把握蛋白质组学计划机遇
有人说，20世纪，人类完成了三项宏大的科技工程：曼哈顿计划、阿波罗计划、人类基因组计划。科学界预言，21世纪的第一项重大科技工程将是蛋白质组学研究。r\$t), 百拇医药
“小鼠与人在基因组上的差别只有1%，而小鼠与人之间的蛋白质组却千差万别。蛋白质组造就了生命的纷繁多姿。”国际人类肝脏蛋白质组计划执行主席、中国人类蛋白质组组织主席、中科院院士贺福初在接受记者采访时如是说。北京师范大学生命科学院教授、高等院校蛋白质组学研究院副院长何大澄则表示，蛋白质组学研究最大的追求目标，是找到人类认识自身、征服疾病的“钥匙”。随着基因组计划的完成，蛋白质组研究已成为21世纪生命科学发展的先导，因而深受各界关注。r\$t), 百拇医药
■新药研发获得“蛋白质空间”r\$t), 百拇医药
贺福初表示，蛋白质是基因功能的执行者。不研究蛋白质和蛋白质组，不可能揭示与阐述基因的功能。人类只有研究蛋白质组，才能更多地去发现疾病的诊断标志、预防标志以及药物筛选的靶标和疾病治疗的靶标。统计显示，20世纪90年代末期，全世界用于寻找新药的药物靶标共有483个，它们主要都是蛋白质(酶占28%，受体占45%)；而在当时全世界正在使用的2000多种药物中，85%都是针对上述药物靶标的。从功能基因组的角度，人们普遍认为每种疾病平均与10个左右的基因相关，而每种基因又与3～10种蛋白质相关。如果以人类主要的100～150种疾病进行计算，则应该有3000～15000种的蛋白质具有成为药物靶标的可能。这些潜在的发展源头，将有可能给制药界带来难以想象的财富和发展空间。这也是为什么蛋白质组学作为发现药靶的主要技术平台，越来越受到国际制药界垂青的重要原因所在。r\$t), 百拇医药
何大澄认为，蛋白质组学研究还会大大加快人类对疾病的认识，因为蛋白质组学研究的一个目标就是在分子水平解释生命活动的机制。基因告诉我们会发生什么，蛋白质则告诉我们是怎么发生的。细胞的生命活动包括增殖、分化、衰老和死亡，生物体从胚胎发育到个体成熟，包括儿童期、青春期和老年期等，每个阶段、每个时期的生命活动是受到严格调控的，其中任何一个环节失控，都会导致癌症、神经系统疾病和消化系统疾病等疾病的发生。现在已经知道，在疾病中只有一小部分是起因于基因突变。而各种疾病都有蛋白质谱的动态变化，每种疾病在不同的发病阶段、在任何症状出现之前，在蛋白质水平方面已经发生了变化。这些被确认在早期发生的蛋白质变化都有潜力发展成为临床早期诊断指标。所以蛋白质组学研究将提供给我们大量的、完整的、动态的蛋白质谱。r\$t), 百拇医药
新药研发除了靶标的确认外，还包括药物作用机制研究、先导化合物选择、小分子化合物筛选和优化、候选新药的临床前和临床研究等过程。贺福初说，在药物作用机制研究方面，蛋白质组技术可以应用于药物的作用机制、药物活性的生化基础和药物参与生化途径等多个方面的研究，所获得的实验数据可为阐明药物作用机制和新调节因子的作用模式提供有力的证据，也可为新药研发提供新的思路。在药物毒性筛选和毒理学研究方面，与传统研究方法相结合，蛋白质组学在鉴定药物毒理机制上能更准确地预测药物在人体中有可能出现的毒性，并更适用于药物毒性筛选与预测。一旦确立了毒性作用和蛋白质标志物之间的关系，就意味着可利用这些标志物进行新化合物的毒性筛选。应用灵敏的蛋白质组学技术可以在剂量更低、时间更短的情况下鉴定出药物的毒性作用，这样就可以在研究的早期预测到药物的潜在毒性作用，并可以对先导化合物进行毒性排序，从而有效地节省大量的时间与经费。m6@3i, 百拇医药
目前，蛋白质组学技术已经作为一种独立的技术被广泛应用于新药研发，国内外制药公司已经广泛地将蛋白质组研究纳入其药物研发方案中。随着技术的进步，人们将有能力更好地揭示蛋白质的功能。不断发展的蛋白质组学、高通量的蛋白质组平台技术和丰富的生物信息学信息，将会极大地推动和加速新药研发的全过程。m6@3i, 百拇医药
■突破机遇敲响中国大门m6@3i, 百拇医药
面对蛋白质组学研究的巨大发展前景，美欧各国政府纷纷加紧投入，通过组建研究中心，建立数据库，力图抢占该领域制高点。m6@3i, 百拇医药
我国政府大力支持蛋白质组学研究。国家自然科学基金委于1997年设立了重大项目“蛋白质组学技术体系的建立”。在此前后，军事医学科学院、中国科学院生物化学研究所与湖南师范大学迅速启动了蛋白质组研究，并在国际上较早提出了功能蛋白质组学的研究战略。经过几年努力，中国科学院上海生命科学院、军事医学科学院与复旦大学相继成立了专门的蛋白质组学术研究中心。2002年初，由国家自然科学基金委员会和中国人民解放军总后勤部卫生部推荐立项的“973”重大研究项目——人类重大疾病的蛋白质组学研究正式全面启动。由贺福初院士、复旦大学杨凡原教授一起主持这项未来5年内资助额达3500万元的重大课题研究。近日，科技部又投入11.2亿元全面启动了“中国人类肝脏蛋白质组计划”。m6@3i, 百拇医药
在各国政府大力推动蛋白质组学研究基础上，2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。它积极倡导并推进“人类蛋白质组计划”，得到众多国家的积极响应。2002年11月，在法国凡尔赛首届人类蛋白质组组织大会上，该组织宣布启动“人类血浆蛋白质组计划”和“人类肝脏蛋白质组计划”，这标志着“人类蛋白质组计划”正式开始实施。
在人类蛋白质组计划中，我国在领导大型国际计划中首次实现了零的突破。由贺福初院壳M返摹叭死喔卧嗟鞍字首榧苹笔堑谝桓鋈死嘧橹?器官的蛋白组计划，目前有16个国家和地区的80余个实验室报名参加。其科学目标是：揭示并确认肝脏的蛋白质组；在蛋白质水平规模化注解与验证人类基因组计划所预测的编码基因；实现肝脏转录组、肝脏蛋白质组、血浆蛋白质组及人类基因组的对接与整合；揭示人类转录、翻译水平的整体、群集调控规律；建立肝脏“生理组”、“病理组”；为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。据贺福初介绍，人类肝脏蛋白质组计划将在2010年前后完成，绘制出人类肝脏蛋白质表达谱、修饰谱以及定位图、连锁图、结构图，建立样本库、抗体库和数据库，简称“两谱三图三库”。他告诉记者：“目前意在弄清肝脏中各种蛋白质的类型、浓度以及存在形式的表达谱研究已获得实质性推进。我国科学家已开始进行表达谱绘制、连锁图分析、抗体分析、生物信息分析等方面的研究工作。”一批肝脏疾病的诊断试剂和治疗药物有望在不久后研制成功。hm:#, 百拇医药
在人类基因组计划中，中国作为惟一的发展中国家，承担了1%的研究任务;在人类肝脏蛋白质组计划中，中国科学家将承担20%以上的研究任务，已成为推进该计划的主力军团。hm:#, 百拇医药
■良性发展急需风险投资hm:#, 百拇医药
大规模科学研究需要巨额资金支撑。在各国政府加大蛋白质组学研究投入的同时，民间资本也极为看好其商业潜力，纷纷涉足该领域。据何大澄介绍，目前蛋白质组学研究发展最快、投资最多的仍然是发达国家，特别是北美和欧洲国家。数字表明，在美国，蛋白组学以及相关生物工程方面的研究除了政府投入以外，来自企业和各类基金组织的风险资金已达85.2亿美元。日本、新加坡和澳大利亚则把发展蛋白质组学研究作为增强国家实力和推动经济发展的重要举措。2004年4月，日本启动了“Protein3000”蛋白质组学研究计划，投资5.7亿美元，计划5年内解析3000个蛋白的结构及其功能，该国近70家企业参与这一计划。hm:#, 百拇医药
与此同时，我国本土研发机构和企业也紧紧盯住该领域的发展空间，相继行动，以把握前所未有的机遇。2001年5月18日，北京师范大学作为首倡单位，在北京正式成立了隶属教育部的高等学校蛋白质组学研究院。该研究院由北京师范大学、中国协和医科大学、第四军医大学、上海交通大学、北京中医药大学、中日友好临床医学研究所、首都医科大学附属北京同仁医院、北京亿利生物工程技术研究所、北京市科委高科技实验室等9家著名高校、科研单位联合组建。这是我国第一次大规模地突破院校界线，同时又与临床单位、国外高科技公司、国内企业共同组建的科研实体。内蒙古亿利集团公司承诺投资5000万元用于研制和开发有应用价值的蛋白质芯片和建立高通量的蛋白质识别技术。然而，由于资金方面的原因，亿利集团在投入近数百万元人民币后退出了合作，但是亿利集团在北京的亿利生物工程技术研究所并未因此停止其蛋白质组学研究工作。
2003年10月，江西省江中制药集团投入1.5亿元与军事医学科学院、北京市科委联合成立了北京蛋白质研究中心。该中心将作为国际人类肝脏蛋白质组计划的执行总部，系统组织、协调该计划的国际合作、知识产权转让等。以此中心为依托所成立的正旦国际科技有限公司正在为该项计划进行各类公益基金与风险投资的运作。)c@5c7, 百拇医药
与此同时，一些跨国药企也紧紧盯住了中国蛋白质组学计划的有利商机，据悉，全球知名的生命科学领域厂商安捷伦公司已和中国的华大基因、军事窖Э?br>学院进行合作，建立了各自的蛋白质组学实验室。此外，该公司还和上海生物芯片中心、南方基因中心和第一军医大学建立了合作或者伙伴关系。该公司科技副总裁FranDiNuzzo表示：“在蛋白质组学方面，中国市场是比较年轻的，但是中国政府在这方面已经加大了投资的力度。在人类基因项目中，中国的投入仅仅占全球投资的1%。但是我相信，中国政府将肯定会加大在人类肝脏蛋白质学基因项目上的投资。安捷伦非常渴望扩大在生命科学领域所占份额。”)c@5c7, 百拇医药
整体上，我国蛋白质组学技术平台的建设有了飞跃发展，有些单位的技术平台已达到国际先进水平。在肝癌、白血病等疾病的蛋白质组研究上获得了不少成就，但与国外相比，无论是投资力度，还是参与研究的人员，都远远不够。贺福初院士用“三难”来形容我国的蛋白质组学研究，即现有的规模与层次难以提供对我国医药卫生事业与生物技术产业迅猛发展所急需的、强有力的蛋白质组学学术与技术支撑，难以适应我国基因组学等现代生命科学前沿领域对蛋白质组学的广泛需求，难以应对国际在这一战略高地的激烈竞争。贺福初、何大澄等学者呼吁，为了在国际蛋白质组学研究上抢占制高点，为我国的医药卫生事业和与生物技术产业发展作出应有的贡献，政府和企业都应该紧紧把握住改变我国药品生产靠模仿的最好时机。)c@5c7, 百拇医药
文/本报记者 熊昌彪)c@5c7, 百拇医药
相关链接：蛋白质组学研究市场价值值得期待)c@5c7, 百拇医药
蛋白质组学研究不仅具有广阔的应用前景，也由此衍生出了巨大的市场潜力。以蛋白质液相色谱(一种把蛋白质与复杂的混合物分开，从而可以进一步分析蛋白质的生物技术)为例，全球市场增长速度预计每暌丫锏?0%~15%。来自Frost＆Sullivan研究机构的最新调查报告“全球蛋白质液相色谱市场”一文中指出，2003年该市场的全球总销售额为1.54亿美金，而到2010年估计将会达到2.37亿美金。而全部类型的液相色谱市场2003年全球的总销售额为25.16亿美金，2010年预计可达到33.83亿美金。)c@5c7, 百拇医药
(一文)(熊昌彪 )
“小鼠与人在基因组上的差别只有1%，而小鼠与人之间的蛋白质组却千差万别。蛋白质组造就了生命的纷繁多姿。”国际人类肝脏蛋白质组计划执行主席、中国人类蛋白质组组织主席、中科院院士贺福初在接受记者采访时如是说。北京师范大学生命科学院教授、高等院校蛋白质组学研究院副院长何大澄则表示，蛋白质组学研究最大的追求目标，是找到人类认识自身、征服疾病的“钥匙”。随着基因组计划的完成，蛋白质组研究已成为21世纪生命科学发展的先导，因而深受各界关注。r\$t), 百拇医药
■新药研发获得“蛋白质空间”r\$t), 百拇医药
贺福初表示，蛋白质是基因功能的执行者。不研究蛋白质和蛋白质组，不可能揭示与阐述基因的功能。人类只有研究蛋白质组，才能更多地去发现疾病的诊断标志、预防标志以及药物筛选的靶标和疾病治疗的靶标。统计显示，20世纪90年代末期，全世界用于寻找新药的药物靶标共有483个，它们主要都是蛋白质(酶占28%，受体占45%)；而在当时全世界正在使用的2000多种药物中，85%都是针对上述药物靶标的。从功能基因组的角度，人们普遍认为每种疾病平均与10个左右的基因相关，而每种基因又与3～10种蛋白质相关。如果以人类主要的100～150种疾病进行计算，则应该有3000～15000种的蛋白质具有成为药物靶标的可能。这些潜在的发展源头，将有可能给制药界带来难以想象的财富和发展空间。这也是为什么蛋白质组学作为发现药靶的主要技术平台，越来越受到国际制药界垂青的重要原因所在。r\$t), 百拇医药
何大澄认为，蛋白质组学研究还会大大加快人类对疾病的认识，因为蛋白质组学研究的一个目标就是在分子水平解释生命活动的机制。基因告诉我们会发生什么，蛋白质则告诉我们是怎么发生的。细胞的生命活动包括增殖、分化、衰老和死亡，生物体从胚胎发育到个体成熟，包括儿童期、青春期和老年期等，每个阶段、每个时期的生命活动是受到严格调控的，其中任何一个环节失控，都会导致癌症、神经系统疾病和消化系统疾病等疾病的发生。现在已经知道，在疾病中只有一小部分是起因于基因突变。而各种疾病都有蛋白质谱的动态变化，每种疾病在不同的发病阶段、在任何症状出现之前，在蛋白质水平方面已经发生了变化。这些被确认在早期发生的蛋白质变化都有潜力发展成为临床早期诊断指标。所以蛋白质组学研究将提供给我们大量的、完整的、动态的蛋白质谱。r\$t), 百拇医药
新药研发除了靶标的确认外，还包括药物作用机制研究、先导化合物选择、小分子化合物筛选和优化、候选新药的临床前和临床研究等过程。贺福初说，在药物作用机制研究方面，蛋白质组技术可以应用于药物的作用机制、药物活性的生化基础和药物参与生化途径等多个方面的研究，所获得的实验数据可为阐明药物作用机制和新调节因子的作用模式提供有力的证据，也可为新药研发提供新的思路。在药物毒性筛选和毒理学研究方面，与传统研究方法相结合，蛋白质组学在鉴定药物毒理机制上能更准确地预测药物在人体中有可能出现的毒性，并更适用于药物毒性筛选与预测。一旦确立了毒性作用和蛋白质标志物之间的关系，就意味着可利用这些标志物进行新化合物的毒性筛选。应用灵敏的蛋白质组学技术可以在剂量更低、时间更短的情况下鉴定出药物的毒性作用，这样就可以在研究的早期预测到药物的潜在毒性作用，并可以对先导化合物进行毒性排序，从而有效地节省大量的时间与经费。m6@3i, 百拇医药
目前，蛋白质组学技术已经作为一种独立的技术被广泛应用于新药研发，国内外制药公司已经广泛地将蛋白质组研究纳入其药物研发方案中。随着技术的进步，人们将有能力更好地揭示蛋白质的功能。不断发展的蛋白质组学、高通量的蛋白质组平台技术和丰富的生物信息学信息，将会极大地推动和加速新药研发的全过程。m6@3i, 百拇医药
■突破机遇敲响中国大门m6@3i, 百拇医药
面对蛋白质组学研究的巨大发展前景，美欧各国政府纷纷加紧投入，通过组建研究中心，建立数据库，力图抢占该领域制高点。m6@3i, 百拇医药
我国政府大力支持蛋白质组学研究。国家自然科学基金委于1997年设立了重大项目“蛋白质组学技术体系的建立”。在此前后，军事医学科学院、中国科学院生物化学研究所与湖南师范大学迅速启动了蛋白质组研究，并在国际上较早提出了功能蛋白质组学的研究战略。经过几年努力，中国科学院上海生命科学院、军事医学科学院与复旦大学相继成立了专门的蛋白质组学术研究中心。2002年初，由国家自然科学基金委员会和中国人民解放军总后勤部卫生部推荐立项的“973”重大研究项目——人类重大疾病的蛋白质组学研究正式全面启动。由贺福初院士、复旦大学杨凡原教授一起主持这项未来5年内资助额达3500万元的重大课题研究。近日，科技部又投入11.2亿元全面启动了“中国人类肝脏蛋白质组计划”。m6@3i, 百拇医药
在各国政府大力推动蛋白质组学研究基础上，2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。它积极倡导并推进“人类蛋白质组计划”，得到众多国家的积极响应。2002年11月，在法国凡尔赛首届人类蛋白质组组织大会上，该组织宣布启动“人类血浆蛋白质组计划”和“人类肝脏蛋白质组计划”，这标志着“人类蛋白质组计划”正式开始实施。
在人类蛋白质组计划中，我国在领导大型国际计划中首次实现了零的突破。由贺福初院壳M返摹叭死喔卧嗟鞍字首榧苹笔堑谝桓鋈死嘧橹?器官的蛋白组计划，目前有16个国家和地区的80余个实验室报名参加。其科学目标是：揭示并确认肝脏的蛋白质组；在蛋白质水平规模化注解与验证人类基因组计划所预测的编码基因；实现肝脏转录组、肝脏蛋白质组、血浆蛋白质组及人类基因组的对接与整合；揭示人类转录、翻译水平的整体、群集调控规律；建立肝脏“生理组”、“病理组”；为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。据贺福初介绍，人类肝脏蛋白质组计划将在2010年前后完成，绘制出人类肝脏蛋白质表达谱、修饰谱以及定位图、连锁图、结构图，建立样本库、抗体库和数据库，简称“两谱三图三库”。他告诉记者：“目前意在弄清肝脏中各种蛋白质的类型、浓度以及存在形式的表达谱研究已获得实质性推进。我国科学家已开始进行表达谱绘制、连锁图分析、抗体分析、生物信息分析等方面的研究工作。”一批肝脏疾病的诊断试剂和治疗药物有望在不久后研制成功。hm:#, 百拇医药
在人类基因组计划中，中国作为惟一的发展中国家，承担了1%的研究任务;在人类肝脏蛋白质组计划中，中国科学家将承担20%以上的研究任务，已成为推进该计划的主力军团。hm:#, 百拇医药
■良性发展急需风险投资hm:#, 百拇医药
大规模科学研究需要巨额资金支撑。在各国政府加大蛋白质组学研究投入的同时，民间资本也极为看好其商业潜力，纷纷涉足该领域。据何大澄介绍，目前蛋白质组学研究发展最快、投资最多的仍然是发达国家，特别是北美和欧洲国家。数字表明，在美国，蛋白组学以及相关生物工程方面的研究除了政府投入以外，来自企业和各类基金组织的风险资金已达85.2亿美元。日本、新加坡和澳大利亚则把发展蛋白质组学研究作为增强国家实力和推动经济发展的重要举措。2004年4月，日本启动了“Protein3000”蛋白质组学研究计划，投资5.7亿美元，计划5年内解析3000个蛋白的结构及其功能，该国近70家企业参与这一计划。hm:#, 百拇医药
与此同时，我国本土研发机构和企业也紧紧盯住该领域的发展空间，相继行动，以把握前所未有的机遇。2001年5月18日，北京师范大学作为首倡单位，在北京正式成立了隶属教育部的高等学校蛋白质组学研究院。该研究院由北京师范大学、中国协和医科大学、第四军医大学、上海交通大学、北京中医药大学、中日友好临床医学研究所、首都医科大学附属北京同仁医院、北京亿利生物工程技术研究所、北京市科委高科技实验室等9家著名高校、科研单位联合组建。这是我国第一次大规模地突破院校界线，同时又与临床单位、国外高科技公司、国内企业共同组建的科研实体。内蒙古亿利集团公司承诺投资5000万元用于研制和开发有应用价值的蛋白质芯片和建立高通量的蛋白质识别技术。然而，由于资金方面的原因，亿利集团在投入近数百万元人民币后退出了合作，但是亿利集团在北京的亿利生物工程技术研究所并未因此停止其蛋白质组学研究工作。
2003年10月，江西省江中制药集团投入1.5亿元与军事医学科学院、北京市科委联合成立了北京蛋白质研究中心。该中心将作为国际人类肝脏蛋白质组计划的执行总部，系统组织、协调该计划的国际合作、知识产权转让等。以此中心为依托所成立的正旦国际科技有限公司正在为该项计划进行各类公益基金与风险投资的运作。)c@5c7, 百拇医药
与此同时，一些跨国药企也紧紧盯住了中国蛋白质组学计划的有利商机，据悉，全球知名的生命科学领域厂商安捷伦公司已和中国的华大基因、军事窖Э?br>学院进行合作，建立了各自的蛋白质组学实验室。此外，该公司还和上海生物芯片中心、南方基因中心和第一军医大学建立了合作或者伙伴关系。该公司科技副总裁FranDiNuzzo表示：“在蛋白质组学方面，中国市场是比较年轻的，但是中国政府在这方面已经加大了投资的力度。在人类基因项目中，中国的投入仅仅占全球投资的1%。但是我相信，中国政府将肯定会加大在人类肝脏蛋白质学基因项目上的投资。安捷伦非常渴望扩大在生命科学领域所占份额。”)c@5c7, 百拇医药
整体上，我国蛋白质组学技术平台的建设有了飞跃发展，有些单位的技术平台已达到国际先进水平。在肝癌、白血病等疾病的蛋白质组研究上获得了不少成就，但与国外相比，无论是投资力度，还是参与研究的人员，都远远不够。贺福初院士用“三难”来形容我国的蛋白质组学研究，即现有的规模与层次难以提供对我国医药卫生事业与生物技术产业迅猛发展所急需的、强有力的蛋白质组学学术与技术支撑，难以适应我国基因组学等现代生命科学前沿领域对蛋白质组学的广泛需求，难以应对国际在这一战略高地的激烈竞争。贺福初、何大澄等学者呼吁，为了在国际蛋白质组学研究上抢占制高点，为我国的医药卫生事业和与生物技术产业发展作出应有的贡献，政府和企业都应该紧紧把握住改变我国药品生产靠模仿的最好时机。)c@5c7, 百拇医药
文/本报记者 熊昌彪)c@5c7, 百拇医药
相关链接：蛋白质组学研究市场价值值得期待)c@5c7, 百拇医药
蛋白质组学研究不仅具有广阔的应用前景，也由此衍生出了巨大的市场潜力。以蛋白质液相色谱(一种把蛋白质与复杂的混合物分开，从而可以进一步分析蛋白质的生物技术)为例，全球市场增长速度预计每暌丫锏?0%~15%。来自Frost＆Sullivan研究机构的最新调查报告“全球蛋白质液相色谱市场”一文中指出，2003年该市场的全球总销售额为1.54亿美金，而到2010年估计将会达到2.37亿美金。而全部类型的液相色谱市场2003年全球的总销售额为25.16亿美金，2010年预计可达到33.83亿美金。)c@5c7, 百拇医药
(一文)(熊昌彪 )