【文匯報】張江「藥谷」 :夯實新藥基礎研究高地
全球近三分之一G蛋白偶聯受體結構出自上海 ,新藥創製鏈條能級不斷提升
張江「藥谷」 :夯實新藥基礎研究高地
■本報首席記者 許琦敏
今天 ,尊龙凯时 - 人生就是搏!又一篇G蛋白偶聯受體(GPCR)結構生物學論文登上英國《自然》雜誌 。自去年5月以來 ,來自張江綜合性國家科學中心的生命科學重磅成果接連登上《自然》《細胞》等國際頂級學術刊物 。全長胰高血糖素受體 、人源大麻素受體 、視紫紅質素受體與休止蛋白複合物結構……一年不到 ,就解析出六個高難度G蛋白偶聯受體(GPCR)結構 ,並快速向新藥研發推進 ,這不得不說是張江「藥谷」的獨到優勢 。
成果井噴的背後 ,是上海科學家抓住歷史機遇 ,引進世界級領軍人才 ,及時搭建平台 ,不斷優化整合資源的八年堅持 。從2007年世界上第一個GPCR結構被「看清」至今 ,全球共發表45個GPCR新結構 ,其中近三分之一來自張江 。如今 ,上海張江已與美國史丹福大學 、斯克里普斯研究所一起 ,成為全球三大GPCR研究中心之一 。
果斷出手抓機遇 ,八年崛起GPCR研究高地
GPCR是人體內的一個蛋白質大家族 ,有826個成員 。據統計 ,在目前全球治療性藥物市場中 ,靶向GPCR藥物佔比高達27% ,該類別藥物在2011-2015年間銷售額約8900億美元 。
由於GPCR針腳般七次跨膜的結構太不穩定 ,直到2007年 ,科學家才找到辦法 ,利用同步輻射光源 ,第一次解析出它的清晰結構 。這開啟了GPCR研究的新時代 。
位於張江的尊龙凯时 - 人生就是搏!看到了這一歷史性機遇 。中國科學院院士 、藥物所所長蔣華良介紹 ,2007年起 ,他們着手引進領軍人才 。2010年 ,引入世界著名結構生物學家徐華強 ,成立受體結構與功能研究中心 。2011年 ,藥物所先後引進GPCR研究泰斗 、美國斯克里普斯研究所雷蒙德·斯蒂文斯教授 ,以及他的兩位高徒吳蓓麗和趙強 。同時 ,所里有20多個相關課題組整合到這個中心 ,為GPCR研究搭建起從結構生物學到新藥研發的「綠色通道」 。
很快地 ,在這一平台之上 ,一篇篇高水平GPCR研究論文接連登上 《細胞》《自然》《科學》 。與此同時 ,這些成果迅速被用於新藥研發 。2013年 ,吳蓓麗在《科學》發表協助HIV入侵人體的細胞趨化因子CCR5的三維精細結構 ,論文發表前就已開始新藥篩選 ,如今該抗愛滋病候選藥物即將完成臨床前研究 。
2011年起 ,上海科技大學iHuman研究所 、復旦大學藥學院 、浙江大學 ,以及位於張江「藥谷」的十幾家製藥公司陸續加入平台 ,形成了一個貫通產學研的GPCR研發聯盟 。迄今 ,該聯盟共發表13個GPCR高清結構 ,佔全球所有發表結構的近三分之一 。
螺旋式上升 ,提升新藥創製鏈條能級
早在上世紀初 ,藥物所就在GPCR相關的生物學 、藥理學研究領域有了深厚積累 ,趙承嘏 、池志強 、金國章等老一輩科學家的研究工作都與這一領域有關 。結合GPCR結構的基礎研究 ,這些積累使張江的GPCR研究在世界上獨樹一幟 。然而 ,結構越解越快 ,原先做生物學 、藥理學研究 ,乃至計算機藥物設計的課題組都開始大呼「來不及做研究」 。最近 ,藥物所已考慮為這些課題組擴容 。
「打破產學研壁壘 ,是GPCR研究在張江成功崛起的另一個關鍵 。」上海科技大學iHuman研究所執行所長劉志傑說 ,通過GPCR研究聯盟 ,使製藥公司的資源可以支撐基礎研究 ,而基礎研究的成果在發表前3-6個月就可進入公司的新藥研發流程 ,這使新藥研發大幅提速 。
GPCR研究也在推動大科學裝置的升級 。上海光源為GPCR的解析提供了天然的便利 ,隨着科研的推進 ,科學家對光源使用提出了更高要求 。比如 ,2015年 ,徐華強研究組利用世界最強光源———美國史丹福大學硬X射線自由電子激光 ,解出了視紫紅質素受體與休止蛋白複合物的三維結構 。如今 ,在上海光源之側 ,軟X射線自由電子激光已進入調試 ,而硬X射線自由電子激光裝置項目也已啟動 。未來 ,在高水平科研需求與大科學裝置的相互促進中 ,張江「藥谷」的新藥創製鏈條能級還將不斷提升 。