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2023年10月19日，广东药科大学开展海洋药学专业新生入学教育和劳动教育实践课，带领学生观察、认识海洋药用生物标本。(资料照片)
海洋中孕育丰富的药用资源，近年来已成为全球关注领域。
新华社新华健康记者近日调研了解到，我国海洋天然产物资源丰富，发现量居全球前列，面对海洋药物研发技术难度大、成本高、周期长等特点，海洋药物业界亟待产学研用加强协同。专家建议加强全链条支持，善用人工智能等新技术提质增效，带动海洋药用生物资源相关产业发展。
“向海问药”正当时
当前全球海洋药物研发持续升温，我国相关资源禀赋丰富、发现量大，但创新药物研发起步晚，产业转化推进有限，尚有大量研究停留在前期阶段。
广东药科大学海洋药学专业负责人原丽红说，海洋生物资源丰富，约占生物总量87%，有资料记载的140万种海洋生物，进行系统研究的只有6000多种，不足0.5%。目前各国研究人员从海洋生物中发现4万多个化合物，因其具有结构独特、活性多样、作用强等特点，约70%具备药物研发潜力，其成药性约是陆源生物的6倍。
目前，全球原研上市的海洋药物以美国最多，德国、日本、西班牙等国也纷纷推出新药。受访专家表示，海洋生物资源已成为各国创新发展的战略资源，海洋创新药物研发是国际新药研发的热点。
原丽红说，我国有数千年海洋生物药用历史，但海洋生物活性物质研究与药物研发起步较晚，目前国内业界主要以仿制为主。据不完全统计，目前全球已批准约20个海洋药物上市，主要用于抗肿瘤、抗病毒、抗菌、镇痛等领域，中国自主研发的有2种，分别是抑制缺血性脑血管疾病的“藻酸双酯钠片(PPS)”、治疗阿尔茨海默病药物“甘露特纳(GV-971)”，此外，我国自主研发、用于治疗高血脂的“甘糖酯片”和护肝药物“海麒疏肝胶囊”在国内上市。
据原丽红介绍，有资料表明，我国当前进入临床前研究的海洋新药59个，其中Ⅰ期临床43个、Ⅱ期临床14个、Ⅲ期临床2个。
中国科学院南海海洋研究所研究员周雪峰表示，我国海洋天然产物的发现处于国际领先水平，但是处于新药研发管线，即临床前研究和临床试验的海洋来源候选药物严重滞后。
原丽红介绍，自2000年以来，我国海洋活性物质筛选与评价技术体系快速发展，全球发现4万多个化合物中有1万多个为中国学者最先发现，中国海洋天然产物发现量居全球第一，但是多以论文或专利为主，新药研发较少。
海洋药物研发难在哪
受访专家表示，海洋药物研发面临开发难度大、周期长、成本高等挑战，产学研用协作亟待形成合力。同时，专业人才短缺也是当前制约新药研发的瓶颈之一。
海洋生物活性物质含量低是研发难度大的重要原因之一。周雪峰表示，一方面，海洋生物次级代谢产物组分复杂，活性化合物产量往往很低。由于海洋生态保护和规模化采集受限，大多数天然来源活性化合物难以提供足够量进行成药性评价；另一方面，许多结构明确，活性显著的化合物，具有较大的细胞毒活性或者成药性低，需要对其进行改造以提高其成药性，但是海洋天然产物往往结构十分复杂，化学改造及全合成难度大。
周雪峰说，目前可培养的海洋微生物不到微生物总数的1%，同时实验室常规培养模式下，微生物中绝大多数次级代谢产物生物合成基因处于沉默状态。此外，目前缺乏高效和具有普适性的海洋微生物活性次级代谢产物激活策略。
此外，海洋药物研发周期长，投入成本高。原丽红说，一种药物的研发需要经历活性物质筛选、作用机理研究、药效/毒理学/药代动力学评价、临床前研究、审批、上市等环节，一般需要经历十几年甚至几十年的时间、数十亿的投入，并且失败多于成功，一般的科研团队和企业无法承担长期巨额投入。
据原丽红介绍，国内研究团队对某一海洋活性物质研究通常止步于细胞水平或动物水平上，再往后的新药临床前、临床试验难以推进。难点在于：一是审批周期长；二是缺少科研资金。对于企业而言，当前研究距离成药还相差很远，企业投资临床前研究的风险太高。她说，“大部分都是专利、文章发表就告一段落，只有少部分科研成果能够进行转让。”另一边，企业则以生产仿制药为主。
原丽红说，海洋药物研发是一项复杂系统的工程，前期投资大、风险高，需要生物技术企业、研究机构、制药公司合作并投资，当前国内企业和科研院所的合作以少数头部单位“强强联合”为主，一般高校、研究所主要从事基础研究，国内科研力量总体较为分散。
当前国内仅中国药科大学、广东药科大学、宁波大学、海南医科大学、厦门医学院、广东医科大学等6所高校开设海洋药学专业，其中仅中国药科大学海洋药学专业为本、硕、博招生，其余均为本科招生专业；每年为国家输送海洋药学专业人才不足200人。原丽红还表示，海洋药学人才培养还缺乏系统专业的教材，课程体系尚待健全，并且科研机构与高校协同不足，学生实践和实训环节相对较弱，专业社会认知度低。
加强全链条支持
专家建议加强我国海洋药物研发部署，充分激活全链条研发动力、潜力，促进海洋药用生物资源周边产业共同发展，利用人工智能等新技术提升研发效率。
中国科学院南海海洋研究所研究员马俊英等专家建议，对药物研发全链条、各阶段技术创新研究加大支持力度，开发潜力分子高效挖掘技术，利用生物合成和合成生物学技术变革新颖药物分子发现方式和供给途径，遴选更多的海洋药物先导化合物进行规模化制备和成药性评价研究；推动更多海洋候选药物进入临床试验，提高海洋创新药物研发速度。此外，也应该加大对海洋中药的研发投入，推动海洋中药发展。
原丽红认为，在大力发展海洋医药产业的同时，应推动海洋药用生物养殖产业的发展。与海洋创新药物研发相比，海洋药用生物功能性产品的研发周期短、成本低、见效快，是推动海洋经济快速发展的重要力量。同时，海洋药物、海洋药用生物功能性产品等高附加值产业的发展，不仅满足人们健康生活的需求，还可以促进海洋药用生物养殖产业的发展，三者互为基础、相互促进，应共同发展。
受访专家表示，特殊的海洋生境造就海洋生物或微生物来源的天然产物具有结构新颖、活性多样和机制独特的特点，海洋药物研发除了关注抗癌、抗菌、抗病毒、消炎镇痛领域，还可以布局消化系统、心脑血管、中枢神经失调改善或调节的药物研发。
海洋药物先导物往往结构复杂，较难通过化学全合成解决药源。马俊英建议，人工智能(AI)或机器学习(ML)将全链条式地助力海洋药物研发，生物合成和合成生物学技术将为药物分子的高效改造和可持续供给提供新途径，并最终为海洋药物的研发带来新的机遇。
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