技術(shù)分析(創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性)
(1)耐藥菌感染已經(jīng)成為危害公共安全和人類健康的重大疾病
近年來,隨著抗菌藥物的增加和廣泛應(yīng)用,細(xì)菌耐藥性問題日益突出,尤其是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)、耐青霉素肺炎鏈球菌(PRSP)、耐萬古霉素腸球菌(VRE)、產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBL)腸桿菌、多種耐藥性結(jié)核桿菌(MDRMT) 等超級耐藥致病菌相繼產(chǎn)生和擴(kuò)散,嚴(yán)重危害公共安全和威脅人類健康,減少耐藥菌株的生成和研制新的抗菌藥物不僅成為醫(yī)藥界必須解決的重大問題,而且引起了國際社會和各國政府的高度關(guān)注。2014年,WHO首次發(fā)布了全球抗生素耐藥報告;2016年,聯(lián)合國在紐約聯(lián)合國總部召開“抗生素耐藥性問題高級別會議”,WHO再次發(fā)布報告,全面審視了全球的耐藥菌情況。2016年在杭州舉行的二十國集團(tuán)(G20)領(lǐng)導(dǎo)人峰會,專門提出要推動全球應(yīng)對抗生素耐藥性問題。美國、中國等國家高度重視耐藥菌的危害和防控,美國政府2015年制定了為期5年的抗擊耐藥細(xì)菌國家行動計劃;中國政府制定了《遏制細(xì)菌耐藥國家行動計劃(2016 —2020 年)》。耐藥菌感染,已經(jīng)成為危害世界公共安全和人類健康的重大疾病。
(2)中醫(yī)藥防治感染性疾病具有確切的療效和明顯的優(yōu)勢
感染性疾病在中醫(yī)典籍中常被稱為外感疾病,有外感熱病、傷寒、溫病、溫疫等稱謂。幾千年來,中醫(yī)藥為中國人民的健康,尤其是在預(yù)防和控制感染疾病方面做出了重大貢獻(xiàn)。中藥藥效物質(zhì)研究是中藥實現(xiàn)現(xiàn)代化和國際化的突破口,《“十三五”中醫(yī)藥科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》明確了中藥藥效物質(zhì)研究是國家中長期重點關(guān)注的內(nèi)容之一,強(qiáng)調(diào)發(fā)展前沿關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新方法的重要性;同時要求在中醫(yī)藥原創(chuàng)思維的指導(dǎo)下,加強(qiáng)系統(tǒng)生物學(xué)、合成化學(xué)、大數(shù)據(jù)等多學(xué)科前沿技術(shù)與中醫(yī)藥的深度交叉融合,促進(jìn)中醫(yī)藥研究策略的優(yōu)化和復(fù)雜系統(tǒng)研究方法學(xué)上的變革,解決當(dāng)前中醫(yī)藥的研究瓶頸問題。
(3)項目建立了中藥防治耐藥菌創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)新模式
項目建立了以“方-病證-菌”、“藥-病證-菌”、“有效部位-病證-菌”、“有效成分-病證-菌”和“結(jié)構(gòu)-網(wǎng)絡(luò)-靶標(biāo)”的中藥防治耐藥菌創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)的新模式,建立了抗耐藥菌創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)與評價的技術(shù)體系和平臺,為解決日益嚴(yán)重的細(xì)菌耐藥性問題提供新思路、建立新體系、開發(fā)新藥物。
抗耐藥菌創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)新平臺
項目建立中藥防治耐藥菌創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)新模式,基于計算機(jī)輔助設(shè)計的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn);基于高通量高內(nèi)涵篩選的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn);基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn);基于新靶點的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn),突破了中藥防治耐藥菌新品種的評價技術(shù):基于病證菌模型的創(chuàng)新中藥評價;基于毒效整合的創(chuàng)新中藥評價。
(4)篩選出中藥防治耐藥菌候選藥物兩個
① 基于“方-病證-菌”、“藥-病證-菌”、“有效部位-病證-菌”理念篩選出中藥五類新藥1個-廣藿香油
通過前期對大量中藥方劑抗耐藥菌活性進(jìn)行篩選,發(fā)現(xiàn)廣藿香在大量具有抗耐藥菌活性的中藥方劑中都有出現(xiàn),初步活性測試也表明,中藥廣藿香具有較強(qiáng)的抗耐藥菌效價。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)廣藿香水提物和醇提物的抗耐藥菌效果遠(yuǎn)不如廣藿香油,因此廣藿香油是廣藿香抗耐藥菌活性的有效部位。
廣藿香油的藥效學(xué)研究
針對廣藿香油能“芳香化濕”治療陰道炎的臨床應(yīng)用,我們通過構(gòu)建家兔陰道炎模型、大小鼠陰道炎模型、原發(fā)性痛經(jīng)模型、斑馬魚血管損傷模型、多種動物離體子宮模型等,通過細(xì)菌篩選、細(xì)胞篩選等試驗平臺,借助超高分辨率激光共聚焦顯微鏡、高內(nèi)涵成像系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀等先進(jìn)設(shè)備對廣藿香油治療陰道炎的物質(zhì)基礎(chǔ)、量效關(guān)系、藥理作用機(jī)理等進(jìn)行了研究,表明廣藿香油對于陰道炎具較好的治療效果。隨后項目對廣藿香油栓劑的制備工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)草案等進(jìn)行了研究制定,并對藥理作用與毒理進(jìn)行了評價。
② 基于“有效成分-病證-菌”理念篩選出抗耐藥菌新藥1個-廣藿香酮共軛取代衍生物(CDPC-B7)片劑
廣藿香酮是廣藿香油的有效成分之一,具有多種生物活性,包括胃腸道調(diào)節(jié)功能、抗炎和抗菌等作用。經(jīng)實驗證明,廣藿香酮能夠抑制白色念珠菌(Candida albicans)、新型隱球菌(Cryptococcus neoformans)、黑根霉菌(Rhizopus nigricans)和其他真菌,體內(nèi)研究表明對大腸埃希菌(E. coli)和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)均有抑制作用。而且,廣藿香酮單體對棒狀桿菌和金黃桿菌的最小抑菌濃度小于0.098 μg/mL。經(jīng)藥代動力學(xué)研究表明,廣藿香酮具有良好的口服吸收效果。
為了進(jìn)一步優(yōu)化藥物抑菌療效,降低毒副作用,我們利用分子對接以及網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等方法,研究了廣藿香酮復(fù)雜的抗菌作用機(jī)制和抗菌作用的靶點。并通過基于靶點藥物設(shè)計方法,針對性的設(shè)計了一類能與靶點緊密結(jié)合的廣藿香酮創(chuàng)新衍生物,并通過借助有機(jī)合成方法學(xué)手段對化合物合成工藝進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化,實現(xiàn)了創(chuàng)新廣藿香酮衍生物庫的構(gòu)建。隨后通過抗菌活性驗證、片劑制備工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)草案等進(jìn)行了研究制定,并對藥理作用與毒理進(jìn)行了評價。
(1)項目中建立的中藥防治耐藥菌新品種研發(fā)的新模式:基于數(shù)據(jù)挖掘的防治耐藥菌中藥復(fù)方創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn);基于計算機(jī)輔助設(shè)計的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn);基于高通量高內(nèi)涵篩選的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn);基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn);基于新靶點的防治耐藥菌創(chuàng)新中藥發(fā)現(xiàn)。同時突破中藥防治耐藥菌新品種的評價技術(shù):基于病證菌模型的創(chuàng)新中藥評價;基于代謝動力學(xué)的創(chuàng)新中藥評價;基于毒效整合的創(chuàng)新中藥評價。這種中藥創(chuàng)新藥物研究方式可供本單位和相關(guān)新藥研發(fā)單位借鑒。
(2)項目組負(fù)責(zé)人和骨干研究人員由中藥藥理學(xué)、中藥化學(xué)、中藥藥劑學(xué)、臨床中藥學(xué)、生物信息學(xué)及制藥工程相關(guān)專業(yè)人員組成,并且聘請了各技術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)人員,這種包括各專業(yè)背景人員在一起進(jìn)行的研究,研究過程中文件管理經(jīng)驗和科技人員協(xié)調(diào)交流經(jīng)驗值得推廣和借鑒,為我國開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新中藥貢獻(xiàn)力量。
(3)項目與國內(nèi)的制藥企業(yè)進(jìn)行合作,在研究過程中發(fā)揮高等院校和企業(yè)各自的優(yōu)勢,在中藥的創(chuàng)新性和規(guī)范化研究方面將得到實質(zhì)性深度整合,可作為社會借鑒和推廣。
(4)項目的實施并完成,將培養(yǎng)多名藥物研發(fā)的技術(shù)骨干、博士和碩士研究生,這些人才輸送到有關(guān)企業(yè)后,他們在課題組的能力儲備可推動企業(yè)相關(guān)方面的成長。
通過項目實施,擬建立一個在中藥抗菌譜以及抗菌機(jī)理研究、抗耐藥菌中藥成分的高通量篩選、抗耐藥菌中藥成分的臨床前評價等方面有特色的抗耐藥菌中藥篩選評價中心,使之成為我國中藥抗菌藥物研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的重要技術(shù)支撐體系,為解決臨床日趨嚴(yán)重的耐藥菌感染提供新理論和新方法。
基于中藥防治耐藥菌創(chuàng)新藥物發(fā)現(xiàn)新模式,開發(fā)中藥抗耐藥菌新產(chǎn)品,產(chǎn)生社會經(jīng)濟(jì)效益。基于““方-病證-菌”、“藥-病證-菌”、“有效部位-病證-菌”、“有效成分-病證-菌”和“結(jié)構(gòu)-網(wǎng)絡(luò)-靶標(biāo)””的研究模式,通過建立中藥材標(biāo)準(zhǔn)化示范基地、中藥材深加工提取車間等帶動農(nóng)戶增收;開發(fā)中藥抗耐藥菌活性提取物新產(chǎn)品以及中藥創(chuàng)新結(jié)構(gòu)成分實體庫,服務(wù)抗耐藥菌創(chuàng)新藥物研發(fā),產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益;申請中藥材、飲片生產(chǎn)批件,推動了中醫(yī)藥的產(chǎn)業(yè)化和國際化。
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