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中药科技发展20年概述(1996—2015年)《中药现代化二十年》编写组

2017-02-13

中国中药杂志 2016年22期
关键词:中医药国际化现代化

[摘要] 中药现代化战略实施20年来,在中药基础理论、物质基础、药效评价及作用机制、体内过程、安全性及临床疗效评价、质量标准体系等方面开展了大量基础性和创新性的研究工作,取得一系列令人瞩目的科研成果,有力推动了中医药科学内涵的诠释,支撑了中药产业发展,推动了中医药国际化进展。

[关键词] 中医药; 现代化; 国际化

Summary of development in scientific researches of traditional Chinese medicine in twenty years(1996—2015)

"Modernization of Chinese medicine for twenty years" committee

[Abstract] The modernization strategy of traditional Chinese medicine (TCM) has been implemented for 20 years. A great deal of basic and innovative researches have been done on basic theory of TCM, effective substance, efficacy evaluation, action mechanism, intracorporal metabolic process, safety evaluation, clinical evaluation and quality standards. As a result, a series of remarkable achievements in scientific research have been generated and promoted the interpretation of the connotation of TCM, supported the industry development of TCM and accelerated internationalization of TCM.

[Key words] traditional Chinese medicine; modernization; internationalization

doi:10.4268/cjcmm20162201

中医药学是中国古代医学科学的结晶,具有独特的理论体系和原创的科学思维。传承创新是中医药发展的基本路线,就是要将中医药的原创思维转化为原创成果,解决当前医学科学难题,并诠释中医药理论的科学内涵。将中医药原创思维和丰富经验“继承好、发展好、利用好”,必须依靠创新驱动,实现传统优势的创造性转化和创新性发展。屠呦呦研究员发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖,就是运用现代科技手段发掘中医药宝库的成功范例。

20 世纪90年代初,我国中药产业已有一定产业规模。但是,支撑中药产业发展的科技支撑薄弱,主要表现为:中药基础理论缺乏现代诠释,对临床和新药研发的指导价值发掘不够;中药药效物质、作用机制、体内过程等研究还不够深入;符合中药特点的研究方法和技术手段还很落后,不能满足需求;确保中药“安全、有效、可控”的质量评控体系尚未完整建立,质量检测方法及控制技术比较落后;中药创新研究技术平台不完善,具有高科技含量的现代创新中药品种相对较少等。

历经20年的快速发展,中药现代化成就斐然,现代中药产业已具规模,经济社会贡献度不断增长,国际影响不断提升[1]。与此同时,支撑产业发展的中药科技领域也取得了丰硕的成果,中医药科学研究水平发展到了新的高度。据统计,2000年以来,中药相关研究共获得国家自然科学二等奖4项,国家技术发明二等奖8项,国家科技进步一等奖4项、二等奖40项[2]。将近20年研究成果及影响梳理归纳,主要体现在以下5个方面。

1 中药基础理论的科学内涵逐步得到现代化的诠释与发展

为了科学阐释中药基础理论的深刻内涵,中医药研究者开始寻求与化学、生物信息、数学、计算机等科学工作者进行跨学科合作,特别是借助系统科学、复杂科学的思想方法和技术手段,开展多学科的交叉研究,方剂配伍理论、配伍禁忌、药性理论、毒性理论等中药核心理论的科学性和先进性逐步得到诠释与创新发展。

1.1 中药性味理论研究 性味归经是中药的理论基础。通过系统研究,初步阐释了中药性味的本质及四性与五味的关系,包括中药同时具有性(气)与味;五味主要与中药的功效相关,四性主要与机体的能量代谢、物质代谢相联系;四性可通过中药对机体的能量代谢、物质代谢的影响予以评价归属,并探索出中药性味“可拆分性、可组合性”的中药性味理论研究新方法,将现代科学技术与传统的性味评价方法相结合,建立了基于代谢组学生物标记物的中药寒热性预测模型,用于中药寒热温凉四性的归属评价[3]。

1.2 中药方剂配伍理论研究 在国家“973”计划3个项目支持下,丰富和发展了方剂配伍理论,并创造性地提出了“组分配伍理论”[4]。从现代医药学的角度揭示了方剂配伍的科学内涵,并依据“突出主效应,兼顾次效应,减少副效应”的原则,建立“效应配伍”策略,建立标准组分、组分配伍、组效关系、优化设计方法和关键技术体系,指导经典名方二次开发和现代中药研发。构建了药性相关数据库及数字化中药组分库,并建立了基于组分配伍的组效、时效关系及多靶点整合调节作用的组分中药研制技术平台。“组分配伍理论”不仅为诠释中药“七情和合”配伍理论提供了崭新的研究思路,而且开辟了一个重要方向,为创新中药研制提供理论基础和技术支撑,对中药产业升级和国际化发展具有重要意义。

1.3 中药毒性理论研究 中药毒性是一个相对概念,需要用现代语言进行阐述,解决对中药毒性认识的不足和误解。中药毒性具有特殊性,通过系统研究,证明中药毒性强度在“有毒组分/成分药材毒性饮片毒性复方毒性”传递链上并不是等效传递的,打破了国外学者关于“化学成分有毒就推演到其药材有毒,并进一步认定含有该药材的中药复方制剂有毒”的不科学逻辑推理,有助于纠正当前国际上对有毒中药的一些偏颇甚至错误认识[5]。此外,通过对何首乌、大黄等的毒性证候以及毒性药效的相关性研究,用科学数据证明了“有故无殒”的中药毒性证候密切相关的中药毒性理论[6]。

1.4 中药配伍禁忌理论研究 在集成散在于历代的文献资料和现代科学研究的基础上深化研究,系统揭示了反药配伍禁忌的内涵及主要表现形式;反药配伍的稀疏关系、潜害特点,宜忌转化关系及开放性特点;提出配伍禁忌的规避及趋利避害的原则方法等,构建了基于“十八反”的现代中药配伍禁忌理论框架,丰富和发展了中药配伍禁忌理论[7]。

1.5 中药炮制研究 通过对传统炮制理论、炮制技术、炮制工艺与饮片质量标准等研究,初步建立了传统中药炮制传承体系、炮制技术创新发展体系、中药饮片生产和质量保障体系,基本满足了中医药事业对中药炮制技术、人才及产品的需要,为中药产业发展提供了支撑。

2 符合中药特点的药效物质、药理评价、药代过程、作用机制、安全性及临床评价研究方法学体系已经形成

2.1 中药分析方法和技术进步 中药所含的化学成分是产生药理活性的基础。对中药复杂成分的认知,需要分析技术和方法的进步。通过20年的发展,多维气/液相色谱、高分辨质谱、超导核磁共振等先进仪器设备和在线筛选、高通量/高内涵筛选、虚拟筛选、等效反馈筛选等活性筛选技术得到应用,成为解析中药的化学成分/有效成分(组分)的重要手段。针对如何快速、高效地从中药复杂体系中发现药效物质,研究人员创建了“谱效相关性筛选法”、“生物色谱法”、“成分敲入/敲出法”等新的研究方法与技术。特别是针对中药复方药效成分的整体研究难题,提出了“等效成分群”理论与方法,根据“从整体中解析部分,从部分回归整体”的研究理念,通过化学成分群定向敲除、活性反馈筛选、等效性评价等方法与技术,在中药复方全成分表征的基础上,采用逆向比较“成分群”敲除前后原方整体药效的变化,反推“候选成分群”对整体药效的贡献度,经过多轮等效反馈筛选,从中药复方的众多成分中发现能基本达到原复方药效的等效成分组合[8]。目前该理论和方法在中药经典名方研发中得到应用推广。

2.2 中药药效评价研究 现代检测手段的发展,使中药药效评价从整体动物病理形态、基本功能评价向细胞、分子水平的直观阐释发展,为从多层次、多环节、综合评价中药药效作用提供了支撑。整体与局部研究相结合、体外与体内相结合、体内过程与活性评价相结合成为中药药效研究的主要模式。近20年来,针对不同疾病、不同病理环节、不同靶点,建立了系列动物模型,包括各种自发性疾病模型、基因工程动物模型、药物诱导或手术动物模型、模式生物模型等,也包括各种人源、哺乳动物来源细胞模型,较好地应用与中药药效作用评价[9]。一系列新技术得到发展应用,包括数据挖掘技术、基于作用靶点的筛选和评价技术、基于内源性功能网络平衡评价技术、基于体液药理学研究方法评价技术(体液药理学,包括血液药理学、脑脊液药理学、组织液药理学等)等,成为中药药效研究的重要方法。

2.3 中药复杂成分体内过程研究 中药进入体内的吸收、分布、代谢、排泄规律一直是个难题,也是重大科学问题。针对中药多成分造成体内暴露和变化过程的复杂性,提出中药“药代标识物(PK Markers)”的概念,并创建了生物样品微量物质分析技术、中药体内代谢物富集和制备技术、“诊断离子桥联网络”、“相对暴露法”、“物质组代谢组关联网络”等中药复杂成分体内过程研究方法学体系[1011]。另一方面,针对一些“药效确切、机制不明”的中药,可通过分析内源性小分子物质群的改变等代谢组学研究手段来考察其药物机制和作用效果[12]。中药体内过程研究技术的进步,使体内过程的“黑箱”初步被打开。

《中药现代化二十年》编写组:中药科技发展20年概述(1996—2015年)

2.4 中药作用机制研究 应用现代分子生物学等研究手段,我国科学家不仅阐明了部分中药的作用机制,更基于中药“多组分、多靶点、多层次、多途径”的作用特点及中医药理论的“整体观、恒动观、辨证观”思想,将系统生物学、“组学”(基因组、转录组、蛋白质组、代谢组、表观遗传组等)、网络药理学等具有“整体性”、“动态性”的研究技术方法运用于中药作用机制的探索之中,取得了系列标准性成果[13]。例如,我国科研人员首次发现了三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)的分子机制[14],丰富了APL靶向治疗的理论,对于推动其他类型白血病和实体瘤的分子靶向治疗研究也具有十分重要的指导意义。

2.5 中药新药安全性评价规范化研究 原国家药品监督管理局(SFDA)1999年颁布《药品非临床研究质量管理规范,即GLP》(试行)(2003年正式实施),其后在2007年SFDA颁布的新药技术审评补充条例中明确规定中药新药1~5类的安全性评价研究必须在获得GLP认证资格的研究中心进行,这表明目前中药新药的安全性评价逐渐与国际规范接轨。对一些有毒中药的毒性成分、致毒机制、量毒关系、毒性分类、毒性预测等进行深入研究,搭建了关键技术平台,完善了中药安全性评价体系,对科学客观地评价中药安全性、促进合理使用中药起到了推动作用[15]。

2.6 中药临床疗效评价研究 近20年来,根据中医药的临床特点,借鉴国际上临床流行病学、循证医学以及新药临床研究管理规范等经验,中药临床疗效评价技术体系不断完善,逐步与国际接轨。从中医临床评价研究的特点出发,建立了包括伦理审查、机构设置、研究中心和研究者管理远程数据获取、试验药品管理、数据核查和动态管理、数据分析等技术平台,形成了“现场与远程交互的三期四查”质控方法,即临床研究早期、中期、结题前三期;内审、二级监查、三级稽查与四级视察相结合,引入第三方评价机制,大大提高了临床试验的质量。建立了临床科研信息共享系统,开展真实世界临床研究,催生了临床研究新范式的诞生,一种更加适合中医药临床特点的、临床科研一体化的临床研究模式已经在应运而生,使临床试验效率和质量得到提高[16]。

3 建成了中药产业发展的共性关键技术平台

3.1 中药制药技术发展 围绕着中药新药研发的各个关键环节,攻克了中药药效物质高效分离与鉴定技术、组分中药筛选与新药研发技术、中药超微粉碎技术、超临界萃取技术、真空带式干燥技术、高速滴丸技术、中药经皮给药技术、中药缓控释技术、中药生产过程控制技术等一批制约中药新药研发与现代化生产的共性关键技术,有力推动了中药新品种研发和中药大品种二次开发,培育了数十个年销售额过10亿的重大品种,产生了巨大的经济效益和社会效益。

3.2 技术平台建设 随着国家“重大新药创”制科技重大专项等项目的实施,建成了一批高水平的现代中药研究平台。如中药药效物质研究、中药药代动力学研究、中药安全性研究、组分中药研究、中药(网络)药理学研究、中药临床评价研究、中药新剂型研究、中药重金属和农药残留检测技术、中药制药过程控制技术、现代中药数字化提取技术等。一些技术研究平台成为国家重点实验室、国家工程研究中心、国际合作实验室、教育部重点实验室和国家中医药管理局重点实验室,研究平台标准化建设也逐步与国际接轨,对中药产业提质增效发挥了支撑作用[1]。

4 构建了符合中药特点的质量控制体系

4.1 中药质量标准研究 随着对中药药效物质及作用机制研究的不断深入,以及现代化分析检测仪器在中药质量研究中的应用,确保中药“安全、有效、质量均一”的质量评控体系已逐渐完善[17]:在安全性控制方面,对中药内源性有毒成分以及外源性有毒成分(农药及重金属残留、真菌毒素、二氧化硫残留等)建立了高效、灵敏的检测方法;在中药鉴定领域创建了基于ITS2的中药材DNA条形码鉴定方法,为中药材物种鉴定提供了基因鉴定方法体系[18];在有效性评价方面,从控制“单一成分”、“指标成分”过渡到“多成分”、“有效成分”、等效/主效成分;在质量均一性方面,建立了针对整体化学成分的指纹图谱一致性评价技术来评价产品批次之间均一性与稳定性。特别是针对中药质量评价中存在的“指标成分选不准、含量范围定不准、药效关联性不强”的短板,创新性提出“等效成分群理论”以及“以等效成分群为标示成分”等更加符合中药复杂成分特点的质量控制体系[19]。

4.2 《中国药典》收载的中药质量标准大幅度提升 构建了包含来源或制备方法、性状、专属性鉴别、安全性相关检查、浸出物检测、含量测定等项目的比较完善的标准体系,部分品种还建立了指纹图谱/特征图谱和多成分含量测定相结合的整体成分控制标准,使我国中药质量标准水平在很多方面达到国际领先水平。例如,《中国药典》2015年版一部收载中药2 158种,其中药材和饮片618种、植物油脂和提取物47种、成方制剂1 493种。无论是收载的品种,显微鉴别和TLC鉴别项目,HPLC含测项目及对照品、对照药材的数量均为国际植物药标准之最。新版药典还采用DNA分子鉴定法、生物效应评价法、LCMS联用法、指纹/特征图谱技术、一测多评法、薄层色谱生物自显影技术等新方法与新技术来解决行业难点问题,使得一大批中药标准已超越国际同类水平[20]。国家药典委员会、国家中医药管理局等相关部门积极推进中药标准的国际合作,我国学者也积极参加中药国际标准的制定,由中国科学家完成的丹参等9种药材27个标准已收入《美国药典》,中药质量标准研究有望实现“主导国际标准制定”的目标[21]。

5 中药国际化进程稳步推进

5.1 高水平论文显著增长 随着中药基础研究水平的不断提升,我国学者发表的中医药SCI论文从20年前不到100篇增加到每年超过3 000篇,增长了30余倍,占国际论文的比例约从5%增加到35%,增长了7倍,主导世界中医药研究。不仅SCI论文数量有了显著增长,而且越来越多的高水平研究成果发表在国际顶级杂志上。例如麻杏石甘汤加减银翘散的标准汤剂治疗甲型H1N1流感的研究结果在Annals of Internal Medicine上发表[22],芪苈强心胶囊治疗慢性心衰的临床研究结果在Journal of the American College of Cardiology上发表[23],复方黄黛片治疗急性早幼粒性白血病分子机制的研究论文在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America上发表[24]等。还有一批高水平研究在JACS, Nature communications, Lancet等期刊上发表,这些高水平研究成果不仅带动中医药研究水平的提高,也扩大了中医药在国际学术舞台上的影响力。

5.2 中成药海外注册研究进展 随着中药国际化的推进,一批临床疗效确切、安全性高的中药产品以药品身份开展国际注册研究。如复方丹参滴丸(胶囊)(T89)将完成Ⅲ期临床试验观察,血脂康胶囊、扶正化瘀片、康莱特注射剂、桂枝茯苓胶囊也已完成Ⅱ期临床试验。还有一批中成药在俄罗斯、澳大利亚及东南亚国家注册销售。地奥心血康、丹参胶囊在荷兰通过传统药物注册获准上市,成为欧盟成员国以外获得市场准入的植物药先行者。

6 结论

近几十年医学发展理念发生了深刻变革,许多与中医药理念相一致。可见中医药学虽然古老,但其防病治病理念符合先进医学的发展方向,现代生命科学所遇到的诸多困难和挑战,将从中医药中找到解决的思路和方法[24]。持续推进中医药现代化、国际化的发展战略,发挥中医药在维护人类健康方面的特色与优势,是应对当今社会慢性病、复杂性疾病挑战的必然选择,是实现我国在医学科学研究领域从跟跑、并跑到领跑的必然选择,也是中医药健康服务业可持续发展的必然选择。

在中药现代化实施20年进程中,中医药科技工作者承担起了传承与创新发展的重任,开展了大量基础性和创新性的工作,取得了一批突出成就。但是,中医药的发展还有诸多问题亟待解决,中医药现代化研究还需要不断深化,现代化、国际化战略还需要持续推进。下一阶段,中药科学研究要坚持传承与创新并重,坚持创新驱动,在继承中医药的原创思维,保持中医药优势的基础上,充分利用先进技术方法挖掘中医药的科学内涵,催生新的科学发现和新的技术突破,彰显出中医药原创思维的现代科学价值。下一阶段,要坚持多学科结合、产学研结合,更加注重学科主导性发展和全球引领性发展。对中医药现代化研究进行更前瞻的思考和全球范围的布局谋划,以世界领先、国际一流为目标定位,主动发起以我为主的国际科技合作计划,主导国际中医药相关标准制定,大力开拓中医药领域科技合作的深度和广度,探索构建国际产学研合作平台和网络,为引领未来新医药学的形成做出原创性的贡献。

[参考文献]

[1] 张伯礼,张俊华. 中医药现代化研究20年回顾与展望[J]. 中国中药杂志,2015, 40(17):3331.

[2] 国家科学技术奖励工资办公室. 国家科学技术奖获奖[EB/OL]. [20161030]. http://www. nosta. gov. cn/web/index. aspx.

[3] 匡海学, 程伟. 中药性味的可拆分性、可组合性研究——中药性昧理论新假说与研究方法的探索[J]. 世界科学技术——中医药现代化, 2009, 11(6):768.

[4] 张伯礼,王永炎. 方剂关键科学问题的基础研究——以组分配伍研制现代中药 [J]. 中国天然药物, 2005, 3(5):175.

[5] 赵军宁, 杨明, 陈易新, 等. 中药毒性理论在我国的形成与创新发展[J]. 中国中药杂志,2010, 35(7):922.

[6] Wang J B, Zhao H P, Zhao Y L, et al. Hepatotoxicity or hepatoprotection? Pattern recognition for the paradoxical effect of the Chinese herb Rheum palmatum L. in treating rat liver injury [J]. PLoS ONE, 2011, 6(9):e24498.

[7] 段金廒, 张伯礼,范欣生,等. 中药配伍禁忌研究思路与技术体系框架[J]. 世界科学技术——中医药现代化, 2012, 14(3):1537.

[8] Liu P, Yang H, Fang L, et al. Bioactive equivalence of combinatorial components identified in screening of an herbal medicine [J]. Pharm Res, 2014, 31:1788.

[9] 刘建勋, 任钧国. 源于中医临床的中药复方功效的现代研究思路与方法[J]. 世界科学技术——中医药现代化, 2015, 17(7):1372.

[10] 郝海平, 郑超湳, 王广基. 多组分、多靶点中药整体药代动力学研究的思考与探索[J]. 药学学报, 2009,44 (3):270.

[11] Yu K, Chen F, Li C. Absorption, disposition, and pharmacokinetics of saponins from Chinese medicinal herbs:what do we know and what do we need to know more? [J]. Curr Drug Metab, 2012, 13(5):577.

[12] 王喜军. 中药药效物质基础研究的系统方法学——中医方证代谢组学[J]. 中国中药杂志,2015, 40(1):13.

[13] 张伯礼. 系统生物学将推动中药复杂体系的深入研究[J]. 中国天然药物, 2009, 7(4):241.

[14] Zhang X W, Yan X J, Zhou Z R, et al. Arsenic trioxide controls the fate of the PMLRARα oncoprotein by directly binding PML[J]. Science, 2010, 328:240.

[15] 高月,马增春,张伯礼. 中药大品种二次开发的安全性关注及再评价意义[J]. 中国中药杂志, 2012, 37(1):1.

[16] 刘保延. 真实世界的中医临床科研范式 [J]. 中医杂志, 2013, 54(6):451.

[17] 钱忠直. 建立符合中医药特点的中药质量标准——解读2010年版《中国药典》[J]. 中国中药杂志,2010, 35(16):2048.

[18] Chen S L, Pang X H, Song J Y,et al . A renaissance in herbal medicine identification from morphology to DNA[J]. Biotechnol Adv, 2014,32(7):1237.

[19] 杨华,齐炼文,李会军,等. 以“等效成分群”为标示量的中药质量控制体系的构建[J]. 世界科学技术——中医药现代化, 2014, 16(3):510.

[20] 石上梅. 逐步完善中药质量标准体系和质量控制模式——解读2015 年版《中国药典》(一部) [J]. 中国药学杂志, 2015, 50(20):1752.

[21] 吴婉莹,果德安. 中药国际质量标准体系构建的几点思考[J]. 世界科学技术——中医药现代化, 2014, 16(3):496.

[22] Wang C, Cao B, Liu Q Q, et al. Oseltamivir compared with the Chinese traditional therapy maxingshiganyinqiaosan in the treatment of H1N1 influenza:a randomized trial[J]. Ann Intern Med, 2011, 155(4):217.

[23] Li X, Zhang J, Huang J, et al. A multicenter, randomized, doubleblind, parallelgroup, placebocontrolled study of the effects of Qili Qiangxin capsules in patients with chronic heart failure[J]. J Am Coll Cardiol, 2013, 62(12):1065.

[24] Wang L, Zhou G B, Liu P, et al. Dissection of mechanisms of Chinese medicinal formula realgarindigo naturalis as an effective treatment for promyelocytic leukemia [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2008, 105(12):4826.

[25] 张伯礼. 面向未来:世界需要中医药[J]. 医学争鸣,2016, 7(1):1.

[责任编辑 丁广治]

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