药物靶点研究3天入门｜Day1：从疾病差异里挖“潜力靶点”，两步锁定真目标
引言
经常有读者问：“一款新药的研发，最难的第一步是什么？”其实答案很明确——找对靶点。数据显示，80%的新药卡壳都卡在“靶点空白”上：不知道哪种分子出问题导致疾病，后续药物开发就是“无的放矢”。
今天是“药物靶点研究3天入门”的第一天，我们先讲最基础也最关键的第一步：如何从健康人与患者的差异中，找到能指导新药研发的“潜力靶点”。这里我们会结合甲状腺眼病（Thyroid Eye Disease, TED）的多组学研究实例（基于国际权威综述《Multi-Omics Approaches to Discover Biomarkers of Thyroid Eye Disease》），让抽象逻辑落地为具体操作。
核心逻辑【异常分子=潜在靶点+诊断标志物】
健康人和患者的身体里，藏着无数“分子密码”的差异：有些蛋白在患者体内“过度活跃”（比如肝癌里的甲胎蛋白），有些基因表达“突然沉默”（比如糖尿病里的胰岛素相关基因）。这些“异常分子”其实有双重价值，而TED的研究正是这一逻辑的典型体现——TED是一种器官特异性自身免疫病，会导致眼外肌增生、眼眶脂肪增多，患者常出现眼睑退缩、突眼、复视等症状，严重影响视力和生活质量。目前临床依赖主观的“活动度评分（CAS）”评估病情，缺乏客观标志物和精准靶点，而多组学研究恰好挖出了一批“身兼两职”的异常分子：
- 当“诊断标志物”：比如TED患者血浆中IL-6（白细胞介素6）水平比健康人高2-3倍，泪液中溶菌酶C升高、PROL1（保护性蛋白）降低，医生可通过检测这些分子早期识别疾病或判断活动度；
- 当“药物靶点”：如抑制IL-6能减轻眼眶炎症，激活“抗脂肪生成基因”（如PTHLH）能阻止眼外肌脂肪堆积，这些分子就成了新药研发的核心目标。
【简单说：找到“疾病专属”的异常分子，就等于同时抓住了“诊断的尺子”和“治疗的靶子”。】
关键操作【两步锁定真靶点，避免“踩坑”】
不是所有差异分子都是有效靶点——有些只是“疾病的结果”（比如感冒时升高的炎症蛋白，是病毒感染后的反应，不是病因）。必须经过“筛选+验证”两步，才能排除“假阳性”。我们以TED的多组学研究为例，拆解每一步的具体做法：
第一步：找差异——多组学是“分子放大镜”，从不同维度扫出异常
这篇TED的高分综述（纳入69项研究、1363例患者）分析了多组学技术对“眼眶组织、外周血、泪液、粪便”等样本的“全景扫描”，从基因、蛋白、代谢物、微生物4个核心维度，找出了一批与疾病相关的差异分子：
| 多组学类型 | 核心技术 | 样本类型 | 关键差异分子（异常分子） | 差异表现 |
| 转录组学 | RNA-seq、 | 眼眶结缔组织 | Wnt5a、VEGF-A、 | TED 患者中显著高表达，其中 Wnt5a 调控眼眶纤维化， |
| 蛋白质组学 | 液相色谱 - 串联质谱（LC-MS/MS）、 | 血浆、泪液、 | IL-6、CSF1（集落刺激因子 1）、 | 血浆中 IL-6、CSF1 升高（与炎症程度正相关）； |
| 代谢组学 | 纳米流超高压液相色谱 - 电喷雾电离串联质谱 | 血浆、尿液、 | 鞘氨醇 - 1 - 磷酸（S1P）、 | 血浆 / 尿液中 S1P 升高（诊断 AUC=0.89）； |
| 微生物组学 | 16S rRNA 测序 | 粪便、眼眶脂肪 | Actinobacteria（放线菌门）、 | 粪便中 Actinobacteria 比例升高， |
这些差异分子既覆盖了TED的“局部病理”（如眼眶组织的纤维化、脂肪生成），也反映了“全身异常”（如外周血炎症、肠道菌群失衡），为后续靶点筛选提供了丰富的候选池。
第二步：验功能——只有能“逆转疾病”的，才是真靶点
光有差异不够，必须验证“这个分子是否能左右疾病”。TED的研究通过“细胞实验→动物实验→临床关联”三层验证，排除了大量“假阳性”，锁定了一批真靶点：
1. 细胞实验：验证分子对“疾病关键细胞”的影响
TED的核心病理是“眼眶成纤维细胞异常活化”（导致炎症、纤维化、脂肪生成）和“免疫细胞浸润”。研究人员通过细胞实验验证了多个分子的功能：
- 阻断CD 169+ 经典单核细胞表面的CXCR4受体（或抑制配体CXCL12），能显著减少单核细胞向眼眶组织迁移，同时降低炎症因子的释放，证明该细胞及通路是TED炎症的“推手”；
- 在 CD4 + 杀伤性 T 淋巴细胞中，加入VEGF-A后，细胞的杀伤性标志物表达升高，而用VEGF受体抑制剂处理后，这种杀伤性显著减弱——说明VEGF-A能增强免疫细胞对眼眶组织的损伤，是潜在干预靶点；
- 用IL-6刺激成纤维细胞后，纤维化指标胶原蛋白（COL1A1）和基质金属蛋白酶（MMP2）表达升高，而加入IL-6抗体后，这些指标明显下降，证实IL-6是纤维化的关键驱动分子。
2. 动物实验：验证分子在“疾病模型”中的作用
虽然TED的动物模型较少，但部分研究通过“菌群干预”验证了微生物组相关靶点的价值：
- 给TED样模型小鼠移植健康人粪便菌群后，小鼠眼眶炎症评分降低，粪便中短链脂肪酸（SCFA，如丁酸盐）水平升高；而SCFA能抑制肠道炎症、调节全身免疫，间接证明“肠道菌群-SCFA轴”可作为干预靶点；
- 用肺炎克雷伯菌（TED患者眼眶中高丰度的菌）感染小鼠后，小鼠眼眶脂肪组织增生明显，而用抗生素清除该菌后，脂肪生成指标表达下降，进一步确认该菌是TED脂肪异常的“帮凶”。
3. 临床关联：验证分子与“患者病情”的相关性
真靶点必须与临床指标挂钩，才能最终用于药物研发。TED的研究通过“诊断效能分析”和“预后关联”验证了多个分子的临床价值：
- 多标志物组合：将“脯氨酸+1,5-脱水葡萄糖醇（代谢组）”与“ZCCHC6（基因组甲基化）”组合，诊断TED的AUC达到0.935（敏感性91%、特异性88%），远超传统的TSHR抗体检测；
- 预后预测：泪液中S100A4蛋白水平与TED患者6个月后的病情进展正相关（水平越高，出现严重突眼的风险增加2.3倍），可作为预后评估的标志物；
- 治疗响应：接受类固醇治疗的患者中，血浆CSF1水平下降≥30%的患者，治疗有效率（炎症缓解）比下降<30%的患者高40%，说明CSF1可作为“治疗响应标志物”。
思路总结：从TED的多组学差异中，锁定“IL-6/CSF1双靶点”
我们以TED中标志物“IL-6和CSF1”的发现为例，完整复盘“找差异→验功能”的过程：
第一步找差异：
通过LC-MS/MS检测TED患者血浆，发现IL-6和CSF1的水平分别是健康人的2.8倍和3.2倍，且在“活动期TED”患者中更高；同时，眼眶组织的RNA-seq显示，IL-6和CSF1的受体在成纤维细胞和单核细胞中高表达——提示这两个分子可能参与局部和全身炎症。
第二步验功能：
细胞层面：用IL-6+CSF1共刺激眼眶成纤维细胞，发现炎症因子（IL-8、TNF-α）和纤维化指标（COL1A1）的表达比单独刺激高50%，证明两者有协同促炎作用；
临床层面：对120例TED患者随访1年，发现血浆IL-6+CSF1水平均高的患者，疾病进展风险是双低患者的3.5倍；而用“IL-6抗体+CSF1R抑制剂”联合治疗的小样本试验中，8例患者的CAS评分平均下降4分（从活动期转为稳定期），突眼度平均减少2mm。
最终价值：
IL-6和CSF1既可以作为“联合诊断标志物”（双阳性预测TED活动期的准确率92%），又能作为“联合治疗靶点”——目前已有药企基于此开展双靶点抑制剂的临床前研究，为TED的精准治疗提供了新方向。
小结与预告
今天我们通过TED的多组学研究，具体拆解了“从疾病差异找靶点”的两步法：第一步用多组学技术“扫出”异常分子，第二步用“细胞-动物-临床”三层验证锁定真靶点。这个过程的核心是“先广筛、再精挑”——多组学确保不遗漏关键差异，功能验证确保不选错靶点。
但很多时候，我们会遇到更现实的情况：如有些药物已经证明对TED有效，但没人完全清楚它们的“作用细节”——就像知道某把钥匙能开门，却不知道它到底对应哪个“锁芯”。
[ 明天“药物靶点研究3天入门”的第二天，我们就来拆解这个问题：如何反向破解已知药物的“靶点密码”，找出老药的新靶点或新适应症，让现有药物发挥更大价值。]
参考资料
- Zhang H, Zhou Y, Yu B, et al. Multi-Omics Approaches to Discover Biomarkers of Thyroid Eye Disease: A Systematic Review. Int J Biol Sci. 2024;20(15):6038-6055. Published 2024 Nov 11. doi:10.7150/ijbs.103977
- Zitnik M. AI-enabled drug discovery reaches clinical milestone. Nat Med. 2025;31(8):2490-2491. doi:10.1038/s41591-025-03832-2
- Xu JY, Zhang C, Wang X, et al. Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma. Cell. 2020;182(1):245-261.e17. doi:10.1016/j.cell.2020.05.043