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    基于高通量測序結果進行深度的數據挖掘，能夠對樣品中的生物組成進行較好分析，有助于建立快速、準確、系統的中藥制劑的生物成分分析方法。

    不管是一味藥里含10種生物還是含20種生物，這一技術都可以一次性檢測出來。得益于技術的進步，還可以一次同時對數十種中藥制劑進行檢測，而成本只在6000元人民幣左右。

    相比國外的研究成果，青能所的分析方法更加系統化和全面，目前研究團隊已經有多項發明專利被受理，還申請了多個軟件著作權。

    中藥，在大多數西方人，以及接受過西方醫學教育的中國醫生看來，因為其療效無法從根本上被科學解釋，而不被國際主流醫學界認可。這種不認可表現在，我國中藥制劑(包括丸劑和散劑)的出口額一直在低位徘徊。

    而隨著中科院青島生物能源與過程研究所(簡稱青能所)對高通量基因測序技術的成功應用，中藥制劑面臨的這一困境有望得到改變。目前，青能所與山東省醫學科學院藥物研究所共同組成的團隊已經完成了第一步——利用基于高通量測序數據分析的中成藥生物成分分析新技術，對中成藥“六味地黃丸”進行全面生物成分(處方物種和雜質物種)分析。

    國外檢測“不一致”，我們證明“一致性”

    2012年，澳大利亞科研人員發表的一篇文章引起國際社會廣泛關注。研究人員為澳海關所檢測的15種中藥中，發現許多藥物的實際成分與說明書所寫成分不符，有的還含有多種有毒物質，乃至瀕危動物成分。

    “當時看到這方面的報道，感覺很想做些什么，從正面的角度對中藥進行闡述。”山東省醫學科學院藥物研究所白虹副研究員告訴記者，從那時起他們開始關注高通量測序技術在中藥領域的應用，“我們發現基于測序的物種鑒定在單味藥材中的報道較多，但利用高通量測序技術分析中藥制劑的生物成分，國內幾乎無人涉足。”

    在一次學術交流中，白虹了解到青能所單細胞研究中心生物信息學團隊一直致力于高通量測序技術在生物混合樣品分析中的應用，這恰恰正是自己所需要的。雙方在進行了初步嘗試后發現，這一研究有較大的可行性，進而確定共同組建團隊，用高通量基因測序技術對中藥制劑進行生物成分檢測分析。

    “可以說，我們最開始的目的就是為了給中藥制劑正名。既然國外研究人員能通過新技術證明中藥制劑的檢測成分與說明書不符，那我們也可以用新技術證明，大部分中藥制劑的成分與說明書是一致的。”白虹表示。

    “一個中藥制劑一般含有多種生物，這些生物又含有成千上萬個小分子化合物，其中一些小分子化合物作用于人體的一些蛋白質，這些蛋白質又和某些疾病密切相關。”中科院青能所助理研究員蘇曉泉告訴記者，如果這一鏈條能被科學“打通”，就可以證明中藥制劑的科學性，從而為其“正名”。

    比國外的檢測方法更系統化更加全面

    對中藥制劑的成分分析，目前國內外機構大多是通過化學分析方法，即通過光譜和色譜手段對中成藥的化學成分進行測定。但這一方法無法檢測中藥材采收或加工過程中的生物污染、替代品、錯誤鑒別、偽品、摻假。科學、合理、可操作性強的中藥制劑生物成分分析方法也被提升到實現中藥現代化、產業化和國際化的高度。

    “中藥制劑生物成分分析的核心任務可歸結為對包含多個生物物種的混合體系(混合生物樣本)的物種鑒定。基于高通量測序結果進行深度的數據挖掘，能夠對樣品中的生物組成進行較好分析，有助于建立快速、準確、系統的中藥制劑的生物成分分析方法。”青能所寧康研究員說。

    研究人員以“六味地黃丸”為研究對象，探索新方法的可行性。蘇曉泉和同事一起優化了基因組提取方法，選擇了合適的DNA分子標記，建立了六味地黃丸的參照數據庫，并利用第二代高通量測序儀對不同廠家的多個批次的藥進行檢測分析。一次檢測他們就可以得到幾個GB的數據，再將測序結果與數據庫中的DNA分子標記相對照，就能得知這些DNA是來自于哪些生物。“通過檢測，我們發現，不同廠家的同一種藥，與《藥典》的標準相比在接近性上各有不同，各廠家出產的不同批次藥品，穩定性也各不相同。”蘇曉泉說。

    “這些檢測結果，并不能說明哪個廠家的藥好，哪個不好。畢竟國家還沒有中藥生物檢測的標準，我們也只是進行了初步的探索。”白虹說。

    “相比起澳大利亞研究團隊發表過的研究成果，檢測方法都差不多，但我們的分析方法更加系統化和全面，目前我們的研究團隊已經有多項發明專利被受理，我們還申請了多個軟件著作權。”蘇曉泉表示。

    已成功邁出了第一步，評價體系將日臻成熟

    “六味地黃丸”檢測分析的成功，并非意味著高通量測序技術能檢測所有中成藥，“由于這一方法是基于DNA分子標記來實現物種鑒定，所以從理論上只適合于藥材直接粉碎后入藥的丸劑或散劑。”白虹說。

    當然，這一新技術針對大處方藥也有自己獨特的優勢，“不管是一味藥里含10種生物還是含20種生物，這一技術都可以一次性檢測出來。”蘇曉泉說，得益于技術的進步，一次可以同時對數十種中藥制劑進行檢測，而成本只在6000元人民幣左右。

    白虹認為，當前這一技術主要用來分析中藥制劑的生物成分，“我們將進一步完善生物成分的分析方法，再結合化學成分分析，進而形成更為完整成熟的中藥制劑評價體系。”白虹還強調，國外學者提及的中藥有毒成分要客觀看待，“不僅中藥，西藥中有些成分吸收多了對人體也有害，關鍵在于劑量和在醫生指導下用藥。”

    至于最終能形成證明中藥科學性的方法和理論，對研究團隊來說還很遙遠。但“生物—小分子化合物—蛋白質—疾病”的鏈條在理論上是講得通的，“在這一鏈條中，一些環節已經有人在研究。但很多對應的關系不是現成的，要一點點去推導。”蘇曉泉說。

    他們最終能為中藥“正名”嗎?從科學實驗上邁出第一步后，還有更多的挑戰等待著這支年輕的科研團隊。

    名詞解釋

    高通量基因測序技術是新一代DNA測序技術，即測定DNA序列的技術。相比起第一代測序技術，高通量測序技術可以一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定，因此在有些文獻中稱其為下一代測序技術。同時高通量測序使得對一個物種的轉錄組和基因組進行細致全貌的分析成為可能，所以又被稱為深度測序。