药理学国家重点学科建设与发展规划

药理学国家重点学科建设与发展规划

(2007-20l0)

一、基本概况

1. 本学科已有工作基础和水平

(1)学科方向

在药理学首席科学家周宏灏院士带头的、包括李元建教授、邓汉武教授、谢文教授、肖洲生教授、刘昭前教授和熊燕教授等的带领下，经过多年的努力和“十五”国家重点学科建设，药理学学科总体水平目前在全国高等医药院校中名列前茅，特别是在遗传药理学、药物基因组学和心血管药理学方向某些研究领域处于国际先进水平，如药物代谢和效应的种族差异和个体差异及其遗传机制的系统研究；药物代谢酶基因多态性的基因型和表型相关关系的规律的发现和应用；环境和遗传因素在调控药物代谢酶活性中的作用和相互关系；药物基因多态性作为药物相互作用中的分子机制的阐明及临床意义：基因导向性个体化用药的临床研究和应用及相关诊断技术(基因芯片) 的研制和开发；内源性心血管活性物质与心血管药物作用机制方面，首次提出和证明了降钙素基因相关肽(CGRP)是一种内源性心肌保护作用物质，发现它参与缺血、热应激和药理性预适应心肌保护的调节，介导经典抗心绞痛药物硝酸甘油(临床应用已达120余年) 的心血管效应，对硝酸甘油的作用机制提出新的理论依据；筛选出由CGRF ，所介导的、具有全新作用机制的抗高血压新药一吴茱萸次碱，目前正按国家I 类新药标准进行开发；率先报道了动脉粥样硬化动物血浆内源性一氧化氮合酶抑制物非对称性二甲基精氨酸(ADMA)浓度升高，提出内源性ADMA 可能是动脉粥样硬化形成的促进物，以ADMA ／ADMA 为靶点寻找新型抗动脉粥样硬化药物，发现中草药川东獐芽菜的有效成分口山酮具有抗动脉粥样硬化作用。

(2)学科队伍

十五期间，学科队伍建设有了质的飞跃。本学科首席科学家周宏灏教授当选为中国工程院士(2005年) ，谢文教授获长江学者特聘教授(2005年) 。许多优秀青年教师脱颖而出，1人获国家杰出青年基金(B类) ，1人入选首批新世纪百千万人才工程；2人获教育部新世纪优秀人才计划，1人获湖南省“芙蓉学者”特聘教授，2人入选湖南省跨世纪121人才工程；1人获教育部优秀青年教师资助计划；4人获湖南省普通高等学校青年骨干教师培养对象；培养和引进了5名具有博士学位的年青学术带头人。加大了博士生的培养力度，使有博士学位的中、青年教师比例达到55％。已建立了一支高学历、年轻化、稳定的学术梯队，学术队伍结构日趋完美。

(3)科学研究

在211重点学科建设基础上，本学科科学研究上了一个新的台阶。“十五”期问，本学科承担973项目2项，863计划九五课题l 项，新增国家级科研项目29项和国际合作项目3项(包括国家自然科学基金重点项目2项) ，教育部优秀年轻教师基金及重点跟踪资助项目1项，教育部重大项目1项，湖南省重大专项1项，其它省部级项目34项，总进校科研经费3889万元。一些研究成果达到国际先进水平，5年来发表科研论文289篇，其中SCI 收录论文150余篇(其中IF 值>5.0共12篇) ，EI 收录3篇，ISTP 收录5篇，中文数据库收录13l 篇，科研论文被SCI 期刊引用629次(其中他引506次) ；获省部级科研成果奖14项，其中一等奖5

项；获国家发明专利2项；出版学术专著7部、教材(教学用书)16部；药理学荣获国家精品课程。

(4)人才培养

十五期间已招收硕士研究生149人、博士研究生60人、博士后研究人员6人；毕业硕士研究生56名、博士研究生36名；出站博士后4人，培养了药品临床研究高级人才1310人。获全国优秀博士学位论文2篇，全国优秀博士论文提名奖4篇，湖南省优秀博士论文9篇，10人获省级优秀硕士论文奖；4人获法国Servier 青年药理学工作者奖；2人获复旦大学谈家桢生命科学九源奖学金。所有硕、博士研究生撰写的论文均以英文发表于SCI 杂志。

(5)条件建设

通过2ll 重点学科建设，购置了一批用于科研和教学的重型仪器设备，使本学科无论是实验室条件还是科学研究的硬件、软件条件和环境都得到了很大的改善，教学水平和科学研究上了一个新的台阶。新增加科研用房500M2，重点改造了原来的分子生物学实验室和动物室，新建了2个分子生物学实验室和2个细胞培养实验室，建立了“湖南省心血管研究重点实验室”、湖南省遗传药理学重点实验室和“CMB一中南大学遗传药理亚洲示范实验室”，建立了创新药物研发平台；成立了全国首家“湖南省个体化药物治疗咨询指导中心”；通过了国家首批I 期药品临床研究基地的评估和建设。

2. 当前本学科领域的发展趋势

分子生物学技术的广泛应用以及生命科学各学科问的渗透，极大地推动了药理学的发展。近年来，国际上药理学研究的发展出现两种趋势，一方面是向微观方面发展，如细胞药理学、分子药理学；另一方面又与其它学科相互交叉和渗透，进一步分化为遗传药理学、心血管药理学、神经药理学、免疫药理学、肿瘤药理学、受体药理学和中药药理学等多个研究方向。目前国际上遗传药理学发展的趋势是研究：(1)药物基因组学的发展阐明更多潜在药物靶点及其作用机制，针对重大疾病的新型诊断和治疗手段的研发和应用；(2)基因重组技术、人源化动物模型、器官特异性基因敲除动物模型等新手段、新技术应用于药物作用机制的探索；(3)多基因、多位点结合环境因素对药物效应或毒性表型的综合作用以及多基因型、多表型信息采集的高通量检测技术的开发和应用；(4)基因导向性个体化药物治疗等新型治疗模式对临床重大疾病治疗的大样本临床验证，与传统治疗在疗效、毒副作用、药物经济学方面的优势研究；(5)天然药物或中药多成分体系的代谢网络、遗传药理学与中药现代化。

由于心血管疾病(如高血压、动脉粥样硬化、心力衰竭、冠心病和心律失常等) 是严重影响人类尤其是中老年人健康的重要疾病，长期以来，防治心血管疾病药物的开发和研究一直是医药科学研究的重要课题。2006年7月第十五届世界药理学大会在北京召开，大会收到的3000余篇学术论文中有16％集中在心血管药理学领域。近年来，国内外心血管药理学研究已在两个方面取得了长足发展，一是心血管疾病发病机理研究不断深入，为心血管治疗药物的开发提供了新的潜在靶点。例如，在内皮功能障碍与血管性疾病发病机制中的关系研究方面取得了突破性的进展，发现多种内源性心血管活性物质如CGRP 、ADMA 、Visfatin 等可通过调节血管内皮功能发挥作用，从而为将这些分子作为高血压和动脉粥样硬化新的治疗靶点提供了重要依据；对心力衰竭分子机制的深入研究促进了新型抗心衰药物钙增敏剂的开发和研究；对缺血性心脏病发病机制深入研究为临床心肌缺血性疾病研究出新型治疗方法治疗性血管新生。二是防治心血管疾病的新药研究受

到普遍重视，很多具有心血管疾病防治作用的新物质和具有新作用机制的化合物(包括中草药和天然产物中发现的新的活性化合物及其衍生物) 目前尚处于前期研究阶段，为防治心血管疾病的新型药物的开发奠定了坚实的基础。

3. 本学科与世界同类一流学科的差距

本学科与世界同类一流学科相比，在实验室规范、规模、资金投入和研究手段上存在一定差距。主要表现在以下几个方面：(1)实验室建设的先进性和规范性不够；(2)目前应用的研究方法和技术手段不够先进；(3)引进优秀留学回国人员的力度不够；缺少大师级人物和创新、拔尖的和青年学科带头人，学科队伍有待于进一步优化和完善；(4)科学研究缺少原创性和开创性研究，尚无国家级成果奖，近些年没有New Eng J Med，Nature ，Science 等高端杂志论文；(5)学科管理机制不够完善，没有真正形成“勇于创新、鼓励竞争、有序淘汰”的创新环境；

(6)资金投入不够，用于科学研究和人才培养的经费还不能满足实际要求。

4. 本学科的国家(含部门、地区) 需求分析

药理学研究对于新药开发和百姓安全用药具有重要作用。新药从开发到上市销售平均耗时10年，耗资12亿美元。研究表明，药物代谢过程的优劣对于新药开发的成败具有重要意义，细胞色素P450酶活性的改变及其基因多态性是造成诸多药物毒副反应甚至退出市场的主要原因。因此，在临床前研究阶段获得药物的代谢途径、药物代谢产物、基因多态性对药物代谢的影响可早期淘汰掉代谢性质不良的化合物，避免进入临床研究的高额费用，其经济社会效益难以估量。与之相伴随的是上市后药物的不合理使用。利用药物反应相关基因芯片对药物相关基因进行检测可以实现上述疾病的个体化药物治疗，这已成为现代疾病诊断与治疗学的基本发展方向。我国目前拥有高血药患者1.6亿、糖尿病患者3000万、恶性肿瘤患者300万(每年新发病例200万) 。从这些重大疾病的高发病率和患者寻求康复的迫切性出发，发展遗传药理学在重大疾病个体化诊疗方面的应用，开发用于快速高通量检测个体遗传信息的个体化药物治疗基因检测手段，将具有巨大的市场需求和广阔的应用前景。个体化药物治疗基因检测技术的研究是遗传药理学未来的发展方向和载体，为实施基因导向个性化给药的新治疗模式提供了强有力的工具，个性化给药模式的实施将确保药物更安全、有效、经济地用于患者，节约社会医疗成本，改善人民群众的身体健康，促进社会和谐与稳定。

心血管系统疾病是当今全球面临的重大公共卫生问题，也是世界人口的第一大死因。药物治疗是目前和今后相当长时间内心血管疾病的主要治疗手段。据调查，目前世界治疗心血管疾病药物市场的销售额已由上世纪80年代的15％上升至20％，销售额居首位。深入开展心血管药理学方面的研究工作，开发具有自主知识产权的心血管药物，对促进我国民族医药工业的发展、降低由心血管疾病带来的高致残率和死亡率意义重大。对中药的有效成分进行分离和鉴定，加强中药药理学领域的研究，也符合我国中药现代化的研究的宏伟目标。

二、建设目标及发展思路

进一步增强遗传药理学和临床药理学领域的自主创新研发能力，力争在基因导向的个体化药物治疗和中药遗传药理学方面取得突破性进展；从广度和深度拓展心血管药理学和分子药理学，加强与企业的合作，着重开发具有自主知识产权的I 类抗高血压或抗动脉粥样硬化新药，使药理学整体研究水平达到国内领先、国际先进水平，力争达到国际领先水平；扩大学科的国际影响，使我学科成为亚洲乃至世界范围内的药理学科研和人才培养中心。

加强人才引进和培养力度，争取在“十一五”期间新增国家杰出青年基金和长江

学者特聘教授获得者各1人，力争每5年获全国优秀博士学位论文l 篇；发表SCI 科研论文130～50篇，其中IF>5文章10～15篇，力争IF>10的文章5～10篇，力争获国家级成果奖1～2项。

尽快将“湖南省心血管研究重点实验室”和“湖南省遗传药理学重点实验室”建成为部级或国家级重点实验室，力争使“药物基因组应用技术教育部工程研究中心”升级为“国家级工程技术中心”，使之成为我国和亚洲地区遗传药理学研究中心。进一步加强与国内外同类一流实验室的交流和合作，提高本学科在国际上的地位和影响。

开发3～5个重大疾病个体化药物治疗的基因诊断芯片，并获国际专利；继续进行抗心血管疾病天然药物活性成分的筛选，继续完成“高血压个体化药物治疗的基因诊断芯片”I类诊断试剂和抗高血压I 类新药一吴茱萸次碱的申报，发现2～3个有开发潜力的中药先导化合物并申请国家发明专利。

三、主要建设内容及具体措施

1. 本学科主要研究方向

根据学科发展的需要，在原遗传药理学、心血管药理学、分子药理学和临床药理学4个学科方向的基础上，拓宽研究范围，包括重大疾病如高血压、糖尿病、肥胖和癌症等的药物基因组学、中草药诱导作用机制的遗传药理学、天然药物代谢与效应的个体差异、天然药物诱导预适应及机制研究、药物筛选的基因功能学和基因调控等。

(1)遗传药理学

继续深入和拓广药物作用相关蛋白基因多态性的功能意义与机制的研究，开展高血压、高脂血症、糖尿病和癌症等重大疾病的遗传药理学和药物基因组学研究，阐明这些重大疾病的基因多态性与易感性的关系以及与药物反应、毒副反应个体差异的分子机制，在分子和细胞水平上阐明基因多态性与疾病易感性的关系以及与药物效应及毒性差异的规律。

(2)心血管药理学

紧跟心血管药理学研究领域的国内外研究动态，进一步查明内源性心肌保护物质如CGRP 介导缺血后适应与药理性预适应的心脏保护作用及其机制；阐明高血压发病机制中内皮祖细胞的变化情况及药物的干预作用；揭示内源性心血管活性物质对内皮祖细胞和心脏干细胞的调控作用；从免疫一炎症机制角度出发研究心肌缺血损伤的分子机制及药物的干预作用：从内源性心血管活性物质出发，寻找防治心血管疾病的新药物新靶点，开发新型降压、抗动脉粥样硬化和具有心肌保护作用的药物。

(3)分子药理学

进一步从分子水平阐明心肌细胞和血管细胞生存与凋亡的信号转导分子机制，深入研究药物对基因功能的调控作用及分子机制，为心血管疾病的治疗提供新思路。从分了水平阐明动脉粥样硬化和骨质疏松症的发生规律，开发其新型治疗药物；从基因水平阐明间质干细胞向成骨细胞定向分化的调控机制。

(4)临床药理学

从基因水平进一步阐明药物相互作用对药物疗效和毒副反应的影响和规律，为新药临床评价和新药研制提供科学依据；通过对新药的药物代谢动力学和药效学的机制研究，指导临床合理用药

(5)中药药理学

利用“人源化”转基因动物模型研究中药和天然药物对CYP 诱导的分子机制，建立

中药和天然药物有效成分一CYP450酶活性和蛋白质表达一药物效应三者之间的网络关系。同时阐明中药和天然药物及其单体化合物的药物代谢动力学特点和作用机制；分离或合成2～3个先导化合物。

2. 学术团队建设

进一步优化人才结构和学术带头人队伍，始终保持和建立一支高学历、年轻化的、创新能力强的高素质师资队伍。争取培养长江学者1人，新世纪优秀人才2～3人，国家杰出青年基金获得者1人。加大博士生的培养力度，使有博士学位的中、青年教师比例达到60～70％。引进2～5名优秀留学生回国工作。

3. 人才培养

努力培养学生良好的学术竞争意识和科技创新能力，继续扩大博士生、博士后和留学生的招收比例，注重博士生来源的质量。注重博士研究生培养的创新性和连续性，对于有潜质的博士研究生采取政策倾斜的方法着重培养，采取如提前攻博、加大资金投入、联合培养、承担课题、个别辅导等多种方法使之加快成长。继续要求所有硕、博士研究生撰写的论文均以英文发表于SCI 杂志，5年期间获省优秀博士和优秀硕士学位论文10～15篇，全国优秀博士学位1～2篇。

4. 科学研究

力争在遗传药理学和心血管药理学研究领域获得具有原创性的重大突破。通过多种渠道多方面获取科研基金，争取包括国家863、973、十五重点攻关项目、国家自然科学基金项目、国家杰出青年基金以及国际合作等项目。发表SCI 科研论文130～150篇，其中IF>5文章10～20篇，力争IF>10的文章2～5篇，力争获国家级成果l 项，省部级成果5～10项，发现2～3个有新药开发潜力的先导化合物，申请专利2～4项。

5. 学术交流

充分利用本学科现有的国际影响及一些学科带头人在重要学术团体的任职条件，采取走出去，请进来的形式，开展多种形式的学术交流；同时我们还积极鼓励学科带头人经常到国外去参加一些重要的国际学术活动，以提高本学科的国际影响和地位。每年举办1次国际学术研讨会和1～2次国内学术会议，同时邀请更多的海外知名学者担任本学科客座教授，参与学科发展方向、重大科研课题的协作等多种形式的学术交流。

6. 教学科研基础条件建设

在现有6个专业实验室、4个教学实验室、1个资源共享的分子生物学实验室和机能实验室、一个临床药理国家培训中心、一个国家临床药品研究基地和2个省级重点实验室的基础上，继续争取扩大科研场地的面积，组建蛋白组学研究实验室，将2个省重点实验室建设成为部级重点实验室，申报和建立“药物基因组应用技术教育部工程研究中心”。同时通过多渠道筹集自筹资金加大大型仪器设备，如激光共聚焦显微镜、荧光素报告基因系统、切片机等的购置，努力创造一流的科研条件和环境，保证本学科的持续发展。

7. 对国内同类学科和校内相关学科的带动作用

药理学是与临床医学学科联系最密切的一门学科。我校遗传药理学和心血管药理学等强势学科的持续发展可带动和促进我校心血管、精神、内分泌、呼吸、肿瘤等临床学科的发展，并对指导临床个体化用药、提高临床疾病的诊断水平和治疗水平具有推动作用。在全国范围内，可望带动临床医学、检验医学、中医药学、药剂、药化、药物分析等学科领域的发展。同时也为省内兄弟院校如南华大学、湖南师范大学、湖南农业大学和湘南学院培养和输送了大量高素质的药理学

教学和科研人才，极大地促进了这些院校相关学科的发展。

四、建设资金的筹集与使用意向

1. 本学科建设资金的来源和依据

(1)国家财政拨款：国家重点学科“十一五”建设经费600万元：985二期建设经费600万元、国家“863计划”、“973计划”、“支撑计划”筹款550万元；国家自然科学基金项目等筹款500万元。

(2)地方财政拨款：湖南省重大科技专项筹款280万元；湖南省科技项目(含院士基金)100万元。湖南省重点实验室建设经费30万元。

(3)横向经费资助2000万元：借助基因芯片市场运作和新药开发等方式筹集。

2. 资金使用意向安排

资金主要用于进行实验室平台建设，购买各种科研和教学仪器设备。

五、预期建设成效分析

1. 科学研究

(1)获得高血压、高脂血症、糖尿病和癌症等重大疾病的基因多态性与疾病易感性的关系以及与药物反应、毒副反应个体差异相关的分子机制，获得3～5种个体化药物治疗诊断芯片专利，从影响国民健康的重大疾病开始在中国推广个体化治疗。

(2)运用遗传药理学研究方法和转基因动物模型阐明天然药物代谢与效应的个体差异、天然药物对CYP450的诱导与调控机制、天然药物相互作用的遗传机制；

(3)从分子水平阐明动脉粥样硬化的发生机制，阐明一些主要的内源性活性物质对心血管疾病的调控规律。

(4)通过与校内相关学科进行交流和合作，带动校内相关学科的发展，培育出一批集药理学、药物化学、天然药学和心血管内科学等学科于一体的、具有特色和优势的学科群；解决心脏和血管研究领域的一些重大的科技问题，如缺血性心脏病和高血压的发病机制和药物干预作用，开发2～3个心血管系统作用新药。

(5)在上述研究领域可望取得一些具有国际先进水平的科研成果，发表IF>5.0的高质量SCI 论文多篇，争取获国家级科研成果奖l 项。

2. 队伍建设

(1)建立一支高学历、年轻化的、创新能力强的高素质师资队伍：培养一批 270具有明显创新能力的青年学科带头人。

(2)引进大师级学术带头人1～2人；培养长江学者1人，国家杰出青年基金获得者1人；新世纪优秀人才1～2人。

(3)具有博士学位的中、青年教师比例达到60～70％。引进2～5名优秀留学生回国工作。

3. 人才培养

(1)继续扩大硕士生、博士生和留学生的招收比例，争取每年招收50～60名的药理学硕士、博士和博士后专业人才。

(2)获全国优秀博士论文1～2篇、湖南省优秀博士论文10～15篇，全国博士点基金2～4项。

4. 科研成果转化

(1)获得“高血压个体化药物治疗基因诊断芯片”I类诊断试剂证书及生产批文。

(2)获得治疗高血压新药“吴茱萸次碱”的I 类新药证书及生产批文。

(3)力争获得多个重大疾病(如高血压、糖尿病、肿瘤等) 个体化药物治疗的基因诊断芯片国家专利及新药证书。

(4)估计5年内“高血压个体化药物治疗基因诊断芯片”可达到5000万的年销售额；产值可达1000万元。

5. 科研平台建设

(1)扩大科研场地的面积，组建蛋白组学研究实验室。

(2)将两个省级重点实验室“湖南省心血管研究实验室”和“湖南省遗传药理重点实验室" 建设成为部级甚至国家级重点实验室。

(3)申报和建立“药物基因组应用技术教育部工程研究中心”。

(4)通过多渠道筹集建设资金，加大大型仪器设备的购置，创造一流的科研条件和环境，保证本学科的持续发展。