潘锋

    工程前沿是指对工程科技未来发展有重大影响和引领作用的关键方向，是培育工程科技创新能力的重要指引，具有前瞻性、先导性和探索性的特征。中国工程院等日前发布《全球工程前沿2022》报告(简称“报告”)。报告围绕机械与运载工程、医药卫生等9 个领域，共研判93 项工程开发前沿。其中，医药卫生领域课题组组长为中国工程院院士陈赛娟教授，院士专家组成员包括张伯礼院士、王辰院士、陈香美院士、张志愿院士、王琦院士、宁光院士等。医药卫生领域组所研判的医药卫生学领域Top10 工程开发前沿涉及基础医学、临床医学、药学、中药学、医学信息学与生物医学工程等学科方向，其中，新兴前沿包括体内基因编辑技术、单碱基编辑器的开发与应用、靶向蛋白降解剂、可溯源标记多重单细胞测序技术；作为传统研究深入的前沿包括基于类器官技术的药物筛选、AI+ 手术机器人、中药药效物质高效发现技术体系、植入式柔性脑机接口技术、干细胞体外扩增培养体系的建立和基于多模态生物医学大数据的肿瘤风险智能评估关键技术。

    药物筛选新技术

    Top1—基于类器官技术的药物筛选。类器官是利用人体组织干细胞或患者肿瘤组织建立的具有稳定表型和遗传学特征的重要体外模型，并能长期稳定传代培养。自 2009 年研究者建立了首个小鼠肠类器官以来，经历了十余年的飞速发展，类器官技术在精准医疗、再生医学、药物筛选和疾病建模等领域大放异彩，在全球范围内已经显示出强大的发展潜力。

    目前，基于类器官技术的药物筛选仍存在以下问题亟待解决：构建各种类器官及疾病模型的问题；构建复杂类器官模型的问题；类器官培养基和基质胶商品化生产的问题；类器官培养和药物筛选标准化和自动化的问题；类器官多维度检测手段开发的问题；类器官高内涵成像和分析技术的问题；对人体来源的类器官追踪、监督和管理规范问题，社会认可度和伦理审查制度问题。中国在类器官领域的研究和应用起步稍晚，但具有丰厚的科研积累，并获得了政策和监管层面的高度重视和支持，发展前景广阔，加速推动我国类器官技术的产品转化和临床应用，必将为药物研发和精准医疗带来新突破和希望。

    Top5—靶向蛋白降解剂。靶向蛋白降解(proteolysis targeting chimeras， PROTAC)是一种通过异双功能小分子化合物将细胞内的靶蛋白和E3 连接酶拉近，利用泛素—蛋白酶体系统诱导靶蛋白选择性降解的新技术。PROTAC技术可以克服小分子抑制剂、抗体、细胞疗法等无法触及的靶点，如不可成药靶点、小分子药物耐药靶点、具有支架功能的蛋白等，因此 PROTAC 已成为新一代药物开发的创新策略 ......