上篇　糖类药物研究方法总论

第一章　糖类药物概述

糖类是生命科学中除核酸、蛋白质之外具有重要生物学意义的第三类生物大分子，是四大生命基本物质之一。从结构上讲，一方面，单糖的多羟基醛结构骨架决定了糖苷键可以有多种连接方式和空间构型，也就奠定了糖类分子结构多样性的基础；另一方面，糖链的生物合成途径既不具有像核酸合成途径中碱基配对规律那样的规矩可循，也尚未发现有像蛋白质合成途径中翻译密码子那样的指令可依，这更加决定了糖类分子结构的高度复杂性，从而带来其功能的多样性。长期以来，人们对于糖类化合物作用的认识不外乎是能量来源、结构骨架、保护细胞等。20世纪80年代研究发现，不仅糖与蛋白质结合形成的糖蛋白具有重要的生物学功能，而且糖与蛋白质受体结合也能引起生物学反应。特别是20世纪末能与凝集素类蛋白质结合的含有唾液酸化Lewis X结构的糖类化合物被分离、鉴定，这激发了人们探求糖生物学作用的极大兴趣。随之而来的大量研究表明，天然存在的糖类化合物以单糖、寡糖、多糖及其糖缀合物等多种形式广泛存在于生物体内，它们发挥着重要的生物学功能。生物体内的糖类除了作为生物体能量的来源及结构骨架外，还对细胞间及生物大分子间的相互识别和信号传递起着复杂的作用，具有调节细胞粘连、机体防御等多种功能，参与生物体的细胞分化、胚胎发育、生物体免疫、衰老等复杂的生理过程。

由于糖生物学发展的滞后和糖结构的复杂，使得糖类化合物的研究一度为药学家们所忽视，糖类药物开发远远落后于核酸及蛋白质类药物。但近20年来，随着糖生物学的飞速发展和糖结构解析技术的进步，糖类化合物结构多样性被逐步阐明，其所担负的众多生物学功能被认识，逐步奠定了糖类药物研究的结构和分子生物学基础。糖类药物的研究受到了越来越多的重视，而糖类化合物也被药物化学家们认为是当前药物发现的重要先导化合物。

目前，糖类药物的使用和销售量已在药物市场上占有很大的比例，糖类药物的研究工作也已成为药学研究的热点之一。当前《美国药典》《欧洲药典》《日本药典》和《中国药典》4部药典收载的糖类药物共有136种，但是还有许多在使用的糖类药物没有收入这些药典中，当前市场销售的糖类药物数量约有500种。此外，在研发方面，以“carbohydrate drugs”和“carbohydrate-based drugs”为检索词在Pubmed、SciFinder等常用检索工具中都可检索到数以万计的相关文献。迄今为止，糖类药物涉及的临床适应证包括肿瘤、糖尿病、艾滋病、流行性感冒、细菌感染、风湿性关节炎等，糖疫苗的研究也已成为热点。本章内容将就糖类药物的概念和特征、来源及分类等进行介绍。