NHRI Communications
健康知識
高速藥物篩選系統
High Throughput Screening（HTS）system
高速藥物篩選系統藥物研發過程中，傳統的方法是從已知對某些疾病具有療效的藥物出發，修飾改變其化學分子結構，製造新的化合物，然後再測試新的化合物是否具有預期的療效。然而，這種從改變現有藥物化學結構開發新藥的作法，需要花費很長的時間和鉅額的金錢，而且可能徒勞無功。
基因體時代的到來創造了更快速、更有效率地篩選藥物活性成份的技術。科學家運用分生及生化技術已成功發展多種藥物標的之生化活性偵測系統模式，當今的藥物研究，活性偵測及分析系統在新藥發展的過程已扮演重要的角色。自動化高速藥物篩選系統（Automated High Throughput Screening system），利用電腦操控之自動化機械手臂，從一堆化合物中，篩選出可能具有所需特定療效（活性）之化合物，亦即從收集的各種生物分層液中篩選具有活性的小分子藥物及合成化學，配合各式分析儀器進行高速藥物篩選，尋找具有潛力的先導化合物。然後再將先導藥物進行藥理測試，最後把證實具有療效的藥物再進行臨床測試。
美國國家衛生研究院（NIH）過去兩三年大力建置分子化學庫篩選中心（Molecular Libraries Screening Centers Network, MLSCN），鼓勵學術界充分運用高速藥物篩選系統進行藥物研究，並包括建立小分子藥物化學庫（Small Molecule Repository）。 這項大計畫預計自產業界及學術界收集 500,000 個具有已知或未知的生物活性及不同的化學結構之化合物，再由化學庫負責分送合成物到高速藥物篩選中心進行高速藥物篩選。初步獲得具生物活性的化合物，將再由MLSCN運用化學或進一步的篩選系統製成有用的bioactive probes，讓學術界用以研究其分子標的、細胞分子途徑（cellular pathways），及具有發展潛力的先導藥物。化學庫所收集的化合物的化學結構、相關的篩選資訊，以及MLSCN製作出來的 Assay protocols compounds均將儲存在 PubChem 資料庫中，可供研究人員使用以發展生物或生物醫學研究。這項計畫預期透過這些高速藥物篩選中心每年可篩選大約 100 - 200 assays做為藥物開發之用。
生技藥研組高速藥物篩選核心設施
國衛院生技藥研組自1998年起建置高速藥物篩選核心設施，結合電腦控制之自動化操作方式、高速及高效率活性分析方法、資料庫管理及分析，快速地測試化合物是否會對某種疾病產生作用，可在極短的時間內分析數萬至幾十萬個化合物的生物活性。目前生技藥研組有數項研究計畫正在進行，針對治療癌症、新陳代謝疾病以及病毒感染症等進行藥物研發，高速藥物篩選核心設施提供活性篩選支援。高速藥物篩選核心設施除進行院內研究計畫外，並支援「生技製藥國家型科技計畫」，進行抗癌症及抗糖尿病之化合物活性篩選務。抗癌症之化合物篩選方面，針對參與國家型計畫專題研究之各實驗室所送來的粗萃取液、分層液以及純化合物進行分析，共採用MCF-7乳癌細胞、NCI-H460肺癌細胞與SF-268中樞神經癌細胞三種癌細胞株。而抗糖尿病之化合物活性篩選，則針對DPP-IV protease inhibitors提供分析服務。
該「生技製藥國家型科技計畫」目標包括新藥探索、臨床前試驗及臨床試驗，結合國衛院、各大專院校與研究機構、經濟部支援之研發機構、醫學中心及藥廠或生技公司等學、研、產各界，共同推動計畫之進行。
參考文獻:
1. 美國國家衛生研究院徵求 Assay 公告
2. 生技製藥國家型科技計畫
《文：編輯中心陳麗秋編譯；圖：生技藥研組自動化高速藥物篩選系統》