天然药物的复兴，传统靶向药物面临新挑战

药物在天然产物中被发现被视为人类预防与治疗疾病的重要手段之一。人类药学源于自然界，并主要集中在细菌、真菌以及植物等生物体内的天然产物研究上。水杨酸是从柳树皮中分离出来的解热镇痛的有效成分；紫杉醇是从红豆杉中提取并被用作治疗癌症的药物；青蒿素是从黄花蒿内提取出的一种抗疟疾的有效药物。

紫杉醇的结构式

青蒿素的结构式

伴随着科技的进步以及化学及生物学领域相关技术的发展进程, 天然药物的发现过程可划分为以下三个阶段:

第一阶段.前30年（1940年代至1970年代）：表型筛选

20世纪30年代第二次世界大战爆发，在该时期之前尚未出现能有效治疗战争中伤员的抗炎药物。在二战期间（World War II），研究人员研发出一种新型抗生素——青霉素，并使其成为治疗细菌感染的标准药。该药物的成功推出使天然药物获得巨大的市场认可。在那个阶段里（that stage），研究人员利用表型筛选法进行深入研究，并在此过程中发现了大量潜在的天然药物。

一般情况下，
这种表型筛选方法采用细菌、真核细胞和组织等作为细胞系，
并结合特定化合物测试方法进行。
无需深入研究其作用机制，
直接观察细胞的抑制或死亡状态，
从而判定该化合物的有效性。
在过去的三十年间，
研究人员通过这一表型筛选方法发现了1000多种具有抗菌和抗真菌活性的天然化合物，
其中包括数十种最终获得批准用于治疗的天然药物。

青霉素的结构式

第二阶段. 后30年（1970年代至2000年代）：基于知识的方法

第二个十年标志着天然药物筛选过程的高度自动化。随着重组DNA技术和多种先进技术（如基因编辑、蛋白质工程等）的突破性进展，在较短时间内即可确定所需天然药物成分，并实现对这些化合物的化学全合成以及类似物的部分合成；在此基础上完成生化分析或全细胞水平评估；这种方法统称为基于靶标的筛选方法

此外，在人们对细胞周期调控机制、受体在生物学应答作用以及癌症遗传基础等方面的深入认识不断深化的情况下，研究者持续优化细胞培养技术，在显著提升了选择性表型筛选效率的同时，在癌症、中枢神经系统疾病、代谢相关或心脏疾病等多个领域都取得了重要应用价值。

高通量细胞培养

第三阶段. 基于基因组学的方法（2000年代至今）

该领域始于20世纪90年代。它致力于探索基因组、遗传变异与药物反应之间的相互关系。其主要目标是通过检测病患特有的基因位点来预测药物浓度、疗效以及可能的不良反应。旨在实现个性化的治疗方案并提升整体健康水平。它打破了传统框架的束缚，在预防无效治疗、控制剂量以及规避不良反应方面发挥了重要作用。从而提高了药物应用的效果。特别关注个体化的天然药物方案，在确保患者接受治疗方面的效果显著提升。目前在心血管疾病预防与治疗、精神疾病干预以及肿瘤用药指导等方面取得了显著的应用成效。

基因组学分析

到目前为止

一些天然活性抗肿瘤化合物

我们看好天然药物的发展趋势将在未来受到三个关键因素的推动而迅速增长

1、生物信息学以及人工智能的发展和兴起

2、目前生物界中仍有大量的天然产物资源未被发现

3、人们对细胞功能和疾病的理论基础逐渐增强

盛普IDDNU研究团队致力于探索具有潜在药用价值的生物活性分子，并寻求这些分子既具备高效性又具备低毒性的特征，在此过程中希望能够突破现有的靶向治疗手段存在的明显缺陷

广东盛普生命科技有限公司

盛普健康与环境研究中心

盛普IDDNU研究团队

2020.1.6