2.1 靶点的发现与确证


2.1 靶点的发现与确证

本节摘要:靶点是疾病通路中被药物干预的分子节点。本节讲清靶点如何被提名(遗传学、蛋白质组学、表型筛选)、如何被确证(体外到体内的证据链)、如何被评估可成药性,以及为什么"动物有效、人无效"的幽灵陷阱反复出现。这是 ND-39 立项报告的第一页。

别以为在疾病组织里发现某个蛋白升高,就能直接立项做药。阿尔茨海默病研究里,Aβ 蛋白在患者脑中堆积了几十年,针对它的抗体清除率做得漂亮至极,斑块真的减少了——认知功能却纹丝不动,直到近年才有少数药物拿到有限附条件批准。这个反复上演的失败模式教给行业一课:病理相关不等于致病驱动。靶点确证,就是在烧掉几个亿之前,尽最大努力分清这两者。

一、靶点是怎么被提名的

靶点大多是蛋白质:酶、受体、离子通道、转运体,偶尔是 DNA 或 RNA。提名它们的技术路线,二十年来发生了一次范式转移。

范式一:表型筛选(黑箱时代)。 把化合物加到细胞或动物模型上,看疾病表型是否被逆转,不预设靶点。它的优点是不依赖机制假设,可能发现全新生物学;他汀类药物的起点正是对真菌代谢物的表型观察。致命弱点是"靶点去卷积"——发现活性分子后,反推它到底作用在哪个蛋白,往往要耗时数年。

范式二:靶点筛选(白箱时代)。 基因组学先找到可疑基因,再去筛作用于对应蛋白的分子。全基因组关联研究(GWAS)在数十万人的 DNA 里寻找与疾病显著相关的变异。经典战例是 PCSK9:研究者发现携带该基因功能缺失突变的人低密度脂蛋白胆固醇天然偏低、心血管风险极低——相当于自然界替人类做过的"基因敲除临床试验",据此开发的 PCSK9 单抗成了强效降脂药。GWAS 之后,CRISPR 全基因组敲除筛选把因果验证推进到细胞层面:在数千个基因里逐个"关灯",看哪个基因被关掉后癌细胞死亡、正常细胞存活,BRCA 突变肿瘤对 PARP 抑剂的敏感正源于这类"合成致死"搜索。蛋白质组学与蛋白互作网络再补一层证据:疾病组织里哪些蛋白的丰度、磷酸化状态异常,它们与谁结合成复合体。

两条路线今天并不对立,而是组合成漏斗:表型筛选负责"发现效果",多组学与 CRISPR 负责"解释机制、锁定靶点"。

图 2-2 靶点从提名到立项的验证漏斗

图 2-2 靶点从提名到立项的验证漏斗

二、确证的证据链与可成药性

提名之后,靶点要过四关。第一关:遗传学证据强度。 最好的人源证据来自"功能缺失突变携带者表型正常甚至更健康"这类自然实验;仅有 GWAS 相关性远远不够,因为相关位点可能只是与致病基因连锁的旁观者。第二关:体外功能验证。 在疾病相关细胞中用 RNA 干扰或 CRISPR 抑制该靶点,表型应当逆转;若工具化合物能做到同样效果则更有说服力。第三关:体内模型。 基因工程小鼠、人源化小鼠、患者来源类器官各有所长,但必须清醒:非酒精性脂肪肝炎在小鼠身上能"治好"的候选药,多数倒在人体试验,因为小鼠的脂代谢与纤维化进程与人差异显著。第四关:可成药性。 靶点蛋白表面要有一个适合结合的口袋——合适的大小、疏水性与柔性。转录因子、内在无序蛋白这类表面平坦的靶点,传统小分子难以干预,被称为"不可成药"靶点;PROTAC 降解剂、分子胶、共价抑制剂、双特异性抗体等新技术正在攻这道墙,BCL-6 降解剂的获批就是从"不可成药"名单上划掉一个名字的标志性事件。

ND-39 的立项报告在这一页写下的关键论据是三件证据的会师:患者肿瘤样本中靶点激酶磷酸化水平显著升高;CRISPR 敲除该激酶后癌细胞克隆形成能力下降;携带人源化突变的小鼠给予工具抑制剂后肿瘤生长减缓 60% 且耐受良好。三线会师,立项通过——但报告末尾也如实记录了风险:该激酶在心肌也有表达,安全性窗口需要第3章的毒理实验来回答。

三、靶点选择的工程学:安全窗与竞争格局

立项不是纯科学判断,还是资产配置决策。三个工程学问题必须回答。治疗窗预估:靶点在病变组织与正常组织的表达差异有多大?差异越小,预期毒性越大,需要越强的选择性分子来弥补。竞争格局:该靶点是否已有药物上市或进入临床?后来者必须有明确的差异化——更好的活性、更少的给药频率、不同的适应症人群,ND-39 的差异化定位是脑转移瘤的透脑能力。生物标志物可及性:能否找到伴随诊断标志物,把"对谁有效"提前到用药前判断?这直接关系第8章审评时的患者分层策略与第7章的精准用药。

一张简表总结靶点质量评估的常用维度:

维度 关键问题 证据来源 ND-39 的得分
遗传学因果 人源突变是否支持因果 GWAS、罕见病队列、孟德尔随机化 中(有相关性,无天然缺失突变)
体内效力 动物模型是否逆转表型 基因工程与人源化小鼠 高(三个模型一致)
可成药性 有无口袋、有无先例 结构生物学、配体数据库 高(激酶属经典可成药家族)
安全窗口 正常组织表达与功能 转录组图谱、基因敲除表型 中(心肌表达需监控)
商业与准入 差异化与未满足需求 竞争管线分析 高(脑转移适应症空白)

一句可以记走的话:靶点确证省下的每一块钱,都是几期临床的钱——证据链的强度决定项目能走多远,而不是化学家手有多巧。

常见追问

问:为什么不能跳过动物实验,直接在人身上验证靶点? 答:速度与伦理的账不能这么算。首次人体的剂量来自动物毒理数据外推(第3章的 NOAEL 逻辑),没有动物实验就没有起始剂量的依据;且靶点在人体组织的表达分布、代偿通路往往只有先经动物研究才能形成可检验的假设。临床的第一针,永远踩在临床前的肩膀上。

问:一个靶点"有人做过且失败",还能立项吗? 答:要看失败原因。若失败于毒性(靶点在正常组织功能关键),后来者很难翻盘;若失败于分子本身(旧药选择性差、半衰期不合适),换新一代分子或新技术路线(如降解剂)仍有机会——立项调研的第一课就是把"靶点失败"与"分子失败"分开归档。

本节要点回顾

  • 病理相关不等于致病驱动:Aβ 教训是全行业的靶点确证教科书案例;
  • 两大范式互补:表型筛选发现效果,基因组学与 CRISPR 解释机制;
  • PCSK9 是黄金样板:人源功能缺失突变等于天然临床试验,遗传学证据等级最高;
  • 四关确证链:遗传学、体外、体内、可成药性,逐层淘汰;
  • 不可成药正在被改写:PROTAC、分子胶、共价抑制剂攻向平坦表面靶点;
  • 立项是科学加投资决策:治疗窗、竞争格局、生物标志物三问缺一不可。

作者与出处
原作者: 灏天文库
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