药物研发新观点：药物分子存留时间比结合强度更重要

2015年7月3日/生物谷BIOON/--最新一期的《NatureMedience》发表一篇评论文章，总结了在药物研发领域的新观点，作者们从不同角度阐述了，药物分子结合在目标分子上面的存留时间，要比结合强度更重要。 早在二十世纪初期，德国科学家保罗·埃尔利希（1908年诺贝尔生理学或医学获得者）曾断言：“一个分子，如果不能结合在目标分子（如蛋白质）上面，那就是毫无用处的。”因此，药物研发人员在药物试验早期，都会选择那些能够最紧密结合到目标分子上的小分子药物。很讽刺的是，很多非常有潜力的药物分子在进行临床试验的时候，往往被证明对于病人毫无效果。因此有科学家，在二十世纪末，开始关注分子结合时间对药物研发的意义。 该文章提到，2006年，化学家RobertCopeland提出了一个新名称“药物-目标分子存留时间”（drug-targetresidencetime），他首先提出了，不仅要考虑药物分子的结合强度，还需要考虑药物分子和目标（蛋白）的结合时间。也许正是因此，很多有潜力的药物分子没有通过临床实验。今年四月份，一个美国的课题组用计算机建模的方法，构建了一个药物分子和目标分子结合的数学模型，该模型同时考虑了药物分子的结合时间和动力学参数，能够较好地预测某个分子的临床效果。这个研究也认同了，药物-目标分子存留时间必须要在药物研发初期被充分考虑。 细胞实验也证明了这个观点。这个美国的课题组通过计算机的筛选，选出了六种可能的抗细菌的化合物。这六种化合物中只有一个能够很好地和LpxC（细菌细胞壁合成相关蛋白）结合，并且有很长的结合时间。六个化合物中，仅有这一个长失效结合的分子被证明能够很好地清除小鼠体内的绿脓杆菌。另外一个研究也证明了这个观点。2007年美国食品与药品管理局批准通过的首个阻断HIV进入细胞的药物马拉维若（Maraviroc），其成功就是因为该药物分子能很长时效地与HIV表面蛋白CCR5结合，进而阻碍病毒侵入淋巴细胞。然而，该药物在被批准上市七年后，研究者才意识到，正是药物-目标分子存留时间长，导致了这个药物的成功。 这个新的观点，不仅可能帮助科学家们找到正真有临床效果的化合物，而且很有可能帮助减少药物带来的副作用。这是因为，假如长时间结合分子会有副作用，那么通过数学模型分析，就能够预测这些分子存留时间，并进行适当改造，达到预期的低副作用的存留时间。 药物研发公司们，已经开始注意到了药物存留时间的重要性了。所以，在筛选药物的初期，仅仅考虑药物结合的强度是远不够的，还需要充分考虑药物分子的存留时间，这对于选出有正真有临床效果的化合物意义非凡。 本文系生物谷原创编译整理。欢迎转载！转载请注明来源并附原文链接。更多资讯请下载生物谷资讯APP。 doi:10.1038/nm0615-545 PMC:
PMID:
Bindingtime—notjustaffinity—gainsstatureindrugdesign Intheearlytwentiethcentury,GermanscientistPaulEhrlichcoinedaphrasethathassinceservedasaframeworkonwhichpharmaceuticalcompaniesdevelopdrugs:corporanonaguntnisifixata—asubstancewillnotworkunlessitisboundtoitstarget.Assuch,drugdevelopershaveselectedthedrugsthatbindmosttightlytotheirtargetsinpreclinicalstudiestouseinearly-stageclinicaltrials.Paradoxically,manyofthedrugcandidatesbroughtintotheclinicfailtohavemuchofaneffectinpatients.Scientistsstartedlookingatbindingtimemorecloselyinthelate1990sandearly2000s.In2006,chemistRobertCopelandputforththetermdrug-targetresidencetimetoexplainwhydrugslackefficacyinhumans.Hearguedthatitsnotonlyhowtightlyadrugbindstoitstargetthatmatters,butrather,howlongthedrugstaysboundtoitstarget.医药网新闻