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今年初《自然催化》雜志發表一篇中國科學家有關胺催化Suzuki反應的新藥性發現，因為這個反應通常需要過渡金屬鈀的發現反催化、所以文章發表后就引起不少專家質疑。篩選德國和匈牙利的新藥性科學家用靈敏的檢測技術測定了胺催化劑中的鈀含量，確實發現這些有機催化劑中有每公斤毫克級的發現反鈀存在。最近這篇文章正式撤稿，篩選作者做個更深入的新藥性研究發現卻是是微量鈀絡合物催化了這個反應。現代有機化學中鈀幾乎無處不在，發現反所以很難找到完全沒有鈀的篩選反應環境、造成多個小組先后發現所謂無鈀催化偶聯反應的新藥性烏龍。

藥源解析

微量雜質干擾科學觀測不僅在偶聯反應催化中存在，發現反藥物化學中同樣存在大量類似干擾因素，篩選所以初篩得到的新藥性苗頭化合物通常要經歷一系列的反向篩選（counter screen）去把在你篩選化合物所用測試中有一定表觀活性、但無法繼續優化濫竽充數、發現反狐假虎威的篩選不靠譜分子從革命隊伍了清理出去。隨著中國制藥企業進入更早期新藥研發的競爭，這個工作會逐漸提到議事議程。大小分子藥物先導物產生有很大區別，今天主要談談小分子藥物先導物發現的反向篩選。

與跟蹤策略如me-too、me-better一開始就有優質先導物不同，全新靶點藥物開發你是從零開始的。立項不在是根據別人靶向這個靶點的藥物在二期臨床已經有了陽性數據，而是要根據細胞、動物實驗（多數是基因敲除實驗）、人體基因變異等間接數據去判斷，這本身是一個高度復雜的工作、但不在今天的討論范圍內。你看好一個靶點后首先要表達這個蛋白，這雖然不是個閑庭信步的事、但不是主要障礙。下一步就是要有一個足夠大、足夠多樣化的化合物庫，這個就需要長期積累才能做到。DEL雖然可以快速產生數億級別的庫但多樣性非常有限，高質量小分子庫需要數十年的積累。

有了靶點蛋白和供篩選的化合物庫，下一個任務是設計篩選標準（assay）。因為你對未來先導物一無所知所以通常要篩選大量化合物，這要求你的篩選通量要達到一定水平、也不能消耗太多化合物。直接看動物模型療效一般是不行的，一是一年也篩不了幾個化合物、二是這么篩的話兩個項目就把你化合物庫掏空了。現在常用的高通量測試方法主要是根據配體與靶標蛋白結合力和對蛋白功能（如催化、受體信號傳遞對等）的調控，不需要多少化合物、測試速度和通量也高。但是這類所謂高通量篩選也比較糙，經常會發生類似無鈀催化偶聯反應這種烏龍、需要反向篩選剔除假陽性苗頭化合物。

第一件事就是看看你化合物的純度，有些化合物不穩定、長時間放置會降解，有些合成時就沒純化好，有些可能結構就定錯了。這些明顯的錯誤糾正后就要考慮隱藏比較深的雜質了，類似微量鈀對偶聯反應的影響。很多靠Cys催化的酶因為巰基可與過渡金屬絡合所以對微量金屬非常敏感，nM水平的金屬就可以抑制這些酶的活性、導致大量含有過渡金屬的化合物樣品給出假陽性數據。加入EDTA清除游離過渡金屬通常可以消除這類干擾。

即使活性真正來自結構式所指向的化合物，有些化合物也是無法優化的。比如有些化合物在uM濃度容易形成聚合物（aggregation）令蛋白變性，所以給出uM活性、但無論你怎么改造結構也不會提高活性。把這類妖怪打回原形的辦法是稀釋測試系統，因為無法形成聚合物所以活性消失。還有一些化合物含有一些可以與蛋白表面親核氨基酸反應的基團，除非是你準備設計共價化合物并有優化路徑否則這類化合物也很難繼續優化。剔除這些干擾可以通過用靶點蛋白與化合物長時間共處，然后用質譜、核磁等技術看看蛋白是否被化學修飾。

有些蛋白-配體的結合方式也很難優化，如別構抑制劑。當然現在有人專門挑戰這個難題，但如果你不想淌這趟渾水你可以把這些優化難度高的苗頭化合物除去。如果能拿到配體-蛋白復合物共晶結構當然一目了然，如果沒有也可以用核磁共振、與已知結合模式配體競爭等技術定義結合方式。找到了特異性、非共價、理想結合方式的配體后，假如生物學家也沒閑著設計、驗證了評價方法，你就可以開始艱難的先導物優化工作了。除了活性這個核心外，選擇性、PK、溶解性、過膜性、常見脫靶活性（cyp、hERG）、基因毒性、安全性、急毒長毒、甚至CMC生產的任何一個妖怪都可能讓你前功盡棄。

即使你經歷了九九八十一難進入臨床，佛祖讓你上市的機會也只有不到10%、但這是一個good problem to have。徹底調查先導物身份是基礎、識別烏龍的火眼金睛非常關鍵，當年賽諾菲曾經是PARP抑制劑的領頭羊，遺憾的是他們用的化合物卻不是一個真正的PARP抑制劑。不僅自己失敗兩個三期臨床損失巨大，還差點把整個領域帶到溝里。不僅小分子，Medivation還曾經收購一個偽PD-1抗體。新藥是極其罕見的物種、哪能輕易遇到？無論一個化合物如何溫文爾雅都要進行徹底的排查。Trust but verify。