细胞分子生物学技术在靶向药物筛选中的应用

随着细胞及分子生物学的发展,新技术方法越来越多地用于新靶点建立和药物筛选研究,为药物设计、靶点的选择和用药方案的确定提供理论依据,同时使药物筛选有了更高的特异性,对药物筛选和药理学研究起到了极大的促进作用. 论述了功能基因的筛选、高通量细胞筛选和高内涵筛选技术、反义核酸技术、转基因/基因敲除技术、基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片、酶免疫分析、荧光免疫分析、流式细胞技术等方法在靶向药物筛选中的应用.     

基于CRISPR-Cas9的筛选文库类型及应用

文库筛选技术广泛应用于生命科学研究各领域,加速了生物医药基础科研和临床实践的进展。本文对基于CRISPR-Cas9的文库类型和应用进行综述。CRISPR-Cas9文库包括敲除、活化和抑制文库。敲除文库通过Cas9/sgRNA靶向切割DNA序列,产生移码突变进行基因敲除。活化文库包括两种：一种是dCas9/sgRNA与转录活化蛋白质融合,例如dCas9-SAM,dCas9-SunTag和dCas9-VPR系统;另一种是dCas9与表观遗传修饰酶融合,例如dCas9-Tet1和dCas9-p300系统。CRISPR-Cas9抑制文库通过dCas9与表观遗传修饰蛋白质融合,抑制转录,例如dCas9-KRAB和dCas9-Dnmt3a系统。目前,CRISPR-Cas9文库广泛用于功能基因筛选、药物靶点和耐药靶点筛选、病毒靶点筛选和揭示信号通路,并在基因互作筛选及揭示顺式调节元件功能等方面初步展现其优势。CRISPR-Cas9文库优势在于其设计灵活、操作便捷、筛选高效。伴随基因编辑系统的研发,新的筛选文库靶向性和突变将更加精准,应用将更加拓展和深化。基于CRISPR-Cas9筛选文库不仅可以筛选病理和生理过程中的关键基因和非编码DNA,还可以揭示其发挥功能的分子机制,是剖析生命复杂调控网络的手术刀。     

基于CRISPR-Cas9的筛选文库的类型与应用

文库筛选技术广泛应用于生命科学研究各领域,加速了生物医药基础科研和临床实践的进展。本文对基于CRISPR-Cas9的文库类型和应用进行综述。CRISPR-Cas9文库包括敲除、活化和抑制文库。敲除文库通过Cas9/sgRNA靶向切割DNA序列,产生移码突变进行基因敲除。活化文库包括两种:一种是dCas9/sgRNA与转录活化蛋白质融合,例如dCas9-SAM,dCas9-SunTag和dCas9-VPR系统;另一种是dCas9与表观遗传修饰酶融合,例如d Cas9-Tet1和d Cas9-p300系统。CRISPR-Cas9抑制文库通过dCas9与表观遗传修饰蛋白质融合,抑制转录,例如d Cas9-KRAB和d Cas9-Dnmt3a系统。目前,CRISPR-Cas9文库广泛用于功能基因筛选、药物靶点和耐药靶点筛选、病毒靶点筛选和揭示信号通路,并在基因互作筛选及揭示顺式调节元件功能等方面初步展现其优势。CRISPR-Cas9文库优势在于其设计灵活、操作便捷、筛选高效。伴随基因编辑系统的研发,新的筛选文库靶向性和突变将更加精准,应用将更加拓展和深化。基于CRISPR-Cas9筛选文库不仅可以筛选病理和生理过程中的关键基因和非编码DNA,还可以揭示其发挥功能的分子机制,是剖析生命复杂调控网络的手术刀。     

靶向小分子创新药物

寻找药物新靶点是全球创新药物研究激烈竞争的焦点."组学"、生物信息学、系统生物学、药物筛选现代检测技术等新理论、新技术的发展使新的筛选模型和评价技术不断取得突破.靶向抗肿瘤药物的开发是靶向小分子创新药物的重点任务,多靶点的抗肿瘤药物开发及新靶点的发现是抗肿瘤药物研发的新趋势.     

综述与专论：靶向蛋白质降解技术研究进展

靶向蛋白质降解技术可有效克服DNA敲除、RNA干扰等传统药物靶点确认及干扰策略的局限性。近年来,一系列新型靶向蛋白质降解技术不断涌现,在药物研发领域展现出极好的应用前景。本文综述了靶向蛋白质降解技术的最新研究进展,重点介绍各种技术的作用机制、应用情况、技术优势及目前存在问题,以期为药物靶点确认及新药开发提供有力理论及技术支持。     

靶向蛋白质降解技术研究进展

靶向蛋白质降解技术可有效克服DNA敲除、RNA干扰等传统药物靶点确认及干扰策略的局限性。近年来,一系列新型靶向蛋白质降解技术不断涌现,在药物研发领域展现出极好的应用前景。本文综述了靶向蛋白质降解技术的最新研究进展,重点介绍各种技术的作用机制、应用情况、技术优势及目前存在问题,以期为药物靶点确认及新药开发提供有力理论及技术支持。     

环氧化酶-2及其抑制剂，现在何处？又应走向何方？

本文回顾环氧化酶-2（COX-2）抑制剂的发展史和分析新的筛选方法：如平衡抑制剂对COX-1／COX-2的选择性,寻找双靶点或多靶点的抑制剂。在计算机辅助药物设计中结合更多的灵活的动力学原理,在天然分子的基础上设计新的药物分子,辅以脂质体包裹剂型实现药物靶向投递,以图研究出新一代更为安全的COX-2抑制剂来预防、控制癌症和其他疾病。     

Cell stem cell:华人科学家发现提高CRISPR-CAS9效率的小分子化合物

<正>近日,来自Gladstone研究所的科学家们在著名国际期刊cell stem cell发表了一项最新研究成果,他们通过高通量小分子化合物筛选,鉴定出几种小分子化合物能够提高CRISPR-CAS9系统的基因组编辑效率。这项研究不仅找到了一种提高CRISPRCAS9效率的方法,同时首次证明了小分子化合物可以成功的调控基因组工程。研究人员指出,细菌的CRISPR-CAS9系统利用非同源末端连接(NHEJ)的原理进行特异性基因敲除,已经作为一种基因编辑工具得到广泛     

肿瘤靶向细菌Escherichia coli Nissle1917在癌症治疗中的研究进展

传统化疗、放疗等癌症治疗手段存在靶向性差、毒副作用大等问题。肿瘤靶向细菌可以特异性定殖于实体肿瘤微环境,通过基因工程改造可以使其在实体肿瘤内持续合成并释放抗癌药物,提高药物对肿瘤组织的选择性,避免化疗药物对正常组织的伤害,成为近年来癌症靶向治疗的研究热点。Escherichia coli Nissle 1917(EcN)作为一种被广泛研究和应用的益生菌,没有致病性,不产生免疫毒副作用,且具有高效的肿瘤靶向定殖能力,能在正常组织中迅速被清除,因此在癌症细菌疗法中备受关注。针对EcN在癌症靶向治疗研究方面的最新进展进行综述,介绍了通过基因工程提高其靶向性、可控性和安全性的方法,并介绍了EcN在辅助其他癌症治疗方面的应用。随着基因工程和合成生物学技术的进步,人们对细菌功能的设计合成能力不断增强,EcN作为可编程的活体药物,有希望发展成为对抗癌症的有力武器。     

渐进性糖化终产物与糖尿病肾病

高级糖化终末产物(advanced glycation end product,AGE)参与了糖尿病、动脉粥样硬化、癌症等多种疾病的发生和发展,尤其是其导致的糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是终末期肾衰竭的主要病因,因此探索以AGEs为靶点的DN治疗手段成为了国内外研究的热点。本文概述了国内外关于AGE参与DN的发病机制,靶向AGE的DN治疗策略,以及天然中药基于AGE为靶点干预DN的研究进展,初步探讨了靶向AGE的DN天然药物的筛选模型。     

基于CRISPR-Cas9的功能基因筛选研究进展

功能性基因的筛选是探索生物进程、研究疾病发生发展和诠释基因功能的重要方法,在生物、医药、新治疗靶点筛选及肿瘤耐药等方面有广泛的应用。CRISPR-Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences/CRISPR-associated protein 9)技术作为近期热门的基因编辑工具,能够高通量地对基因组进行精准修饰,为实现功能性基因的筛选提供了简便高效的技术支持。文中对CRISPR-cas9技术应用于功能性基因筛选的方法及研究进展进行了综述。     

基于CRISPR/Cas9系统在全基因组范围内筛选功能基因及调控元件研究进展

CRISPR/Cas9系统是一种近年来被广泛应用于基因组编辑的强大工具。通过将CRISPR/Cas9系统中的Cas9蛋白突变后,使其失去剪切活性而成为dCas9 (nuclease-dead Cas9),再结合基因功能丧失(loss-of-function,LOF)、基因功能激活(gain-of-function, GOF)以及非编码功能基因鉴定技术即可实现全基因组高通量的功能基因及调控元件靶向鉴定和筛选。目前,该技术已被广泛应用于疾病免疫机理、药物靶点筛选和动物遗传育种等研究,为生命医学和基础科学带来了全新高效的技术方法和研究思路。本文综述了基于CRISPR/Cas9技术在全基因组中高通量筛选功能基因及调控元件的方法及研究进展,重点阐述了CRISPR/Cas9系统在动物细胞中筛选功能性基因的方法,以期为基因编辑及相关研究领域提供参考。     

靶向p53信号通路在癌症治疗中的作用

作为一种肿瘤抑制因子,p53可协调多种反应,包括细胞周期阻滞、DNA修复、抗氧化作用、抗血管生成作用、自噬、衰老和凋亡等。p53主要通过调节其靶基因的转录发挥其肿瘤抑制功能,但p53是癌症中最常见的突变基因之一,当p53发生突变时,就会导致其功能丧失进而导致肿瘤细胞生长。p53已成为癌症治疗中最重要和最有吸引力的药物靶点之一,因此以p53为靶点产生了许多癌症治疗方式。本文回顾了靶向p53信号通路在基因治疗、靶向治疗以及免疫治疗中的研究,以期为了解靶向p53的研究提供新思路。     

分子靶向治疗在前列腺癌中的研究进展

前列腺癌是目前在全球男性中第二位最常见的肿瘤,其在恶性肿瘤死亡率中排名第六位[1]。在发病率方面,我国虽然不及西方国家,但是随着生活水平和诊疗技术的提高,也表现出了逐渐上升的态势。靶向治疗是以肿瘤细胞的特有位点作为治疗靶点,在纠正病变、稳定细胞、发挥更强的抗肿瘤活性的同时,能够对正常细胞减少毒副作用[2]。由于我们对于肿瘤发生发展的分子途径认知的逐渐提高,以及更好的利用这些途径作为有效的药物作用靶点,我们已经看到了越来越多的分子靶向药物的开发和生产随之增加。本文着重探讨了分子靶向药物对肿瘤的治疗起作用的不同的靶向机制,以及它们的研究现状及临床应用。     

Bcl-X_L蛋白拮抗剂分子设计的研究进展

Bcl-X_L是Bcl-2家族蛋白重要的成员之一。作为细胞凋亡的关键效应因子,已成为目前最具吸引力的癌症治疗靶点之一。在介绍Bcl-2家族蛋白调控细胞凋亡机制的基础上,对近5年报道的新型Bcl-X_L蛋白拮抗剂的分子设计历程进行综述,着重阐述基于全新药物设计方法、高通量筛选、X线单晶衍射技术、计算机辅助药物设计以及衍生化修饰设计出的3类结构新颖、活性显著和靶向性优良的小分子肽模拟物。研究表明:苯甲酰脲类对Bcl-X_L蛋白具有极强的靶向性;磺酰胺类对Bcl-X_L蛋白的抑制活性可以达到纳摩尔水平;苯并噻唑类具有极佳的生物利用度。这3类分子骨架的设计代表了现代抗癌药物分子设计中三大发展方向,该研究将会对未来抗癌药物的研发提供借鉴,同时还对3类化合物作为Bcl-X_L蛋白拮抗剂的发展进行了展望。     

介孔二氧化硅在癌症化疗药物控释和靶向输送中的应用进展

癌症化疗往往会给患者带来极大的毒副作用,开发新型具有可控药物释放和靶向药物输送功能的纳米材料是提高抗癌药物输送药效和降低毒副作用的关键。介孔二氧化硅的高比表面积、均一介孔结构、可控粒子尺寸、易于进行化学修饰等性能使其非常适合作为可控药物释放和靶向治疗癌症的优良载体系统。概括了最近几年介孔二氧化硅在药物控制释放和靶向药物输送治疗癌症中的研究进展,并展望了介孔二氧化硅纳米材料作为药物输送系统在癌症治疗方面未来的发展方向。     

结直肠癌组织特异性治疗靶点的生物信息学筛选

目的 预测与筛选结直肠癌组织特异性基因,作为靶向治疗的候选靶点.方法 利用自主开发的Python语言程序分析人类正常组织与结直肠癌组织mRNA表达的组织特异性,结合人类胚胎干细胞富集基因集以及文献挖掘结果,筛选可能的与结直肠癌发生或发展相关的基因作为候选靶点,并对其进行通路分析及基因富集分析.结果 获得了结直肠癌组织特异的且与肿瘤生物学通路密切相关的4个基因,作为进一步研究的候选靶点.结论 应用生物信息学方法从芯片数据进行挖掘,可以为结直肠癌的靶向治疗提供候选靶点,并为后续的药物设计奠定基础.     

酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物研究方法进展

酪氨酸激酶(protein tyrosine kinases,PTKs)在肿瘤细胞的增殖、分化、迁移、侵袭等相关信号通路中起到了关键的调控作用,已经成为肿瘤靶向性治疗的重要靶点.本文对靶向酪氨酸激酶的小分子抑制剂的筛选和评价方法进行综述,以期促进酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的研究.     

肿瘤放化综合治疗中的靶向研究

放化疗综合应用是癌症治疗中的常用方法。研究表明,放化疗综合应用可以有效地控制杀伤肿瘤,但过程中对正常细胞的毒副作用严重制约着放化疗的剂量和疗效。如何在有效杀伤肿瘤细胞的同时减轻放化疗综合应用中对正常细胞的毒副作用已经成为探索更好的治疗策略的关键。随着研究的不断深入,各种相关的新药和新治疗思路层出不穷,比如针对肿瘤发生及代谢过程的靶向类新药、用于辐射增敏的新的基因靶点等都已进入研究者的视线。另外,近年来关于肿瘤细胞中药物转运蛋白的研究也为综合治疗靶点寻找提供了一定依据。本文根据当前研究现状,着重总结近年来放化疗综合治疗靶向研究在上述几方面的一些新进展。     

肿瘤放化综合治疗中的靶向研究

放化疗综合应用是癌症治疗中的常用方法。研究表明,放化疗综合应用可以有效地控制杀伤肿瘤,但过程中对正常细胞的毒副作用严重制约着放化疗的剂量和疗效。如何在有效杀伤肿瘤细胞的同时减轻放化疗综合应用中对正常细胞的毒副作用已经成为探索更好的治疗策略的关键。随着研究的不断深入,各种相关的新药和新治疗思路层出不穷,比如针对肿瘤发生及代谢过程的靶向类新药、用于辐射增敏的新的基因靶点等都已进入研究者的视线。另外,近年来关于肿瘤细胞中药物转运蛋白的研究也为综合治疗靶点寻找提供了一定依据。本文根据当前研究现状,着重总结近年来放化疗综合治疗靶向研究在上述几方面的一些新进展。