现代药理学概论-2011.ppt.ppt

现代药理学概论 河北医科大学药理学教研室黎燕峰 药理学发展史传统药理学研究内容现代药理学研究内容现代药理学研究热点领域现代药理学研究方法现代药理学研究实验设计 现代药理学研究 概论 药理学发展史 现代药理学研究 概论 第一个阶段 药物治疗学阶段 1500bc 埃及 埃伯斯医药籍 eberspapyrus 1500bc 印度草医学 我国2700bc 草药方剂治病汉代 206bc 220 正式编撰 神农本草经 唐朝的 新修本草 明末1578年完成 本草纲目 是我国传统医学的经典著作 全书共52卷 约190万字 收载药物1892种 插图1160帧 药方11000余条 在国际上有七种文字译本流传 现代药理学研究 概论 第二个阶段 现代药理学的问世 16世纪初 paracelsus 瑞士医生 认为药物由其有效活性成份发挥作用 应用酊剂提取物 鸦片酊 2 johannjakobwepfer 1620 1695 首次用动物实验研究药物的药理 毒理作用 被誉为 药理学之父 3 1806年德国药剂师fredrickserturner 1783 1841 从罂粟中分离出吗啡 纯化合物的出现使能重复定量给药 从而产生科学药理学 现代药理学研究 概论 现代药理学研究 概论 法国laudebernard 1813 1878 证实箭毒 arrowpoison curare 作用于神经 肌肉接头 药物作用机制的最早研究 德国rudolfbuchheim 1820 1879 药物作用为细胞和药物相互作用所致 受体 理论前驱 建立第一个药理学实验室 写出第一本药理学教科书 德国第一位药理学教授 oswaldschmiedeberg 1838 1921 德国药理学家 现代药理学创始人 开始研究药物的作用部位 器官药理学 提出一系列药理学概念 构效关系 药物受体 选择性毒性 现代药理学研究 概论 第三个阶段现代药理学的发展 实验药理学阶段系统药理学 整体水平的研究 器官药理学 组织 器官水平的研究 受体学说的提出 蛋白大分子的研究 现代药理学阶段理论上 第二信使概念的提出 生物小分子 实现了受体药理学到分子药理学的飞跃 实验新技术的出现和应用分析化学 hplc 气质 液质 核磁 红外 毛细管电泳定性 定量组合化学 机械手 促进构效关系研究生物化学和分子生物学 dna克隆 核酸杂交 pcr 蛋白质的分离纯化 鉴定 促进对药物作用机制和生物信息学的研究 运用分子生物学技术 在分子水平阐明药物的作用机制和靶点 如药物与受体 药物与酶 药物与细胞膜的结构和功能 药物与细胞因子和药物与基因调控 现代药理学研究 概论 传统药理学的研究内容 药理学 研究药物与机体相互作用规律的学科 药效学 药动学 药物 机体 药物效应动力学 pharmcodynamics 研究药物对机体的作用其作用机制 药物代谢动力学 phrmacokinetics 研究机体对药物的处置过程及血药浓度随时间变化规律 现代药理学研究 概论 阐明药物作用及作用机制 提高药物疗效 为医学生在临床上合理用药打下理论基础 研究药物小分子与机体大分子之间相互作用的关系 为探索生命活动的生理生化规律及病理过程提供实验资料 如药物受体的研究已得知受体是神经递质及激素发挥调节机能所不可少的中间环节 研究开发新药及发现药物的新用途 现代药理学的研究内容 新药的筛选 有效化合物 药物安全性评价和毒代动力学研究药代动力学 毒代动力学研究药物临床实验研究药物作用机制及作用规律研究 现代药理学研究 概论 新药研究与开发 现代药理学研究 概论 新药研发过程 药品的基本属性 安全有效质量可控 非临床安全性实验与评价 动物 离体 临床安全性实验与评价 人体 新药的来源 对已知的化合物进行结构修饰 合成新型结构的化合物 从天然产品中提取 利用生物技术和基因重组方法制备 现代药理学研究 概论 一 新药的筛选 1 创新药物筛选示意图 现代药理学研究 概论 总结 新药开发的一般步骤 现代药理学研究 概论 现代药理学研究 概论 现代药理学研究 概论 临床前药理学研究 为动物实验 其内容如下 1 药效学研究 利用各种实验手段了解新药 未知化合物 的药理作用和特点 2 一般药理学研究 观察新药主要药理作用以外其他作用 3 药动学研究 4 毒理学研究 二 药物安全性评价和毒代动力学研究 急性毒性实验 ld50 长期毒性实验致突变实验哺乳动物培养细胞染色体畸变实验和啮齿类动物微核实验 致癌实验生殖毒性实验药物依赖性实验局部用药毒性 包括皮肤毒性和致敏实验 局部刺激实验等 现代药理学研究 概论 目的和意义 药物毒理的实验和研究是预测药物的安全性 疗效以及指导临床用药的必不可少的手段 通过对药物安全性的评价来确定新药能否安全无害地用于临床治疗 新药临床前毒理研究从定性与定量两个方面预测药物的毒性反应 定性研究可反映出药物的毒性反应表现在哪些组织 器官 系统 毒性大小以及可否逆转 预防 定量研究可明确药物与毒性反应的剂量关系 提供治疗量与中毒量之间的安全范围 剂量与血药浓度关系等资料 为新药的临床应用和设计研究提供依据 现代药理学研究 概论 急性毒性试验 动物急性毒性试验是指动物一次或24小时内多次给予受试物后 一定时间内所产生的毒性反应 经典的急性毒性试验 ld50 1987年由oecd提出 ld50和最大耐受量的求算 急性毒性试验的新要求 至少两种哺乳动物 给药途径 包括能使原型药物较完全进入循环的途径 如静脉注射 初步判断毒性作用靶器官 组织病理学 以不同剂量出现的毒性指征间的量 效关系为观察主线 确定动物对受试物的最大无反应剂量 最小毒性反应剂量 最大耐受剂量 最小致死剂量等 对于毒性较大的或需要参考ld50值来估计临床初始剂量的药物 研究者根据药物的具体情况设计给药剂量水平 可采用适当的方法求算ld50值 现代药理学研究 概论 部分药物的不良反应发生于长期用药的过程中 评价一个药物的安全性 还需要进行药物的长期毒性实验 通过长期应用药物 全面观察药物对实验动物的毒性作用 如中毒时首先出现的症状 停药后中毒靶器官 靶组织的变化或恢复情况等 对所获信息进行综合分析以确定药物的毒性及安全剂量 长期毒性试验 现代药理学研究 概论 特殊毒性实验 致突变实验某些药物由于能影响遗传物质而引起细胞突变 突变是指dna化学结构发生了改变而复制功能并未丧失 药物所致突变的结果 可因靶细胞不同而异 体细胞的突变可致癌变 不会遗传秧及后代 胚胎体细胞发生突变则导致畸胎 婴幼儿肿瘤 生殖细胞突变影响后代 显性致死突变发生流产死胎 非致死性突变可致后代出现遗传性疾病或遗传性酶功能缺陷 目前致突变实验方法已有100余种 现代药理学研究 概论 微生物回复突变实验 哺乳类动物培养细胞染色体畸变实验 啮齿动物微核实验 显性致死实验 我国卫生部颁布 新药审批办法 致突变实验有 利用组氨酸缺陷型菌株 鼠伤寒沙门氏杆菌或大肠杆菌 观察药物是否有回复突变的作用 判断其有否致突变的毒性作用 利用哺乳动物原代或传代培养细胞与药物接触反应适当时间 一般24 48小时 观察细胞染色体结构异常或多倍体的出现率 以判断药物的致突变毒性反应 观察其骨髓新生幼红细胞染色体在药物作用影响下出现变异 微核 的频度 以判断药物是否有致突变的毒性反应 观察药物对哺乳动物发育中的精子和卵子的影响 有无出现早期死胎及着床前丢失 以判断药物有无显性致死毒性反应 现代药理学研究 概论 致癌实验 实验研究结果和流行病学调查表明 药物包括其它化学物质所致人类肿瘤已达80 85 对一些具有致癌可能性的药物均需要进行致癌实验 新药结构与已知致癌物质有关 代谢产物与致癌物质相似 在长期毒性实验中发现有细胞毒性作用或组织细胞异常活跃的新药 致突变实验结果为阳性的新药等 现代药理学研究 概论 生殖毒性 是指化学物质可能作用于生殖细胞的发育 交配 受精 植入 胚胎形成 发育以及分娩哺乳整个生殖生理过程的某些环节 造成生殖功能的损害或缺陷 为了确定药物是否影响生殖生理功能 可进行三个阶段的生殖毒性实验 顺序如下 一般生殖毒性实验致畸胎实验围产期毒性实验 生殖毒性实验 通过对雌雄动物交配前连续给药及妊娠动物多数器官形成前给药 观察药物对受胎能力及生殖系统有无损害 在动物受精后给药 以检查胚胎器官在形成期中 药物有无胚胎毒性和致畸性 在妊娠的第17天给药 持续至产后整个泌乳期 观察药物对母体 胎仔的存活 生长 发育的影响 现代药理学研究 概论 毒代动力学 toxicokinetics 指在高剂量或毒性剂量下对药物的药代动力学过程的研究 意义 从体内药物浓度 血药浓度 组织药物浓度 水平上说明药效和毒性的相关性 获得药物的中毒血药浓度 结合pk参数可得出有效浓度 中毒浓度的安全范围 发现靶组织中药物浓度 判断毒性作用的持续时间和可逆性 发现毒性代谢产物 现代药理学研究 概论 毒代动力学 毒代动力学与药代动力学 药物安全性评价和毒代动力学研究 毒代动力学研究 研究一般包括在毒性研究中的单剂量研究 多剂量研究 组织分布研究 遗传毒性研究等 这是一门新兴的药代动力学和毒理学结合的学科 在国内目前基本属于空白 其作为临床前药物安全评价实验的另一个组成部分 可以提供毒代动力学参数 与药代动力学 在治疗量下 的区别是在毒性实验条件下研究体内药物浓度的经历的过程和代谢变化规律 可通过不同毒性实验中的毒代动力学研究 与不同的毒性研究结果共同为药物的安全性提供评价标准 实验目的在于评价药物用多大剂量 多长时间是安全的 确定药物的主要毒性反应 毒性靶器官 毒性危害程度 可逆程度及对遗传的影响等 从而为临床确定剂量 疗程 用药注意事项 可能的毒副作用和对策提供依据 指导临床用药 现代药理学研究 概论 期临床实验 期临床实验 期临床实验 期临床实验 新药临床药理学研究 初步的临床药理学及人体安全性评价试验 观察人体对于新药的耐受程度和药代动力学 为制定给药方案提供依据 主要通过药代动力学研究人对新药的耐受程度并提出新药安全有效的给药方案 在10 30例志愿者进行 治疗作用初步评价阶段 在较小规模的病例上对药物的疗效和安全性进行临床研究 一般不超过100例 治疗作用确证阶段 在初步确定新药有较好疗效以后 用相当数量的同种病例 与现有的标准药物进行大规模的对比研究 全面评价药物的疗效和安全性 一般实验在300例以上 有的药物要超过1000例 新药上市后由申请人进行的应用研究阶段 也称为销售后的临床监视期 主要调查有无副作用及其发生率的高低 现代药理学研究 概论 现代药理学研究 概论 惨痛的历史教训 1922 34欧美氨基比林退热粒细胞缺乏 死亡2000人1935 37美国二硝基酚减肥白内障 骨髓抑制 死亡117人1937 38美国磺胺酰剂消炎尿毒症 肾功衰竭 死亡107人1939 48英国甘汞泻剂肢端疼痛 死亡585人1939 50美国黄体酮保胎男性化 600余人1953 欧美非那西丁解热镇痛肾功衰竭 2000余人1954 56法国有机锡抗感染神经痛 视力障碍 死亡100多人1959 62美国三苯乙醇降胆固醇白内障阳萎 脱发1000余人1959 62欧日反应停镇静畸胎 12000多人1960 66澳英异丙肾哮喘心律紊乱 死亡3500多人1965 72日氯碘喹啉肠道感染smon症 10000多人1966 72美国乙烯雌酚先兆流产阴道腺癌 300余人1999美国基因治疗 鸟氨酸转氨甲酰酶 死亡1人 现代药理学研究 概论 现代药理学研究 概论 美国 欧盟近年来已上市药物的撤市情况 从1997年到2007年初的10年间 基于安全性的原因 美国从市场撤下了20多个产品 cox 2选择性的非甾体类抗炎药因增加心血管事件风险 罗非昔布 rofecoxib 伐地昔布 valdecoxib 2004 2005年撤市 抗组胺药特非那定 terfenadine 息斯敏 肝脏疾病的患者使用时 可以引起致命性的心律失常 于1998 1999年撤市 现代药理学研究 概论 胃肠动力药西沙必利 cisapride 以及2007年初刚刚撤市的马来酸替加色罗等 盐酸氢吗啡酮缓释片当与含酒精饮品同服时 会破坏其缓释机制 造成血药浓度异常升高 导致严重的 潜在致命性的不良反应发生 2005年撤市 1997年上市的降脂药baycol cerivastatin 因与罕见的横纹肌溶解有关 于2001年撤出美国市场 现代药理学研究 概论 现代药理学研究 概论 病理室相关仪器设备 切片机 展片仪 包埋机 病理工作站 脱水机 现代药理学研究 概论 全自动生化测定仪 动物专用血细胞计数仪 血液生化检测室相关仪器设备 半自动尿液分析仪 电解质分析仪 血凝分析仪 现代药理学研究 概论 高效液相色谱仪 生理记录仪大鼠鼠尾血压测定仪 现代药理学研究 概论 供试品或对照品接收管理制度供试品或对照品登记管理制度供试品或对照品编号管理制度供试品或对照品标识管理制度供试品或对照品保存管理制度供试品或对照品发放管理制度供试品或对照品均匀性或稳定性的确定管理制度供试品或对照品销毁管理制度 药品存放设施 现代药理学研究 概论 药品非临床资料归档管理制度药品非临床资料建档管理制度资料档案室管理制度资料档案保存管理制度资料档案存档管理制度资料档案供阅管理制度资料档案移交管理制度资料档案销毁管理制度 资料保管设施 现代药理学研究 概论 平台负责人职责平台副主任职责平台秘书职责质量保证部门主任职责质量保证部门人员职责专题负责人职责实验操作人员职责实验辅助人员职责实验室安全员职责动物饲养管理负责人职责动物饲养管理人员职责供试品保管负责人职责资料档案负责人职责 工作人员档案管理制度工作人员体检管理制度工作人员培训管理制度工作人员考核管理制度工作人员档案管理制度工作人员健康管理制度工作人员教育培训管理制度工作人员资格认定管理制度工作人员的签名 简化签名登记及变更管理制度 完善的管理制度 现代药理学研究 概论 研究项目登记管理制度研究项目管理制度实验室开放使用管理制度实验室会议管理制度实验室中心安全管理制度实验室客座研究人员与开放课题管理制度实验室学术委员会管理制度 完善的管理制度 喂饲 喂水与更换垫料管理的标准操作规程饲料进入动物室包装 灭菌管理的标准操作规程人员进出动物室消毒管理的标准操作规程笼具进出动物室消毒 灭菌管理的标准操作规程空气进入动物室灭菌管理的标准操作规程空调 通风 灭菌设备的维护的管理的标准操作规程垫料进出动物室消毒 灭菌管理的标准操作规程工作鞋进出动物室消毒 灭菌管理的标准操作规程工作服进出动物室消毒 灭菌管理的标准操作规程废弃物进出动物室管理的标准操作规程动物用饲料的质理管理标准操作规程动物室的清扫与卫生管理标准操作规程动物室的记录管理的标准操作规程动物进出动物室包装 消毒管理的标准操作规程动物室人流 物流的标准操作规程 药代动力学也称药物代谢动力学 是近二 三十年发展起来的学科 确定药代动力学参数 使新药在临床应用既安全又有效 为制定临床用药方案提供参考 通过对药物体内吸收 分布 代谢和排泄的量变特征的研究 发现药物在体内的运转规律 药物疗效和毒性与药物浓度关系及药物体内积蓄部位和积蓄程度 为临床合理用药提供依据 三 药代动力学研究 现代药理学研究 概论 通过药代动力学和生物利用度的研究 探讨新药制剂的吸收规律 提高普通制剂的生物利用度 指导缓释或控释制剂的研究及新制剂的设计和改造 通过对某一结构化合物的代谢研究 探讨结构与活性 结构与代谢消除率的关系 指导老药的结构改造和新药的结构设计 现代药理学研究 概论 对药物作用机制的研究 对药物作用规律的研究 现代药理学研究方法也已为各个生命学科所用 四 药物作用机制及作用规律研究 不仅在于探讨药物为什么会起作用 如何起作用 还在于通过药物作用机制研究进而探讨疾病的发病机制及生命奥秘 包括构效关系 时效关系 昼夜节律 时间药理学 能量代谢药理学 手性药理学 药物代谢酶类多态性等研究 其内容涉及了细胞内信号转导 生物大分子功能 基因工程药物 细胞凋亡等 因而现代药理学研究已包含了各个生命学科的研究内容 并成为现代药理学研究热点领域 现代药理学发展成就 药理学研究内容已从原来的药理作用和作用机制研究扩大到药物代谢与药物代谢动力学 毒理学 药物构效关系和药物依赖性的研究 药理学研究方法已从原来的系统 器官水平深入到细胞 亚细胞及分子水平 药理学分支学科已从原来的系统药理学 器官药理学扩大到临床药理学 遗传药理学 老年药理学 围产期药理学 时间药理学 行为药理学 社会药理学 心血管药理学 神经药理学 生化药理学 分子药理学 内分泌药理学 生殖药理学 免疫药理学 肿瘤药理学和中药药理学 生命科学的进展带动现代药理学发展 随着研究的深入 形成了一些热点和焦点 揭示机体与药物相互关系中更深和更广的层面 为药理学发展带来新的目标和动力 其研究热点领域包括 一 受体的三维结构 受体及其亚型的克隆和结构研究等受体药理学研究 二 高选择性受体及其亚型的配体研究等手性药理学研究 三 信号分子 大分子和小分子 信号接收系统 细胞内信号转导等生物信息系统的研究 四 基因工程药物和蛋白工程药物研究等 如重组链激酶 人胰岛素 人生长素 干扰素及白介素类等 现代药理学研究热点领域 现代药理学研究热点领域 一 生物信息系统的研究 信号分子 信号分子种类物理信号有生物电 神经冲动 心肌动作电位等 机械力 肌肉收缩等 渗透压 酸碱度等 小分子化学信号a 神经递质 如氨基酸 腺苷等 b 免疫和炎症介质 如前列腺素类 白三烯类 血小板激活因子等 c 离子 na k ca2 cl 等 d 气体分子 如no co co2等 大分子化学信号a 神经肽 如阿片肽 缓激肽 血管活性肠肽 胆囊收缩素 房钠肽等 b 细胞因子 如白细胞介素 肿瘤坏死因子 干扰素等 c 生长因子 如神经营养因子 表皮生长因子等 d 粘附分子 如选择素 整合素 钙粘附素等 e 免疫球蛋白 抗体 f 抗原 四 现代药理学研究热点领域 一 生物信息系统的研究 信号分子 细胞的信号接受系统g蛋白偶联受体家族 分子特点是有7次跨膜结构 其配体为神经递质 神经肽 趋化因子等 该受体效应由g蛋白和第二信使物质介导 细胞膜离子通道 离子通道构成离子进入细胞的孔道 主要介导na k ca2 cl 等离子的跨膜转运 1个离子通道可以由多个不同亚单位构成 每个亚单位一般为4次跨膜结构 其分子结构庞大而复杂 形成结构上的多样性 控制通道开闭的机制称为门控 gating 分别有电压门控 化学门控 包括配体或环核苷酸门控 机械力敏感等3大类 酶活性受体 分子结构特点是1次跨膜的蛋白分子 在胞外部分能与配体结合 胞内有蛋白激酶活性或偶联蛋白激酶 该类受体的配体有细胞因子 生长因子等蛋白信号分子 是近年来研究的热点之一 细胞浆或细胞核内的受体 本类受体存在于细胞内或细胞核内 与配体结合后形成同源或异源二聚体 在核内直接调节基因转录 本类受体的配体为脂溶性小分子 有甾体激素 糖皮质激素 性激素等 甲状腺素 维生素类 维生素d3 维甲酸 它们不需经细胞膜受体介导便能直接进入细胞内发挥作用 现代药理学研究热点领域 一 生物信息系统的研究 信号分子 细胞内信号转导系统g蛋白和第二信使物质介导的信号转导 g蛋白偶联受体的细胞内信号转导经过第二信使物质的介导 如camp cgmp 甘油二酯 dg 三磷酸肌醇 ip3 ca2 等 第二信使物质还需要通过激活有关蛋白激酶才能产生生理效应 它们有camp pka cgmp pkg dg pkc ip3 ca2 campk等多种方式 四 现代药理学研究热点领域 现代药理学研究 概论 蛋白激酶与蛋白磷酸化 功能蛋白磷酸化 或脱磷酸化 是活性调节的重要方式 因此在细胞内信号转导过程中 许多环节都有蛋白激酶参与 它们包括上述蛋白激酶 以及酶活性受体或受体偶联的蛋白激酶 基因转录的调节 细胞内信号转导的一条共同途径是激活转录调节因子 包括活化 移位 与靶基因顺式元件结合 与基本转录因子相互作用 进而促进或抑制靶基因的转录 核内受体也属于一类转录调节因子 生物信息的特征级联反应 cascade 指信息的多级水平传递 也称 瀑式反应 根据先后次序 常分为上游 up stream 和下游 down stream 网络结构 network 指信息传递 或信号转导 的多种途径和它们之间的相互作用 多种多样信号转导途径 它们之间有一些共同的作用环节 这样就构成网络结构 网络结构存在于细胞内或细胞间的微环境中 也存在于功能系统及整体水平 多样性 diversity 各种信号分子 细胞 组织 生物种属之间存在特异性 形成同一信号有多种多样的表现形式 可逆性 reversibility 体内存在信号中止系统 使信息传递完成后 能够恢复到原来状态 这是保持自身稳定状态的必要条件 一 生物信息系统的研究 信号分子 现代药理学研究热点领域 二 干预生物信息系统的研究 药物治疗 1 影响信号分子的药物 信号分子衍生物小分子药物中有神经递质衍生物 阿片类 前列腺素类衍生物等 大分子药物有胰岛素 细胞因子等 信号分子代谢酶抑制药如胆碱酯酶抑制药 单胺氧化酶抑制药 血管紧张素转换酶抑制药等 神经递质和离子转运体抑制剂如三环类抑抑郁药 强心甙 质子泵抑制药 离子转运体抑制药等 能减慢信号分子恢复到静息状态的时程 或改变h na k cl 等的转运 四 现代药理学研究热点领域 2 影响信号接受系统的药物 受体激动剂或拮抗剂该类药物多是一些小分子化合物 在数量和质量上都有很大发展 但作用于酶活性受体的药物尚无用于临床品种 离子通道开放剂或阻滞剂如钙通道阻滞剂 钠通道阻滞剂 钾通道开放剂等 3 消除环境有害信号的药物 病原体抑制或杀灭药物如各种抗菌药 抗寄生虫药 抗病毒药等 化学毒物的解毒药如碘解磷定解除有机磷酸酯类的毒性 亚甲蓝解除氰化物中毒等 二 干预生物信息系统的研究 药物治疗 现代药理学研究热点领域 二 干预生物信息系统的研究 药物治疗 4 影响细胞内信号转导系统的药物 第二信使物质代谢酶抑制剂如磷酸二酯酶抑制剂 可减慢camp和cgmp分解 增强它们的生理效应 现在还有选择性较高的药物问世 可针对性治疗疾病 基因转录调节药物较成熟的是核内受体的配体 如甾体激素 甲状腺素 维生素d3和维甲酸类等 它们的作用一般较广泛 如何提高选择性 降低不良反应 将是一个新的方向 dna损伤药物如烷化剂及其他抗肿瘤药 破坏肿瘤细胞dna 阻断其异常基因表达和恶性行为 但对正常分裂细胞也有杀伤作用 毒性较大 是一个需要解决的难题 现代药理学研究热点领域 1 主动免疫 针对病原体和肿瘤细胞 利用人体免疫调节系统功能 研制特异性疫苗和瘤苗 这是理想的预防和治疗方法 还可利用非特异性疫苗提高人体免疫能力 增强对某些疾病的抗病力 如接种卡介苗对部分哮喘病人有治疗作用 基因工程为我们提供生产或制备疫苗和瘤苗的有效手段 二 干预生物信息系统的研究 免疫治疗 现代药理学研究热点领域 现代药理学研究 概论 2 被动免疫 特异性抗体对感染性疾病或肿瘤有一定防治作用 抗体另一方面的作用是用于药物的靶向设计 药物与组织特异性抗体结合后 能选择性分布于携带特异抗原的组织 如肿瘤 中枢神经等 基因工程也为制备抗体提供了有效手段 3 免疫调节 用药物直接干预免疫过程 例如 用糖皮质激素等免疫抑制药 抑制过强的免疫反应 用于治疗自体免疫性疾病 器官移植的排异反应等 用左旋咪唑 白细胞介素 干扰素等免疫增强剂治疗免疫功能低下的某些疾病 基因治疗 1 目标 基因治疗利用现代生物技术干预人体基因组功能 改变基因及其表达的功能蛋白而达到治疗目的 这是药物等方法无法或难以达到的 基因治疗的目标是抑制或置换异常基因 导入治疗基因 可以向靶细胞导入有关基因 也可以导入反义寡核苷酸抑制相应基因的表达功能 2 导入方法 有病毒载体和非病毒载体两大类方法 各有利弊 但是 现用的导入方法仍未能达到满意的程度 导入后的基因表达能力也不能满意控制 这些是制约基因治疗应用的主要障碍 有待进一步解决 二 干预生物信息系统的研究 现代药理学研究热点领域 现代药理学研究 概论 3 安全性和伦理问题 基因治疗另一方面的问题是安全性 用病毒载体有可能引起病毒感染的危险 尽管采用的是安全无毒的病毒载体 但仍难以保证进入人体后有无致病的可能性 特别对远期效应 基因治疗可能改变人类在漫长进化过程中获得的遗传特征 且在短期内很难做出判断 因此 进入人体基因治疗必须经过严格的伦理审查 并且仅能用于体细胞 严禁用于生殖细胞 三 机体生物大分子特点与药物作用 药物的手性现代分子生物学已越来越多地阐明机体功能大分子的立体构型 同时对药物分子不同立体构造形成的体内代谢 药效学 毒理学的差异 也得到了充分的重视 并已逐渐发展形成现代药理学的又一新的分支 手性药理学 以深入研究药物手性特点以及手性药理学的一般概念和研究方法 这方面理论和方法将成为今后药物研制开发中的重要基础 现代药理学研究热点领域 20世纪90年代以来 手性药物进入市场的种类和销售额急剧增长 对手性药物的研究已被医药企业所重视 据不完全统计 1993年全世界97个热销药中手性药物占20 1997年 全世界100个热销药中 有50个是单一对映体 手性药物 手性药物已占到世界医药市场的半壁江山 从市场前景来看 手性药物研制大有可为 现代药理学研究 概论 有关专家介绍 手性技术不仅适用于药品及其中间体原料生产 而且农业化学品 防霉剂 食品添加剂等非药物应用也将为手性化学品提供各种各样的增长前景 据报道 美国neutrasweet公司利用左旋天冬氨酸与左旋苯丙氨酸两种手性中间体为原料 合成出一种新型高甜度甜味剂 其甜度比目前畅销国际市场的甜味剂天冬甜肽还要高40倍 为蔗糖的8000倍 食品或饮料中只要添加一点点这种新型手性甜味剂 即可产生纯正的甜味且食后不会使人发胖 类似这样的产品一旦投放市场 其前景难以估量 难怪有专家说 手性产品将彻底改变医药业 农业化学品 化工与食品 添加剂 市场的面貌 其发展前景无限广阔 因此 进一步加强我国手性技术的研究与开发已成当务之急 三 机体生物大分子特点与药物作用 药物代谢酶类的多态性 药物代谢和效应的个体差异是现代药理学的一个主要问题 以往难以阐释其机理 也难以事先作出预测 随着药物代谢酶类基因结构逐一得到阐明 个体差异的分子机制也逐步得到认识 并能对一些药物代谢或效应异常者做出诊断 现代药理学研究热点领域 三 机体生物大分子特点与药物作用 能量代谢与药物作用细胞内线粒体在细胞能量代谢上的作用早已为人熟知 但药物对线粒体能量代谢系统作用的研究 还是近年来兴起的新研究领域 能量代谢及其有关的酶活性在病理过程中出现异常 是疾病发生和发展的机制之一 关注药物在这方面的调节作用 将拓宽药物研究视野 并开发新类型的治疗药物 现代药理学研究热点领域 四 药物对一些特定细胞信号转导功能的作用 细胞凋亡 近年来已经明确 细胞凋亡是指在生理或病理条件下细胞程序性死亡的方式 是细胞信号转导系统一种复杂的整合结果 介导细胞凋亡的多条信号通路以及调节通路已经得到阐明 并认识到细胞凋亡过强或过弱 均与疾病发生发展有关 因此 对细胞凋亡的影响已成为评价抗肿瘤药等药物一个指标 现代药理学研究热点领域 四 药物对一些特定细胞信号转导功能的作用 药物的生殖毒理 药物的生殖毒理作用机制涉及多种细胞信号转导功能的紊乱 不仅是一个发育生物学的基本问题 也是认识并防治药物致畸作用的重要研究领域 虽然目前有一定的进展 但尚有许多与致畸有关的具体环节和方式 如药物诱导胚胎致畸过程及其有关机制等 均需在分子和细胞水平进行深入探讨 现代药理学研究热点领域 四 药物对一些特定细胞信号转导功能的作用 nos和no虽然人们很早就认识了硝酸酯类等硝基化合物的药理作用 但no作为内源性信号物质的认识还是近十余年的新进展 如今 对no no合酶 nos 及受no激活的cgmp组成的nos no cgmp信号转导通路 已作了大量研究工作 不仅发现越来越多的有关nos分子超家族 对no介导的细胞和系统功能也得到更清楚的认识 还促进了影响nos和no功能的药物的研究 形成一类有前景的新治疗药 现代药理学研究热点领域 五 社会药理学的研究 在我国 随着吸毒等药物及生活嗜好品滥用等与社会活动关系极为密切的药理学问题日益突出 社会药理学研究也得到充分的重视 药物依赖性及其带来的药物滥用 引起的不单是医学问题 还是涉及吸毒贩毒等深刻的社会问题 究其原因 吗啡 可卡因等药物引起的脑内正性强化效应 奖赏效应 是药物依赖性形成的神经生物学基础 烟 酒 茶 咖啡等生活嗜好品伴随着人类的文明史延续了千百年 至今仍在社会经济 文化等方面占据重要位置 这些嗜好品中的化学成分对人体有显著的药理作用 即有有利的一面 也有有害的一面 特别是对于精神神经系统 因而 研究生活嗜好品的药理和毒理作用 为如何对待和处置由此带来的生物医学和社会学问题 提供药理学上的依据 现代药理学研究热点领域 五 现代药理学研究方法 现代药理学研究方法的特点 一是研究更为深入 即药物作用的观测已不仅仅限于整体 器官和组织 而是深入到细胞 受体和基因水平 人们利用现代药理学先进技术 也已不仅局限于研究药物作用及其作用机制 而是从核酸 蛋白质等生物大分子水平上阐述生命体的结构和功能特征 并且利用基因技术来设计和改变生物体特征 现代药理学研究 概论 二是研究技术的综合应用 即以跨学科多水平的实验体系取代以往各学科单一的研究方法和系统 高水准的研究一般都在整体 离体组织 细胞 分子多种水平上共同证实一种论点 三是高新技术的采用 使得无损伤非侵入式研究越来越广泛采用 不仅可以在实验动物上得出与人更接近的结果 还能直接用于人体的研究 现代药理学研究方法 一 不同层次的研究方法1 分子水平 药理学一开始就注重对生物分子的研究 从简单的乙酰胆碱等小分子 直到今天对核酸 蛋白质 多糖 生物膜等大分子的深入研究 生物大分子的研究是现代药理学最基础和最有成效的领域 是现代药理学揭生命奥秘 带动基础和临床医学发展的主流 2 细胞水平 细胞水平的研究是现代药理学最基本的实验模型 随着转基因 反义技术 细胞功能定位 定性 定量研究技术的日趋成熟 药理学在细胞水平的研究仍将继续发展 现代药理学研究 概论 3 组织或器官水平 离体组织或器官保持对完整的形态和细胞群的相互关系 但切断了整体的神经 内分泌调节的影响 可以直接观察相应组织或器官的各种生理或生化特征 是联系分子水平 细胞水平与整体水平研究的必要的中间环节 4 整体水平 整体动物实验反映的生理功能变化是体内各种生理过程的综合表现 是生命活动最终的表现形式 能够较好符合临床实际 常用的整体动物实验有清醒动物和麻醉动物 5 人体研究 采用现代生命科学新技术以非侵入式方法直接研究人类的生命活动规律 已经成为医学科学的另一主流 其与动物实验研究最大的区别 在于必须采用安全 可靠的方法 不能以损害病人健康为研究的代价 在于病人各种生理 病理 遗传特征的多样性 必须善于在更错综复杂的条件下把握基本的规律 现代药理学研究方法 二 不同学科的研究方法1 生理学方法 生理学主要研究生命活动的物理现象 如生物电 机械力 流体 温度 光等 包含对行为学 整体 离体 细胞等水平的生理现象及各种生理过程的在各级水平的调控机制 药理学则利用生理学方法研究药物对生理病理状况下机体的生理功能特点的影响 近年发展的微电极技术 电压钳技术 膜片钳技术及微机技术均为电生理研究的数据采集和处理提供了极其方便的工具 现代药理学研究 概论 2 生物化学和分子生物学研究方法 生物化学研究生命活动的化学现象 其中核酸 蛋白质及与基因工程等由于得到高度发展 已独立发展成为分子生物学 研究内容包括生物大分子 小分子的分离 纯化 鉴定和定量 各类物质和能量代谢规律及其调控机制 药理学利用dna克隆 核酸杂交 聚合酶链式反应 转基因技术及蛋白质研究方法研究药物对生理病理状况下机体的生化机制的影响 现代药理学研究 概论 3 形态学方法 形态学研究除了传统的光镜 电镜方法外 与分子生物学等技术结合 衍生出免疫组织化学 原位杂交 原位pcr 组织或细胞的图像分析 细胞功能可视化 临床的各种成像技术等崭新的研究领域 药理学则利用形态学方法研究药物对生理病理状况下机体的组织结构的影响 现代药理学研究 概论 4 免疫学和细胞生物学研究方法 免疫学和细胞生物学是相对年轻的学科 药理学利用它们研究药物对生理病理状况下机体的免疫功能的影响 动物细胞培养技术可直接对培养细胞进行观察和适当的处理 对于病毒和细胞增殖分化机理的阐明及细胞器的结构和功能的研究起了重要的作用 细胞融合技术对变异细胞和杂合体细胞的研究构成了体细胞遗传学和阐明遗传病的重要基础 也使单克隆抗体的制备成为可能 基因克隆技术通过将基因和蛋白质导入培养细胞 可有目的地改变细胞的基因型或表型 六 现代药理学研究设计 1 选题的原则 创新性 所选课题首先应具有创新性 同时应有充分的立题依据 符合科学理论和科学规律 其次研究课题所解决的问题应具有确切的理论意义 实践意义和 或应用价值 缺乏科学依据或无新意的课题不具备研究价值 选题时应予以注意 可行性 选题时应充分考虑到与研究有关的主 客观条件 如研究者的学科领域 科研能力 技术水平 仪器设备 资金及时间等 根据实际情况选题 不能一味追求创新性 贪大求全 而忽略了它的可操作性 致使研究失败 半途而废 六 现代药理学研究设计 三大基本原则设立对照随机的原则重复的原则 课题设计原则对照 随机 重复为实验设计的三大原则 是科学设计自始至终必须遵循的原则 它是保证实验获得科学结论的先决条件 设计方案的质量高低 主要体现在实验设计基本原则上 1 重复 重复是实验设计的首要原则 其含义包括重现性和重复数 重现性是指精确可靠的实验结果应能在相同条件下重复出来 保证重现性要求实验要有足够的重复数 重复数是指实验的正确结论一定要来自足够的重复数 实验次数或例数 从理论上讲 实验条件控制越严格 个体差异越小 越能获得准确结论 但若控制的过于严格 实验的代表性就差 所得结论的适用范围和重现范围就受到了限制 2 对照 对照是比较的基础 没有对照就没有比较 也就无法观察变化得出实验结果 设计对照组的目的是为排除非实验因素的干扰和影响 对照形式有以下几种 阴性对照 不含研究中处理因素 用药 的对照组 应为阴性结果 它又分空白对照 假处理对照 空白对照多用于给药前后的自身对比 阳性对照 采用已肯定疗效的药物 经典药物 作为对照 应呈现阳性结果 其目的提供对比标准 便于评定药物的效价强度 此外还包括正常对照和模型对照 正常对照是为了评价模型是否成功 3 随机 随机是指在实验研究中 按照机遇的次序对受试对象进行分组 随机的目的是使每个受试对象接受处理 用药 化验 分组等 的机会相等 以减轻主观因素的干扰 减少或避免各种偏性误差 应注意的是 随机并不等于随意 如动物分组 活泼敏捷的动物总是最后被捉住 按随意捉取动物的顺序分组 实验结果将不可靠 因此需采用随机化的方法 如抽签 抓阄 随机数字表 计器计的随机数字键等 六 现代药理学研究设计 7 课题设计临床试验设计的特殊性与动物实验阶段相比 临床试验阶段要考虑的问题大同小异 但因受试对象是正常人或患者 故在临床试验阶段还应考虑 1 伦理学原则 临床试验受试者为人 故试验者从道德方面应将充分的考虑 合理选择受试对象 以期达到冒最小治疗风险而获得最大效益 确定在什么情况下须终止试验 确保受试者不受严重损害 对试验者的专业医疗经验和科学研究资历要有较严格的要求 以保证受试病人的安全和试验的成功 受试者必须自愿并签署知情同意书 受试者在任何时候都有权退出试验 一般来说 对于非慢性病 不可采取单纯空白对照 即不给某些患者任何治疗 或仅用安慰剂作对照 否则 容易被视为 见死不救 违反伦理道德 由试验引起的损害应给予合理补偿和有效的治疗 六 现代药理学研究设计 2 依从性原则 人是有思想和复杂心理活动的 各种难以控制的因素可能极易导致其放弃 修改或更换现在正在接受的治疗方案 使实验研究半途而废或可信度人为降低 因此 提高受试者的依从性是临床试验设计中不可缺少的重要内容之一 a 安慰剂对照 为了避免患者怀疑自己服的药不如另一组患者好 而中途改用他药 破坏了整体设计方案 试验组与对照组所用的药物就应在外观上完全相同的安慰剂 不含药理活性成分 在外观上与试验药相同 b 盲法原则 单盲法 患者不知自己接受的是何种处理 双盲法 患者和医护人员都不知道各受试对象分别接受的是何种处理 三盲法 患者 医护人员和统计分析人员都不知道各受试对象分别接受的是何种处珲 仅临床试验设汁者知道详情 在临床试验设计中 是否采用盲法试验以及盲法在进行过程中是否严格 往往是试验成败的关键所在 六 现代药理学研究设计 8 资料整理和数据处理实验完毕 对原始数据和资料进行整理 计算出各组数据的均值 标准差或率等 可酌情将数据资料列表或作图以便比较 但作图或列表数据须用有效数字 所谓有效数字包括实验实测值和运算数据 由于仪器精度所限 实验实测值往往只是真实数值的近似估计值 运算数值也存在误差传递 故均由实验实测值中最小有效数字而定 记录曲线 录像 影片资料要加以剪裁 此外包括图形 照片资料均应注明动物性别 体重 实验日期 题目 给药剂量等 对整理后的数据资料作相应的统计学显著性检验或计算某些特征参数 六 现代药理学研究设计 9 科研结论科研结论是用实验结果来回答提出的问题 从实验观察结果概括归纳出来的推断 是对科研假设的判断或进一步的理论解释 科研结论要求真实 严谨准确 精炼 最后根据科研结论写出论文 论文包括导言 方法 结果 讨论和结论 导言应写明实验目的 方法可引文献 有改进或创新的要详细 结果最好用图或表表示 也可用文字叙述 讨论要密切结合结果 结论要简单扼要 科研论文撰写 论文通常由题名 摘要 引言 材料与方法 结果 讨论和结论几部分构成 题名是论文核心内容的高度概括 题名在形式上是句子 用词要恰当 意思要准确 简明精炼 不超过20个字 应使用标准通用术语 力戒泛指性概念 避免不常见符号和标点符号 应具有可索引性 特异性 明确性和简短性 摘要使用最精炼的文字将文章的精髓予以概括 让读者在最短的阅读时间内对文章的内容有最大限度的了解 包括目的 方法 结果和结论