高通量药物筛选

本文作者：王凯，珀金埃尔默自动化整合产品专家新冠疫情的爆发，加速了世界各国生命科学的研究进程，而自动化、数字化、AI等技术的突破，为药物研发开辟了新的可能。一直以来，药物研发与开发都是一个复杂与漫长的过程，需要经历多年、高达数十亿美金的投入。而从海量的化合物中筛选出Hit，从Hit到Lead这一过程对于药物研发特别是小分子药物研发至关重要。研究者们一直在优化和改进筛选方法，这其中，高通量药物筛选（High-throughput screening，HTS）作为快速发现新的Lead的必经之路，是当今小分子药物研发的首选。随着技术的进步，市场上的高通量筛选系统也在不断挑战通量和速度的极限。珀金埃尔默（PerkinElmer）在生命科学领域深耕多年，致力于为生命科学和药物研发提供多维度的支持，全球排名*前50的制药企业中有47家与珀金埃尔默开展合作。针对高通量药物筛选，PerkinElmer也有其独特的优势，凭借在药物研发领域的积淀和强大的自动化整合优势，PerkinElmer已为全球众多药物研发机构提供了定制化的全自动高通量药物筛选解决方案，助力药物研发进程的提速。高通量药物筛选以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微板形式作为实验工具载体，通过自动化操作系统，以灵敏快速的检测仪器采集实验结果数据，并通过计算机对实验数据进行分析处理，可以同一时间对数以千万的样品进行检测，从而快速、有效地加速整个药物早期研发流程。 在中国，PerkinElmer已为超过25个用户提供自动化高通量筛选解决方案，应用于各类基于靶点与表型的高通量药物筛选，包括制药研发与CRO公司，高校与研究所等科研单位以及新型生物技术公司等。 随着科技的发展，越来越多的高校与研究所开始注重基础学科转化，其中以药物研发的发展最为迅速，中草药学与中医药学也已被纳入国家重点发展方向，因此多个药科或医科大学开始建立起小分子化合物库，与此同时，合成生物学的发展也在加速天然化合物的积累。为尽快开发出各类疾病靶点的药物，不同研究单位之间的合作更为广泛。这些都加大了对高通量筛选的需求。而新冠疫情的爆发，更是让人们对药物研发的速度有了前所未有的期待。 为尽快筛选和发现有效的Hit，传统的手工或单台设备已满足不了通量需求，亟需引进自动化高通量的筛选系统。在PerkinElmer的客户中有多家顶尖高校，其中包括中国药科大学和天津医科大学。PerkinElmer依靠在药物研发与自动化整合领域的经验， 为这两所知名高校设计和搭建了explorer G3自动化高通量筛选系统。该系统整合了JANUS G3液体工作站，Envision多标记检测系统，Opera Phenix Plus高内涵系统，组合自动化细胞培养箱，储板栈，封膜与撕膜机等自动化设备；利用PerkinElmer高通量筛选试剂盒，开发和建立了多种Biochemical和Cell-based assay，用于客户基于靶点和表型的高通量药物筛选。 在天津医科大学，该自动化系统在三个月内帮助研究人员在十五万个化合物中，完成十几个靶点的筛选。系统涵盖的自动化一站式的数据分析和报告导出，为实验数据信息化打下基础。在中国药科大学， explorer G3高通量筛选系统也为科研人员的化合物筛选起到关键作用，为相关学术论文提供重要的数据补充。此外，explorer G3也是学校正在打造的新药筛选服务平台的一部分，帮助学校与南京当地的生命科学园区企业开展深入合作，加速药物研发进程。85年来，珀金埃尔默始终致力于以创新的技术助力人类健康的改善，通过提供强大的仪器、试剂、检测方法、自动化和信息化技术，帮助科学家们更好地专注于科研，加快创新突破的步伐。*根据2020年销售收入排名

药物筛选是新药研发的关键步骤，而随着基因组学、蛋白质组学、代谢组学、组合化学等学科的发展，药物分子库在不断扩大，药物作用靶点也越来越多，这使得药物发现的范围逐渐扩大，药物筛选的工作量急剧增加。因此，高通量筛选（High-throughput screening,HTS）技术应运而生。为帮助用户及时了解高通量药物筛选创新技术以及在药物研发中的应用进展，仪器信息网将于2024年6月21日举办“第二届创新高通量药物筛选技术与应用”网络主题研讨会，特邀10位专家围绕高通量药物筛选模型建立、候选药物发现，以及FRET、AlphaScreen、高内涵成像、全自动膜片钳、表面增强拉曼光谱（SERScreen）等创新技术分享和前沿应用展开探讨交流，欢迎大家踊跃报名！报名链接：https://insevent.instrument.com.cn/t/XXo (点击报名)点击图片报名 会议日程 “第二届创新高通量药物筛选技术与应用”网络主题研讨会日程（更新中）2024年6月21日报告时间报告主题专家单位09:30-10:00高通量靶向药物筛选及“以药寻靶”空间转录组技术的应用梁重阳吉林大学药学院 教授10:00-10:30安捷伦自动化高通量质谱平台及其在新药研发中的应用孙秀红安捷伦科技（中国）有限公司 液质产品工程师10:30-11:00新冠病毒主蛋白酶抑制剂高通量筛选技术平台的建立与应用陈云雨皖南医学院 副教授11:00-11:30YAP出入核调控因子及靶向小分子的高通量筛选汤扬同济大学附属第十人民医院 研究员11:30-12:00降尿酸药物筛选方法进展与候选药物的发现展鹏山东大学药学院 教授12:00-13:30午休时间13:30-14:00高通量全自动膜片钳技术在离子通道药物筛选中的应用胡吉英深圳湾实验室 药物发现平台主管/工程师14:00-14:30离子通道研究技术及其在药物研发中的应用段桂芳北京大学药学院 助理研究员14:30-15:00基于AI辅助高内涵筛选的心肌保护天然化合物发现及机制研究赵璐浙江大学药学院 副教授15:00-15:30高内涵3D成像技术对类器官的分析及应用王娅中国科学院生物物理研究所 高级技术主管/高级工程师15:30-16:00待定李翔山东大学 副教授报告嘉宾报告人：梁重阳 吉林大学教授报告题目：《高通量靶向药物筛选及“以药寻靶”空间转录组技术的应用》 个人简介：1.工作经历及兼职：吉林大学 药学院 | 教授 博士生导师长春百克生物科技股份公司科学顾问2.研发领域：&bull 抗感染、抗肿瘤药研发、肿瘤诊断技术及试剂的研究研发生物一类创新药制剂——吉芝元注射液，完成向美国FDA和中国NMPA的Pre-IND和IND申报，并获批中美临床试验；致力于将电化学、SERS等生物芯片细胞生物学研究和POCT伴随诊断的应用，已完成可用于淋巴瘤单碱基突变诊断的CRISPR-PAA芯片，已受到国内外多家企业关注，并发表多篇学术论文。&bull 光谱学在生物学方面的应用研究致力于将表面增强拉曼光谱技术（SERS）应用于生物学领域，尤其是药物高通量筛选领域。近年来利用SERS研究细胞器功能、分析细胞表面糖链和检测肿瘤标志物等，同时应用SERS技术对PARP1抑制剂、KRAS 4B抑制剂等进行药物活性筛选，发表相关学术论文20余篇，获得包括国家自然科学基金项目等多项支持，并完成成果转化。&bull 单细胞测序和空间转录组新技术平台的研究致力于超微量打印和图案印刷技术在空间转录组技术发展中的应用，研究工作目前已获得国内单细胞测序龙头企业和自然基金的支持。报告人：陈云雨 皖南医学院副教授报告题目：《新冠病毒主蛋白酶抑制剂高通量筛选技术平台的建立与应用》个人简介：陈云雨，皖南医学院副教授、硕士生导师、安徽省优秀青年研究生导师获得者、皖南医学院第四批学术和技术带头人后备人选。2015年7月毕业于北京协和医学院（清华大学医学部）微生物与生化药学系，获医学博士学位，主要从事抗病毒药物药理学研究。自新冠疫情暴发以来，研究团队针对新冠病毒主蛋白酶抑制剂高效筛选中的关键技术问题，首次建立了以荧光偏振高通量筛选模型为核心的系统性筛选与评价方法，并发现了若干天然产物来源的新型先导化合物。以通信作者在PNAS、Antimicrobial Agents and Chemotherapy、Journal of Medical Virology、International Journal of Antimicrobial Agents、Cell & Bioscience、Phytotherapy Research、STAR Protocols和Virology等杂志发表40余篇研究论文，已指导4位硕士研究生荣获国家奖学金。现任中国药理学会化疗药理专业委员会第十届青年委员和《中国现代应用药学》第九届编委会青年编委。报告人：汤扬 同济大学附属第十人民医院研究员报告题目：《YAP出入核调控因子及靶向小分子的高通量筛选》个人简介：汤扬，同济大学高等研究院研究员。2019年毕业于中国科学院大学上海生物化学与细胞生物学研究所，获得博士学位；博士后加入同济大学附属第十人民医院；现为同济大学高等研究院研究员。研究方向为胃肠道癌症发生机制及精准靶向治疗策略研发，聚焦胃肠道肿瘤发生及Hippo信号通路的分子机制研究，长期基于Hippo信号通路发现新的胃癌诊疗靶标，主要从细胞信号转导、细胞间通讯角度揭示胃肠道癌症发生的病理机制，发现新靶点，针对性研发胃肠道癌症靶向干预策略，设计、评估并优化靶向药物的抗肿瘤效果。前期在Cancer Cell、EMBO J、Journal of Experimental Medicine、Cell Discovery等国际高水平SCI期刊上发表研究成果18篇，获批药物发明专利3项；主持包括国家基金委青年基金及面上项目、上海市科委自然科学面上项目等各类科研项目共计7项，入选上海市青年科技启明星；受邀参与编写《高通量筛选技术实验手册》。报告人：展鹏 山东大学药学院教授报告题目：《降尿酸药物筛选方法进展与候选药物的发现》个人简介：展鹏，山东大学教授，博导。教育部青年长江学者、山东省杰青、山东大学杰出中青年学者、基金委创新群体项目骨干；主持科技部重点研发计划、NSFC面上项目、国际（地区）合作、山东省重大科技创新工程等10余项课题。长期从事抗痛风及抗病毒药物研发，共同研发的四类候选药物已转化（两项获临床试验批件）。成果在Chem Soc Rev、J Med Chem、J Med Virol、Elife、Signal Transduct Target Ther、Acta Pharm Sin B等重要期刊发表文章100余篇，多篇为ESI高被引或封面论文，H指数为49；授权专利20余项；主编中英文专著2部，参编专著及教材8部。担任药物化学国际顶尖期刊J Med Chem编委，Acta Pharm Sin B等10余个期刊的（青年）编委；客座主持专刊10余次。获中国药学会青年药物化学奖。入选全球前2%科学家榜单及“全球顶尖前10万科学家”榜单；入选全国药学专家学术影响力百强。报告人：胡吉英 深圳湾实验室药物发现平台主管/工程师报告题目：《高通量全自动膜片钳技术在离子通道药物筛选中的应用》个人简介：胡吉英，博士，深圳湾实验室生物医学实验技术中心药物发现平台主管，负责受体靶向药物筛选、高通量筛选、亲和力筛选等技术体系建设和实验方案开发，为相关科研与转化项目提供技术支持服务。报告人：段桂芳 北京大学药学院助理研究员报告题目：《离子通道研究技术及其在药物研发中的应用》个人简介：段桂芳，博士，2019年于南京大学获得生物学博士学位。2019年8月起在天然药物及仿生药物全国重点实验室药理学平台工作。目前主要负责药理学平台的建设管理、技术服务和新方法新应用开发。擅长利用膜片钳技术、钙成像技术、离子流技术、高内涵成像分析等分子细胞生物学技术进行药物的高通量筛选、药效评价及机制研究。利用上述经验，为校内外多家科研单位及企业提供技术支持，辅助课题组发表多篇论文在Nat. Commun. 、J. Med. Chem. 等国际一流期刊上。近五年内以第一/共一作者在Nat. Commun.、J. Biol. Chem.等国际著名期刊发表文章多篇。参与多项国家自然科学基金项目，主持国家自然科学基金青年项目1项，主持国重技术类攻关开放课题1项。报告人：赵璐 浙江大学药学院副教授报告题目：《基于AI辅助高内涵筛选的心肌保护天然化合物发现及机制研究》个人简介：赵璐博士，浙江大学药学院药物信息学研究所副教授、博士生导师、浙江大学“求是青年学者”，博士毕业于美国耶鲁大学医学院，现为浙江大学中药科学与工程学系模式生物平台负责人，研究方向为使用斑马鱼、细胞等疾病模型进行中药药效物质研究。获浙江省杰出青年科学基金支持，主持国家自然科学基金项目2 项，浙江省自然科学基金项目2 项，研究成果获省科技进步奖一等奖1项，教育部自然科学二等奖1 项。以第一或通讯作者发表PNAS, Engineering等学术论文21篇，被Nature、Lancet等期刊引用1300 余次。报告人：王娅 中国科学院生物物理研究所高级技术主管/高级工程师报告题目：《高内涵3D成像技术对类器官的分析及应用》个人简介：本人自2006年毕业于天津大学精密仪器与光电子工程学院，获得生物医学工程专业硕士学位后，一直从事高通量筛选大型仪器设备的技术支持工作，在科研支撑和测试服务方面受到广大用户的好评。作为结构与功能分析技术实验室的高级技术主管，主要负责两个方向的技术支撑服务：（1） 高通量蛋白晶体筛选，包括2台蛋白结晶点样工作站（Mosquito）、1台全自动晶体培养及观察系统（Rock Imager 1000）和1台紫外荧光晶体成像分析系统（UVEX）；（2）高通量高内涵成像与分析平台的技术支撑和测试服务，包括1台高内涵激光共聚焦成像分析系统（Opera Phenix）、2台微孔板多功能光谱检测仪（VF和EnVision）、1台液体处理工作站（Fxp）以及化合物库、siRNA文库两个库的日常管理。科研用户们基于本人负责的设备的支撑服务取得了诸多重要的研究成果并给予致谢，这些成果发表在： Nature Cell Biology、Cell Research、PNAS、Cell Calcium、Immunity等国际一流学术期刊上，其中SCI收录文章30余篇，累计影响因子超过200。获2021年度生物物理研究所风采女性岗位“四季花开”；获中国科学院2022年院所两级公共技术服务优秀个人荣誉称号；2019-2022连续四年年获得生物物理研究所优秀党员称号。获中关村国基条件科技资源共享服务创新联盟2023年度突出贡献个人奖。报告人：李翔 山东大学药学院副教授报告题目：《待定》个人简介：待定报告人：孙秀红 安捷伦科技（中国）有限公司液质产品工程师报告题目：《安捷伦自动化高通量质谱平台及其在新药研发中的应用》个人简介：孙秀红，安捷伦质谱产品工程师，毕业于中国药科大学，熟悉液质联用技术在组学、药物研发、中药分析等领域的分析应用。会议赞助会议内容及报告赞助:仪器信息网 赵编辑：13331136682，zhaoyw@instrument.com.cn 扫码加入HTS技术交流群（发送备注姓名+单位+职位）扫码直达报名页面温馨提示：1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。附上届会议页面：2023年“第一届创新高通量药物筛选技术与应用”网络主题研讨会（点击查看）

演讲嘉宾：于海波 Ph.D. 研究员北京协和医学院中国医学科学院药物研究所嘉宾介绍：2005年 中国协和医科大学博士学位2008年-2013年 美国约翰霍普金斯大学医学院神经科学系、离子通道中心进行博士后研究2014年-至今 北京协和医学院药物研究所担任课题组长，研究员。承担国家自然科学基金青年项目和面上项目，目前主要从事以离子通道为靶点的高通量药物筛选、药物发现和分子调控机制研究。讲座时间：2016年12月20日周二 10:00报名参加，好礼相送http://go.moleculardevices.com/l/83942/2016-11-15/6hylg2?cmp=70170000000vAjo讲座介绍：离子通道是一类非常重要的跨膜蛋白，400多个离子通道基因被克隆鉴定。大约90多种离子通道基因突变可导致离子通道疾病的发生。离子通道已经跃居为仅次于GPCR的第二大药物靶点。长期以来，由于其结构和功能的多样性，导致了离子通道药物评价方法的高挑战性，而手动膜片钳技术要求高、通量低，限制了药物发展的速度。过去10年来，离子通道HTS仪器和多种离子通道检测方法的发明问世，已经显著促进了离子通道药物研究的发展。本讲堂将主要介绍离子通道为靶点的高通量筛选的建立以及应用。