有毒中藥毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究的意義與實(shí)踐彭成1，王昌恩2，林娜2（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，成都610075；2.國家自然科學(xué)基金委員會生命科學(xué)部，北京100085）摘要本文闡明了有毒中藥的概念，論述了有毒中藥毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究的意義，總結(jié)了有毒中藥毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀，尤其深入分析了國家自然科學(xué)基金委員會生命科學(xué)部通過面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃資助有毒中藥研究的實(shí)踐，為今后一段時(shí)間有毒中藥毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究提供了思路。關(guān)鍵詞有毒中藥；毒理學(xué)；藥理學(xué)；現(xiàn)狀有毒中藥是指藥性峻猛，對機(jī)體有毒性或副作用，安全劑量小，用之不當(dāng)或藥量稍超常量，即可對機(jī)體產(chǎn)生危害的一類中藥；可分為傳統(tǒng)有毒中藥和現(xiàn)代有毒中藥兩類，傳統(tǒng)有毒中藥主要指川烏、草烏、附子、馬錢子、天南星、蒼耳子、黃藥子、半夏、砒霜、雄黃、硫磺、朱砂等傳統(tǒng)本草學(xué)著作中記載的毒性中藥，現(xiàn)代有毒中藥主要指馬兜鈴酸、千里光吡咯里西啶生物堿、魚腥草注射液等現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)的有毒藥物。有毒中藥，尤其是傳統(tǒng)有毒中藥性猛力強(qiáng)，取效甚捷，應(yīng)用得當(dāng)，療效卓著，故為歷代醫(yī)家所習(xí)用，但安全范圍窄，易出現(xiàn)毒性反應(yīng)。因此，有毒中藥毒效相關(guān)性研究很有意義。故本文試圖對有毒中藥的概念、研究意義、研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為今后有毒中藥毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究提供思路。1.有毒中藥的毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究的意義1.1有毒中藥的毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究已成為中藥進(jìn)入國際醫(yī)藥市場必須解決的關(guān)鍵問題歐美及東南亞各國非常重視藥品的有效性、安全性和可控性，其中對藥品三個(gè)特性中最有生命力的是有效性，最關(guān)心的是安全性。中藥的有效性和安全性是中醫(yī)藥優(yōu)勢特色的外在體現(xiàn)，既是中醫(yī)藥過去生存發(fā)展的基礎(chǔ)，也是中醫(yī)藥未來生存發(fā)展的根本，還是當(dāng)前中醫(yī)藥現(xiàn)代化、國際化必須首要解決的基本問題。幾千年來，中醫(yī)藥學(xué)為中華民族的繁衍昌盛做出了巨大的貢獻(xiàn)。可以說，數(shù)千年來的療效驗(yàn)證和較好的安全性是中醫(yī)藥生存和發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也是其逐漸為世界人民接受的根本前提。其中，有毒中藥一般性猛力強(qiáng)，取效甚捷，應(yīng)用得當(dāng)，療效卓著，故為歷代醫(yī)家所習(xí)用，但其臨床應(yīng)用安全范圍窄，易出現(xiàn)毒性反應(yīng)。加之比利時(shí)中藥減肥事件、新加坡黃連事件、馬兜鈴酸事件、日本柴胡事件、英國千柏鼻炎片和復(fù)方蘆薈膠囊事件、魚腥草注射液事件、何首烏事件、巫丹事件等，嚴(yán)重影響中藥在國際市場的份額，中藥安全性研究已成為中藥國際化的技術(shù)壁壘，中藥有效性和安全性評價(jià)已經(jīng)成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。而中醫(yī)藥對有毒中藥的安全應(yīng)用已有獨(dú)到的認(rèn)識，中醫(yī)古籍和中藥主流本草中記載了許多“毒藥”、“毒性”、有毒中藥毒性分級（大毒、有毒、小毒）、藥材品種、藥材品質(zhì)、炮制制劑、劑量大小、給藥途徑、服藥方法、對證用藥、合理配伍、患者個(gè)體差異等方面的理論知識和臨床應(yīng)用實(shí)踐，逐漸形成了中藥毒性理論和有效控制有毒中藥毒性的方法體系。但按照ICH的要求，進(jìn)行有毒中藥的安全評價(jià)嚴(yán)重滯后，不良反應(yīng)的科學(xué)監(jiān)測起步較晚，有毒中藥藥效作用和毒性反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)、作用原理尚未闡明，有毒中藥科學(xué)的應(yīng)用規(guī)律尚未闡釋。因此，如何通過有毒中藥的研究，揭示有毒中藥與毒效相關(guān)的物質(zhì)基礎(chǔ)、作用原理和應(yīng)用規(guī)律，建立符合國際規(guī)范的有毒中藥的有效性安全性評價(jià)模式，為中醫(yī)中藥控制有毒中藥的毒性而合理應(yīng)用提供科學(xué)數(shù)據(jù)已成為中藥現(xiàn)代化、國際化必須解決的關(guān)鍵問題。1.2有毒中藥的毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究已成為中藥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重大問題中藥是我國最具民族文化特點(diǎn)和優(yōu)勢的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是國際醫(yī)藥，特別是植物藥、天然藥物的有機(jī)組成部分。2000年以來，中藥工業(yè)總產(chǎn)值以年均20以上的速度持續(xù)增長，2005全國中藥工業(yè)總產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)1150億元人民幣，與2000相比增長了2.33倍；中藥出口從2000年的5.73億美元增加到2005的8.30億美元，增長了近45%；中藥產(chǎn)業(yè)的集中度顯著提高，全國中藥行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)效益繼續(xù)向優(yōu)勢企業(yè)集中，已形成了一批中藥骨干企業(yè)和一批名牌產(chǎn)品，2005年，50強(qiáng)中藥企業(yè)集中了中藥工業(yè)58的銷售收入和69的利潤，有近60個(gè)中藥品種年銷售額超過億元，3家企業(yè)年銷售額超過50億元，15家企業(yè)年銷售超過10億元，100家企業(yè)年銷售額超1億元，中藥產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出規(guī)模化的良好態(tài)勢。在中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，有毒中藥和有毒中藥組成的中成藥促進(jìn)了中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如，有毒中藥附子，組成上市成藥300多個(gè)，即有內(nèi)服制劑，又有外用制劑、注射劑，僅四川生產(chǎn)附子藥材和成藥及相關(guān)產(chǎn)品，年銷售額就近20億。目前，中藥行業(yè)正處于重要的發(fā)展機(jī)遇期，中藥產(chǎn)業(yè)作為我國的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)已經(jīng)納入了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃，中藥相關(guān)產(chǎn)業(yè)已顯示出新型經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的苗頭，這為中藥事業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。同時(shí)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)日新月異的發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)競爭的加劇，無疑也對中藥未來的生存和發(fā)展提出了極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)，能否充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢和特色，通過技術(shù)創(chuàng)新和多學(xué)科融合，構(gòu)建適合中藥特點(diǎn)的研究技術(shù)平臺，尤其是如何繼承發(fā)展中醫(yī)藥的優(yōu)勢，積極探索有毒中藥的毒效相關(guān)性，構(gòu)建現(xiàn)代有毒中藥毒效相關(guān)性研究關(guān)鍵技術(shù)平臺對于中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重大問題。2.國家自然科學(xué)基金資助有毒中藥的毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究的實(shí)踐2.1一般情況國家自然科學(xué)基金委員會生命科學(xué)部通過面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃資助有毒中藥研究的項(xiàng)目有65項(xiàng)，其中，面上項(xiàng)目62項(xiàng)，重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，重大研究計(jì)劃資助重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)。研究對象設(shè)及傳統(tǒng)有毒中藥和現(xiàn)代有毒中藥，如川烏、草烏、附子、草烏葉、雪上一枝蒿、雷公藤、馬錢子、半夏、天南星、大戟、芫花、斑蝥、蟾酥、砒霜、雄黃、硫磺、朱砂、蒼耳子、黃藥子、紅花、麻黃、豨薟草、木通、防己、冰片、遠(yuǎn)志、馬兜鈴酸、柴胡總皂苷、千里光吡咯里西啶生物堿、魚腥草注射液等。研究內(nèi)容包括有毒中藥物質(zhì)基礎(chǔ)、毒作用機(jī)制、解毒機(jī)理等方面的研究，如中藥蒼耳子的毒性物質(zhì)基礎(chǔ)及中毒機(jī)制研究、半夏刺激性毒性的物質(zhì)基礎(chǔ)及炮制解毒機(jī)理研究、雷公藤整體生物轉(zhuǎn)化脫毒及其藥理和化學(xué)成分的研究、基于代謝組學(xué)的千里光和歐洲千里光中吡咯里西啶生物堿的毒性比較、人參皂甙的生殖毒理學(xué)研究、含馬兜鈴酸中藥的腎毒性指標(biāo)成分的判定及其分析測定研究、黃藥子配伍當(dāng)歸后活性/毒性成分體內(nèi)吸收及代謝研究、朱砂在消化道中物種轉(zhuǎn)化與藥效毒性相關(guān)性研究、雷公藤配伍減毒物質(zhì)基礎(chǔ)及毒-效機(jī)理研究、柴胡總皂苷對大鼠體內(nèi)肝毒性的毒效相關(guān)性研究等。尤其重大研究計(jì)劃重點(diǎn)資助上海交通大學(xué)陳竺院士進(jìn)行了“硫化砷與青黛聯(lián)合治療白血病的分子機(jī)理研究”，重點(diǎn)項(xiàng)目資助成都中醫(yī)藥大學(xué)彭成教授進(jìn)行了“烏頭類有毒中藥安全性研究”、上海中醫(yī)藥大學(xué)王崢濤教授進(jìn)行了“龍膽苦苷對肝毒吡咯里西啶生物堿所致肝損傷的保護(hù)作用及其分子機(jī)制”研究。陳竺院士、彭成教授的研究項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)題，王崢濤教授的研究項(xiàng)目正在進(jìn)行研究。2.2重點(diǎn)項(xiàng)目彭成教授負(fù)責(zé)的“烏頭類有毒中藥安全性研究”項(xiàng)目（30230410），主要取得三個(gè)方面的進(jìn)展：（1）構(gòu)建了有毒中藥安全性研究模式：對烏頭類有毒中藥（川烏、附子、草烏、草烏葉）的三個(gè)生品四個(gè)藥材五個(gè)炮制品種和20多個(gè)組分的物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，建立了烏頭類有毒中藥的化學(xué)庫指紋譜；按照國際ICH的要求，結(jié)合本課題的具體實(shí)際，選用正常動物和模型動物，研究烏頭類有毒中藥的基礎(chǔ)毒性、安全藥理和毒代動力學(xué)，并在整體、組織、細(xì)胞和分子水平深入研究和揭示烏頭類有毒中藥毒作用機(jī)制，建立了烏頭類有毒中藥安全性評價(jià)模式；尤其在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下，系統(tǒng)研究了烏頭類有毒中藥依法炮制、對證用藥、合理配伍和不同給藥劑量、煎煮時(shí)間對烏頭類有毒中藥毒性反應(yīng)、化學(xué)物質(zhì)和藥效作用的影響，建立了控制烏頭類有毒中藥的方法體系。通過系統(tǒng)研究烏頭類有毒中藥的化學(xué)信息、毒理信息、藥理信息，揭示其毒性成分、中毒機(jī)制、毒效關(guān)系、控毒方法，探索有毒中藥毒性成分和毒性反應(yīng)的動態(tài)變化過程，從而提出并構(gòu)建了有毒中藥“毒性物質(zhì)基礎(chǔ)毒作用機(jī)制控毒方法體系”的安全性評價(jià)模式。（2）建立了一系列有毒中藥毒性研究的新方法，應(yīng)用HPLC-MS-MS聯(lián)用技術(shù)，對烏頭堿水解產(chǎn)物進(jìn)行分析研究，確定了烏頭堿的水解方式和水解產(chǎn)物，建立了以代謝產(chǎn)物苯甲酸為指標(biāo)的HPLC含量測定方法；應(yīng)用量子化學(xué)理論和Hyperchem結(jié)構(gòu)分析軟件，對烏頭堿的熱力學(xué)過程和構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了研究，建立了烏頭堿水解和熱力學(xué)變化方程式。先后創(chuàng)制了陽虛心衰動物模型、陽虛便秘動物模型、風(fēng)寒濕痹關(guān)節(jié)炎動物模型，研究烏頭類有毒中藥對證用藥的毒性和藥效。先后應(yīng)用組織培養(yǎng)、細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)，建立了適合毒性中藥特點(diǎn)的體外篩選實(shí)驗(yàn)方法，如心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、睪丸支持細(xì)胞、肺細(xì)胞等體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)，慧星實(shí)驗(yàn)，全胚胎培養(yǎng)技術(shù)、血清毒理學(xué)方法。應(yīng)用基因芯片、蛋白芯片技術(shù)，研究了烏頭類有毒中藥毒性的Pathway。（3）發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新機(jī)制：課題組在研究本項(xiàng)目時(shí)發(fā)現(xiàn)烏頭類有毒中藥中同時(shí)存在有毒組分和控毒組分。其有毒組分主要為酯性生物堿，毒性靶器官主要是心臟和神經(jīng)系統(tǒng)；其控毒組分主要是水溶性生物堿和多糖。烏頭有毒中藥的毒性組分為生物堿，主要是酯性生物堿，其中烏頭堿毒性最大。烏頭堿中毒的主要表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)，突出表現(xiàn)為不同形式的心律失常，一般認(rèn)為烏頭堿造成心律失常的機(jī)制主要是烏頭堿作用于心肌細(xì)胞鈉通道，使鈉通道持久開放，加速鈉離子內(nèi)流，促進(jìn)心肌細(xì)胞膜去極化，誘發(fā)早博、心動過速甚至室顫。本項(xiàng)目應(yīng)用基礎(chǔ)毒性試驗(yàn)、細(xì)胞毒理試驗(yàn)、細(xì)胞膜片鉗技術(shù)、基因芯片技術(shù)等研究發(fā)現(xiàn)，不僅心肌細(xì)胞鈉通道是烏頭堿毒作用的靶標(biāo)，心肌細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)、酶、受體等也是毒作用的靶標(biāo)，并且隨烏頭堿的劑量不同，毒作用的靶標(biāo)隨之而變化12。王崢濤教授負(fù)責(zé)的“龍膽苦苷對肝毒吡咯里西啶生物堿所致肝損傷的保護(hù)作用及其分子機(jī)制”項(xiàng)目（30530840），對吡咯里西啶生物堿的急性毒性、肝細(xì)胞毒性、肝P450酶系代謝動力學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)龍膽苦苷可通過降低吡咯里西啶生物堿所致膽汁酸升高而達(dá)到解毒作用34。2.3重大計(jì)劃陳竺院士負(fù)責(zé)的“硫化砷與青黛聯(lián)合治療白血病的分子機(jī)理研究”項(xiàng)目（90209007），旨在系統(tǒng)深入地研究硫化砷與其他藥物配伍協(xié)同作用治療急性早幼粒細(xì)胞白血病(APL)和慢性粒細(xì)胞性白血病(CML)的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)中藥白血康有效成份硫化砷、靛玉紅和丹參酮A具有協(xié)同誘導(dǎo)APL細(xì)胞分化及周期阻滯的作用。三藥聯(lián)合能夠協(xié)同降解致病融合蛋白PML-RAR和癌蛋白C-MYC，并且顯著提高C/EBP家族成員和PU.1的蛋白水平。三藥還能夠顯著誘導(dǎo)砷通道蛋白AQP9的表達(dá)，并促進(jìn)APL細(xì)胞的砷攝入，這可能是三藥協(xié)同作用機(jī)制之一。在CML細(xì)胞中，硫化砷和酪氨酸激酶抑制劑格列衛(wèi)能夠協(xié)同抑制細(xì)胞增殖和克隆形成能力，并通過線粒體通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。硫化砷能夠降解BCR-ABL，而格列衛(wèi)可以抑制BCR-ABL激酶活性，兩藥合用進(jìn)一步降低了BCR-ABL的蛋白/激酶活性水平，這提示兩藥合用很有可能應(yīng)用于臨床治療CML。在運(yùn)用基因芯片和蛋白生物化學(xué)方法對砷劑和格列衛(wèi)誘導(dǎo)CML細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，兩藥合用能夠更加有效的誘導(dǎo)內(nèi)源性、外源性以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。本研究通過對硫化砷與其他藥物聯(lián)用的詳細(xì)分子機(jī)理的研究，探索建立了一套在整體水平上探討中藥方劑作用機(jī)理的技術(shù)和理論體系5。3.有毒中藥的毒效相關(guān)性基礎(chǔ)研究的思考通過對已結(jié)題項(xiàng)目進(jìn)行回顧性分析和在研項(xiàng)目進(jìn)行前瞻性研究，要解決目前有毒中藥的研究困難，不僅要對有毒中藥的物質(zhì)基礎(chǔ)和生物效應(yīng)進(jìn)行研究，更應(yīng)對有毒中藥的毒效相關(guān)性和應(yīng)用規(guī)律進(jìn)行研究。在今后一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)選擇有代表性的常用有毒中藥作為研究對象，研究其物質(zhì)基礎(chǔ)、生物效應(yīng)和應(yīng)用規(guī)律，闡明反應(yīng)有毒中藥藥效與毒性相關(guān)的物質(zhì)基礎(chǔ)和作用原理，揭示有毒中藥的科學(xué)內(nèi)涵，為臨床安全有效應(yīng)用和中藥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐和理論依據(jù)。建議從三個(gè)方面開展工作：（1）針對中藥毒效物質(zhì)的復(fù)雜性，應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)提取、分離、純化手段，制備研究樣品的標(biāo)準(zhǔn)提取物、藥用部位和毒效成分。并應(yīng)用RI、TLC、HPLC、GC、CE、UV、HPLC-MS、GC-MS等現(xiàn)代化學(xué)分析技術(shù)，研究有毒中藥毒性物質(zhì)、藥效物質(zhì)的表征，以及相互間的關(guān)系，為制定國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。（2）根據(jù)研究對象毒效的情況，選擇不同狀態(tài)、不同層次的模型，研究其基礎(chǔ)毒性、藥效作用、體內(nèi)過程、發(fā)生機(jī)制，以及量-時(shí)-效-毒之間的關(guān)系，從而揭示有毒中藥的作用原理。（3）根據(jù)中醫(yī)藥特有的理論，應(yīng)用現(xiàn)代多學(xué)科的手段，系統(tǒng)研究有毒中藥加工、炮制、制劑、配伍、辨證、用法、用量等對有毒中藥毒性反應(yīng)、化學(xué)物質(zhì)和藥效作用的影響，揭示有毒中藥增效解毒的應(yīng)用規(guī)律，為臨床合理用藥提供科學(xué)