最新生物医药大数据：药物研发过程中最容易遇到的问题TOP5

众所周知，目前全球药物研发普遍面临着成功率低、研发生产周期长的瓶颈，新药的研究与开发是一项庞大、复杂的系统工程，将一个全新的化合物开发成具有一定治疗作用的新药，是需要经历漫长的过程，并花费大量的金钱和世家，同时涉及多种门类与学科，如化学合成、分析化学、制剂学、包装材料学、生物学、药理学、毒理学、病理学、药物及读物代谢动力学、临床医学、统计学等等。据《福布斯》杂志的一项研究显示，单一药物的开发和营销成本有时高达3.5亿美元，尽管在新药的研发过程中，投入了大量的资金与实践，但新药的开发成功率却并不高。

随着市场信息透明化的提升、热门药物的关注度提高，导致研发竞争越为激烈，同时在药物研发的过程中也容易遇到各种各样的问题，比如：如何将正确的药物靶点与正确的疾病联系起来；在确定靶点之后，如何发现和发明新化合物；进入临床阶段，又该如何精准设计临床试验方案，以提高临床试验的成功率等，都是新药研发过程中的“老大难”。下面，笔者将结合生物医药大数据，对最容易遇到的问题TOP5，进行展开分析。

TOP1：模式动物

药物研发过程中的药物代谢、有效性和毒性等问题，需要找到一个有治疗窗口的药物，但又不可能把所有的候选分子都在人体中进行测试，所以就需要进行大量的动物试验。这就要说到药物研发中难点之一的模式动物。熟知的常用的模式动物有小鼠、大鼠、狗和猴子，还有不太常用的兔子、猪、土拨鼠、鸭子，等等。

其实目前应用模式动物预测药物代谢的能力已经比较高了，也是相对最准确的；但在毒性方面，因为人和动物有显著的差异，所以模式动物的预测能力处于中等水平；而为动物模型和人的发病机理、病程都非常不同，在药效的预测上，通常效果则比较差。

举个例子，美国临床前肿瘤研究年会 AACR 每届都会报道大量好结果，“在小鼠身上又一种什么肿瘤被彻底治愈”，但是临床肿瘤研究年会 ASCO 上，却很少有特别重大的进展。以上信息，从侧面反映出肿瘤的小鼠模型到人的转化预测能力比较差。

从以上信息就可以看到，随着人们对疾病认识的不断加深，以及基因编辑工具的不断迭代，根据病因去构建动物模型，提高转化和预测能力，是目前临床前研究亟待解决的痛点和难点。

TOP2：临床前小分子药物的优化过程

一个药物候选分子进入临床试验之前，需要经过多轮的优化循环。在这个过程中，药物化学家可以改变的是分子结构，即通过体外评价和模式动物的体内评估，来验证结构的改变是不是在某些预期的方面比原来更加优化，以此为基础再进一步做结构修饰和验证，这个循环至少要转几十次，才能找到各方面都可以接受的化合物成为药物候选分子。而在这个优化循环过程中，涉及三方面的关系，结构和活性的关系（与药效有关），结构和性质的关系（与成药性和代谢有关），结构和毒性的关系。这三个方面的关系，除了做试验测试，还有很多计算和 AI 能帮的上忙的地方。比如，结构和活性的关系，涉及小分子与蛋白的相互作用，如果已知蛋白结构，就可以通过计算机辅助药物设计来进行初步评价，把明显不好的分子淘汰掉。

再比如，拿药融云全球数据库来说，通过对目标药物的历史数据及经验进行分析总结，深度了解其结构和性质、毒性的关系，再通过大数据和机器学习，可以预使预测得越来越准确。近几年来，以上多方面的工具创新和效率提升，成为了学术界和工业界的研究重点、热点，也成为了解决难点的办法之一。

药融云数据库

药融云数据库

TOP3：药物不良反应(ADR)

药物不良反应绝对是制药公司在新药开发过程所必须面临的一大挑战，其主要体现在对上市药品或新药未知的不良反应进行挖掘及预测。新药研发通常需要耗费＞10亿美元，并且需要大约超过10年左右的持续投资，以及针对同一药物进行特定受众群体的抽样研究。在新药研发过程中，未被发现的药物不良反应通常会造成临床试验在“最后一公里”阶段而失败。

在英国20年间，己有12种新药在上市后被发现在临床阶段未被检测出的不良反应而被废弃使用；在美国，同样严重的ADR导致28种药物退出美国市场，安全性方面的原因主要集中在肝毒性、肾毒性、心脏毒性、横纹肌溶解等。如Vioxx，1999年被FDA批准上市，全球使用范围极广，5年后，由于心脏毒问题被要求撤市，这个品种也是有史以来使用最为广泛并要求撤市的药物之一。这些都从侧面反应了，药物不良反应的挖掘的重要程度。

TOP4:专利问题

专利主要是针对国内药企，特别是在前几年内药物研发以仿制、改剂型为主，所以专利对于研发企业的权利保护、保障市场独占都具有重大意义，而且也是前期投入是否能得到应有汇报的重要措施之一。

但是专利与药物的关系并不一定相关，即有专利的产品并不代表能一定成为上市药品，专辑仅说明“新”，并不代表成药性，更不用说安全、有效性了。从药融云全球数据库中就可以看到，目前国内药物的研究中获得的专利主要是为生产工艺、提取方法等药学方面的内容，从作用机制、用途方面得到的专利少之又少，这样自然就会影响评价项目的有效性和成药性，所以这样的专利就不能转化为药物，因此强化专利固然重要，但不能走错方向。

专利专栏

TOP5：临床医生搭配药学

不管是科研机构，还是药企，在新药研发方面，一般是由药学人员选题，药理毒理等基础研究进行配合，缺少医学人员的参与，而恰恰这些医学人员才是真正的一线临床医生，他们了解新药研究，熟悉临床疾病特点和治疗需求，并且能快速追踪国内外临床应用现状的了解。

药物早期如果有他们的参与，对某类疾病的用药、类似品种国内外临床应用现状的了解，包括对新药的立题、研究的逐步推进、减少药物研发的风险都是非常必要的。因此在药物的研发过程中，应该注重医学人员在新药开发初期时的重要性。