走在药物发现前沿的高内涵药物筛选

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编　　译

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走在药物发现前沿的高内涵药物筛选

陈　伟，王莉莉

（军事医学科学院毒物药物研究所，北京　１００８５０）

摘要：高内涵药物筛选已经成为药物发现领域的一个重要部分，在生物医药领域里的重要性日益突显，其广泛应用必然会为药物发现带来新的希望与突破。高内涵药物筛选方法具有许多独特的优势，它使得药物筛选更趋生物化。本文介绍了高内涵药物筛选的发展过程，及其当前和潜在的应用领域，探讨了高内涵药物筛选与其他研发技术手段之间的关系，并就其在新药发现中的作用和前景进行了阐述。

关键词：高内涵药物筛选；高通量药物筛选；药物发现；靶标评价

中图分类号：Ｒ９１４．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１０９７１（２００７）０３０２０４０４　　高内涵药物筛选（ｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇ，ＨＣＳ）在药物研发后期的应用已有近１０年的历史。科技的发展又推进ＨＣＳ应用到药物研发早期，包括高通量药物筛选（ｈｉｇｈｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｃｒｅｅｎｉｎｇ，ＨＴＳ）和先导化合物优化。近来，图像分析和计算机技术的进步以及系统细胞生物学的技术革新，又将ＨＣＳ的应用拓展到药物靶标确证和包括ＲＮＡ干扰（ＲＮＡｉ）筛选在内的基础生物学研究领域。当前，ＨＣＳ已应用于靶标确证的早期研究，可以在更趋生物性环境下进行靶标特性的研究。１　ＨＣＳ的发展

ＨＣＳ是一个能够进行荧光显微成像和定量图０世纪９０年代中期问世像分析的自动化平台。在２

之初，研究者们利用ＨＣＳ对固定在微孔板里的染色细胞进行分析。对于细胞内的一些生物学变化，ＨＣＳ可以在单细胞水平上进行分析，如蛋白磷酸化、转位、丰度的改变，核内染色质构象改变的动态监测。图像分析软件对所有这些分析都可进行实时或样本采集后的定量分析。Ｃｅｌｌｏｍｉｃｓ创造出ＨＣＳ一词，是在细胞进行定量分析过程中，用来区分荧光显微技术和其他技术，如凋亡的逐级分析法

　收稿日期：２００６１０２６

　作者简介：陈　伟，男，在读博士研究生，研究方向：新药筛选与分子药理学，Ｅｍａｉｌ：ｗｅｉｃｈｅｎ４５＠１２６．ｃｏｍ

王莉莉，女，研究员，研究方向：新药筛选与分子药理通讯作者：

学，Ｔｅｌ：０１０６６８７４６０３，Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｌ６３＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ

ＴＵＮＥＬ法）、酶学分析法及运用报告基因分析间接（

检测胞内信号转导的其他技术方法。

ＨＣＳ可使一些高难度和在早期临床前研究中，

关键性分析能够自动化，如化合物毒性特征指标，药物处理后细胞内微核的检测。但由于费用昂贵，目前ＨＣＳ主要局限应用于筛选后期的化合物特性分析，尚不能高通量。然而，ＨＣＳ十分适合进行精细和高劳动强度的细胞分析工作。它优于其他基于细胞的分析方法之处在于可以对每个实验细胞进行筛选，包括细胞的大小，形态和胞体或胞核的染色强度，确定其是否符合分析条件并排除细胞碎屑人工荧光的干扰。ＨＣＳ的另外一个巨大优势是具有广阔的应用领域，如应用于基因表达、蛋白定位、Ｇ蛋白偶联受体激活和一般的信号转导分析。

与其他技术比较而言，ＨＣＳ具有多项技术优势，如选择细胞群体和监测细胞变化的能力，同时，ＣＳ是个多它也具有超出选择分析的应用模式。Ｈ

参数技术，可以组合运用多种不同的荧光标记，在一个分析中进行２个或多个应答的检测。例如对３个转录因子的分析可用于检测对刺激发生反应的不同信号途径。但是，常用染料的荧光发射和激发波谱的局限，以及细胞中固有蛋白水平限制了在单个实４个通道。虽然存在这些局验中只能同时应用３～

限，但ＨＣＳ可以很容易在单次分析中合并初次和二次检测结果。此外，在应用４种荧光标记物的基础上可进行分布和动力学的定量测定，确定胞内成分的重新定位和粒度大小；并可以整合多个检测指标