“中藥研究中需要做細(xì)胞實(shí)驗(yàn)嗎?”如果這個(gè)問(wèn)題換一下,“臨床疾病研究需要做細(xì)胞實(shí)驗(yàn)嗎?”大家的答案是什么呢。看下CNS上做疾病研究的文章,大家都很清楚了。
我們先聊聊為什么疾病研究需要做細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。這個(gè)跟疾病的研究歷史,或者說(shuō)疾病研究的發(fā)展程度相關(guān)的。
1、任何疾病的發(fā)現(xiàn),都是有個(gè)臨床表型,哪里不舒服了,而稱為病。
2、在疾病研究歷史中,哪里不舒服了,先進(jìn)行研究的是,什么器官和組織出問(wèn)題,導(dǎo)致這個(gè)臨床表型的。所以目前醫(yī)院里面分科,大部分是按照器官來(lái)分的,心內(nèi)科,心外科,肝膽外等等。解剖學(xué)的出現(xiàn)促進(jìn)了這一步研究的發(fā)展。當(dāng)然我們也可以說(shuō)因?yàn)閺呐R床表型到器官組織需要深入研究而促進(jìn)了解剖學(xué)的出現(xiàn)。達(dá)芬奇是此中高手。
3、確定了是什么器官和組織出問(wèn)題,進(jìn)一步深入研究到什么呢。器官組織的最小功能單位是細(xì)胞。進(jìn)一步深入研究就是,組織中什么細(xì)胞發(fā)生改變與正常細(xì)胞不同了從而使得組織器官的正常功能發(fā)生改變,造成臨床表型。顯微鏡的出現(xiàn)促進(jìn)了這一步的快速發(fā)展。出現(xiàn)了病理學(xué),病理科被“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之父”威廉·奧斯勒稱為“醫(yī)學(xué)之本”。從這里開始醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入了顯微時(shí)代。
4、病理學(xué)的研究把疾病研究精細(xì)到組織內(nèi)的最小功能單位,對(duì)于臨床疾病的診斷發(fā)揮了巨大作用。但對(duì)于治療,細(xì)胞為什么會(huì)改變,如何逆轉(zhuǎn)其改變,顯得力不從心。分子生物學(xué)出現(xiàn)后,人們開始對(duì)這個(gè)問(wèn)題再次深入探討。細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)的主要物質(zhì)之一是蛋白,蛋白技術(shù)也是先發(fā)展起來(lái)的。人們就開始在細(xì)胞內(nèi)找疾病相關(guān)的蛋白。但是,從分子的層面來(lái)講,蛋白其實(shí)是個(gè)結(jié)果,是基因編碼后的結(jié)果,當(dāng)DNA被發(fā)現(xiàn),且被證明是細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì),其指導(dǎo)了細(xì)胞內(nèi)蛋白的表達(dá),疾病研究真正的進(jìn)入了分子階段。目前,我們?nèi)匀贿處于這個(gè)階段,尋找疾病相關(guān)的基因,這個(gè)基因改變了組織內(nèi)什么細(xì)胞的什么功能,導(dǎo)致疾病發(fā)生發(fā)展。
5、疾病研究到了基因這個(gè)分子層面是不是結(jié)束了呢。人類探索的熱情是人類發(fā)展的源泉,探索并未停止。找到這個(gè)疾病功能基因后,又開始探索,這個(gè)基因?yàn)槭裁磿?huì)在疾病的細(xì)胞中發(fā)生改變,誰(shuí)讓他改變的,這個(gè)探討就是功能基因的上游調(diào)控機(jī)制;蛘咛接,這個(gè)基因是怎么讓細(xì)胞發(fā)生功能改變的,這個(gè)就是功能基因的下游機(jī)制。疾病功能基因,是否通過(guò)EMT促進(jìn)疾病。是否通過(guò)自噬影響疾病發(fā)生發(fā)展。是否通過(guò)代謝影響疾病發(fā)生發(fā)展(腫瘤免疫checkpoint治療是現(xiàn)在腫瘤免疫治療研究的熱點(diǎn),3月16日的nature,俺們中國(guó)人的研究發(fā)現(xiàn)膽固醇酯化能夠增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞的抗腫瘤活性)。
臨床表型—器官組織—細(xì)胞—基因—機(jī)制。在我們自己的研究中一定要關(guān)注這個(gè)完整過(guò)程。講座中季博的描述是,一個(gè)課題是否完整就看在這個(gè)課題研究中是否重演了疾病研究的歷史,是否有基因,基因與臨床樣品的相關(guān)性,基因?qū)?xì)胞的功能,基因發(fā)揮功能的機(jī)制。臨床表型,寫標(biāo)書是在第一段,發(fā)文章,也是在第一段。
聊完疾病研究的發(fā)展歷史。我們開始聊藥。
西藥的開發(fā),是從疾病功能基因開始的。如果一個(gè)基因其改變促進(jìn)了疾病的發(fā)生發(fā)展,這個(gè)功能基因就為疾病的候選藥靶。如果我們能夠找到某個(gè)物質(zhì)能夠逆轉(zhuǎn)該基因造成的功能改變,如果最后這個(gè)物質(zhì)通過(guò)了臨床前實(shí)驗(yàn),臨床I期II期III期IV期實(shí)驗(yàn),就是藥了。至于這個(gè)物質(zhì)是什么,是小分子化合物,還是蛋白,還是核酸。都可以。西藥的開發(fā),是先有藥靶,后有藥。
我們中藥呢,中藥是臨床經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)物,是臨床實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的。是先有藥,后研究機(jī)理。中醫(yī)的理論體系出現(xiàn)很早。其與西醫(yī)的理論體系不同,但大家注意,都是對(duì)疾病“病理醫(yī)理”的闡述,沒(méi)有孰好孰壞之分,只有角度的不同。但是在藥物方面,兩者有相同之處。
目前對(duì)中藥持懷疑的人,總結(jié)來(lái)說(shuō),有三個(gè)方面的疑問(wèn)。
1、成份是什么。也就是成份不清,或者說(shuō)有效成份是什么。藥材的質(zhì)控,從有效成份開始,這是中藥現(xiàn)代化的工作之一。
2、是否有效。這里的有效指什么病人用什么藥,是否標(biāo)準(zhǔn)化。臨床前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何。雖然中藥在臨床上使用了很多年,是否做過(guò)統(tǒng)計(jì)分析總結(jié)規(guī)律,標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于我們做研究的人,關(guān)鍵是臨床前的數(shù)據(jù)如何。
3、機(jī)理。也就是藥物有效的機(jī)理,下游藥靶是誰(shuí)。跟西藥聯(lián)系起來(lái),就是這個(gè)藥物通過(guò)什么疾病功能基因起作用的。
目前在中藥研究的領(lǐng)域中,很多做藥化的老師,在做藥物成份的分離純化,解決的是第1個(gè)方面的問(wèn)題。也有不少老師在接著深入做,這些成份哪個(gè)或哪些是有效成份。解決的是第2個(gè)問(wèn)題。
大家注意,這里有個(gè)誤區(qū)。很多人認(rèn)為,中藥是集團(tuán)作戰(zhàn),你把單個(gè)成份分出來(lái),很可能就無(wú)效了。中藥研究不能這么做。OK。打個(gè)比方,治療一個(gè)疾病需要解決5個(gè)點(diǎn),中藥中含有5個(gè)成份對(duì)應(yīng)這5個(gè)點(diǎn),這樣一副包含5個(gè)成份的中藥治好了病。但是如果這副藥中只有4個(gè)成份,解決了4個(gè)點(diǎn),治療效果就不好了或者無(wú)效了。這就是中藥臨床實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)看到的,缺了一味藥,就沒(méi)效果了。那么就有一個(gè)問(wèn)題出來(lái)了,到底需要幾個(gè)點(diǎn)幾個(gè)成份,每個(gè)成份負(fù)責(zé)什么。為什么要做這個(gè)呢。
1、藥材質(zhì)控。有效成份清楚了。藥材質(zhì)控以有效成份為標(biāo)準(zhǔn)。(這里的有效是指這個(gè)成份的功能,而不是指集團(tuán)作戰(zhàn)時(shí)最終的臨床治療效果。藥引本身沒(méi)有治療作用,但是卻可以促進(jìn)其他成份發(fā)揮治療作用。)
2、降低副作用。是藥三分毒。其實(shí)在很多中藥復(fù)方中,不少藥是補(bǔ)藥,起保護(hù)作用的。目的一個(gè)是提高機(jī)體的抵抗能力,另一個(gè)就是消除藥材中有副作用物質(zhì)的傷害作用。因?yàn)樗幉娜胨帥](méi)有提純,有利的物質(zhì)在里面,有害的也在里面。通過(guò)細(xì)致研究,目的是找到有利的物質(zhì),去除有害的物質(zhì)?赡芤矔(huì)有人說(shuō),有利的和有害的是同一個(gè)物質(zhì),沒(méi)錯(cuò),現(xiàn)在研究表明是存在這種情況的,比如pi shuang。注意,是研究之后發(fā)現(xiàn)的,有研究數(shù)據(jù)拿出來(lái),而不是推測(cè)的。這樣,我們?cè)趯?shí)際使用中就可以對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制,在有效濃度內(nèi)發(fā)揮有利的作用,降低其毒害作用。而在我們用的藥材中這個(gè)物質(zhì)是什么,是有利還是有害,還是兩者都有。如何控制提高其有利面降低其有害面。都是需要我們深入研究的。
3、精準(zhǔn)治療。因?yàn)橛行С煞萸宄,其功能也清楚,那么我們就可以根?jù)病人的實(shí)際情況進(jìn)行用藥調(diào)整,做到精準(zhǔn)治療。
其實(shí)目前西藥的治療,也在往聯(lián)合作戰(zhàn)方向走,多藥聯(lián)用。艾滋病的雞尾酒療法就是復(fù)方,F(xiàn)在腫瘤免疫治療,PD-1的抗體治療臨床也是跟其他藥物聯(lián)用的。殊路同歸。只不過(guò),西藥是先搞清楚每個(gè)成份,每個(gè)成份的功能,再合起來(lái)。而中藥是,已經(jīng)合起來(lái)了,現(xiàn)在是搞清楚成份和每個(gè)成份的功能,目的是“知其然,并知其所以然”,提高療效降低副作用,精準(zhǔn)醫(yī)療。
藥物是否有效,或者成分是否有效。我做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是不是就OK了呢。比對(duì)疾病研究的歷史,動(dòng)物模型僅僅是模擬了臨床,但卻不能代表臨床。目前藥物研究的要求是如果要證明有效,需要提供更深入的證明材料。也就是藥物機(jī)理研究,通過(guò)什么下游疾病功能基因。也就是第3個(gè)問(wèn)題,機(jī)理。這個(gè)問(wèn)題是目前中藥研究中最前沿的領(lǐng)域。藥物有效的下游機(jī)理,下游藥靶是誰(shuí)。西藥在這方面,不管是有效機(jī)理還是副作用的機(jī)理,研究都比較清楚。我們中藥研究現(xiàn)在還處在起步階段。
而要找到藥物的下游藥靶,從藥物下游的差異基因中去尋找到疾病功能基因。藥物下游的差異基因,芯片做完會(huì)有成百上千。從這些基因中尋找到疾病功能基因這個(gè)工作,必須在細(xì)胞上來(lái)做。因?yàn)橐C明藥物下游改變的基因是否為疾病的功能基因,必須對(duì)基因單獨(dú)進(jìn)行操作,觀察其功能。如果用動(dòng)物做,動(dòng)物上進(jìn)行基因操作的成本比細(xì)胞上操作高了n多倍,特別是周期。動(dòng)物上操作基因周期太長(zhǎng)。所以最佳路徑是在疾病的細(xì)胞模型上尋找到這個(gè)功能基因,然后到動(dòng)物上進(jìn)行驗(yàn)證。
細(xì)胞用什么呢;氐郊膊〉难芯繗v史中去,這個(gè)疾病,研究中認(rèn)為疾病發(fā)生發(fā)展是什么細(xì)胞發(fā)生了改變。我們就用什么細(xì)胞。
檢測(cè)指標(biāo)用什么呢。還是回到這個(gè)疾病的研究歷史中去,這個(gè)細(xì)胞參與到疾病發(fā)生發(fā)展,其如何改變參與到疾病發(fā)生發(fā)展,是增殖加快,還是凋亡了,還是分化了。這些就是我們的檢測(cè)指標(biāo)。
注意,一個(gè)疾病相關(guān)的細(xì)胞有很多很多。我們?cè)谡n題設(shè)計(jì)時(shí)把哪個(gè)細(xì)胞作為我的細(xì)胞模型呢。從課題的可行性及成功率角度考慮,建議用好養(yǎng)好做基因操作的細(xì)胞。這樣才能事半功倍。
PS:希望和季博在學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)上有更多交流的朋友們,可以關(guān)注吉?jiǎng)P基因微信并回復(fù)“季博”兩字。
長(zhǎng)按加關(guān)注