走在药物发现前沿的高内涵药物筛选(3)

·２０６·触所调节的生物学事件，这在其他分析模式中是不可能的。（２）ＨＣＳ的单细胞分析，能够像流式细胞仪获得数据一样，通过对数据进行分析，鉴定亚细胞群的改变，直接追踪而无需预先分析，因此有可能会得到一些有用的额外信息。

３２　ＲＮＡｉ在靶标确证研究中的作用

靶标确证有多种方法，其中ＲＮＡｉ是应用最多的方法之一。它选择性在ｍＲＮＡ水平减少基因表达，可在单次分析中快速筛选多个基因。这些候选基因来源于转录研究或基因家族筛选，包括已知药物靶标家族的大约７０

００个基因。起初，ＲＮＡｉ集中于单基因上，需进行大量确证试验以保证所观察到的效应是由靶基因ｍＲＮＡ或蛋白的减少所致。由于靶标外其他基因所产生的一些非特异性效应的存在，因此谨慎确证所得结果十分必要。近年来，学者们就ＲＮＡｉ特异性问题进行了大量研究，通过序列设计已可能将引起靶向外效应ｓｉＲＮＡ序列减低到最小化。尽管ＲＮＡｉ是高度可变的，但是同时检测多基因的筛选可在一定程度上避免这些问题。但值得注意的是ＲＮＡｉ不一定会真实地模拟小分子抑制剂，如在多功能复合体蛋白的效应。因为在这种情况下，部分抑制该蛋白可以减弱其功能，但如果完全去除该蛋白则将会影响该蛋白复合体的全部功能。尽管ＲＮＡｉ在靶标确证研究中存在一定的不足，但仍然是靶标确证的一个重要方法。

３３　ＨＣＳ和ＲＮＡｉ

ＨＣＳ和ＲＮＡｉ文库筛选均是应用广泛和有效的靶标识别确证方法，两种方法结合运用ＨＣＳ可以对ｓｉＲＮＡ处理或表达ＲＮＡｉ构建体的细胞进行有效的分析。在这种情况下ＨＣＳ为传统的筛选增添了新的内容。但ＨＣＳ和ＲＮＡｉ的有效整合也面临着一些挑战。对于许多细胞而言，ＲＮＡｉ敲除效应远较化合物处理结果更为复杂。此外，严密的统计分析（即高的Ｚ评分）在ＲＮＡｉ库筛选中也较难实现，其原因如下：（１）ＨＣＳ文库较ＨＴＳ化合物库小（分别是１０００～５０００个ＲＮＡｉ和远大于５０万个化合物）；（２）很多情况下所检测基因都已经显示出具有潜在有效性；（３）许多ＲＮＡｉ仅表现出部分敲除效应（表达量降低大约４０％～７０％）。这些问题在多参数筛选中被扩大化，因为这些因素使得单个参数（或分析）命中率提高。因此，尽管初始命中率可能较高但仍需大量筛选的确认。虽然运用ＨＣＳ的ＲＮＡｉ筛

ＦｏｒｅｉｇｎＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＳｅｃｔｉｏｎｏｆＰｈａｒｍａｃｙ　２００７Ｊｕｎ；３４（３）

选存在各种挑战，这种新颖的筛选方法已经获得了大量有意义的结果。３４　ＨＣＳ与化学基因组学

化学基因组学是一个已经采用ＨＴＳ进行生物学研究的新兴基础科学领域。其目的不是为了确定治疗干预措施，而是要运用化学工具来研究诸如细胞周期和分化的过程。其分析方法相当复杂（经常是基于细胞的），因此，筛选的化合物不是很多（１万～５万个化合物）。这些基于ＨＣＳ的化学基因组筛选可以在肿瘤细胞内鉴别发现ＦＯＸＯ转录因子功能和有丝分裂的化学抑制剂。４　ＨＣＳ在临床的应用

在诸如生物标记研究之类的临床治疗学发展中ＨＣＳ也可发挥一定的作用吗？生物标志物的测定是临床上评价一种疗法的有效性和毒性的方法。在实验室诊断分析（通常为酶联免疫吸附分析）中对其进行测定。而基于图像的生物标志物的检测具有直接反映新疗法效果的优势。许多这样的生物标志物涉及到组织，尤其是肿瘤组织，以便肿瘤本身成像。目前，肿瘤代谢、缺氧和其他表型特征成像或器官功能也被列入考虑范围。除了在诊断中运用ＨＣＳ，它还可以用来做代谢分析，尤其是活体组织样本上。临床前ＨＣＳ分析可以评定在细胞或诸如３Ｄ类培养系统的复杂细胞模型上治疗的有效性，也可以作为生物标志物。尽管有效生物标志物的好处很多，但在实际工作中却存在一定困难，因为这涉及到医疗和病人在内的很多问题。尤其在临床应用中需要明确的指导方案，包括诸如样本的收集和处理等。总之，ＨＣＳ在临床上的应用会为疾病的治疗带来新的希望，同时也会带来相关的问题，这些问题的解决只有待实验科学家和临床医生都熟练掌握生物标志物从临床前到临床实践的应用过程后才可能实现。５　推动ＨＣＳ拓展的关键因素

ＨＣＳ的发展有赖于可检测靶标数量的增加和对图像数据信息处理能力的提升。推动ＨＣＳ发展的几个重要因素如下。

５１　特异性蛋白和细胞成分的标记抗体及其他试剂

ＨＣＳ的运用与特异蛋白或细胞结构的识别能力直接相关。在ＲＮＡｉ和小分子筛选中有效运用了一些简单染料，如ＤＮＡ染色的４′，６二氨基２苯基