提案名称： 定量与系统药理学(Quantitative and Systems Pharmacology,QSP) 研究与培训中心

背景：NIH共同基金(common fund)是NIH  Roadmap  for  Medical  Research的副产物，专门用于资助跨学科、高风险、革命性的创新研究。正在针对未来5-10年医学领域的革新，进行“头脑风暴”，以此将形成2013年的资助规划。关于成立“定量与系统药理学(Quantitative and Systems Pharmacology,QSP)研究与培训中心”的提案，是其中最广受关注、支持意见最多、反响最热烈的idea之一。

主要科学与技术挑战：

大多数现代药物研发模式的重点在于寻找所谓的”magic bullet (魔弾)”（Ehrlich,1906），即针对某个特定靶标发挥作用的药物。但是，当前进入临床试验阶段的90%的药物均宣告失败，且多数失败发生在临床2期。

主要问题：

（1）    临床试验中失败的主要原因是缺乏疗效；

（2）    药物在疗效、毒性方面显示出严重的个体差异。

即使我们能够有效识别药物的高亲和力的配体和靶标，仍然缺乏下列知识：

（1）    这些成百上千的药物靶标在人体生理和病理情况下发挥了什么样的作用？

（2）    靶标之间相互调节的机制？尤其是他们之间定量的、在各个层面上的相互作用？

（3）    如何通过调节多个靶标，产生所希望的表型上的改变？

 

提议者认为，在过去的30到40年间，药理学学科将研究重点放在分子药理学(molecular pharmacology)方面，提供了丰富的体内单个分子靶标的深入的认识。但是，在临床药理学方面缺乏足够的深入研究。当前，有必要大力推进定量与系统药理学(Quantitative and Systems Pharmacology,QSP)的研究，该新兴学科将深入理解药物与分子网络的相互作用、试图建立药物对细胞网络的时空调节模型，用于在人体病理生理学与临床用药等层面上理解药物的作用特征。

各种“组学”技术的发展为上述研究提供了条件。

在过去的几十年间，上述方向的研究远远不够。

 

NIH“共同基金”投入带来的科学机会

该项建议源于NIH在2008、2010年组织召开的两次专题会议。两次会议都试图将药理学、系统生物学专家聚在一起讨论，会议的一个重要结论是：双方都可以从对方领域汲取非常多的营养，而以前两个领域几乎没有交叉，这样的机会太少了，应该重复这样的专题会议。这也是为什么要建立成立一个实体化的、药理学与系统生物学交叉研究中心的原因。

通过QSP中心的建立，将大大扩充药物作用机制的认识，除了药物与靶标的相互作用，可以探索药物在单独、以及药物组合的情况下，如何在个体水平影响与控制疾病表型的转换。

该中心的主要任务将是产生、测试QSP领域的创新思路。一些研究内容包括：

（1）    药物靶标的定量刻画；

（2）    鉴定影响病人对药物响应个体差异的因素；

（3）    更好的动物与组织模型；

（4）    重新连接medicinal chemistry和tissue pharmacology两个领域；；

（5）    从化学到电子医学档案的信息交换格式；

（6）    药物作用机制方面的更好的计算模型；

（7）    用于（药物研发）成功/失败原因分析的系统生物学方法；

（8）    培训QSP的核心技能；

（9）    QSP教学法；

（10）QSP领域培训的新方法，特别是对于已成熟的研究者（教授）的培训方法；

（11）新的、包括研究、培训在内的学术界与工业界的合作模式。

 

NIH“共同基金”投入带来的潜在影响

对QSP中心的投入将带来的潜在影响包括：

（1）    推动关于药物作用机制的理解；

（2）    更好的将细胞学研究转化到临床；

（3）    指导药物使用的生物标志物；

（4）    为多药组合使用提供更好的科学基础；

（5）    为药物重定位(drug repositioning)、挽救开发中失败的药物提供更好的科学基础；

（6）    更合理地使用多种药物疗法，对于药物相互作用的可预测性；

（7）    提高新药开发的成功率；

（8）    基于病人个体差异的药物疗效与毒副作用预测；

（9）    提高临床试验的成功率；

（10）更有生产力的、训练有素的研究者，更多学术界、工业界的下一代领跑者。

（前阵NIH已经进行了一轮广泛的意见/评论征集，任何人都可以在网上留言进行评论，该活动现已结束）

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