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編者按
近年來，山東省藥監(jiān)局統(tǒng)籌高質(zhì)量發(fā)展與高水平安全，對(duì)守底線保安全和追高線促發(fā)展兩手抓、兩手硬。《中國(guó)醫(yī)藥報(bào)》深度挖掘了山東省各級(jí)政府和藥監(jiān)部門、技術(shù)支撐單位、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、醫(yī)藥企業(yè)等各領(lǐng)域在培育醫(yī)藥新質(zhì)生產(chǎn)力方面的經(jīng)驗(yàn)做法，講好發(fā)展醫(yī)藥新質(zhì)生產(chǎn)力的山東故事。
2025年2月15日，《中國(guó)醫(yī)藥報(bào)》創(chuàng)新采用“講故事”的深度報(bào)道形式，以4個(gè)版面刊發(fā)“走在前，挑大梁，努力開創(chuàng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新局面”山東�？�。這是自2023年、2024年�？瘓�(bào)道山東藥品監(jiān)管和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展成效以來，再次對(duì)山東助推醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展典型做法進(jìn)行報(bào)道，在全國(guó)起到示范引領(lǐng)作用。
圖為課題組采用自主研發(fā)的凝血效價(jià)測(cè)定儀測(cè)定蛇毒成分的活性。山東省食藥檢院供圖
□?齊桂榕
多次前往蛇廠取毒、建立蛇毒蛋白質(zhì)庫(kù)、解析蛇毒蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、指導(dǎo)企業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、提升質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)……十多年來，山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院（以下簡(jiǎn)稱山東省食藥檢院）生物檢測(cè)室主任石峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在蛇毒研究道路上留下了一串串堅(jiān)實(shí)的足跡。
2010年，山東省食藥檢院牽頭，聯(lián)合山東大學(xué)等多家單位開展“高端蛇毒血凝酶產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)體系構(gòu)建與規(guī)模化應(yīng)用”項(xiàng)目研究。在該項(xiàng)目推動(dòng)下，我國(guó)高端血凝酶領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原研產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化替代，近兩年累計(jì)新增經(jīng)濟(jì)效益達(dá)17.1億元。2024年5月，該項(xiàng)目榮獲2023年度山東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
“沒有數(shù)據(jù)庫(kù)，我就自己建”
“你看，蛇頭兩側(cè)的這兩條白線就像眉毛一樣。小的白眉蝮蛇就跟筷子差不多大�！笔鍙霓k公室書架拿下厚厚的《中國(guó)蛇類圖鑒》，輕車熟路地翻到白眉蝮蛇的頁(yè)面介紹起來。
白眉蝮蛇蛇毒血凝酶、矛頭蝮蛇蛇毒血凝酶是石峰及其團(tuán)隊(duì)的研究對(duì)象。蛇毒血凝酶是從蛇毒中提取出的幫助傷口止血的蛋白質(zhì)成分，具有療效確切等優(yōu)勢(shì)。但藥物上市早期受科技水平限制，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較低。落后的檢驗(yàn)方法無法對(duì)蛇的種源作出判斷，也導(dǎo)致?lián)郊僭旒匐y發(fā)現(xiàn)、批與批之間質(zhì)量難控制等問題。
2010年，在蛇毒血凝酶相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行再注冊(cè)時(shí)，國(guó)家藥品監(jiān)管部門對(duì)相關(guān)企業(yè)提出了對(duì)蛇毒血凝酶及雜蛋白更充分地研究以提升質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，這也成為山東省食藥檢院系統(tǒng)推進(jìn)該項(xiàng)目的原動(dòng)力。其實(shí)，在此之前，山東省食藥院已開始關(guān)注此類藥物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究工作。但是，受檢驗(yàn)設(shè)備等硬件條件限制，最為關(guān)鍵的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析面臨諸多技術(shù)難題。
2015年，山東省食藥檢院購(gòu)買了液相色譜高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀（以下簡(jiǎn)稱高分辨質(zhì)譜），項(xiàng)目研究工作迎來轉(zhuǎn)折點(diǎn)。有了高分辨質(zhì)譜及蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，就可以通過對(duì)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)搜庫(kù)的方式確定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。但當(dāng)工程師對(duì)蛇毒血凝酶的高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行搜庫(kù)時(shí)，一盆涼水潑下來——“根本搜不到！這兩類蝮蛇太小眾了，國(guó)內(nèi)外研究很不充分”。這時(shí)，石峰萌生了一個(gè)大膽的想法：“沒有蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，那我們就自己建一個(gè)！”
新的問題擺在眼前：怎么建？在石峰看來，自行構(gòu)建蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的理論其實(shí)并不難。蛋白質(zhì)的合成由基因決定，mRNA的堿基排列順序直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)氨基酸的排序。只要提取出蛇的全部mRNA，再對(duì)mRNA進(jìn)行核酸測(cè)序就可以了。石峰考慮，蛇毒從毒腺分泌，毒腺中指導(dǎo)蛇毒蛋白合成的mRNA含量應(yīng)該最高，建庫(kù)的第一步就是獲得相應(yīng)蛇的毒腺。
匹配度達(dá)到100%
2015年11月，石峰一行前往位于錦州的蛇場(chǎng)。為了給蛇取毒腺，石峰專門找了一名外科醫(yī)生隨行。在蛇場(chǎng)的恒溫室里，石峰挑選了不同大小、不同性別、具有代表性的白眉蝮蛇，待工人處理后放入裝滿干冰的泡沫箱中匆匆趕往酒店。
隨行醫(yī)生在酒店為這場(chǎng)“手術(shù)”做了簡(jiǎn)單的準(zhǔn)備工作，把泡沫箱當(dāng)作臨時(shí)操作臺(tái)，用針頭把蛇頭簡(jiǎn)單固定后，解剖開始了。但是，由于毒腺太小再加上從未給蛇“動(dòng)過刀”，幾人整整找了一天都未能找到準(zhǔn)確的毒腺組織。于是，他們對(duì)每條蛇取了多個(gè)類似的組織，帶回山東進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析。確定了毒腺組織后，石峰一行又匆匆返回錦州，迅速完成了20多條蛇的腺體取樣工作。
在從毒腺中提取出mRNA后，科研人員在mRNA的測(cè)序方法選擇上又犯了難。當(dāng)時(shí)可選擇的基因測(cè)序技術(shù)有第二代和第三代。第二代基因測(cè)序技術(shù)對(duì)mRNA片段測(cè)得準(zhǔn)但是測(cè)不長(zhǎng)，只能分段測(cè)序后再拼接，這就會(huì)增加差錯(cuò)幾率；第三代基因測(cè)序技術(shù)能一次性測(cè)完整條mRNA序列，但是準(zhǔn)確率低。為了確保mRNA測(cè)序的準(zhǔn)確性，經(jīng)過幾番考量，石峰將兩代技術(shù)相結(jié)合——先用第三代技術(shù)測(cè)出整體框架，再用第二代測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì)。就這樣，科研人員拿到了不同樣本蛇毒血凝酶的完整mRNA序列，并通過生物信息學(xué)技術(shù)將其“翻譯”成相應(yīng)蛋白質(zhì)并獲得質(zhì)譜數(shù)據(jù)，一個(gè)源自虛擬蛋白質(zhì)的蝮蛇蛇毒蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)就這樣誕生了。經(jīng)過與真實(shí)蛇毒血凝酶蛋白質(zhì)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)比對(duì)，匹配度達(dá)到100%。
考慮到蛇在不同季節(jié)的狀態(tài)不同，為了確保萬無一失，石峰團(tuán)隊(duì)又在次年不同季節(jié)前往多家蛇場(chǎng)取樣。經(jīng)過近兩年的反復(fù)驗(yàn)證，蝮蛇蛇毒蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)才算真正意義上建成了。
為蛇毒蛋白找“指紋”
舉一綱而萬目張。蝮蛇蛇毒蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，讓雜蛋白結(jié)構(gòu)解析、特征肽段確定、處方工藝改進(jìn)等許多問題迎刃而解。
在研究清楚蛇毒血凝酶氨基酸排列順序的基礎(chǔ)上，工程師們又通過實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬等手段研究出蛇毒血凝酶蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。不僅如此，由于數(shù)據(jù)庫(kù)囊括了完整的蝮蛇蛇毒蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)，科研人員還解析了蛇毒血凝酶產(chǎn)品中多種雜蛋白的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)解析工作完成后，工程師們將蛇毒血凝酶及雜蛋白水解，分別找到特征肽段�！疤卣麟亩蔚膱D譜就像人類的指紋一樣，是獨(dú)一無二的可以用來表征整個(gè)蛋白質(zhì)的片段。特征肽段既可以用來定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)蛇毒來源的種屬鑒別，還可以用來定量，指導(dǎo)改進(jìn)生產(chǎn)工藝降低效價(jià)損失�！笔灞硎�，在工藝生產(chǎn)流程中實(shí)時(shí)檢測(cè)特征肽段含量，可以破解血毒血凝酶工藝環(huán)節(jié)損失、雜蛋白的流向等多個(gè)問題，實(shí)現(xiàn)指向性的工藝改進(jìn)。在工程師們的指導(dǎo)下，相關(guān)企業(yè)改進(jìn)了蛇毒血凝酶原料制備工藝，優(yōu)化了制劑處方。蛇毒血凝酶原料在蛇毒提取環(huán)節(jié)的收率提升了3.8倍，最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，產(chǎn)品保質(zhì)期也隨之延長(zhǎng)。
除了指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)，山東省食藥檢院還參與制修訂矛頭蝮蛇和白眉蝮蛇血凝酶原料與制劑4項(xiàng)國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)蛇毒藥品質(zhì)量控制接軌國(guó)際。
目前，蛇毒血凝酶已成為國(guó)內(nèi)止血藥市場(chǎng)不可或缺的產(chǎn)品，近兩年累計(jì)新增經(jīng)濟(jì)效益超過17億元。但是，山東省食藥檢院對(duì)蛇毒的鉆研仍未終止。
“我們和企業(yè)一直保持著密切聯(lián)系，繼續(xù)開展蛇毒血凝酶的提升改進(jìn)工作。另外，蛇毒中不僅有血凝酶，還有用于溶解血栓的纖溶酶、用于鎮(zhèn)痛的神經(jīng)毒蛋白等。我們還將繼續(xù)開展其他蛇毒科學(xué)研究，充分挖掘它的藥用價(jià)值，把蛇毒研究進(jìn)行到底�！笔逭f。
來源：中國(guó)醫(yī)藥報(bào)