售，用于贫血或嗜中性白细胞减少症患者以及癌症患者的治疗。随着基因组学和蛋白质组学的发展以及生物技术的进步，各种重组蛋白质类药物逐渐应用于临床，并且已经取得了较好的疗效。可以预见细胞因子药物的临床应用，有着广阔的前景[5]。
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4 天然药物
天然药物具有自然界特有的结构单元，有特殊的生理功能，是一个巨大的潜在医药宝库，越来越受到国际医药界的高度重视。在信息时代，天然药物的开发、研究和应用将进入高潮。
目前，天然药物的开发取得了令人瞩目的成就，在生物碱中，长春新碱成为治疗各种类型白血病的首选药物，并已在美、中等国投入生产；在萜类化合物中，从银杏中分离得银杏内酯可用于治疗中老年血液循环障碍和哮喘病，在国际上掀起了一股银杏热；在多糖化合物中，从云芝中提取的云芝多糖已用于肿瘤的临床治疗，从香菇中分离的香菇多糖具有抗肿瘤活性，将其与丝裂霉素或与5—FU和用，其免疫反应和存活时间都超过单独用药。
在21世纪信息时代，随着科技的发展和生物技术的应用，在自然资源药物研究中越来越多地采用高新技术和生物技术，如用诱变、杂交、多倍体、试管受精、原生质融合等生物技术对天然药物许多品种进行资源再生工作，寻找其最佳生长条件。应用生物技术选育抗病毒、抗虫害品种，生产无污染、有效成分含量高的药材，以满足人们日益增长的需要。天然药物以其疗效确切，毒副作用低等特点，将更加受到人们的青睐。
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5 海洋药物
海洋为生命最初发源地，是一个巨大的资源宝库，由于海洋的生态环境与陆地有很大差别，生物种系有很大不同，在海洋生物中普遍存在具有某些特殊作用的生物活性物质。目前，开发利用海洋药物已成为沿海国家发展药学事业的方向之一[6]。
近年来，人们从海洋生物和矿物中先后发现许多具有抗菌、抗病毒、止血、抗凝血、抗肿瘤等药理活性作用的物质。如小剂量河豚毒素，临床上用于松弛肌肉痉挛和减轻晚期癌症病人的痛苦，它止痛时间长，不会成瘾，为世界上最优秀的镇痛药；沙海葵毒素是人类迄今发现最复杂的天然有机化合物，也是目前最毒的化合物，为眼镜蛇毒的几千倍，对动物有独特生理作用；前列腺素在医疗上有着广泛的用途，过去一直认为只存在陆地哺乳类动物中，且含量甚微，全合成方法复杂，现在人们首次从海藻江蓠中发现了前列腺素，含量较高，且江蓠容易人工养殖，有远大的开发前景。
在信息时代，随着科学技术迅速发展，生物工程与海洋微生物学相结合，开拓新的药源领域，将具有更大的优势，由此可生产有益于人类治疗种种疑难疾病的药物。
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化学药物在20世纪取得了辉煌成就，无论是抗生素、维生素、喹喏酮类药物等都为人类战胜疾病作出卓越贡献。在信息时代，随着生物科技的进步，经过科学家的不断努力，定能开发、设计出新型的、长效的和高效的药物。目前国际上开发和设计新药的三大趋势：①酶抑制剂的研究，许多药物能与酶结合，改变酶的特性，而产生生物效应，近几年的研究揭示了某些酶的三维结构，在此基础上人们开发设计了一批新药，如血管紧张素转化酶抑制剂和肾素抑制剂等。②受体拮抗剂，受体结构较酶更为复杂，药物和不同受体结合可产生不同效应，药物科学家们正在寻找和设计特异性强，能专门作用于某一受体的药物。③已知药物结构的改造，在新药发现中，一是发现先导化合物，二是根据先导化合物对其化学结构进行修饰、优化、获得实用的药物。国际上每年创新的药物大部分属于对已有药物结构作各种改变，从而进一步提高疗效，减少副作用。如在卡托普利的基础上，进一步开发了依那普利等，其疗效优于卡托普利。
总之，在信息时代，科学技术发展异常迅猛，大量新技术、新理论、新方法不断涌现，分子生物技术、基因工程技术和智能计算机技术应用于药物开发与设计，使药物的发展进入一个新的时代。在药物剂型方面的研究不断创新，缓释剂、透皮吸收剂和靶位给药制剂的研究成果将有新的突破，向着作用时间更长、疗效更好、毒性更低，使用更方便的方向发展。
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参考文献
[1] 刘磊.知识经济时代—第三次经济革命.中国大地出版社
[2]孙倩.基因重组蛋白质药物的研究进展.生物医学工程与临床2006(S1)
[3] 戴经铨.国外医药领域生物技术新动向.国外医药(生化药分册) 97(4)
[4] Stephen P. Tibtech, 1995; 13 (3) : 81
[5] 田瑞琴.细胞因子类药物制剂研究进展.中国生化药物杂志 2005(5)
[6] 王淑民.海洋药物的研究进展.中国海洋药物杂志 2006(12), http://www.100md.com(张秀芬 宫印成)