首平臺:開拓進取 勇于創新 打造中醫藥研發基地
發表時間 2019-04-23 16:46 來源 未知

  ——記發展中的醫學實驗中心

  中國中醫科學院研發實驗服務基地是國家中醫藥管理局直屬的中醫藥科研中心和臨床、教學重要基地,也是中醫藥領域對外研發、成果轉化的重要基地。自成立以來,基地通過機制創新,充分發揮中國中醫科學院的人才、技術及資源優勢,將實驗、檢測服務與技術研究與開發有機結合起來,以滿足企業自主創新過程中更深層次的服務需求,在中醫基礎理論、重大疾病的防治、中藥新藥研發等方面取得了顯著成就。

  打造中醫藥科技條件平臺,服務首都“科創中心”建設

  近年來,基地運營機構醫學實驗中心積極開展各項工作,逐一落實各項工作任務,進一步完善研發實驗服務基地機制體制建設,梳理新增科技資源,形成設備、人才、成果三類資源整合模式,落實《國務院關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》(國發〔2014〕70號)、《關于加強首都科技條件平臺建設,進一步促進重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的實施意見》(京政辦發[2016]34號),充分發揮人才在科技研發服務的作用,促進實驗室與企業的密切合作,完善功能平臺,成功促進現有科技成果轉化。

  基地運行9年來,促成了多項科技成果轉化項目,并且通過首都科技條件平臺,促進實驗室從中醫認識和干預疾病的視角入手,為解決中醫藥領域重大科學問題提供科學理論和技術方法,圍繞中醫藥防治嚴重危害人民身體健康的重大疾病作用機理,開展基礎與應用基礎研究。研究的重點領域包括中醫藥防治心腦血管、代謝性疾病和腫瘤等重大疾病方藥篩選,以及針對上述重大疾病療效評價及作用機理研究,探索疾病中醫證候的生物學基礎,探討中藥方劑配伍規律和作用基礎等中醫藥重大科學問題,促進了成員單位乃至整個中醫藥行業的發展。

  當前,中醫藥基地已擁有高水平的中醫藥研究團隊,構建了較為系統全面的中醫藥實驗技術研究平臺。運營機構醫學實驗中心建有9大實驗室,包括物質檢測實驗室、機能實驗室、形態實驗室、微透析實驗室、免疫學實驗室、分子生物學實驗室、細胞與微生物學實驗室、四診信息研究室、骨與關節疾病實驗室等。目前擁有價值9000余萬元的儀器設備,實驗及辦公面積近7000平方米。

  中醫藥基地致力于開展適用于中醫藥科學研究的實驗新方法的探索,為中醫藥科技創新提供方法學支撐;并以現代科學技術為主要手段,開展依托于重大項目的中醫藥科學研究,并搭建大型儀器共享平臺。目前已經形成“中藥抗菌機制研究”、“第三方檢測服務”、“基于微透析技術的整體、動態研究”、“心血管一站式檢測”、“中醫藥生物大分子研究”、“骨與關節疾病研究”、“中醫四診信息研究”系統等特色研究平臺。2011年,榮獲北京市科學技術委員會頒布的中醫藥防治重大疾病基礎研究北京市重點實驗室;2014年,榮獲中華人民共和國科學技術部與國家中醫藥管理局共建頒布的道地藥材國家重點實驗室培育基地;2016年,與上海凱寶藥業股份有限公司共建院士工作站;2017年,榮獲檢驗檢測機構CMA頒布的資格認定證書,成為中國中醫科學院首家獲得中醫藥檢驗檢測機構資質認定的單位。2018年,北京市重點實驗室考評獲優;2009年至今,擔任中國中醫科學院與北京市科委共建的研發實驗服務基地運營機構。可為中醫、中藥、針灸及中醫臨床等各個領域開展中醫藥現代研究提供技術支撐。

  重點科室及技術服務項目選介

  形態學實驗室

  建立了離體、整體細菌生物膜模型,從最接近細菌致病狀態的細菌生物膜角度評估中藥對細菌生物膜的影響,并與抗生素相對比,揭示中、西藥抗菌作用的不同,探討中藥的作用特點、作用方式及與抗生素聯用的優勢,為中藥抗菌作用機制的研究提供新的方法和技術手段。

  針對傳統方法不能真實反應肥大細胞脫顆粒動態進程的缺點,開發出用鈣離子變化及給細胞內的囊泡表面標志性分子CD63帶上可識別的熒光標簽(GFP),進而活體、動態、快速、簡便地觀察肥大細胞脫顆粒的動態過程,為中藥注射劑的安全性研究提供新的方法。

  藥物/化妝品皮膚吸收及定位評估,基于二次諧波成像與雙光子成像檢測藥物透皮吸收的方法。在不損傷皮膚結構的前提下,利用皮膚組織本身具有自發熒光并含有豐富膠原的特點,以其膠原纖維的二次諧波信號為皮膚真皮層定位信息,將待測樣品標記上熒光探針,涂抹于皮膚表面一定時間后,檢測其熒光信號與二次諧波信號的重疊情況,來判斷其是否可以透皮吸收的方法,相較于傳統檢測方法具有實時、可觀測、操作簡單的優點。

  微透析實驗室

  采用微透析和自動采血等技術方法,在清醒、自由活動的動物體內進行多位點取樣及分析,長時間、動態地觀察活體多部位化學物質的經時變化。圍繞疾病發生發展和治療的關鍵因子、關鍵靶點,開展了中醫藥防治老年神經退行性疾病、治療神經源性疼痛、癌性疼痛以及相關中藥物質基礎與藥代動力學的研究。在國內基于微透析-HPLC技術的清醒、自由活動大、小鼠模型腦內特定神經核團細胞外液相關藥物、神經化學物質、神經遞質水平動態變化的研究方面具有較豐富的經驗,形成了一定的技術優勢。

  特色重點技術服務項目

  ● 基于微透析技術的整體、動態研究平臺

  ● 基于自動采血系統的整體、動態藥代動力學研究平臺

  ● 疼痛及鎮痛的中醫藥研究平臺

  ● 基于線蟲的延緩衰老及抗帕金森病藥物發現及機制研究的技術平臺

  物質分析檢測實驗室

  熟練掌握分析技術和各種分析儀器的使用,在中醫藥網絡藥理學、代謝組學、藥代動力學、神經遞質的分析檢測、氨基酸的分析檢測方面形成了自己的特色。

  綜合應用藥物分析技術和網絡藥理學方法,檢測中藥材、中藥制劑、保健食品、化妝品的化學成分,篩選中藥材、中藥制劑的潛在活性成分,預測相關疾病的作用靶點,探討中藥治療目標疾病的作用機制。通過構建中藥方劑“化學成分-作用靶標-疾病靶標-PPI 網絡”多維網絡,從分子層次闡釋中藥方劑作用原理。

  采用整體性的代謝組學方法與中醫整體觀念相結合的研究思路,利用LC-MS/MS 技術和多種不同類型的數據分析方法,建立了系統的代謝組學分析方法,將其用于中藥復方療效評價及中藥質量控制的研究中。

  代謝動力學是中醫藥研發鏈條中的重要環節,貫穿中醫藥研究過程的始終,目前的主要研究領域包括:申報臨床試驗開展的創新藥物臨床前藥代研究及其他類新藥藥代研究;中藥制劑產品藥代研究;探明各物質成分的代謝性質及限制因素,以闡明中醫藥療效的物質基礎;開展體外吸收試驗、體外代謝試驗、藥物動力學篩選、代謝穩定性篩選,以預估單體成分的成藥性;復方配伍或多種藥物同時使用時,通過藥物動力學研究檢測藥物間的相互作用,可以設法避免或降低藥物間的不良反應;開展仿制藥一致性評價、藥代動力學、生物等效性等新藥研發工作。

  各類劑型工藝研究、質量標準等藥學類研究,神經遞質分析檢測,氨基酸分析檢測,成分的鑒別分析也是該室的亮點之一。

  機能實驗室

  在中醫藥理論指導下,基于中藥及中藥復方多成分、多靶點作用特點,采用先進的現代生物學技術,從整體、器官、細胞、分子不同層次開展中醫方劑取效原理及證治機理研究,建立高水平、系統的中醫藥防治心腦血管疾病、消化系統疾病、神經-精神疾病、內分泌-代謝性疾病的藥效評價和作用機制研究,以及中藥單體藥物篩選及機制研究等中醫藥實驗研究平臺。從而逐步形成不同層次研究方法互為補充和印證、不同研究系統有機聯系、符合中醫藥自身規律的實驗方法學體系。

  四診信息研究室

  創建了脈學研究特色技術平臺:運用動態標準化技術,脈診儀實現高精度智能3D儀器摸脈,實現個性化與標準化的統一。儀器穩定運轉多年,支撐了多個科研項目;在定位標準與技術上,提出并實現了腕橫紋定位寸關尺,實現了傳感器定位的個體標準化,使脈診檢測具備可重復性;數學模型能逼真再現原始脈圖,破解了脈圖個體化與標準化的難題,分析軟件“中醫脈診信息分析系統”可靠、靈敏,為特征分析奠定了基礎。

  未病測評設備研發:未病測評是自然狀態下的長時程實時檢測,檢測結果不可重復但評價結果可重復,關注的是常態代謝的快變量變化,是借助人體各種功能調節能力的評估而實現的未病測評和調理。已成功研發動態脈搏記錄手表、動態呼吸記錄儀、步態記錄儀、動態溫濕度檢測儀等設備。

  分子生物學實驗室

  分子生物學實驗室的主要研究方向,是針對中醫證候物質基礎和中藥復方配伍機制的研究,以生物大分子為研究對象,對包括蛋白、多肽、核酸、多糖等的生物大分子進行提取、分離、純化和功能檢測,建有成熟完善的、具有中醫藥特色的生物大分子科技創新研究平臺,提供完整的新藥、保健品臨床前藥理及分子機制的整體研發服務。主要基于基因組和蛋白質組學技術,結合生物信息學、CMAP分析、AI等前沿分析技術,構建有針對炎癥、肥胖、代謝性疾病、腫瘤等的中藥組分配伍復方的系統研究及新藥篩選平臺;提供適合“非線性、小樣本”的中藥多組分與生物效應間數據分析、中藥組分配伍復方的構建、篩選評價等研究技術平臺。該技術應用獲得省部級科學技術三等獎。研究論文獲省部級自然科學優秀論文三等獎;為企業研發的相關產品已上市。

  實驗室擁有多種細胞模型、整體動物評價和高通量藥效篩選檢測方法,與臨床緊密結合,目前已經在缺血性腦卒中、糖尿病腎病、多囊卵巢綜合癥、ED等研究領域提供十多項新藥及保健品的藥效毒理學研發工作。

  免疫學實驗室

  建立了系統完善的分子免疫和細胞免疫研究體系,致力于從動物模型、細胞及分子不同水平開展研究和探索工作。自主構建了 “復合轉錄因子報告基因系統”,可以同時對二十余種轉化因子的活化狀態進行快速、靈敏的全面檢測,可用于成分、靶點多樣且作用機制復雜的天然藥物/中藥相關的科研工作。充分利用修購的微滴式數字PCR、Lonza大規模高通量細胞電轉系統、BD流式細胞分選儀、Biacore T200分子互作儀、AKTA avant蛋白純化系統、IVIS-Lumina III活體小動物體成像儀等高端核心設備,分別在基因、蛋白、細胞和動物水平上分別打造了具有自主特色的“基因差異檢測及痕量基因分析體系”、“細胞基因導入-分析分選體系”、“蛋白表達-純化-分析體系”、“抗腫瘤藥物藥效評價體系” 四大科研平臺體系。

  骨與關節疾病實驗室

  建立或改建了許多具有自身特色的實驗技術和實驗方法,為骨與關節疾病的研究,提供高水平的實驗技術平臺。如,關節炎動物模型、骨質疏松癥動物模型(去勢法、糖皮質激素法、維甲酸法),Micro CT掃描與分析,專門用于對小動物成像,并被廣泛應用于藥物開發,腫瘤檢測,骨骼、牙齒、牙周組織及相關材料掃描。

  細胞和微生物實驗室

  可以進行相應各類原代細胞和細胞系的制備、復蘇、培養、凍存、細胞活力的檢測、形態觀察等常規工作;也可以進行細胞的轉染、雜交,核酸和蛋白操作等有關的分子生物學實驗;還具備小分子抗原偶聯和單克隆抗體制備技術能力。服務涉及細胞相關的生物化學、生理學、藥代動力學、藥理學、藥效學、免疫學、細胞治療臨床治療與應用等多個方面。

  對外研發合作案例

  上海凱寶藥業-李連達院士工作站

  上海凱寶藥業股份有限公司成立于 2000年,2010年1月8日在深交所掛牌上市。公司位于上海市奉賢區,注冊資本26304萬元,現有員工768人。2011年實現銷售收入8.20億元,凈利潤1.68億元,上繳稅金1.7億元。

  李連達院士工作站建立后,主要開展了痰熱清注射液抗菌機制的研究,從該藥的主要臨床療效入手,從抗炎、退熱、抗菌、免疫調節等方面開展了系統的研究,同時,又對痰熱清臨聯合用藥的抗生素配伍進行了篩選,為臨床醫生明確“什么病癥選擇痰熱清與何種抗生素聯用效果最好”,用實驗結果證明了痰熱清注射液對耐藥菌通過改變基因型,消除耐藥質粒,使耐藥菌重新變成敏感細菌的過程,展現了中藥在抗耐藥菌領域中的獨特作用,為中醫藥抗感染性疾病,尤其是耐藥菌相關疾病提供了實驗數據,為中醫藥走向世界邁出了扎實的一步。建立院士工作站后,相關研究成果陸續發表,極大提升了企業的自信力。

  2017年12月23日,院士工作站與凱寶藥業聯合舉辦了“中藥抗菌機制研究進展學術研討會”,在會上公布了研究的最新成果:中藥抗耐藥細菌獲得新進展,上海凱寶生產的“痰熱清注射液”不但可以阻止某些耐藥菌生物膜的形成,而且可破壞已形成的生物膜,使耐藥菌失去耐藥性。并發現“痰熱清注射液”有效成份還具有透過血腦屏障的作用。

  研究院所與企業合作,對于雙方都有很大的利好,一方面科研人員的研究結果可以通過實踐落地,檢驗了其實用價值,另一方面,對于企業來說,增強產品的科技實力,有助于市場銷售,反過來更促進產品質量的提升。

  打造中醫藥大型儀器共享服務平臺

  目前,中醫藥基地已經與以嶺藥業、神威藥業、同仁堂集團等200余家中醫藥企業建立了合作關系,并為北京中醫藥大學、首都醫科大學、中國科學院等100余家科研院所提供了共享服務。在下一步工作中,基地將按照北京市科委首都科技條件平臺的工作部署,依托先進的儀器設備、一流的專家團隊、先進的管理理念,打造“開放共享,至精至新”的中醫藥大型儀器共享服務平臺,為首都中醫藥事業發展貢獻力量。

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