九院士两药学专家联合建议开展中药代谢组学研究

中医药现代化的重要途径

中医药学有着悠久的历史，在我国医药卫生事业中占有十分重要的位置。中药产业是我国医药卫生领域的重要产业，对提高我国广大人民的健康水平作出了重大贡献，在国际上的地位也在不断提高。为加快中医药的发展，国家提出了使用现代科学技术来研究中药作用的物质学基础、质量控制和中药的安全性等事关中医药事业健康发展的重大课题。

这份题为《关于开展中药代谢组学研究的建议》（下简称为《建议》）由天津药物研究院刘昌孝院士、中国中医科学院王永炎院士、天津中医药大学张伯礼院士、天津中医药大学石学敏院士、上海中医药大学陈凯先院士、上海中医药大学胡之璧院士、中国科学院上海生物技术中心杨胜利院士、中国医学科学院药用植物研究所肖培根院士、中国中医科学院西苑医院李连达院士，以及中国科学院大连化学物理研究所许国旺和中国药科大学王广基研究员共同联合撰写。

刘昌孝等在《建议》中说，代谢组学是一门新兴的学科，它的核心思想是研究外源性物质对生物体产生的整体效应,并以生物体内物质分子的整体作为对象,研究药物对机体所形成的代谢组的系统作用。与其他组学相比较，代谢组学研究的对象是基因和蛋白作用的最终产物，更能反映生物体对药物的最终响应。因此，代谢组学的研究方法与中医治疗疾病的整体观念是相一致的。从这个意义来看，运用代谢组学研究中药，对认识中药的药效作用和产生毒副作用的物质基础，乃至在治病中正确用药,都具有重要的科学意义、社会效益和经济效益，开展中药代谢组学研究是中医药现代化的重要途径。

专家们认为，运用具有反映整体思想的、先进的代谢组学方法来研究中药，对搞清中药的物质基础、作用机理、作用靶标、药效作用、组方依据、配伍规律和毒副作用以及对中药种质资源等进行的研究都是十分必要的，它有可能使有着几千年历史的、以经验为基础的中药治病向以科学的方法和标准为基础的现代化的中药治病转变，从而对中医药事业的长远和健康发展产生十分深远的积极作用。建议国家尽快启动基于代谢组学的中药现代化研究。

代谢组学研究方兴未艾

代谢组学是后基因时代的新兴科学，可用于药物毒性的活体早期测试、先导化合物的选择和动物模型活体药效筛选；在药物的开发阶段，可以用于寻找和研究新药的预临床和临床安全性、药效的生物标记物和作用机理，评价动物模型和人类疾病模式的一致性等。

近年来，国外多家医药公司和英国帝国理工学院联合开展了应用代谢组学方法评价药物毒性的研究计划。研究人员应用代谢组学方法，对实验对象中代谢物的病理和生化变化进行详细的多维描述，找寻各类组合生物标记物，建立了“有毒药物”作用后代谢产物的NMR谱图数据库，开发了毒性预测的专家系统。目前，第一期计划已经完成，第二期计划也已启动。美国食品医药管理局（FDA）也启动了类似的计划，开展植物药的安全性研究和药物毒性的评价，荷兰还成立了专门针对中药的代谢组学研究中心。这些研究工作为确定药物的安全性和评价风险发挥了重要的作用。

代谢组学研究也在我国多家研究院所引起了极大的重视。中国科学院大连化学物理研究所、中国药科大学、军事医学科学院、上海交通大学、天津药物研究院等单位都开展了相关的研究，利用代谢组学方法开展了中药资源、中药复方作用机理和安全性等方面的研究，并获得可喜的发展。

为中药安全性评价提供科学依据

复方中药是中国医药学的精髓和宝贵财富，对其进行系统的科学研究对于继承和发展中医药，并赢得全世界的认同，具有十分重要的意义。复方中药的药味多、成分复杂，加上辨证施治的用药原则，使组方差异较大，而且一些中药在使用时还具有毒副作用，为中药配伍研究带来巨大困难。因此，亟待开发一套客观、全面的评价体系和手段，用于保证中药组方的科学性。专家们建议：运用机体对药物作用的整体效应进行代谢组学研究，系统地研究现有方剂配伍对人体的影响及毒性作用的靶器官和标志物，研究成果将为具有毒副作用的复方中药使用提供科学依据。

《建议》认为，目前已经发现许多常用中药可能具有毒性，有的中药还用于多个常用的古方中，且这些中药在临床上一直占有重要地位。鉴于目前国内中医药行业的发展和现实可能性，应当基于代谢组学分析，对在临床上和食品保健品行业中比较常用的以及濒临灭绝和亟须寻找替代资源的单味中药进行安全性评价研究，并将传统上分为上品、中品和下品的3类中药重新进行科学评价，由此逐步形成中药安全性的评判标准。开展上述研究，将为进一步对中药利用复方进行“减毒增效”的机理研究打下基础。

中药今天之所以难以走向世界的主要原因之一，是目前尚无法提供客观科学的药理学和药效的依据来评价单味中药安全性。鉴于目前部分中药资源短缺甚至濒临灭绝的迫在眉睫的现实，专家们建议，亟待尽快抓紧时间，及时对中药的药理、药效、毒副作用作出系统的评价，为用药安全和寻找替代资源提供依据。

为中药资源永续利用提供保障

我国有药用植物近12000种，中药资源在不到20年的时间里已经锐减至6000余种,400种常用药材中有20%以上已处于短缺状态。市场上的“道地药材”多是“有其名、无其实”,还有相当一部分中药材由野生型改为人工繁育后，其产品质量发生了量或质的改变。为确保中药资源的数量和质量，国家建立了数百个中药材规范化种植基地,但其质量控制缺乏科学的手段。开展对濒危和紧缺中药种质资源的修复和再生以及防止流失、退化和灭绝的研究刻不容缓。

专家们认为，生物的个体特征除决定于先天遗传因素外，还要受其存在环境的诸多影响，这些内外因素决定了生物个体的总体特征--代谢表型。对植物药野生株和人工繁育株的代谢表型、在不同外界环境影响下的活性化合物代谢途径和相关代谢网络进行系统的研究，将有利于解决遗传育种和品质改良中的效率低下、目标模糊等问题。应用代谢组学技术研究中药种质资源代谢表型，将为中药资源的可持续发展和利用提供科学依据和保障。

根据研究对象和目的的不同，代谢组学分为4个研究层次：代谢靶标分析、代谢轮廓分析、代谢指纹分析和代谢物组分析。目前我国已基本具备应用代谢组学开展中药相关问题研究的基本条件，已经建立了用于代谢组学研究的基于NMR和色谱-质谱联用技术的技术平台，拥有对微量化合物和代谢产物进行结构鉴定和分析的能力，开展了使用化学计量学和生物信息学方法解决代谢组学问题的研究，配置了进行代谢组学研究所需要的基本仪器设备。这些基础条件都为开展基于代谢组学的中药现代化研究、进行国内外同行间的合作交流提供了良好的基础。但专家们在《建议》中指出，目前我国的分析技术还达不到进行所有代谢产物同时分析的要求，因此亟须建立起先进的代谢组学研究技术平台。