高内涵筛选技术在复方活性部位追踪与成分发现中的应用
医药研发中的新药筛选方法
医药研发中的新药筛选方法近年来，随着生物技术和计算机技术的飞速发展，医药研发领域也得到了极大的推进。
新药的筛选方法作为新药研发的核心环节，一直备受研究人员的关注。
本文将介绍几种当前医药研发中常用的新药筛选方法，并探讨其优缺点与应用前景。
一、高通量筛选(HTS)高通量筛选是一种利用自动化设备对大量化合物进行快速筛选的方法，其核心技术是微孔板。
通过对大量化合物与特定靶标相互作用的测定，可以筛选出与靶标具有良好亲和力的化合物。
高通量筛选具有快速、高效、经济的特点，广泛应用于新药研发的早期阶段。
然而，由于高通量筛选较为简单，且无法精确评估化合物与体内环境的相互作用，因此需要结合其他筛选方法进行深入研究和验证。
二、计算机辅助药物设计(CADD)计算机辅助药物设计是一种基于计算机模拟技术对分子结构和性质进行预测和优化的方法。
通过建立和运用分子模型、分子图像处理、计算化学和药物信息学等技术手段，可以快速高效地筛选出具有潜在药效的化合物。
相较于传统实验室筛选，计算机辅助药物设计可以节省大量时间和资源，并且可以更准确地预测分子的生物活性和毒副作用。
然而，计算机辅助药物设计的可靠性受到计算模型和数据库的限制，需要不断优化和验证。
三、虚拟筛选(VS)虚拟筛选是一种通过计算机模拟和预测技术筛选潜在药物分子的方法。
与高通量筛选和计算机辅助药物设计不同，虚拟筛选不需要实际合成化合物，而是利用计算机模拟技术对已知化合物库进行筛选。
虚拟筛选具有高效、经济的特点，可以在计算上预测大量分子的潜在活性。
然而，虚拟筛选仅限于现有的化合物库，无法筛选出全新的化合物结构。
四、系统生物学方法系统生物学方法是一种研究生物系统整体特性和相互作用的方法，通过对基因组学、蛋白质组学和代谢组学等数据的整合和分析，可以筛选出具有潜在药效的化合物。
系统生物学方法结合了实验和计算的手段，可以全面、综合地了解生物体内各种分子的功能和相互关系，为新药筛选提供更精准、准确的依据。
中药有效部位新药研发应重视有效部位有效性的筛选和确定_百度文汇总
中药有效部位新药研发应重视有效部位有效性的筛选和确定审评二部张晓东中药有效部位是指从一味中药或中药复方中提取的一类或几类化学成分的混合体,其含量达到总提取物的50%以上,而且这一类或几类已知化学成分要被认为是有效成分。
中药有效部位新药由于既能体现中药多成分、多靶点、多途径发挥药效的特点,又能使药物有效成分更加富集,药理作用和临床疗效增强,以及利于质量控制水平提高等优势,近年来成为中药、天然药新药开发的重要方向之一。
严格地说有效部位也是一种提取物,是一种由主要有效成分清楚、有效部位化学类型明确、含量占主导地位和功能上具药效作用的物质集团组成的提取物,“有效性”是其基本特征之一。
然而,从目前中药有效部位新药的申报资料来看,许多在有效部位“有效性”的筛选和确定方面做的工作不足。
申报资料中常见的在筛选和确定有效部位方面的问题主要有以下几个方面:一、缺乏主动探索研究和比较药理学研究的意识诸多有效部位新药的立项都是单纯地从植物化学方面方便分离、纯化及容易进行质量控制角度出发,重视对有效部位的提取、精制和质控,忽视其有效性和药效作用强弱的确定和判断依据。
此类有效部位的筛选工作往往是简单地建立在植物化学分离鉴别研究的基础之上,分离出来一个化学结构类型相近的中药大类成分,一旦含量达到要求,经过简单的生物活性观察就匆匆上马,认定了要把其开发成一个有效部位新药。
在立题之初缺乏对药效有无的综合判定以及药效作用强弱的衡量比较。
最后确定出大量“弱效”甚至“无效”的“有效部位”。
而在此类有效部位新药的整体药效学研究中,则表现出药效作用强度有限、作用不稳定、作用特点不明确等现象。
例如有一个将麻仁中提取分离的脂肪酸类化合物开发成通便、降脂作用有效部位新药的研发案例。
从化学成分分离的角度分析,提取分离得到麻仁中的脂肪酸类化合物是切实可行的,但该品种在有效部位有效性筛选和确定方面的工作做得十分有限,也未建立相关的实验模型和药效作用评价方法对脂肪酸是否就是有效部位进行确定。
中药有效成分的筛选和提取技术研究
中药有效成分的筛选和提取技术研究中药作为我国传统的医药治疗方式，在近几年开始得到越来越多的关注和重视。
其中，中药有效成分的筛选和提取技术研究对于中药的临床应用具有至关重要的意义。
本文将就此话题进行探讨。
一、中药有效成分的筛选方法有效成分是指能够发挥药理活性和治疗效果的化合物，其中对疾病有治疗作用的化合物，称为药物性有效成分。
筛选中药有效成分的方法有多种，目前常见的方法有以下几种。
1.生物鉴定法生物鉴定法是通过对中药有效成分作用于生物样品，观察生物样品的细胞或动物的反应变化，从而筛选出中药有效成分的一种方法。
例如，对中药其中的有效成分进行细胞毒性试验，判断中药的抗癌成分。
这种方法对于中药有效成分筛选具有重要的意义，并且针对性相对较大。
2.化学分析法化学分析法是基于分析中药化学成分的物理和化学特性，对其中的有效成分进行提取和分析的一种方法。
例如，常见的有气相色谱质谱法、液相色谱法、高效液相色谱法等。
这种方法能够定量测定中药有效成分的含量和肿瘤治疗效果，从而为中药成分筛选和提取提供重要信息。
3.生物传感器技术生物传感器技术是基于“生物分子与生物样品配合”这一原理，研发的一种灵敏、选择性高、操作简便的分离检测技术。
通过生物传感器技术，可以快速准确地筛选出中药有效成分，为中药成分的提取工作提供重要参考。
以上几种筛选方法各有利弊，在实际应用中根据需求和实际情况选择合适的方法进行有效成分的筛选。
二、中药有效成分的提取技术研究中药有效成分的提取是指从中药中提取出活性成分的一种方法。
随着科学技术的进步，现在常用的中药提取技术主要有以下几种。
1.水提法水提法是以水作为溶剂，通过浸泡或加热等方法将中药中的有效成分提取出来的一种方法。
这种方法简单易行、成本低，且水作为溶剂具有对环境的友好性和安全性。
目前已有研究表明，水提法对于提取一些药物性有效成分效果很好，例如黄连素就是在水提法中得到了最好的提取结果。
2.醇提法醇提法是利用有机溶剂（如乙醇）将中药中的有效成分提取出来的一种方法。
中药药效物质的发现与应用研究
中药药效物质的发现与应用研究中药历来被视为我国的瑰宝，具有悠久的历史和深厚的文化底蕴。
中草药是由多种天然成分组成的复合物，其中的药效成分是具有治疗功效的重要因素。
中药药效物质的发现和应用对于推动中医药现代化是非常重要和必要的。
然而，在药效物质的发现过程中，由于中草药的成分复杂，往往需要花费大量的时间和精力才能找到有效成分。
如何加快中药药效物质的发现和应用过程，已成为中医药研究领域中急待解决的问题。
一、药效物质的发现方法中药药效物质的发现是一个复杂而漫长的过程，需要不断地积累经验和实践。
目前，现代中医药研究中，药效物质的发现主要依靠以下几种方法。
1.化学分离法该方法是将中药草药进行分离和分析，从中寻找出适宜药性的有效物质。
化学分离法使用化学和生物学手段对草药进行分离提取，并对其中的有效成分进行药效测定。
2.生物技术方法现代生物技术可以用于中药药效物质的筛选和鉴定。
包括细胞培养、基因工程技术、蛋白质纯化和酶学等手段。
通过生物技术手段找到中草药中的有效成分，为中医药的深度研究提供了新的途径。
3.计算机辅助预测借助计算机辅助预测的方法，可以直接快速预测中药药效物质，并加以分析和验证。
例如，基于机器学习和深度学习技术，利用计算机辅助预测法预测出中药药材的活性成分和相应的药效。
二、药效物质的应用研究中药药效物质的应用研究是中医药现代化的关键环节。
有效的中药药效物质应该具有药效清晰、方便易用、疗效明确等特点。
1.药效评价方法有效的药效评价方法可以对中草药进行准确的评价和辨证。
中药的药效评价方法有很多，如药效学、草药药效组学研究、组学动态体检法、稳态药效学研究等。
2.药物代谢和作用机制研究中药药物代谢和作用机制研究是一项非常重要的工作。
它可以通过探究中药成分和人体代谢和作用机制的关系，来确定有效成分、数据收集和药物代谢活动。
3.药物产业化开发目前，中药药效物质的产业化开发仍处于发展阶段。
将中草药成分转化为制剂，到达更多的患者，有着重大作用。
中药复方分析新方法及应用
中药复方分析新方法及应用中药复方（Traditional Chinese Medicine Formula）是指由多种药物组合而成的传统中药剂型，具有多种药物的协同作用和治疗效果。
中药复方是中药学领域的重要研究课题，其研究方法和应用有着广泛的意义和价值。
近年来，随着科学技术的不断发展和中药研究的深入，出现了许多新的中药复方分析方法和应用。
本文将介绍一些中药复方分析的新方法及其应用。
一、高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）高效液相色谱-质谱联用技术是一种现代化的分析方法，将高效液相色谱技术与质谱技术相结合，可同时实现对中药复方中不同成分的分离、检测和鉴定。
这种技术能够快速准确地确定中药复方中的主要成分和含量，为药物质量控制和药效评价提供了可靠的手段。
HPLC-MS技术的应用范围广泛，可以用于分析中药复方中的多种成分，比如生物碱、酚类、黄酮类等。
通过建立合适的色谱条件和质谱参数，可以实现对复杂中药复方的快速分析。
同时，HPLC-MS技术还可以通过对复方中的成分进行定性和定量分析，揭示复方中不同成分之间的相互关系。
因此，在中药复方质量控制和功效评价中具有广阔的应用前景。
二、指纹图谱技术指纹图谱技术是对中药复方进行质量控制和鉴别的重要手段。
指纹图谱是通过对中药复方进行多次成分分析和比较而得到的一个图谱，能够展示复方中主要和次要成分的含量和相对峰面积，是对复方中成分的整体特征进行定性和定量评价的方法。
指纹图谱技术可以通过建立合适的色谱条件和数据处理方法，对中药复方进行快速、准确的分析。
与传统的药典方法相比，指纹图谱技术更能反映复方中成分的多样性和复杂性。
通过对多批次样品的指纹图谱进行比对和统计分析，可以评估复方的一致性，为药物质量控制提供科学依据。
三、代谢组学技术代谢组学技术是一种研究生物体内代谢物整体谱的方法。
中药复方作为多成分、多靶点的复杂药物系统，对药物代谢组学的研究提出了新的挑战和机遇。
通过代谢组学技术，可以全面了解中药复方在生物体内的代谢途径和代谢产物，为中药的药效评价和药物安全性评价提供科学依据。
医药研发中的药物筛选方法
医药研发中的药物筛选方法在医药研发领域，药物筛选是一项至关重要的环节。
通过筛选能够找到具有潜在药效的化合物，为新药的研发打下基础。
本文将会介绍几种常见的药物筛选方法，并探讨它们的优缺点。
一、高通量筛选法高通量筛选法（High-Throughput Screening, HTS）是一种大规模进行药物筛选的方法。
这种方法利用自动化技术，可以在相对短的时间内对数以千计的化合物进行测试。
通常，高通量筛选法涉及到一系列的检测步骤，例如酶反应的检测、细胞增殖的检测等。
优点：高通量筛选法具有高效性和快速性的特点，可以在较短时间内快速筛选出具备潜在药效的化合物。
缺点：高通量筛选法的主要缺点是成本较高。
另外，它的结果也需要进一步验证，因为只有少部分通过筛选的化合物能够真正展现出治疗效果。
二、虚拟筛选法虚拟筛选法（Virtual Screening）是一种通过计算机模拟来进行药物筛选的方法。
通过使用分子建模和计算机算法，虚拟筛选法可以预测某个分子与靶点之间的结合情况，并推断其药效。
优点：虚拟筛选法具有速度快、成本低、无需实际化合物的优点。
同时，虚拟筛选能够产生全面的候选化合物，为下一步的实验设计提供指导。
缺点：虚拟筛选法的主要缺点是预测结果的准确性相对较低，需要进一步的实验验证。
三、化学结构筛选法化学结构筛选法（Chemical Structure Screening）是一种基于分子结构相似性的药物筛选方法。
通过比较已知药物与候选化合物之间的结构相似性，化学结构筛选法可以快速识别候选化合物的潜在活性。
优点：化学结构筛选法具有较高的可信度和相对快速的速度。
相对于其他方法，它对大规模化合物的筛选也更具优势。
缺点：化学结构筛选法存在一定的局限性，仅能识别与已知药物结构相似的候选化合物，并无法预测其药效。
四、靶点筛选法靶点筛选法（Target Screening）是一种通过筛选目标蛋白质与化合物相互作用的方法。
该筛选方法能够评估化合物与特定靶点之间的相互作用，进而判断其是否具有潜在的药效。
基于药物高通量筛选技术的新药研发
基于药物高通量筛选技术的新药研发药物高通量筛选技术，简称HTS，是近年来在药学研究中广泛应用的一项高效、自动化的新技术。
它通过对成千上万的化合物进行快速筛选，为药物研发提供了重要支持。
今天，我们就来探讨一下基于药物高通量筛选技术的新药研发及其现状。
一、药物高通量筛选技术简介HTS技术是一种高度自动化的生物化学分析技术，能够快速地测试成千上万个化合物的相互作用，使药物研究变得更加高效、可靠。
HTS主要应用于寻找靶点活性物质，由于其高效自动化的特点，能够大大提高这一过程的速度和效率。
HTS技术一般包括以下几个步骤：化合物样本制备、活性药物筛选和药理评估，其中最关键的是活性筛选步骤。
活性药物筛选是指通过筛选成千上万的化合物，找到具有特定活性和作用机制的药物。
药理评估则是对筛选出的化合物进行生物活性测试，评估其对靶点的实际作用和毒副作用等参数。
二、基于HTS技术的新药研发随着HTS技术的不断发展和应用，与之相关的新药研发也在不断地深入。
基于HTS技术的新药研发已经成为全球工业和学术界药物研究的重要方向，并且进展神速。
基于HTS技术的新药研发，主要包括靶点筛选、药物筛选和评价三个阶段。
其中，靶点筛选是指首先确定药物研究的靶点，经过一系列的相关实验，得出靶点基因或蛋白质结构，从而为高通量筛选药物提供目标；药物筛选是指利用HTS技术，快速筛选出千万级别的化合物，从中寻找与靶点作用最好的化合物，成为新药研发的研究候选；评价是对药物候选进行的生物活性评价、毒性评价等实验，对药物的安全性、有效性进行评估。
基于HTS技术的新药研发，具有速度快、效率高等优点，可以更好地解决传统药物研发中存在的困难问题。
不过，也存在着一些挑战，如化合物筛选的复杂性和筛选结果的某种不确定性等。
三、基于HTS技术的新药研发现状当前，基于HTS技术的新药研发正在得到广泛的关注与推广。
国内外均有很多大型医药研究机构成立了药物高通量筛选中心，致力于提高HTS技术的应用水平，扩大其在药物研发领域的应用范围。
应用高内涵技术研究桂枝茯苓胶囊抗炎及免疫调节活性成分
（ １ ．江 苏康 缘 药业股 份 有 限公 司 ，江 苏 连 云港 ２ ２ ２ ０ ０ １ ；
２ ．中药制 药过程 新技 术 国 家重点 实验 室文 旨在研究 桂枝茯苓胶囊 中 １ ７个成 分的抗炎与免 疫调节 活性 。主要选 择 Ｌ Ｐ Ｓ刺激 的 Ｒ ＡＷ２ ６ ４ ． ７细胞 为炎症模
２ ．Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆＮ ｅ ｗ — ｔ ｅ ｃ ｈ ｆ ｏ ｒ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ Ｐ ｈ ａ ｒ ｍ ａ ｃ ｅ ｕ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， Ｌ ｉ ａ ｎ ｙ ｕ ｎ ｇ ａ ｎ ｇ ２ ２ ２ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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04 药物筛选
药物筛选肖盛元博士北京理工大学生命学院药物筛选广义：是针对特定的要求和目的，通过适当的方法和技术，在一定的可选择范围内，进行药物优选的过程。
因此，药物筛选包括新药研究过程中的处方筛选，根据特定目的选择符合要求的药物。
狭义：筛选专指采用实验技术进行。
/view/1438772.htm实验方法的目的之一，是便于对科学观察的独立证实。
因此，许多实验技术，包括统计显著性测试、双盲试验或调查问卷的合适短语，旨在将研究中个人偏见的影响减到最小。
怎样当一名科学家——科学研究中的负责行为，〔美〕科学、工程和公共政策委员会，何传启译抗氧化剂的筛选杨芬，检测化合物抗氧化活性的质谱分析新方法研究，中国协和医科大学博士学位论文，导师:再帕尔.阿不力孜，二00七年六月药物筛选模型1、整体动物模型整体动物模型就是以动物作为药物筛选的观察对象，以动物对药物的反应，证明某些物质的药理作用，评价其药用价值。
由于正常动物并不能充分反应药物在病理条件下的治疗作用，在药物筛选中应用更多的是动物病理模型。
理想的动物模型应具备的基本条件是病理机制与人类疾病的相似性、病理表现的稳定性和药物作用的可观察性。
整体动物筛选模型的最大优点是可以从动物身上直观地反应出药物的治疗效果、不良反应以及毒副作用。
由动物模型获得的筛选结果，对预测被筛选样品的临床效果、毒副作用和应用前景具有十分重要的价值。
整体动物筛选法的缺点：由于动物的特殊性，决定了药物筛选过程主要依赖于手工操作，而且只能对有限的样品进行筛选，使动物模型筛选新药具有明显的局限性，效率低、成本高。
糖尿病动物模型由于糖尿病的病因不明，诱发因素较多，因此糖尿病研究所涉及范围较广，而且使用的实验动物种类也较多。
主要用于病因学、遗传学、神经系统、细胞生化及药物鉴定等方面研究以药物筛选和血液生化、病理改变等方面的使用为主糖尿病高脂血症和药物研究糖尿病的病因学及并发症果蝇的IPC和哺乳动物的胰岛β细胞可能来源于一种共同的可以产生胰岛素的祖先神经元。
生物活性肽的新型筛选技术
生物活性肽的新型筛选技术现代生物医学技术的发展使得对于药物的筛选和研究变得更加高效和精确。
生物活性肽是一类功能活性较强的小分子，它们有着独特的生物学活性和广泛的应用前景。
然而，由于其数量庞大和互补性复杂，传统的生物筛选技术无法满足快速且大规模的生物活性肽的筛选需要。
因此，新型生物活性肽筛选技术的发展显得非常重要。
本文将从分子筛选技术、高通量筛选技术等方面介绍几种新型的生物活性肽筛选技术。
一、分子筛选技术分子筛选技术是指通过筛选单个分子与靶蛋白的相互作用来判断其对结构和功能的影响，并从中筛选出具有生物活性的分子。
其中，蛋白质工程技术是最基础的分子筛选技术之一。
蛋白质工程技术可以通过定向进化技术和基因突变技术改变蛋白质的序列和结构，从而提高其生物活性和稳定性。
此外，重叠靶点筛选技术也是一种常用的分子筛选技术。
通过比对已知的靶点结构，将部分分子结构重叠，从而筛选出具有生物活性和特异性的分子。
二、高通量筛选技术高通量筛选技术是指通过大规模的筛选实验，加速对生物活性肽的发现和研究。
它使用自动化仪器和微纳加工技术，将筛选实验转移到高通量级别，提高筛选效率。
如蛋白微阵列技术是一种常见的高通量筛选技术。
蛋白微阵列技术利用小规模的蛋白质样本，在一张平板上同时检测多个蛋白质相互作用，以快速识别具有生物活性的蛋白质和肽。
三、计算筛选技术计算筛选技术是利用计算机计算分子的性质、稳定性和相互作用来预测分子的生物活性的一种筛选技术。
计算方法包括分子对接、基于结构的药物设计和动力学模拟等，广泛应用于药物设计和生物活性肽筛选。
通过计算和模拟分析，筛选出具有最好生物活性的分子，从而优化药物的设计和生产。
计算筛选技术通过降低试验的成本和耗时，实现了对生物活性肽的快速和大规模的筛选。
四、基因编辑技术基因编辑技术是一种可以精准剪切选择性区域靶点序列的技术。
CRISPR/Cas9系统是其中应用最广的一种技术。
基于该技术，开发了一种名为“genetically-encoded-position scanning”(GEPS)的筛选方法，可在细胞内直接操纵和筛选靶向蛋白、肽标记。
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高内涵筛选技术在复方活性部位追踪与成分发现中的应用陈梦云1，江国荣2(1．南京中医药大学，江苏南京210029;2．南京中医药大学附属苏州中医医院，江苏苏州215003)
摘要：中药活性部位或有效组分分离是中药新药创制价值链的起点，而中药的物质组成、结构和功能信息多样化等复杂性特点决定了以现代分离分析为代表的化学表征技术的发展和应用需要抛弃传统单成分解决单靶点的认知。近年来发展起来的高内涵筛选（high-contentscreening，HCS）技术具有动态、活体、多个指标同步检测综合性强的特点，可以全面生动的反映细胞组学的整体变化进程，适用于中医药的复杂的成分组成和多靶点的作用与途径的研究，这种多元化的数据信息与中医药理论联系密切，并且结合了多色彩实时成像和统计分析，故该技术有利于推动中医药的国际产业化道路。关键词：高内涵筛选（HCS）；中药活性分离
通信作者：江国荣，男，主任中药师，研究方向：中药内分泌及代谢药理，E-mail：guorongjiang@hotmail．com
结合细胞成像和高通量技术的高内涵筛选（high-contentscreening，HCS）能对来源于复杂生物系统的数据进行定量分
析，该技术已集成到当前药物开发的几乎所有方面，包括：先导化合物筛选，构效关系分析，早期的ADME（吸收、分布、代谢和排泄）和毒性评估等，即先导化合物的成药性、药物筛选的高效性、药物作用的特异性和选择性等，已在创新药物研究和开发中崭露头角［1］。而我校基础医学院就已配备了Ther-moScientific公司的高内涵筛选系统（CellnomicTM）开展了相关中药研究，并对校内外开放。传统的天然药物研究模式主要依赖于极性分段与活性跟踪串联或并联的方式对活性部位进行筛选，而活性实验的药效学检测方法基本上都是终点反应，反应结束后的实验对象就不能用来做其他实验，即低内涵的实验方法，需要大批量的培养细胞和耗费大量的时间重复确定某一种生化指标，不能客观全面的反应细胞内的大量信息。而HCS可以同时得到大量的有关细胞生理病理生化变化的数据，这些都在一次由同一批细胞完成，并且可以动态检测细胞生理生化指标的变化，在降低筛选成本方面，高内涵筛选在降低筛选体积，筛选样品混合，多靶点多指标平行检测方面进行了不断的尝试，这样不仅节省药品而且可以得到全面的细胞信息。高内涵不仅在筛选量上超越了传统方法，而且实现了多个靶点的同步筛选，扩大了检测范围，即取得了横向和纵向上的双重突破。又以高效率地获取细胞内及细胞间的综合细胞学信息的巨大优势，成为最适于判断药物对于综合生物药理作用的药物筛选方法［2-4］。1HCS与药物初筛从技术层面而言，HCS是一种应用高分辨率的荧光数码影像系统，即高内涵细胞成像（high-contentimage，HCI），该技术整合了新药研发早期基于病理细胞的活性药物筛选。HCS平台的通用性和易用性不断增强，此技术正在从传统的二次筛选转变为前线药物的初级筛选。高内涵的机器配合细胞毒性比较低的荧光染料来做筛选，在单细胞水平上进行分析，其信号/背景比（S/B）、信号/噪音比（S/N）要较传统生化分析大很多。能够对疾病发生发展过程未知靶标分子变化情况的抓取，又是HSC较基于单个已知分子靶点的高通量筛选（high-throughputscreening，HTS）的最大优势［5］。基于成像的HCS在前期先导化合物识别过程中就可以过滤溶解性、渗透性及稳定性差的药物，而良好的药代动力学特征是理想药物的基本属性，这也是一般HTS不能实现的。因此HCS使研究人员可以在新药研究的早期阶段就获得活性化合物对细胞的多重效应的详细数据，包括细胞毒性、代谢调节和对其他靶点的非特异性作用等，从而可显著提高发现先导化合物的速率，增加药物后期开发的成功率。基于细胞成像的药物初筛实验要求与高通量筛选系统兼容。因此执行检测的机器必须足够强大，通过判断筛选窗相关系数Z＇或多元测定质量评估可对操作鲁健性进行判断［6-7］；其次，应尽量减少HCS的操作步骤；最后为了简化数据信息，需在可控的实验参数数量范围内进行图像分析。一些细胞学表型分析实验，如靶标细胞内定位，靶标（受体）内吞，神经突触生长，核形态和毒性研究等，均已满足上述所需的3个条件。有研究首次利用HCS报道了选择性的磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）抑制剂的发现过程，并基于正向和反向进行整合的筛选策略中，作者搜集了33992个PI3K/Akt信号通路抑制剂［8］。
2HCS与药物复筛
HCS技术特别适合初筛阶段后期的药物的自动化评价过
程，并为疾病治疗提供创新方法。目前主流的药物发现方法，特别虚拟筛选或辅助药物设计，都需要在临床前体内外的生物学实验中不断验证，从而判断该候选药物能否进入临床开展人体试验。而HCS技术集合了各种生物学特性，并提供了高质量的候选化合物，从而降低了临床试验失败的风险。2．1构效关系分析现代药物研发依赖构效关系（SAＲ）原
理对先导化合物的结构优化［9］。基于细胞系统的生物学评价，
经过反复的化学修饰，最终达到提高溶解度、效价和特异性，降低毒性，并改善ADME特征的目的。HCS技术可用于探索并建立SAＲ研究方案，并对进行定量构效关系的分析。Zanella等［10］研究证实，利用纯化的PI3K蛋白质的分析小分子抑制剂的IC50参数，与基于细胞成像的HCS获得的值相吻合。2．2毒性检测传统的毒理学和药物安全性研究是极为浪
费资源的过程，是决定药物开发周期和成功率的重要因素。对全新化学实体潜在毒性的评估，这是每个国家药品监管机构所要求的药品批准之前的评价内容，而基于细胞的评价体系以低成本引入了在较早阶段的药物发现过程［11］。如遗传
毒性研究，常采用微核试验检测染色体或有丝分裂器损伤的程度，无着丝粒的染色体片段或因纺锤体受损而丢失的整个染色体，在细胞分裂后期仍留在子细胞的胞质内成为微核。
·9801·安徽医药
AnhuiMedicalandPharmaceuticalJournal2013Jul;17(7)微核的形成是一个遗传毒性标志。最近，基于HCI的CHO-K1细胞的微核试验评价46已知化合物在96孔板内操作的非整倍体毒剂，染色体断裂剂和非遗传毒性。分析显示的敏感性为88%，特异性为100%，和100%的阳性预测值［12］。又如药物肝毒性作用药物不被通过或上市后撤回的主要原因，体外的肝毒性预测实验引起了制药和生物技术公司的关注。传统的检测因为低灵敏度的检测无法给出可靠的肝毒性信息。使用HCS检测后，将细胞长时间暴露于药物，不仅仅以核酸来评价毒性，还通过钙平衡、线粒体膜电位和细胞膜通透性评估多个影响肝细胞活力的指标，其假阳性率和真阳性率在分别在0～5%和50%～60%［13］。HCS特异性高的原因是复合多通道和色彩的细胞成像技术的使用。需要注意的是在选择细胞模型方面，采用较正常药物代谢和转运功能的原代肝细胞培养，在干扰细胞周期的药物筛选试验中，其敏感程度可能不及肝癌细胞高。此外，体外药物浓度设计必须依据体内代谢水平。原代肝细胞生长缓慢，代谢能力强，使他们不适合的细胞毒性评估。此外，对于一般的细胞培养条件，原代肝细胞的表型极为不稳定和分化迅速，直接导致肝特异性活性的降低［14］。2．3靶标确证和机制研究目前，超过40%的开发中的化合物是针对全新的作用机制；将近70%的药物靶标都处于探索阶段。在新药早期研究中，对作用机制全新的药物研究比靶标确定的新药风险更高，因而靶标的确证极为重要。由于功能性药物靶标的研发需要适当的细胞内环境，而细胞内蛋白的功能取决于其生理过程和环境，因此，分析健康和疾病状态下细胞类型及其结构和功能上的差异［15］，确定疾病状态的一系列表型，是识别和确定潜在药物作用靶标的有效途径。细胞周期对于抗癌药物来说是一个良好的靶标，因而在细胞学和药物开发中研究得比较透彻。识别一些看似合理的药物靶标，诸如细胞周期蛋白依赖激酶（CDK），促进了特异性抑制剂的开发。但是，运用HCS分析细胞表型特征后发现，遗传修饰小鼠缺乏细胞周期蛋白和CDK，这推翻了之前许多相关假设，证明几乎所有细胞类型中的大部分G1细胞周期蛋白和CDK是不必要的［16-17］。除此之外，不同疾病初始过程细胞类型的确定尤为重要，因为不同细胞类型随时间和空间不同，表现出不同的结构和功能，而疾病初始过程中细胞的类型往往提供了疾病发展的源信息。因而利用该技术确定合适的细胞类型，必将为新靶标的寻找和研究提供便利。这种对于细胞内分子网络的定量分析，有助于了解疾病细胞在自然状态下信号通路功能障碍，综合分析药物的调节途径和作用位点。例如，p53作为肿瘤抑制因子一直受到人们的关注，Hdm2通过调节p53转录活性和稳定性来抑制其功能，因此抑制p53与Hdm2的相互作用来激活肿瘤细胞中的p53成为肿瘤药物发现中的焦点之一［18-19］。3小结综上所述，HCS可以最大程度避免传统方法所导致的漏筛，即追踪过程中活性分散后难以发现关键有效成分的问题。利用HCS来研究药物干预细胞的作用，该技术不仅可以提供可靠的细胞模型，还可以提供新药作用细胞的各种效应信息，包括靶标表达、靶标介导的细胞应答、各种信号转导途径、药物代谢、细胞死亡或增殖等［20］。同时HCS输出的细胞成像信息更具具有说服力，即“有图有真相”［21］，并直接揭示不通活性部位的对不同细胞事件中各环节的作用方式，符合中药作用的系统性特点，与中医药理论密切，故在今后的工作中，可以尝试采用该技术开展复方活性部位追踪与成分发现的研究。目前制约高通量及高内涵应用于中药筛选工作的主要问题是没有适用于HTS的中药样品库以及HCS实践经验及资料的不足。因此建立适合的中药样品库，以高内涵筛选技术发现活性化合物是目前复方活性部位追踪与成分的新思路。
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