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6前沿FRONTIER
2018年2月22日星期四Tel：（010）62580722
只有真正了解和利用基因分析和测序技术，并且知道癌症的根本原因，从分子层面研究其根源才能找到合适的治疗方法，这是精准医疗的原理，由此生产高效的靶向药物。
随着基因密码一步步被解读，除癌症之外，也有很多血液、消化以及代谢系统疾病的患者通过个性化治疗取得疗效，但个人免疫系统和神经系统疾病仍是难以攻克的领域。
基因科技让给药更精准 ■本报记者贡晓丽 “一位在4岁时患上某种癌症的小孩，按照传统的治疗方法预测，她只有15%的可能性再活上两年，但是利用新的精准治疗技术，这位患者现在已经从医科大学毕业，成为了一名合格的医生，在照顾别的病人。
”在全球新兴科技峰会一场以医疗与生物技术新前沿为主题的论坛上，风投公司ThirdRockVentures合伙人亚历克西斯·波里希说，精准医疗技术未来会让人们活得更久、更健康。
要实现以上目标，就需要寻找合适的药物、合理的治疗时间和对应的患者。
但奕真生物共同创始人及亚洲区总裁赵奕宁认为，早期疾病诊断以及早期临床实验同样关键。
“我们要建立一种全局观念，从诊断开始，然后收集大数据，从大数据再转换成数据挖掘和早期目标发现。
” 精准给药仍难攻克 癌症是一种基因疾病，有些癌症通过基因测序能够获得治疗的方法。
目前，有很多机构在为患者了解癌症基因，提供专业的治疗方案。
“甚至已经有机构针对基因突变设计治疗药物。
”波里希介绍，2017年已经研发出一种专门药物治疗异柠檬酸脱氢（IDH）突变。
在一份行业研究报告中，记者了解到，上述药物（IDHIFA）已于去年8月1日获美国食品药品监督管理局批准上市，用于治疗携带IDH2基因突变的成人复发或难治性急性髓细胞性白血病。
专家们的共识是，只有真正了解和利用基因分析和测序技术，并且知道癌症的根本原因，从分子层面研究其根源才能找到合适的治疗方法，这是精准医疗的原理，由此生产高效的靶向药物。
“但是，要在正确的治疗时间内给患者施以合适的药物，并不容易。
”波里希坦言，癌症治疗要如何发展、下一代癌症治疗中会产生哪些药物，都未可知。
随着基因密码一步步被解读，除癌症之外，也有很多血液、消化以及代谢系统疾病的患者通过个性化治疗取得疗效，但个人免疫系统和神经系统疾病仍是难以攻克的领域。
“我们还不了解神经系统，比如哪些是最 在精准医疗模式下可以找到新的给药方式 严重的疾病种类，尤其是那些随着年龄的增长比较晚出现征兆的疾病。
”波里希说，“而免疫系统疾病和肿瘤息息相关，当人体的免疫系统提高的时候，可以自动地治疗很多肿瘤疾病，但问题是，为什么患者的免疫系统会出现问题，背后的机理尚不明确。
” “现在我们还不能了解什么样的药物真正有效，要了解药物的复杂性，就必须提高数字医疗的精准度来了解更多的信息。
”波里希表示，而患者的复杂性则需要深入了解患者的整个基因体系。
寻找新的给药方式 现阶段，药物和基因治疗如何满足未来的需求？当人们找到靶点之后，该怎样从分子层面来用药？这些都是困扰医药界的难题。
“一般蛋白质分子在身体里呈现的结构是不同的。
”波里希解释说，“蛋白质分子是动态 图片来源：百度图片 变化和移动的，随着体温的变化会不断地转变形态，以我们现在的工具和知识，还不足以真正观察到体内蛋白质的活动，所以我们只能截取部分片段。
” “我们需要专业的芯片来模拟和分析蛋白质分子。
”波里希介绍RELX公司打造的超级计算机时说，“这样的计算能力能够解析蛋白质。
” 在模拟蛋白质的活动过程中，电脑可能会提供很多种解决方案，一些可能是对的，但有一些可能是错的。
“RELX公司使用了先进的计算技术，优势在于其计算能力可能要比其他医药产业的总和还多，这些运算可以在云上进行。
”但波里希同时提出其存在的两个问题：一是在云端无法进行大规模、长时间的持续运算；二是该模拟需要每天持续运算获得信息，云端存储仍存在一定困难。
“过去几十年中很多疾病有很多靶向区，我们无法找到它们，因此没有办法很好地进行 给药，但是现在随着生命科学以及生物技术的发展，情况有了很大的改善。
”波里希说，“在新模式下，我们可以找到新的给药方式，把对的药在合适的时间给到合适的病人。
” 后续服务仍有大量工作 基因测序技术的进步能够提高疾病的治愈率，同时普通消费者对基因检测项目的尝试也能促进基因数据库的完备。
不过DNA的数据只有在收集完成之后，才能够分为测序组和非测序组。
致力于全基因组检测的奕真生物收集每例基因组数据就达到30亿个碱基对以上。
“全面覆盖到基因组数据，这些数据才可以用于疾病诊疗。
”赵奕宁表示。
基因检测不只是检测，还有很多关键的节点，特别是数据解读等后续服务，仍有大量工作要做。
“效率如何提高，数据如何精准，消费者、患者和医生如何真正理解这份报告，都需要大量投入。
”赵奕宁表示，“中国基因测序市场空间巨大，但有待进一步深入收集全基因数据和精准收集相应患者数据，并通过机器学习和人工智能对庞大的基因数据进行分析。
” 此外，以创新的理念和技术来观测微生物组的状态，开发出新的药物，这种方法是一个重要的机会———不仅可以治愈人类的疾病，还可以治疗其他生物体的疾病，因为微生物组在自然界中普遍存在。
FlagshipPioneerig风险投资公司合伙人大卫·贝瑞举例说，当一个人去到从没有去过的城市，他体内的微生物组的数量与种类在一周之内并不会有很大变化，但他的免疫细胞数量会有所提升。
然而，植物没有免疫细胞，对于植物来说，移植到外地可能就会导致疾病。
“我们可以通过对微生物组的理解，如在不同的环境中会发生什么样的变化，找到相应的解决方案来帮助这些植物保持健康。
”贝瑞介绍Agios公司时说，该公司针对一些农作物，如玉米、小麦等植物进行研究，来开发药物和治疗方案，并且实验对象的产量在一年时间里有了大幅度增加，“生物技术领域是可以包括多种物种的，这超出了想象”。
前沿点击 以前，传统的癌细胞研究只能在皮氏培养皿和显微镜载玻片中进行。
而现在，研究人员开发了一个新的三维模型，这个模型可模拟更为接近于人体的环境，从而分析癌细胞的复杂性。
近日，美国卡内基梅隆大学机械工程 新型 3D 教授菲利普·勒迪克和博士生詹姆斯·李万 及美国匹兹堡大学乳腺癌研究员卡罗拉· 诺伊曼博士合作，开发了一个面向患者的 模型。
科学家可以使用这个模型更好地理解并最终终止癌细胞的迁移。
该研究组的研究论文已发表在《科学报告》上。
不同于传统在塑料培养皿中进行的癌细胞分析，研究小组建立了一个能更精确地反映生物体生理条件的三维模型。
借助这个模型，科学家们可以在与人体更加相似的环境中发现并分析癌细胞的复杂性。
“过去我们用塑料培养细胞，用皮氏培养皿研究。
”诺伊曼说。
“但是，人体内是没有任何塑料的。
拥有一个模仿生理条件的三维系统，能获得更快、更相关的结果。
” 该团队构建的微流体装置包含两个关键组件：模拟传统血管的平行通道和嵌入胶原中的癌细胞浓度集合。
一旦装置设立成功，通道就会被注入能扩散到周围胶原蛋白的化学刺激剂。
随着兴奋剂分子远离通道，产生生物分子梯度。
这种梯度能促使嵌入的癌细胞移动，而这种移动往往是向着模拟血管通道的。
癌细胞的转移具有从原发肿瘤转移到血液或淋巴系统的能力———这一过程需要癌细胞迁移并重塑肿瘤组织以侵入身体的其他部位。
所以，为了阻止其转移，科学家需要了解哪些因素能够支持癌细胞的移动和组织重塑。
这也就解释了为何勒迪克、诺伊曼和李万开发的这个三维系统如此重要。
“癌症是一种极其异质性的疾病。
这就意味着不仅每个患者的癌细胞各不相同，甚至在一个肿瘤内，癌细胞也有所不同。
”诺伊曼说，“转移也是如此。
根据它们在身体中的位置，每个继发性肿瘤也不相同。
” 勒迪克、诺伊曼和李万相信，研究人员最终会使用他们的系统来检查每个患者的 模型有望揭开癌细胞的真面目 肿瘤以确定每位患者的最佳治疗方法。
这 个过程最终将有助于使癌症治疗更加个性 化和有效。
“我们的模型可以作为某个特定患者的模型。
”李 万说。
他组织完成了实验室实验并分析了研究结果。
“这非常重要，正是由于每个病人的癌症各不相同，才 使
得它很难治愈。
”理想的话，这个由勒迪克、诺伊曼 和李万开发的三维系统将为研究人员和科学家提供 所需工具，以阻止患者癌细胞的转移。
“如果自始至终肿瘤只能呆在原位，什么都不能 做，这样对病人来说还好。
”勒迪克说，“但是一旦它发 生转移，一切就会失控。
我们希望我们的系统能对终 止癌细胞转移有所帮助，并且从长远来看，希望它能 改善病人的治疗效果。
（李惠钰） 酷技术 蚕丝蛋白固定颅骨的原理图 蚕丝蛋白帮助颅骨固定 颅骨固定产品用于神经外科颅骨修复术中颅骨的固定和修复，起到颅脑保护作用。
研究生物兼容性好、力学性能优良、人体可降解吸收的颅骨固定材料和医疗产品一直是新型材料领域的研究热点。
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎团队和复旦大学附属华山医院教授毛颖团队合作，在蚕丝蛋白颅骨固定系统领域取得进展。
相关研究成果已在线发表在 上。
该研究提出一种新型的基于天然蚕丝蛋白的颅骨固定系统（包括蚕丝蛋白骨钉和连接片），在长达12个月的临床前犬类动物实验中显示了良好的生物兼容性，以及优良的颅骨固定和再连接作用。
通过优化蚕丝蛋白提取和再成型工艺，可制备大尺寸、材料均 匀的蚕丝蛋白块材。
在此基础上， 研究“蛋白分子结构—力学/降解 特性调控”的内在机理，通过控制 蚕丝蛋白分子量和再结晶水平，可 对蚕丝蛋白材料的力学强度和降 解速率进行调节。
蚕丝蛋白的另
一 巨大优势在于它可以稳定并释放 生物活性成分，因此蚕丝蛋白骨钉 和连接片可以释放生物活性药物 以防感染，增强骨骼再生能力以及 提供其他疗法来促进愈合。
此
外，该研究成果表明，蚕丝 蛋白材料与γ射线灭菌、核磁共 振成像、X射线医学检测等现有医 学手段具有完美的兼容性。
这种基 于天然生物蛋白的颅骨固定系统 弥补了现有金属类、生物陶瓷类以 及化学合成聚合物类材料的缺陷， 是未来人体植入医疗材料的发展 方向，具有极大的市场潜力和实际 临床应用价值。
（盛夏） 全球生物医药发展回眸与展望② 关注世界医药创新发展和监管改革 ■刘昌孝 由于重量级产品的带动、生物技术的迅猛发展以
及医药消费结构的变化和药物本身的安全性能要求，化学药在药物市场中的统治地位正受到严重挑战，生物类新兴药物则迅速崛起，生物医药已成为药物研发的重中之重。
同时，越来越多的高新技术将应用于天然药材的种质改良当中，天然药物将获得更为快速的增长。
高投入、高风险和低回报仍是全球药企面临的挑战，2017年回报率仅为3.1%，远低于2010年的10.7%，也低于2016年的3.7%，这意味着研发水平提高，付出的成本就越高，获得的效益则越低，企业的竞争性研究成果来之不易。
特别是进入中国市场的跨国药企，还面临着如何进医院、进医保以及如何打通渠道、抢占市场等问题。
2017年，美国更加重视科学监管以促进创新新药的发展，并建立创新药、仿制药的审评模式，实现创新药和仿制药平衡的双赢局面。
我国也出台了很多新政策鼓励创新，并加快审评审批速度，但我国药品监管改革仍任重道远。
美国重视监管科学发展 美国以监管科学促进创新新药发展方面，出现了重大变革。
第
一，促进药物开发，通过CDER（美国药审中心）和CBER（生物制品审评与研究中心）的沟通活动，促进美国食品药品监督管理局（FDA）在药物开发过程中与临床试验发起人增强交流；促进生物标记物与药物基因组学的应用；促进以患者报告结局（PROs）和其他终点评价工具的开发；促进罕见病药物的开发。
第
二，风险效益评价方面，在新药审评中使用风险效益评价工具，以患者为中心的药物开发项目（PFDD）召开PFDD会议公布总结报告。
第
三，FDA药品安全体系现代化。
评价风险评估与减低策略（REMS）的实施效果，促进REMS标准化融入医疗保健体系，另外通过主动监测体系开展药品安全性评价，促进药物警戒现代化。
第
四，以药品电子技术通用技术文档（eCTD），继续强制实施eCTD，提高药品审评效率。
第
五，加速新药审评。
处方药用户收费法（PDUFAV）提出“促进NME和原创性BLA审评透明度与沟通交流项目”以促进创新药审评审批。
仿制药审评办公室（OGD）提出了仿制药优先发展的领域，自2008年以来，每年批准上市的仿制药多达600个左右。
在开展患者需求的仿制药替换原研药研究，将患者观点更多融入到仿制药上市后评价中；开发复杂剂型和缓释药物的一致性评价方法，以推动各种类型产品的仿制药上市；开发吸入、眼科或胃肠道药 物等局部用药的生物等效性（BE）研究方法；建立治疗等效（TE）评价与标准；推进尖端计算和分析工具，以促进现代化的ANDA审评程序的发展。
相比之下，近几年我国批准的仿制药在两位数上徘徊。
仿制药一致性评价自2013年启动以来到2017年初见眉目，今年该是完成预定目标的决定性一年。
药物试验“以患者为中心”的4P模式 如今，世界医学模式发展到今天的新4P医疗模式（预防、预测、个体化和医患参与），FDA的CDER重视的外部参与（特别是患者参与）新药发展就是一大进步。
重视患者利益，系统地考虑患者的体验、观点和需求，根据患者病情及可用的治疗选择优先顺序时，才能使药物开发和FDA的审评过程受益。
2017年，如FDA邀请患有肌肉衰减症、自闭症、斑秃和遗传性血管性水肿的患者参会并发布《以患者为中心的药品开发倡议》（PFDD），鼓励患者参与到以患者为中心的合作中，就其他疾病领域生成公众意见，运用PFDD建立的流程作为模式。
在致力于加强以患者为中心的药物开发和监管决策时，CDER认识到有必要采用系统的、科学合理的方法途径来收集患者意见，以进一步为监管决策提供信息。
可以说患者参与已成为药品开发过程的一个组成部分。
但是尽监管工作延伸到了许多科学、临床和技术领域，仍然无法完成患者所要求的一切问题。
印度新药临床试验监管日趋严格 标榜“人道主义”的西方制药公司纷纷把临床试验转移至印度进行，对此，印度很多医药组织，包括国际上许多人道主义组织，纷纷批评西方制药公司用印度人试验新药的不人道性。
印度的监管以国民利益为基点向前走了一大步，对用人体试验的做法越来越重视，因而强烈反对和抵制不安全的新药试验。
由于受到多项指控，印度的临床试验数量锐减，但是考虑到技术能力、成本效益和经商便利度等多方面因素，印度仍然是药物警戒、健康经济学和成果研究、临床数据管理、生物统计学和IT服务的首选研究中心。
在严管临床试验下，为减少批准时间，加强临床试验的协调一致，印度进行了多项法规修订，通过这些举措，印度在未来将再次成为具有优势的受试者友好临床试验中心。
然而持续监督、制定维护受试者利益的规定并通过统一标准和全球标准进行临床试验管理的目标还非常艰巨。
中国药品监管改革成绩与挑战 2016~2017年，国家食品药品监督管理总局及相关监管部门制定了系统的监管体制和监管制度，对医药行业严格监管。
特别是国务院2016年3月5日发布《国务院办公厅关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》，提出开展仿制药质量和疗效一致性评价工作，对提升我国制药行业整体水平、保障药品安全有效、促进产业升级和结构调整、增强国际竞争力具有重要意义。
中国加速药品监管改革仍面临问题和挑战。
第
一，政策制定直接与临床用药需求相适应；第
二，医药产业政策制定需要跨越某一企业和具体产品；第
三，创新目的不只是企业的成功，而是满足社会发展和临床用药的可用性与可及性需求。
因此，改革必须符合社会发展的需求。
与美国相比，我国既不是仿制药大国，更不是创新大国，而是药品消费大国，国际上已经过专利期的品种仍占据我国市场（三甲医院70%以上为进口药）。
除少数本土药企外，相当多企业创新发展艰难。
举国重视的基本药物目录由于多种因素明显短缺，从多省市发布的公告可知，一些确有疗效的救命药、低价药、稀缺药处于“一药难求”局面。
在国家药品质量一致性的重大战略指引下，党中央国务院多次发文，要求监管部门改革完善仿制药供应保障及使用政策，要从群众需求出发，把临床必需、疗效确切、供应短缺、防治重大传染病和罕见病、处置突发公共卫生事件、儿童用药等作为重点，促进仿制药研发创新，提升质量疗效，提高药品供应保障能力，更好保障广大人民群众用药需求。
这些举措均为供给侧改革、健康发展提供了政策保证和国家药品安全的保证。
对于临床急需品种加快审批政策有待完善、审评能力有待提高。
对于上市的临床急需药物，需有相应政策与优惠，通过进入医保品种、招标中标品种的措施，提升企业药品上市后的回报。
为鼓励我国药物创新研发，国家出台了很多鼓励创新的新政策，如鼓励全球多中心同步临床试验、通过仿制药一致性评价药物优先采购等。
改革机遇与挑战中，针对研发理论、技术、辅料、工艺、设备等短板，加强药用辅料的研发和产业化，为生产缓—控释、智能化制剂提供高端辅料仍是发展的短板。
相当多企业研发主体地位和研发环境不容乐观，国内临床试验力量不足、机构诚信素质不到位（2016年新药申报项目退审80%出于临床问题）、科学评价诚信缺乏（大量医学论文被查）。
国家创新立项程序也太长（五年计划，2~3年立项），真正研发时间有限。
相当一部分企业研究院所有名无实，合同（CRO）实验室水平差异太大。
（作者系中国工程院院士、天津药物研究院研究员）
随着基因密码一步步被解读，除癌症之外，也有很多血液、消化以及代谢系统疾病的患者通过个性化治疗取得疗效，但个人免疫系统和神经系统疾病仍是难以攻克的领域。
基因科技让给药更精准 ■本报记者贡晓丽 “一位在4岁时患上某种癌症的小孩，按照传统的治疗方法预测，她只有15%的可能性再活上两年，但是利用新的精准治疗技术，这位患者现在已经从医科大学毕业，成为了一名合格的医生，在照顾别的病人。
”在全球新兴科技峰会一场以医疗与生物技术新前沿为主题的论坛上，风投公司ThirdRockVentures合伙人亚历克西斯·波里希说，精准医疗技术未来会让人们活得更久、更健康。
要实现以上目标，就需要寻找合适的药物、合理的治疗时间和对应的患者。
但奕真生物共同创始人及亚洲区总裁赵奕宁认为，早期疾病诊断以及早期临床实验同样关键。
“我们要建立一种全局观念，从诊断开始，然后收集大数据，从大数据再转换成数据挖掘和早期目标发现。
” 精准给药仍难攻克 癌症是一种基因疾病，有些癌症通过基因测序能够获得治疗的方法。
目前，有很多机构在为患者了解癌症基因，提供专业的治疗方案。
“甚至已经有机构针对基因突变设计治疗药物。
”波里希介绍，2017年已经研发出一种专门药物治疗异柠檬酸脱氢（IDH）突变。
在一份行业研究报告中，记者了解到，上述药物（IDHIFA）已于去年8月1日获美国食品药品监督管理局批准上市，用于治疗携带IDH2基因突变的成人复发或难治性急性髓细胞性白血病。
专家们的共识是，只有真正了解和利用基因分析和测序技术，并且知道癌症的根本原因，从分子层面研究其根源才能找到合适的治疗方法，这是精准医疗的原理，由此生产高效的靶向药物。
“但是，要在正确的治疗时间内给患者施以合适的药物，并不容易。
”波里希坦言，癌症治疗要如何发展、下一代癌症治疗中会产生哪些药物，都未可知。
随着基因密码一步步被解读，除癌症之外，也有很多血液、消化以及代谢系统疾病的患者通过个性化治疗取得疗效，但个人免疫系统和神经系统疾病仍是难以攻克的领域。
“我们还不了解神经系统，比如哪些是最 在精准医疗模式下可以找到新的给药方式 严重的疾病种类，尤其是那些随着年龄的增长比较晚出现征兆的疾病。
”波里希说，“而免疫系统疾病和肿瘤息息相关，当人体的免疫系统提高的时候，可以自动地治疗很多肿瘤疾病，但问题是，为什么患者的免疫系统会出现问题，背后的机理尚不明确。
” “现在我们还不能了解什么样的药物真正有效，要了解药物的复杂性，就必须提高数字医疗的精准度来了解更多的信息。
”波里希表示，而患者的复杂性则需要深入了解患者的整个基因体系。
寻找新的给药方式 现阶段，药物和基因治疗如何满足未来的需求？当人们找到靶点之后，该怎样从分子层面来用药？这些都是困扰医药界的难题。
“一般蛋白质分子在身体里呈现的结构是不同的。
”波里希解释说，“蛋白质分子是动态 图片来源：百度图片 变化和移动的，随着体温的变化会不断地转变形态，以我们现在的工具和知识，还不足以真正观察到体内蛋白质的活动，所以我们只能截取部分片段。
” “我们需要专业的芯片来模拟和分析蛋白质分子。
”波里希介绍RELX公司打造的超级计算机时说，“这样的计算能力能够解析蛋白质。
” 在模拟蛋白质的活动过程中，电脑可能会提供很多种解决方案，一些可能是对的，但有一些可能是错的。
“RELX公司使用了先进的计算技术，优势在于其计算能力可能要比其他医药产业的总和还多，这些运算可以在云上进行。
”但波里希同时提出其存在的两个问题：一是在云端无法进行大规模、长时间的持续运算；二是该模拟需要每天持续运算获得信息，云端存储仍存在一定困难。
“过去几十年中很多疾病有很多靶向区，我们无法找到它们，因此没有办法很好地进行 给药，但是现在随着生命科学以及生物技术的发展，情况有了很大的改善。
”波里希说，“在新模式下，我们可以找到新的给药方式，把对的药在合适的时间给到合适的病人。
” 后续服务仍有大量工作 基因测序技术的进步能够提高疾病的治愈率，同时普通消费者对基因检测项目的尝试也能促进基因数据库的完备。
不过DNA的数据只有在收集完成之后，才能够分为测序组和非测序组。
致力于全基因组检测的奕真生物收集每例基因组数据就达到30亿个碱基对以上。
“全面覆盖到基因组数据，这些数据才可以用于疾病诊疗。
”赵奕宁表示。
基因检测不只是检测，还有很多关键的节点，特别是数据解读等后续服务，仍有大量工作要做。
“效率如何提高，数据如何精准，消费者、患者和医生如何真正理解这份报告，都需要大量投入。
”赵奕宁表示，“中国基因测序市场空间巨大，但有待进一步深入收集全基因数据和精准收集相应患者数据，并通过机器学习和人工智能对庞大的基因数据进行分析。
” 此外，以创新的理念和技术来观测微生物组的状态，开发出新的药物，这种方法是一个重要的机会———不仅可以治愈人类的疾病，还可以治疗其他生物体的疾病，因为微生物组在自然界中普遍存在。
FlagshipPioneerig风险投资公司合伙人大卫·贝瑞举例说，当一个人去到从没有去过的城市，他体内的微生物组的数量与种类在一周之内并不会有很大变化，但他的免疫细胞数量会有所提升。
然而，植物没有免疫细胞，对于植物来说，移植到外地可能就会导致疾病。
“我们可以通过对微生物组的理解，如在不同的环境中会发生什么样的变化，找到相应的解决方案来帮助这些植物保持健康。
”贝瑞介绍Agios公司时说，该公司针对一些农作物，如玉米、小麦等植物进行研究，来开发药物和治疗方案，并且实验对象的产量在一年时间里有了大幅度增加，“生物技术领域是可以包括多种物种的，这超出了想象”。
前沿点击 以前，传统的癌细胞研究只能在皮氏培养皿和显微镜载玻片中进行。
而现在，研究人员开发了一个新的三维模型，这个模型可模拟更为接近于人体的环境，从而分析癌细胞的复杂性。
近日，美国卡内基梅隆大学机械工程 新型 3D 教授菲利普·勒迪克和博士生詹姆斯·李万 及美国匹兹堡大学乳腺癌研究员卡罗拉· 诺伊曼博士合作，开发了一个面向患者的 模型。
科学家可以使用这个模型更好地理解并最终终止癌细胞的迁移。
该研究组的研究论文已发表在《科学报告》上。
不同于传统在塑料培养皿中进行的癌细胞分析，研究小组建立了一个能更精确地反映生物体生理条件的三维模型。
借助这个模型，科学家们可以在与人体更加相似的环境中发现并分析癌细胞的复杂性。
“过去我们用塑料培养细胞，用皮氏培养皿研究。
”诺伊曼说。
“但是，人体内是没有任何塑料的。
拥有一个模仿生理条件的三维系统，能获得更快、更相关的结果。
” 该团队构建的微流体装置包含两个关键组件：模拟传统血管的平行通道和嵌入胶原中的癌细胞浓度集合。
一旦装置设立成功，通道就会被注入能扩散到周围胶原蛋白的化学刺激剂。
随着兴奋剂分子远离通道，产生生物分子梯度。
这种梯度能促使嵌入的癌细胞移动，而这种移动往往是向着模拟血管通道的。
癌细胞的转移具有从原发肿瘤转移到血液或淋巴系统的能力———这一过程需要癌细胞迁移并重塑肿瘤组织以侵入身体的其他部位。
所以，为了阻止其转移，科学家需要了解哪些因素能够支持癌细胞的移动和组织重塑。
这也就解释了为何勒迪克、诺伊曼和李万开发的这个三维系统如此重要。
“癌症是一种极其异质性的疾病。
这就意味着不仅每个患者的癌细胞各不相同，甚至在一个肿瘤内，癌细胞也有所不同。
”诺伊曼说，“转移也是如此。
根据它们在身体中的位置，每个继发性肿瘤也不相同。
” 勒迪克、诺伊曼和李万相信，研究人员最终会使用他们的系统来检查每个患者的 模型有望揭开癌细胞的真面目 肿瘤以确定每位患者的最佳治疗方法。
这 个过程最终将有助于使癌症治疗更加个性 化和有效。
“我们的模型可以作为某个特定患者的模型。
”李 万说。
他组织完成了实验室实验并分析了研究结果。
“这非常重要，正是由于每个病人的癌症各不相同，才 使
得它很难治愈。
”理想的话，这个由勒迪克、诺伊曼 和李万开发的三维系统将为研究人员和科学家提供 所需工具，以阻止患者癌细胞的转移。
“如果自始至终肿瘤只能呆在原位，什么都不能 做，这样对病人来说还好。
”勒迪克说，“但是一旦它发 生转移，一切就会失控。
我们希望我们的系统能对终 止癌细胞转移有所帮助，并且从长远来看，希望它能 改善病人的治疗效果。
（李惠钰） 酷技术 蚕丝蛋白固定颅骨的原理图 蚕丝蛋白帮助颅骨固定 颅骨固定产品用于神经外科颅骨修复术中颅骨的固定和修复，起到颅脑保护作用。
研究生物兼容性好、力学性能优良、人体可降解吸收的颅骨固定材料和医疗产品一直是新型材料领域的研究热点。
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎团队和复旦大学附属华山医院教授毛颖团队合作，在蚕丝蛋白颅骨固定系统领域取得进展。
相关研究成果已在线发表在 上。
该研究提出一种新型的基于天然蚕丝蛋白的颅骨固定系统（包括蚕丝蛋白骨钉和连接片），在长达12个月的临床前犬类动物实验中显示了良好的生物兼容性，以及优良的颅骨固定和再连接作用。
通过优化蚕丝蛋白提取和再成型工艺，可制备大尺寸、材料均 匀的蚕丝蛋白块材。
在此基础上， 研究“蛋白分子结构—力学/降解 特性调控”的内在机理，通过控制 蚕丝蛋白分子量和再结晶水平，可 对蚕丝蛋白材料的力学强度和降 解速率进行调节。
蚕丝蛋白的另
一 巨大优势在于它可以稳定并释放 生物活性成分，因此蚕丝蛋白骨钉 和连接片可以释放生物活性药物 以防感染，增强骨骼再生能力以及 提供其他疗法来促进愈合。
此
外，该研究成果表明，蚕丝 蛋白材料与γ射线灭菌、核磁共 振成像、X射线医学检测等现有医 学手段具有完美的兼容性。
这种基 于天然生物蛋白的颅骨固定系统 弥补了现有金属类、生物陶瓷类以 及化学合成聚合物类材料的缺陷， 是未来人体植入医疗材料的发展 方向，具有极大的市场潜力和实际 临床应用价值。
（盛夏） 全球生物医药发展回眸与展望② 关注世界医药创新发展和监管改革 ■刘昌孝 由于重量级产品的带动、生物技术的迅猛发展以
及医药消费结构的变化和药物本身的安全性能要求，化学药在药物市场中的统治地位正受到严重挑战，生物类新兴药物则迅速崛起，生物医药已成为药物研发的重中之重。
同时，越来越多的高新技术将应用于天然药材的种质改良当中，天然药物将获得更为快速的增长。
高投入、高风险和低回报仍是全球药企面临的挑战，2017年回报率仅为3.1%，远低于2010年的10.7%，也低于2016年的3.7%，这意味着研发水平提高，付出的成本就越高，获得的效益则越低，企业的竞争性研究成果来之不易。
特别是进入中国市场的跨国药企，还面临着如何进医院、进医保以及如何打通渠道、抢占市场等问题。
2017年，美国更加重视科学监管以促进创新新药的发展，并建立创新药、仿制药的审评模式，实现创新药和仿制药平衡的双赢局面。
我国也出台了很多新政策鼓励创新，并加快审评审批速度，但我国药品监管改革仍任重道远。
美国重视监管科学发展 美国以监管科学促进创新新药发展方面，出现了重大变革。
第
一，促进药物开发，通过CDER（美国药审中心）和CBER（生物制品审评与研究中心）的沟通活动，促进美国食品药品监督管理局（FDA）在药物开发过程中与临床试验发起人增强交流；促进生物标记物与药物基因组学的应用；促进以患者报告结局（PROs）和其他终点评价工具的开发；促进罕见病药物的开发。
第
二，风险效益评价方面，在新药审评中使用风险效益评价工具，以患者为中心的药物开发项目（PFDD）召开PFDD会议公布总结报告。
第
三，FDA药品安全体系现代化。
评价风险评估与减低策略（REMS）的实施效果，促进REMS标准化融入医疗保健体系，另外通过主动监测体系开展药品安全性评价，促进药物警戒现代化。
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四，以药品电子技术通用技术文档（eCTD），继续强制实施eCTD，提高药品审评效率。
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五，加速新药审评。
处方药用户收费法（PDUFAV）提出“促进NME和原创性BLA审评透明度与沟通交流项目”以促进创新药审评审批。
仿制药审评办公室（OGD）提出了仿制药优先发展的领域，自2008年以来，每年批准上市的仿制药多达600个左右。
在开展患者需求的仿制药替换原研药研究，将患者观点更多融入到仿制药上市后评价中；开发复杂剂型和缓释药物的一致性评价方法，以推动各种类型产品的仿制药上市；开发吸入、眼科或胃肠道药 物等局部用药的生物等效性（BE）研究方法；建立治疗等效（TE）评价与标准；推进尖端计算和分析工具，以促进现代化的ANDA审评程序的发展。
相比之下，近几年我国批准的仿制药在两位数上徘徊。
仿制药一致性评价自2013年启动以来到2017年初见眉目，今年该是完成预定目标的决定性一年。
药物试验“以患者为中心”的4P模式 如今，世界医学模式发展到今天的新4P医疗模式（预防、预测、个体化和医患参与），FDA的CDER重视的外部参与（特别是患者参与）新药发展就是一大进步。
重视患者利益，系统地考虑患者的体验、观点和需求，根据患者病情及可用的治疗选择优先顺序时，才能使药物开发和FDA的审评过程受益。
2017年，如FDA邀请患有肌肉衰减症、自闭症、斑秃和遗传性血管性水肿的患者参会并发布《以患者为中心的药品开发倡议》（PFDD），鼓励患者参与到以患者为中心的合作中，就其他疾病领域生成公众意见，运用PFDD建立的流程作为模式。
在致力于加强以患者为中心的药物开发和监管决策时，CDER认识到有必要采用系统的、科学合理的方法途径来收集患者意见，以进一步为监管决策提供信息。
可以说患者参与已成为药品开发过程的一个组成部分。
但是尽监管工作延伸到了许多科学、临床和技术领域，仍然无法完成患者所要求的一切问题。
印度新药临床试验监管日趋严格 标榜“人道主义”的西方制药公司纷纷把临床试验转移至印度进行，对此，印度很多医药组织，包括国际上许多人道主义组织，纷纷批评西方制药公司用印度人试验新药的不人道性。
印度的监管以国民利益为基点向前走了一大步，对用人体试验的做法越来越重视，因而强烈反对和抵制不安全的新药试验。
由于受到多项指控，印度的临床试验数量锐减，但是考虑到技术能力、成本效益和经商便利度等多方面因素，印度仍然是药物警戒、健康经济学和成果研究、临床数据管理、生物统计学和IT服务的首选研究中心。
在严管临床试验下，为减少批准时间，加强临床试验的协调一致，印度进行了多项法规修订，通过这些举措，印度在未来将再次成为具有优势的受试者友好临床试验中心。
然而持续监督、制定维护受试者利益的规定并通过统一标准和全球标准进行临床试验管理的目标还非常艰巨。
中国药品监管改革成绩与挑战 2016~2017年，国家食品药品监督管理总局及相关监管部门制定了系统的监管体制和监管制度，对医药行业严格监管。
特别是国务院2016年3月5日发布《国务院办公厅关于开展仿制药质量和疗效一致性评价的意见》，提出开展仿制药质量和疗效一致性评价工作，对提升我国制药行业整体水平、保障药品安全有效、促进产业升级和结构调整、增强国际竞争力具有重要意义。
中国加速药品监管改革仍面临问题和挑战。
第
一，政策制定直接与临床用药需求相适应；第
二，医药产业政策制定需要跨越某一企业和具体产品；第
三，创新目的不只是企业的成功，而是满足社会发展和临床用药的可用性与可及性需求。
因此，改革必须符合社会发展的需求。
与美国相比，我国既不是仿制药大国，更不是创新大国，而是药品消费大国，国际上已经过专利期的品种仍占据我国市场（三甲医院70%以上为进口药）。
除少数本土药企外，相当多企业创新发展艰难。
举国重视的基本药物目录由于多种因素明显短缺，从多省市发布的公告可知，一些确有疗效的救命药、低价药、稀缺药处于“一药难求”局面。
在国家药品质量一致性的重大战略指引下，党中央国务院多次发文，要求监管部门改革完善仿制药供应保障及使用政策，要从群众需求出发，把临床必需、疗效确切、供应短缺、防治重大传染病和罕见病、处置突发公共卫生事件、儿童用药等作为重点，促进仿制药研发创新，提升质量疗效，提高药品供应保障能力，更好保障广大人民群众用药需求。
这些举措均为供给侧改革、健康发展提供了政策保证和国家药品安全的保证。
对于临床急需品种加快审批政策有待完善、审评能力有待提高。
对于上市的临床急需药物，需有相应政策与优惠，通过进入医保品种、招标中标品种的措施，提升企业药品上市后的回报。
为鼓励我国药物创新研发，国家出台了很多鼓励创新的新政策，如鼓励全球多中心同步临床试验、通过仿制药一致性评价药物优先采购等。
改革机遇与挑战中，针对研发理论、技术、辅料、工艺、设备等短板，加强药用辅料的研发和产业化，为生产缓—控释、智能化制剂提供高端辅料仍是发展的短板。
相当多企业研发主体地位和研发环境不容乐观，国内临床试验力量不足、机构诚信素质不到位（2016年新药申报项目退审80%出于临床问题）、科学评价诚信缺乏（大量医学论文被查）。
国家创新立项程序也太长（五年计划，2~3年立项），真正研发时间有限。
相当一部分企业研究院所有名无实，合同（CRO）实验室水平差异太大。
（作者系中国工程院院士、天津药物研究院研究员）
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