探尋中藥制劑的“DNA” 中科院青能所聯(lián)手省醫(yī)科院藥研所利用高通量基因測(cè)序技術(shù)分析中藥制劑的生物成分，為中藥的科學(xué)性正名

□青島日?qǐng)?bào)/青報(bào)網(wǎng)記者 趙 笛

■基于高通量測(cè)序結(jié)果進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)挖掘，能夠?qū)悠分械纳锝M成進(jìn)行較好分析，有助于建立快速、準(zhǔn)確、系統(tǒng)的中藥制劑的生物成分分析方法。

■不管是一味藥里含10種生物還是含20種生物，這一技術(shù)都可以一次性檢測(cè)出來(lái)。得益于技術(shù)的進(jìn)步，還可以一次同時(shí)對(duì)數(shù)十種中藥制劑進(jìn)行檢測(cè)，而成本只在6000元人民幣左右。

■相比國(guó)外的研究成果，青能所的分析方法更加系統(tǒng)化和全面，目前研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有多項(xiàng)發(fā)明專利被受理，還申請(qǐng)了多個(gè)軟件著作權(quán)。

中藥，在大多數(shù)西方人，以及接受過(guò)西方醫(yī)學(xué)教育的中國(guó)醫(yī)生看來(lái)，因?yàn)槠浏熜o(wú)法從根本上被科學(xué)解釋，而不被國(guó)際主流醫(yī)學(xué)界認(rèn)可。這種不認(rèn)可表現(xiàn)在，我國(guó)中藥制劑（包括丸劑和散劑）的出口額一直在低位徘徊。

而隨著中科院青島生物能源與過(guò)程研究所（簡(jiǎn)稱青能所）對(duì)高通量基因測(cè)序技術(shù)的成功應(yīng)用，中藥制劑面臨的這一困境有望得到改變。目前，青能所與山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所共同組成的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了第一步——利用基于高通量測(cè)序數(shù)據(jù)分析的中成藥生物成分分析新技術(shù)，對(duì)中成藥“六味地黃丸”進(jìn)行全面生物成分（處方物種和雜質(zhì)物種）分析，相關(guān)成果發(fā)表在英國(guó)自然出版集團(tuán)旗下的《科學(xué)報(bào)告》雜志。

國(guó)外檢測(cè)“不一致”

我們證明“一致性”

2012年，澳大利亞科研人員發(fā)表的一篇文章引起國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注。研究人員為澳海關(guān)所檢測(cè)的15種中藥中，發(fā)現(xiàn)許多藥物的實(shí)際成分與說(shuō)明書(shū)所寫(xiě)成分不符，有的還含有多種有毒物質(zhì)，乃至瀕危動(dòng)物成分。

“當(dāng)時(shí)看到這方面的報(bào)道，感覺(jué)很想做些什么，從正面的角度對(duì)中藥進(jìn)行闡述?！鄙綎|省醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所白虹副研究員告訴記者，從那時(shí)起他們開(kāi)始關(guān)注高通量測(cè)序技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用，“我們發(fā)現(xiàn)基于測(cè)序的物種鑒定在單味藥材中的報(bào)道較多，但利用高通量測(cè)序技術(shù)分析中藥制劑的生物成分，國(guó)內(nèi)幾乎無(wú)人涉足。”

在一次學(xué)術(shù)交流中，白虹了解到青能所單細(xì)胞研究中心生物信息學(xué)團(tuán)隊(duì)一直致力于高通量測(cè)序技術(shù)在生物混合樣品分析中的應(yīng)用，這恰恰正是自己所需要的。雙方在進(jìn)行了初步嘗試后發(fā)現(xiàn)，這一研究有較大的可行性，進(jìn)而確定共同組建團(tuán)隊(duì)，用高通量基因測(cè)序技術(shù)對(duì)中藥制劑進(jìn)行生物成分檢測(cè)分析。

“可以說(shuō)，我們最開(kāi)始的目的就是為了給中藥制劑正名。既然國(guó)外研究人員能通過(guò)新技術(shù)證明中藥制劑的檢測(cè)成分與說(shuō)明書(shū)不符，那我們也可以用新技術(shù)證明，大部分中藥制劑的成分與說(shuō)明書(shū)是一致的?！卑缀绫硎?。

“一個(gè)中藥制劑一般含有多種生物，這些生物又含有成千上萬(wàn)個(gè)小分子化合物，其中一些小分子化合物作用于人體的一些蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)又和某些疾病密切相關(guān)?！敝锌圃呵嗄芩硌芯繂T蘇曉泉告訴記者，如果這一鏈條能被科學(xué)“打通”，就可以證明中藥制劑的科學(xué)性，從而為其“正名”。

比國(guó)外的檢測(cè)方法

更系統(tǒng)化更加全面

對(duì)中藥制劑的成分分析，目前國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)大多是通過(guò)化學(xué)分析方法，即通過(guò)光譜和色譜手段對(duì)中成藥的化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)定。但這一方法無(wú)法檢測(cè)中藥材采收或加工過(guò)程中的生物污染、替代品、錯(cuò)誤鑒別、偽品、摻假?？茖W(xué)、合理、可操作性強(qiáng)的中藥制劑生物成分分析方法也被提升到實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化和國(guó)際化的高度。

“中藥制劑生物成分分析的核心任務(wù)可歸結(jié)為對(duì)包含多個(gè)生物物種的混合體系（混合生物樣本）的物種鑒定?；诟咄繙y(cè)序結(jié)果進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)挖掘，能夠?qū)悠分械纳锝M成進(jìn)行較好分析，有助于建立快速、準(zhǔn)確、系統(tǒng)的中藥制劑的生物成分分析方法?！鼻嗄芩鶎幙笛芯繂T說(shuō)。

研究人員以“六味地黃丸”為研究對(duì)象，探索新方法的可行性。蘇曉泉和同事一起優(yōu)化了基因組提取方法，選擇了合適的DNA分子標(biāo)記，建立了六味地黃丸的參照數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用第二代高通量測(cè)序儀對(duì)不同廠家的多個(gè)批次的藥進(jìn)行檢測(cè)分析。一次檢測(cè)他們就可以得到幾個(gè)GB的數(shù)據(jù)，再將測(cè)序結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)中的DNA分子標(biāo)記相對(duì)照，就能得知這些DNA是來(lái)自于哪些生物?！巴ㄟ^(guò)檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)，不同廠家的同一種藥，與《藥典》的標(biāo)準(zhǔn)相比在接近性上各有不同，各廠家出產(chǎn)的不同批次藥品，穩(wěn)定性也各不相同?！碧K曉泉說(shuō)。

“這些檢測(cè)結(jié)果，并不能說(shuō)明哪個(gè)廠家的藥好，哪個(gè)不好。畢竟國(guó)家還沒(méi)有中藥生物檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，我們也只是進(jìn)行了初步的探索?！卑缀缯f(shuō)。

“相比起澳大利亞研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表過(guò)的研究成果，檢測(cè)方法都差不多，但我們的分析方法更加系統(tǒng)化和全面，目前我們的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有多項(xiàng)發(fā)明專利被受理，我們還申請(qǐng)了多個(gè)軟件著作權(quán)?！碧K曉泉表示。

已成功邁出了第一步

評(píng)價(jià)體系將日臻成熟

“六味地黃丸”檢測(cè)分析的成功，并非意味著高通量測(cè)序技術(shù)能檢測(cè)所有中成藥，“由于這一方法是基于DNA分子標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)物種鑒定，所以從理論上只適合于藥材直接粉碎后入藥的丸劑或散劑。”白虹說(shuō)。

當(dāng)然，這一新技術(shù)針對(duì)大處方藥也有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，“不管是一味藥里含10種生物還是含20種生物，這一技術(shù)都可以一次性檢測(cè)出來(lái)?！碧K曉泉說(shuō)，得益于技術(shù)的進(jìn)步，一次可以同時(shí)對(duì)數(shù)十種中藥制劑進(jìn)行檢測(cè)，而成本只在6000元人民幣左右。

白虹認(rèn)為，當(dāng)前這一技術(shù)主要用來(lái)分析中藥制劑的生物成分，“我們將進(jìn)一步完善生物成分的分析方法，再結(jié)合化學(xué)成分分析，進(jìn)而形成更為完整成熟的中藥制劑評(píng)價(jià)體系。”白虹還強(qiáng)調(diào)，國(guó)外學(xué)者提及的中藥有毒成分要客觀看待，“不僅中藥，西藥中有些成分吸收多了對(duì)人體也有害，關(guān)鍵在于劑量和在醫(yī)生指導(dǎo)下用藥?！?/p>

至于最終能形成證明中藥科學(xué)性的方法和理論，對(duì)研究團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)還很遙遠(yuǎn)。但“生物—小分子化合物—蛋白質(zhì)—疾病”的鏈條在理論上是講得通的，“在這一鏈條中，一些環(huán)節(jié)已經(jīng)有人在研究。但很多對(duì)應(yīng)的關(guān)系不是現(xiàn)成的，要一點(diǎn)點(diǎn)去推導(dǎo)?！碧K曉泉說(shuō)。

他們最終能為中藥“正名”嗎？從科學(xué)實(shí)驗(yàn)上邁出第一步后，還有更多的挑戰(zhàn)等待著這支年輕的科研團(tuán)隊(duì)。

■名詞解釋

高通量基因測(cè)序技術(shù)是新一代DNA測(cè)序技術(shù)，即測(cè)定DNA序列的技術(shù)。相比起第一代測(cè)序技術(shù)，高通量測(cè)序技術(shù)可以一次對(duì)幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)條DNA分子進(jìn)行序列測(cè)定，因此在有些文獻(xiàn)中稱其為下一代測(cè)序技術(shù)。同時(shí)高通量測(cè)序使得對(duì)一個(gè)物種的轉(zhuǎn)錄組和基因組進(jìn)行細(xì)致全貌的分析成為可能，所以又被稱為深度測(cè)序。

責(zé)任編輯：厲麥