注重基础研究 推动临床应用——聚焦第十届全国抗生素学术会议
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由中国药学会抗生素专业委员会主办的第十届全国抗生素学术会议日前在河北省石家庄市圆满结束。17位来自国内外的专家、教授从不同的学术角度报告了抗生素的研究、生产、质控、临床与非临床应用等国内外的新进展、新动向以及我国科技工作者取得的成绩。此外，本次会议共收到论文、综述140多篇，并从中评选出一、二、三等优秀论文奖各1、4、6名。
六大领域期待深入探究
近年国内外针对抗生素的研究主要集中在新抗生素的筛选、抗生素产生菌的遗传育种与生物合成、抗生素的分离纯化与产品结构修饰、抗生素产品的分析检测与质量监控、抗生素的药理与临床及农畜用抗生素等六个方面。那么，我们应重点关注在本届会议上传出的这六个方面的哪些研究信息呢？为此，记者会后采访了会议主席、中国药学会抗生素专业委员会主任委员蔡年生教授。
她首先谈到新抗生素(新抗)的筛选问题，其中包括新抗的来源、筛选的方法和对象三个方面的内容。新抗的来源一是微生物，如运用现代技术可从土壤中的细菌、真菌、放线菌、稀有菌类中寻找，也可从海洋中的真菌、细菌、放线菌、稀有菌类中寻找，前者应在菌类的分离培养方法上多下工夫，后者也需要多摸索分离方法及培养条件；二是从基因中寻找新抗，利用土壤多源基因组技术或海洋微生物基因组技术，把未培养微生物的基因提取出来，经处理后克隆到载体中，再在宿主中进行表达，从而获得结构新颖的先导化合物。新抗的筛选方法可采用虚拟筛选方法，即利用计算机技术，采用三维药效模型，以搜寻或分子对接的方法，从化合物库中寻找可能的活性化合物。虚拟筛选后再做生物活性测试，命中率大大提高。筛选对象一是医用药物，目前国际上的大公司将筛选的重点放在抗病毒、抗肿瘤及与老年性相关疾病上，她建议国内应加强抗病毒、抗肿瘤抗生素的筛选工作；第二个对象是各种酶类，包括工业用酶，如合成酶、水解酶、微生物转化酶、特殊条件使用的极端酶等；三是环保用微生物，包括废水处理、清除亟鹗艏笆臀廴居玫奈⑸铩?br> 第二点是抗生素的遗传育种与生物合成。她介绍说，本次会议收到这方面的论文涉及青霉素、头孢菌素、红霉素、万古霉素、康乐霉素、柔红霉素、Averm-ectin、子囊霉素、麦考酚酸等多种产品。
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对于抗生素的遗传育种，研究最多的是拮抗自身代谢产物、拮抗前体物质、拮抗结构类似物等，也有采用多因子复合诱变来提高目的产物效价的。但利用基因工程手段进行遗传育种工作，包括基因克隆、基因重组、基因置换、基因中断等技术，国内从事的人还不多，进展也不大，她建议应给予重视，以提高全行业菌种工作的分子水平和细胞水平。在生物合成方面，自动控制发酵罐研究有一定进展，自动控制发酵罐各种参数的在线变化是微生物在这种生态系统中，内在生理活动与外在环境相互作用的一种信息，研究者需反复推敲、理解这些信息的真正意义并将其与要解决的问题联系起来进行调控，才能达到提高效价的目的。
抗生素的分离纯化与产品结构修饰是她所总结的第三方面。她告诉记者，抗生素、微生物药物产品的质量、收率与分离纯化的方法、手段和技术水平密切相关。
膜技术是近年发展最快的一种分离纯化手段和技术。一般从发酵液分离纯化抗生素主要有萃取、吸附和结晶三个单元操作，溶液中的生物高分子和悬浮固体杂质影响着这三种分离纯化的收率和产品纯度。她建议有条件的生产单位可试用膜技术去除发酵液中不易被去除的生物高分子杂质，提高产品的质量和收率。结晶工艺近年也有所突破，她谈到两点：一是青霉素结晶时，加入少量乙二胺四乙酸(EDTA)，结晶收率有提高；二是注射用五水头孢唑啉钠研制成功，化合物的稳定性大大提高。
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对于抗生素产品的结构修饰，我国对β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类等品种的仿制工作已做了多年，应该认真系统地归纳总结，由仿制走向创新。
接下来是抗生素的分析检测和质量监控问题。2005年版《中国药典》已经出版，对2000年版中有关抗生素品种的增修上做了大量工作。她强调，注射剂研究中要注意：盐类应有足够的溶解；所制的水溶液pH值应符合注射剂的要求，且较稳定；临床应用全身及局部毒性应较小。同时她指出，国内对注射用抗生素各种盐类的研究较多，特别是阿奇霉素，经比较后确认以谷氨酸、天冬氨酸阿奇霉素最好，柠檬酸阿奇霉素有轻微的肝脏毒性。已有盐类发现有不足的地方，研究新盐类值得提倡。
她还建议细菌耐药监测中心应尽快把头孢硫脒、乙替米星、去甲万古霉素几个我国有自主知识产权的品种做成药敏纸片，供日常细菌耐药性监测使用。这也是对我国新药研发的一种支持、鼓励和推动。
对于第五个方面——抗生素的药理与临床研究，她说，近年新抗生素药理临床报告有：头孢呋辛、头孢吡肟、美罗培南、帕尼培南、多种头孢菌素加酶抑制剂、威替米星、替考拉宁、加替沙星、莫西沙星等，但本次会议收到的论文不多。
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对抗生素的耐药性问题，她强调：应尽早查明感染病原，确诊为细菌性感染的，根据病原菌种类及药敏试验结果选用抗菌药物；调查本医院、本地区近年常见致病菌对常用抗菌药的耐药情况和趋势，强化合理使用抗生素的具体指导，做到有计划、有管理、有措施地使用；政府部门应加大细菌耐药性的监测力度，建立健全毒副反应监测机构。
此外，她还对近年来的研究热点——生物被膜和脓毒症研究发表了看法。生物被膜是细菌为适应生存环境形成的由细菌和胞舛嗑畚镒槌傻哪ぃ锉荒つ?br>的细菌耐药性极强并有抵抗机体免疫系统的能力，给临床治疗带来困难。发展含抗菌物质的医疗导管防止生物被膜形成、在治疗上加用大环内酯类穿透生物膜能力强的抗菌药物(国内)以及研究呋喃类化合物(国外)都是解决的方法。对于脓毒症，革兰氏阴性菌的内毒素所致脓毒症的发病率和致死率极高，急需研究抗内毒素制剂。在对抗菌抗内毒素蛋白和多肽的构效关系深入研究的基础上，可利用计算机技术合成一系列化合物，从中筛选具有中和内毒素的活性化合物来对其防治。
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最后，她简要总结了农畜用抗生素的问题。不少单位过于重视新农用抗生素的应用，筛到认为有实用价值的化合物后还未弄清楚结构，就急于研究提高效价，做菌种选育和发酵研究，其实这样会走弯路，应引起警戒。另外，抗生素人、畜混用问题不容忽视，应尽早解决。
陆海微生物提供抗生素丰富来源
微生物是生物制药的重要来源，从微生物中寻找活性代谢产物仍是获得新抗生素的一个重要途径。会上福建省微生物研究所的程元荣教授和中国科学院上海药物研究所丁健教授分别就从陆地和海洋里的微生物中获得新抗生素的研究进行了阐述。
■利用小单孢菌研制新产品
程元荣教授谈到，小单孢菌是原核微生物放线菌目、放线菌科中的一个属。在小单孢菌属中的种、亚种和变种近百个，产生了740多个生物活性物质，化学结构类型多样，生物活性各异。目前，在小单孢菌中已发现了一些具有重要价值的次级代谢产物，它们是新抗生素和人体酶抑制剂的重要微生物来源。小单孢菌不但能产生由链霉菌制得抗生素的所有结构类型，而且还有其独到之处。
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当前在小单孢菌产生的次级代谢产物中最吸引人的是从陆地或海洋小单孢菌中分离的烯二炔类抗肿瘤抗生素。其化学结构独特，对DNA作用方式不同，对肿瘤细胞作用强。美国FDA2001年批准将从陆地分离的棘孢小单孢菌的一个亚种M.echinosporassp.calichensis产生的Calicheamicineγ1可用于急性骨髓性白血病的治疗。另外两个烯二炔类抗生素LomaiviticinA和B是由斐济海鞘中分离的小单孢菌M.lomaivitiensis产生的，它们对DNA有很强的损坏作用，与阿霉素和丝裂霉素不但有可比性，而且干扰DNA的分子作用机制不同，有较强的广谱抗肿瘤活性，还对金黄色葡萄球菌和粪肠球菌有很强的作用，目前已进入Ⅰ期临床试验。现在，研究人员将注意力集中在从海洋小单孢菌中寻找新的次级代谢产物上，并已找到醌类的Kosinostatin、环二聚硫环缩肽的Thiocoraline和大环内酯类新抗生素IB-96212以及河豚毒素新成员等细胞毒的抗肿瘤活性物质；同时也继续从陆地小单孢菌中找到一些抗生素，如種吨酮类抗生素Retymicin、8个化学类群不同的抗真菌抗生素和两个免疫抑制蛋白结合剂等。
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■深海微生物资源亟待开发
目前，深海生物的极端复杂性也决定了它的重要开发价值。丁健教授介绍，深海通常是指1000米以下的海洋，在目前已发现的各种极端环境中深海蕴藏着的生物资源极为丰富，其中最主要的是深海微生物，但这些生物大部分还鲜为人知。深海环境下极端微生物的研究是目前生命科学最前沿的领域之一。
深海生物处于独特的物理、化学和生态环境中，在高静水压、剧变的温度梯度、极微弱的光照条件和高浓度的有毒物质包围下，它们形成了极为特殊的生物结构、代谢机制系统。由于这种极端的环境，深海生物体内的各种活性物质，特别敲福哂懈叨鹊奈露饶褪苄浴⒏叨鹊哪退峒钚院湍脱涡砸约昂芮康目苟灸芰Α?br>这些特殊的生物活性物质是深海微生物资源中最具应用价值的部分。除了发展、改进海洋微生物的分离培养方法获得新的海洋微生物，并筛选活性物质外，应用基因组学研究方法，构建海洋微生物基因组文库，通过研究、操作海洋微生物的遗传基因，来获得新的海洋微生物活性物质，是探索海洋特别是深海微生物资源，研究开发新海洋药物必然而有效的选择，也是目前深海微生物资源开发的热点。
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深海微生物由于环境的独特性而成为新型特效药物、抗肿瘤、抗病毒、降压降脂等因子的来源。目前国际上在深海药物的筛选方面还未见太多报道，但是可以预料，由深海微生物开发新药包括新型抗生素蕴含着巨大潜力和广阔的前景，深海生物资源尤其是微生物资源越来越得到人类的重视。
促进高效小型抗体药物研发
分子生物学的研究进展导致不断发现和确定与肿瘤治疗相关的分子靶点成为可能，从而使得抗肿瘤靶向药物的研发受到广泛关注。目前研究的抗肿瘤靶向药物大致可分为两类，一是针对特定靶点筛选与研制的小分子药物，二是抗体靶向药物。中国医学科学院/中国协和医科大学医药生物技术研究所甄永苏院士在会上强调，抗生素可用作“弹头”药物，与抗体及其片段进行连接，制备免疫偶联物或融合蛋白，在研制抗肿瘤靶向药物方面将发挥显著作用。
■新型抗体药物提高靶向性
近年来，治疗肿瘤的抗体药物研发取得了突破性的进展，成为生物技术药物领域的热点。目前处于临床前、临床Ⅰ期与临床Ⅱ期的各类生物技术药物中，抗体药物的品种数量位居前列。他介绍说，抗体药物具有两种功能，一是与靶分子特异性结合，二是杀伤肿瘤细胞，其作用主要是通过依赖补体的细胞毒性和抗体细胞介导的细胞毒性两种免疫机制实现的。为了加强抗体药物的杀伤肿瘤细胞活性，阿霉素、柔红霉素、博来霉素、新制癌菌素、丝裂霉素、平阳霉素、博安霉素、卡里奇霉素、力达霉素以及格尔德霉素等均曾与抗体偶联，用于制备抗肿瘤抗体药物。
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当前，研制小型化和高效化的抗体药物成为趋势。甄院士解释说，其原因在于：一方面，抗体及其偶联物均为大分子物质(以IgG型抗体为例，其分子量约为150kDa，与药物连接制成的化学免疫偶联物的分子量更大)，庞大的抗体药物分子难以通过毛细管内皮层和细胞外间隙到达实体瘤深部的肿瘤细胞，因而研制小型化抗体药物对提高疗效有重要意义；另一方面，由于注入体内的抗体药物实际到达肿瘤细胞的数量有限，为取得良好效果，抗体药物需要高效化，实现仅有微量到达靶部位即可杀伤肿瘤细胞。值得强调的是，研制小型化与高效化抗体药物需要高效“弹头”药物，常用的化疗药物如阿霉素、丝裂霉素、氨甲蝶呤等虽然对肿瘤细胞有相当强的杀伤作用，但作为“弹头”仍需用十数个或数十个药物分子去连接一个抗体分子，以求加强偶联物的活性。
■抗生素充当药物“弹头”
近年发现一些对肿瘤细胞有极强杀伤作用的抗肿瘤抗生素如卡里奇霉素(ca-licheamicin，CLM)和力达霉素(lidamycin，LDM)，可为研制小型化、高效化抗体药物提供新的“弹头”物质。据报道，CLM对肿瘤细胞的杀伤活性比阿霉素强1000倍，2000年美国FDA批准用于治疗复发的急性髓性白血病的Mylotarg就是抗CD33的人源化抗体与CLM的偶联物。从我国湖北省潜江市土壤中分离的一株链霉菌产生的抗肿瘤抗生素LDM园┫赴屑康纳鄙俗饔茫劝⒚顾厍恳煌虮兑陨希?br>按1:1分子比将LDM与单抗连接，其偶联物对裸鼠移植的肝癌、胃癌均有显著疗效。此外，利用单链抗体或单域抗体制备抗体药物将可进一步降低其分子量，在抗体药物分子小型化方面达到新的水平。采取DNA重组和分子重建的技术路线，甄院士他们分别构建了单链抗体强化融合蛋白Fv-LDP-AE以及单域抗体强化融合蛋白VH-LDP-AE和HL-LDP-AE，经动物实验证明对肿瘤生长有显著抑制作用。
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他最后说，抗肿瘤抗生素与抗体药物的结合为研制抗肿瘤新药提供了丰富资源，抗肿瘤抗生素与抗体工程技术的结合可以构成新的技术平台，利用针对各种不同靶点的抗体与抗肿瘤抗生素来制备一系列用于治疗各种恶性肿瘤的抗体靶向药物。随着抗肿瘤药物研究的发展，包括抗肿瘤抗生素在内的可供利用的新型“弹头”物质将不断出现，针对新靶点制备新型抗体靶向药物，将在癌症靶向治疗中取得更好的效果。
抗生素质量标准呈现新特点
本届会上，有关抗生素质量分析方面的大会特邀报告是由中国药品生物制品检定所金少鸿教授来进行的，他向大家介绍了2005年版《中国药典》收载的抗生素品种的特点和新技术、新方法及新科研成果在抗生素质量分析中的应用。
他说，新版药典中抗生素收载品种发生了一些变化，新增了76个抗生素品种及制剂；对2000年版已收载的183个抗生素品种及制剂中的132个品种的方法或项目进行了修订。
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一是有关物质检查有所变化。单组分抗生素中除哌拉西林、妥布霉素、硫酸巴龙霉素、硫酸核糖霉素、硫酸西索霉素等少量品种外，基本上都制定了有关物质检查。头孢羟氨苄、头孢氨苄、克拉霉素、盐酸四环素等的有关物始觳椋?br>原来TLC(薄层色谱)法修订为可以准确定量的HPLC(高效液相色谱)法；阿莫西林、阿莫西林钠、克拉维酸钾、头孢唑啉钠、头孢克罗、头孢地尼等有关物质检查的HPLC法采用梯度洗脱，限度与国外水平接近。
二是取消了异常毒性检查。注射用抗生素除硫酸链霉素外，氨基糖苷类抗生素、林可类抗生素、头孢曲松、盐酸去甲万古霉素、硫酸卷曲霉素、放线菌素D以及口服的利福平均取消了异常毒性检查。
三是扩大了细菌内毒素法的应用。除头孢替唑钠、头孢噻吩钠、盐酸去甲万古霉素、盐酸四环素、硫酸多黏菌素B等少数几个品种还采用家兔热原法外，其他注射用抗生素基本上都采用细菌内毒素法来检查污染的发热性物质。
四是修订了部分抗生素的含量测定方法。两个半合成的大环内酯类抗生素克拉霉素和罗红霉素的含量测定由原来的微生物效价测定法修订为HPLC法；去甲万古霉素由原来采用HPLC法测定纯度和用微生物效价法测定含量统一为用HPLC法测定含量。
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他还谈到，新版药典中新技术、新方法、新成果在抗生素质量标准中的应用也得以充分体现。比如，采用以蒸发光散射器作为检测器的HPLC法控制氨基糖苷类抗生素(硫酸依替米星、奈替米星、阿米卡星、庆大霉素、卡那霉素等)的组分及含量；采用比浊法测定庆大霉素效价，不仅解决了杯碟法测定庆大霉素效价误差大的问题，而且为解决多组分抗生素效价测定困难提供了新思路；扩大了高分子杂质检查方法的应用，随着β内酰胺类抗生素中高聚物检查方法的不断改进和完善、专用检测仪器的研制成功和标准化，由对2000版仅4个头孢菌素的高聚物进行控制扩大到对2005版11个β内酰胺类抗生素21个品种的高聚物进行控制，不仅促似渲柿刻岣撸脖Vち肆俅彩褂玫陌踩裕辉诼让顾卦现屑觳槁让?br>素二醇物的同时，应用HPLC法检测对硝基苯甲醛，这在国外药典中尚未见收载；把国外用主成分自身降解对照法检查舒巴坦中的舒巴坦青霉胺改为用校正因子法(F＝0.3)检查，等等。
大会呼声
■选择药物靶标需要考虑两个因素
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中国科学院上海药物研究所陈凯先院士指出，人类基因组计划的实施为药物研究提供了发展机遇，但由现在已经测定序列的基因中发现可能的药物作用靶标并非易事。一般选择药物作用靶标要考虑两个方面的情况：首先是靶标的有效性，即靶标与疾病确实相关，并且通鹘诎斜甑纳砘钚阅苡行У馗纳萍膊≈⒆矗?br>其次是靶标的副作用，如果对靶标的生理活性的调节不可避免地产生严重的副作用，那么将其选作药物作用靶标是不合适的。
靶标发现与确证的一般流程是，寻找疾病相关生物分子线索：利用基因组学、蛋白质组学以及生物芯片技术获取疾病相关的生物分子信息，并进行生物信息学分析，获取线索；然后对相关的生物分子进行功能研究，以确定候选药物作用靶标；候选药物作用靶标，设计小分子化合物，在分子、细胞和整体动物水平上进行药理学研究，验证靶标的有效性。
■国内头孢类抗生素研发五点建议
目前，头孢类抗生素在国内仍是抗感染药物的主力军。针对目前国内头孢类抗生素品种研发的现状，四川抗菌素工业研究所刘家健教授对其研发提出六点中肯的建议。
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开发窄谱的第一、二代注射用头孢类品种，一般情况下感染性疾病都是由单一致病菌引起的，为合理用药和控制细菌耐药性的产生和蔓延，开发窄谱的第一、二代注射用品种是十分必要的；大力研究第四代头孢类品种工艺，以期得到真正意义上的工业化生产，加强以7-ACA为原料的口服头孢品种的仿制研发；加强创新品种的研究，国内对氨基糖苷类抗生素的“metoo”工作进行得比较好，如依替米星、威他米星，将头孢类注射用品种改造成口服品种应该也是可行的；进行新剂型的研发，如β-内酰胺类抗生素是时间依赖型抗生素，可开发一些缓释产品解决其半衰期短的问题；对甲氧基头孢类品种的仿制研究应加快力度，在这方面可以借鉴“头霉素C”的生物发酵技术。
图为部分获奖论文作者在领取证书。
鲁杰 摄
本报记者 白毅, 百拇医药