科學家用計算機和染色體信息拓寬現有藥物用途

　　據美國物理學家組織網近日報道，美國科學家首次使用計算機和染色體組的信息為現有藥物找到新用途，比如，他們發現，用于治療潰瘍和癲癇發作的藥物分別可用來治療肺癌和炎性腸病。科學家們表示，這種方法不僅能為疾病治療節省大量成本和資源，也表明生物信息學在藥效研究領域將大有作為。

　　據美國科學促進會的消息，一種單一的新藥上市平均需要花15年的時間和8億美元的費用，并且要經過美國食品和藥物管理局（FDA）以及其他監管機構嚴格的安全性測試。“一種新藥上市一般需要10億美元。”美國國家衛生研究院藥物基因組研究網絡負責人羅切爾·隆表示，“如果我們能為已經獲得批準并在市面上銷售的藥物找到新的用武之地，就能縮短一種新藥從實驗室到臨床應用的時間、降低相關成本并改進治療效果。”

　　斯坦福大學奧圖爾·巴特博士領導的研究團隊通過用計算機研究分析染色體組和藥物數據來預測市面上已有藥物的新用途。該研究由美國國家衛生研究院資助，相關的兩篇論文已發表在8月17日出版的《科學—轉化醫學》雜志上。

　　研究團隊從美國國家衛生研究院生物技術信息基因表達數據庫中獲取了數據，這是一個公開的數據庫，其中包含了成千上萬項與染色體組有關的研究，涵蓋多個課題，由世界各地的科學家提交。該數據庫根據基因活動在不同環境下（諸如在患病的身體組織中或在接受藥物治療時）的變化來分門別類。

　　巴特團隊主要研究了100種疾病和164種藥物，并編寫出一套計算機程序對藥物—疾病之間可能存在的成千上萬種關聯進行了逐一研究，以便發現其基因表達模式可能會相互抵銷的藥物和疾病。

　　其中大部分疾病—藥物之間的匹配已被廣泛地應用于臨床診療中，這是這種方法之所以可行的基礎。例如，科學家們通過分析正確地預測潑尼松龍（腎上腺皮質激素類藥物，具有抗炎、抗過敏、免疫抑制等作用）能治療克羅恩病（消化道各部分，特別是小腸部位持續而起伏不定的炎癥）。

　　而有些匹配則令人“大跌眼鏡”。巴特團隊對兩個這樣的藥物—疾病關系——抗潰瘍的藥物（甲腈咪胺）和肺癌之間的關系以及抗抽搐劑（托吡酯）和炎癥性腸病之間的關系進行了分析。炎癥性腸病是一種病因尚不清楚的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，許多研究提示其可能與免疫、感染、遺傳、腸道菌群失調、食物過敏和精神因素有關，克羅恩病是其中的一種。

　　為了證實抗潰瘍藥物和肺癌之間的關聯，科學家們在實驗室器皿中的人體肺癌細胞上和實驗鼠身上分別測試了甲腈咪胺，在這兩種情況下，與控制組（沒有接受甲腈咪胺治療的細胞或老鼠）相比較，抗潰瘍藥都能減慢癌細胞的生長速度。

　　為了測試抗抽搐劑托吡酯是否對炎癥性腸病有療效，科學家們對表現出發炎、腹瀉、潰瘍、結腸有微觀損傷等腸病癥狀的老鼠施藥。結果發現，藥物減輕了所有癥狀，有時候，其效果比潑尼松龍還要好。

　　其實這種情況并不鮮見。以前，藥物的新用途常常是在意外情況下被科學家們發現并加以利用的。比如，米諾地爾本來的用途是控制高血壓，人們卻發現它有一個有趣的副作用，那就是扭轉或延緩禿頭過程。因此，加拿大制藥公司Upjohn推出了含米諾地爾的外用藥液，用來治療禿頭及脫發。

　　這項研究也有更重要的價值。科學家注意到，具有同樣分子過程（比如影響免疫系統的分子過程）的疾病會“扎堆”；具有同樣效果的藥物（例如能減慢細胞分裂的藥物）也會扎推。研究人員認為，通過研究這些扎堆疾病中令人意想不到的成員，他們能夠更透徹地了解某些特定的疾病如何惡化以及某些藥物在分子層面如何工作。

　　“盡管這項研究剛剛起步，這些被賦予新用途的藥物在人體內的功效還需要進行臨床試驗來證實，但這種富有創新性的方法能夠快速高效地為現有藥物找到新的用武之地，而且成本也很低。”羅切爾·隆表示。