本成果在技术上构建了“医生在环”的融合系统，可发挥医生的经验和监督特性，基于增强导纳的省力操控，同时结合输入力交互与虚拟约束，实现基于阻抗模型的高精度稳定柔顺控制，提高交互过程的稳定性，在以人机协同开颅，人机协同整形场景下设计人机协同开颅手术机器人与人机协同整形机器人，研究成果具有广阔的应用前景。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 对比当前的立体定位手术机器人，人机协同手术机器人具有更直观的操作方式、操作过程中更加安全并且可以实现的功能更多。学术界广泛认为人机协同手术机器人将是未来机器人的一个主流方向。另外，人机协同手术机器人更容易被医生、患者接受，推广难度更低。本成果在技术上构建了“医生在环”的融合系统，可发挥医生的经验和监督特性，基于增强导纳的省力操控，同时结合输入力交互与虚拟约束，实现基于阻抗模型的高精度稳定柔顺控制，提高交互过程的稳定性，在以人机协同开颅，人机协同整形场景下设计人机协同开颅手术机器人与人机协同整形机器人，研究成果具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种具有抗菌/抑菌功效的胶原集合体复合型医用纤维，其特点是以胶原集合体为原料，超临界CO2为介质，采用环氧丙磺酸钠或酸酐为改性剂，获取了酸溶性胶原集合体；再以羧甲基纤维素为原料，采用高碘酸钠为氧化剂，获取了双醛羧甲基纤维素；接着将酸溶性胶原集合体、双醛羧甲基纤维素钠与甲壳素有机混合，最终经搅拌、静置脱泡、纺丝等工艺流程制备得到了胶原集合体复合型医用纤维。该纤维材料兼具了胶原集合体良好的生物学性能、可生物降解性、力学性能和甲壳素极佳的抗菌/抑菌活性、抗炎/促进伤口愈合作用，各项性能明显优于以普通胶原为原料制备的胶原基复合纤维材料，可作为生物敷料、止血材料、可吸收缝合线、医学整容材料等。

选用溶于水而成半透明状溶液的十二烷基苯磺酸钠作为滴定剂，靛酚蓝做指示剂，二氯甲烷用作有机相。溶解在二氯甲烷中的抑霉唑经过酸化处理成无色的水溶状态，水溶状态的抑霉唑与滴定剂可以形成溶于有机相中的无色离子对配位化合物，存在于有机相中的指示剂与过量的滴定剂可以形成接近无色的离子对配位化合物。因此这种阴离子表面活性剂双相滴定法可以用来检测抑霉唑的含量。这是首次运用滴定方法来检测柑橘商品化处理生产线上杀菌体系中抑霉唑的含量。在滴定剂浓度为0.01mol/L 时，抑霉唑浓度低至50mg/L 仍能被检测出来。 该方法不仅快速、低成本，而且简单、易操作，适合在产区、企业推广使用，具有广泛的应用前景。同时，十二烷基苯磺酸钠、二氯甲烷都是常见并且价格低廉的药品。十二烷基苯磺酸钠是无毒的化学药品，二氯甲烷是有机试剂中常用的最低毒的药品之一，因此，保证了检测方法的相对安全性。 成果完成时间：2014年10月

本项目针对矿井瓦斯爆炸早期探测与抑制的技术难题，采用实验与光谱分析方法，得到了瓦斯爆炸感应器内自由基变化的光学特征及其辨识方法，并以此为基础，利用量子化学软件分析瓦斯爆炸微观动力学过程，得出了瓦斯爆炸感应器内的关键基元反应、自由基和其围观动力学参数，以及微观反应与宏观现象的关系，为瓦斯爆炸抑爆技术提供理论支持，受到国内相关研究人员的普遍认可。项目成果在国内外重要期刊发表学术论文13篇（9篇已刊出，4篇已录用），其中SCI源刊1篇，EI源刊5篇（2篇已收录），CA收录2篇，CSCD收录及中文核心期刊5篇，完成硕士学位论文2篇。

本成果具体涉及用于静滞水面的低能耗水动力抑藻装置。目前国内外现有的 利用物理方法抑制藻类生长的喷泉和推流器技术能耗高、辐射面积有限，本成果 利用机械原理，利用小型电机，形成持续击打水面的机械振动，在水面产生既有 横波又有纵波的表面波，利用表面波的传递距离远，频率较慢的特点，传波过程 中水面各点上下运动，在竖直方向上形成持续的紊动，营造不利于藻类的生存环 境，继而干扰藻类的生长，实现藻类的生长抑制。

上海交通大学学生设计了一种防共餐交叉感染的抑菌涂层及取菜隔离装置“金钟叉”，这是上海交大学生创新中心负责的《工程学导论》课程学生作品，为避免二次传播和感染提供了一个价廉且使用体验良好的解决方案。                   “金钟叉”主要发明人由上海交通大学机械与动力工程学院、电子信息与电气工程学院、医学院等专业学生组成。项目负责人陈心佩同学是上海交大电信学院大一在校生，项目初心其实是希望解决幽门螺杆菌患者反复治疗反复感染的问题。当前情况，人们陆续返工后，如何避免共餐交叉感染的风险，公筷制和分餐制是对抗共餐交叉感染的有效途径，但是这两个模式操作较为繁琐，用户体验不佳。团队决定设计一款低成本、容易清洗，顺应中式用餐习惯且使用体验良好的方案。经过对提出的不同方案进行分析对比，受到人们戴口罩防病毒的启发，最终决定为中式筷子设计一件能快速灵活穿戴的“口罩”。用户在用餐过程中先通过筷子夹取保护套，随后通过这个保护套取菜到自己餐盘内后，然后立刻脱离外套使用筷子进餐，整个用餐过程筷子在不离手的情况下实现公筷、私筷状态切换。一个正常用餐过程夹菜次数通常有二十次以上，而如果用公筷、公勺就需要放下二十多次筷子换公筷和公勺取菜，再放下重新拿取自己的筷子进行反复切换，并且公筷和筷子有时候还会弄乱，而团队的方案比使用公筷效率更高更便捷，有更好的用户体验。同时保护套采用抑菌涂层技术进一步降低过程中的交叉感染风险。他们为这款符合中国人用餐习惯的新工具取了一个特别的名字：金钟叉。            产品设计中最难克服是生产工艺问题，要确保用筷子夹紧装置后在取菜过程不松动需要材料有硬度同时具备一定弹性，同学们迅速与浙江餐具生产企业沟通并反复测试，最终找到一款弹性材料能较好的解决这个问题，实现量产准备工作，并进行专利和商标注册。学生团队于近日获得产业链企业数百万元投资进行产品量产，产品将在一个月左右投放市场面向大众。点击查看原文

产品详细介绍HiCC-F型自动抑菌圈测定仪系统一、用途：用于自动进行抑菌圈测量、抗生素效价分析等二、主要性能参数指标：1 ★成像配Epson Perfection V330 Photo超微立体彩色扫描成像仪（最高4800dpi、19mm大景深、微透镜12 线矩阵CCD），亮度可调、自动聚焦，能实现光学分辨率2960万像素的悬浮式暗视野成像，最大色彩深度48位适应培养皿：50～180mm及A4幅面内的矩形平板，同时测定6个90mm平皿2 ★抑菌圈测量（含抗生素效价自动分析）1)一键式全自动测定6个90mm直径平皿中的所有抑菌圈，可全自动测定局部粘连的抑菌圈，可在有局部文字干扰的情况下，自动获得抑菌圈面积、直径等结果。测量分析耗时1～4秒钟，能统一保存或查看阅读相关各类分析数据2)平皿可任意方向摆放。具有抑菌圈样本自动挑选、保真的可视化比对、编辑功能。抑菌圈测量系统的读数分辨率≤0.001mm、最高光学测量分辨率≤0.0053mm，重复测量误差≤±0.01mm或≤±0.1%；效价测量误差≤±0.1%；效价重复测量误差≤±0.1%；台间测量差异≤0.2%3)符合中国药典、USP美国药典、EP欧洲药典，可完成最新的国家药典(2020版)一、二、三剂量及合并计算，以及全部菌种的抗生素效价分析。具有效价的组合优化分析特性。3 数据导出：分析结果可保存，自动形成Excel或PDF文档报告。软件具有在线升级特性。4 ★数据追溯、权限保护，操作记录可追踪回溯，符合GLP和GMP要求：采用多重系统构架，分设职能与权限，确保数据信息的安全、完整、真实和可追溯。1)系统管理员：负责创建、管理所有普通管理员与操作员的账户，设置普通管理员和操作员的权限。系统管理员只有一个，拥有系统最高权限。2)普通管理员：负责全部测试数据的审核、存档管理、以及其他系统数据的管理。系统可分配多个普通管理员，其权限由系统管理员设置分配。3)操作员：负责样品制作、测试、修正、形成电子报告、提交审核等。系统可分配多个操作员，其权限由系统管理员设置分配。4)所有账户都可自行修改登录密码，设置自己的电子签名并输出到报告。5)系统自动记录每个账户的操作记录，系统管理员可对操作记录进行追溯、查看、输出等。5 测量功能：全自动尺寸标定，也可人工标定。可鼠标拖动精确测量长度、角度、弧度、面积、弧线、任意曲线。6 系统配置：万深HiCC-F型自动抑菌圈测量分析软件、锁及附件  1套Epson Perfection V330 Photo超微立体彩色扫描成像仪   1台万深HiCC系列自动抑菌圈测量仪专用标准板 1片（附1份权威校准认证书）7．环境条件： 温度10~30℃，相对湿度≤85%，防止强光照射。仪器应放在平稳工作台上，周围无强烈的机械振动和电磁干扰；电源要求220V±10%，50Hz。推荐选配：品牌电脑（酷睿i5 CPU / 8G内存/ 19.5”彩显/无线网卡，5个以上USB2.0口，运行环境Windows 10完整专业版或旗舰版）

产品详细介绍HiCC-S1型全自动菌落计数及抑菌圈测量仪系统一、主要性能参数指标：1 成像装置1)中晶ScanMaker i800 Plus上下LED双光源彩色扫描成像，亮度可调、自动聚焦，能实现光学分辨率2960万像素的均匀背光、暗视野成像，最大色彩深度48位，及自动对焦的大景深800万像素拍摄装置2)适应培养皿：50～180mm及A4幅面内的矩形平板，同时测定6个90mm平皿（倾注、涂布、膜滤、螺旋平皿、3M纸片）2 菌落计数分析自动识别统计：SmartdownTM菌落智能识别技术，具有菌落目标自动增强特性，自动识别大规模团状、链状粘连的长形杆菌（显微形态大片粘连的大肠杆菌、病菌孢子）及平皿上的各类菌落（含金色葡萄球菌计数（GB4789.10-2016）、大肠菌群测定（GB4789.3-2016）等等）。可自动形成批处理向导，实现一键式自动计数自动计数精度≥96.5%，最多监视修正3.5%，即达100%正确。分析统计速度：150～800个菌落/s，大通量6平皿分析时每平皿成像+计数总耗时≤5秒菌落粘连分割：自动分割相互成片粘连的长形、圆形等菌落目标，用户可选择分割或不分割。还可手动分割、合并菌落目标图像颜色形状识别：具有快速水平集提取技术，可按20类分类识别计数特定颜色、形状的菌落数量，并可类别转换修正。可同时选择6个目标区自动分别分析，并自由增减或编辑分析目标区菌落形态分析：自动获得各菌落面积、等效直径、长轴、短轴、长宽比、圆度、周长、形状系数等。可按形态指标过滤查询。鼠标点击修正，无痕剔除网格及文字，自动剔除杂质，有效支持复杂微生物统计，符合GB4789.2-2016的参数自动换算特性。3抑菌圈测量一键式全自动测定6个90mm直径平皿中的所有抑菌圈，可全自动测定局部粘连的抑菌圈，可在有局部文字干扰的情况下，自动获得抑菌圈面积、直径等结果。测量分析耗时1～4秒钟，能统一保存或查看阅读相关各类分析数据平皿可任意方向摆放。具有抑菌圈样本自动挑选、保真的可视化比对、编辑功能。抑菌圈测量系统的读数分辨率≤0.001mm、最高光学测量分辨率≤0.0053mm，重复测量误差≤±0.01mm或≤±0.1%；效价测量误差≤±0.1%；效价重复测量误差≤±0.1%；台间测量差异≤0.2%符合中国药典、USP美国药典、EP欧洲药典，可完成最新的国家药典(2020版)一、二、三剂量及合并计算，以及全部菌种的抗生素效价分析。具有效价的组合优化分析特性。可按食品添加剂 乳酸链球菌素QB 2394-2007标准，全自动同时测量24个以上抑菌圈并自动分析出效价内置美国CLSI“抗微生物药物敏感性试验执行标准”最新第25版(2015)全部数据，提供数据输入和修改平台，方便更新，为纸片法药敏分析提供快捷工具4数据导出：分析图像与数据结果可保存，可直接报告结果，无需手工计算，结果可以直接导出到Excel或PDF文档报告。软件具有在线升级特性。5 数据追溯、权限保护，操作记录可追踪回溯，符合GLP和GMP要求：采用多重系统构架，分设职能与权限，确保数据信息的安全、完整、真实和可追溯。1）、系统管理员：负责创建、管理所有普通管理员与操作员的账户，设置普通管理员和操作员的权限。系统管理员只有一个，拥有系统最高权限。2）、普通管理员：负责全部测试数据的审核、存档管理、以及其他系统数据的管理。系统可分配多个普通管理员，其权限由系统管理员设置分配。3）、操作员：负责样品制作、测试、修正、形成电子报告、提交审核等。系统可分配多个操作员，其权限由系统管理员设置分配。4）、所有账户都可自行修改登录密码，设置自己的电子签名并输出到报告。5）、系统自动记录每个账户的操作记录，系统管理员可对操作记录进行追溯、查看、输出等。6 测量功能：全自动尺寸标定，也可人工标定。可鼠标拖动精确测量长度、角度、弧度、面积、弧线、任意曲线。7配置：万深HiCC系列全自动菌落计数分析及抑菌圈测量分析软件、锁及附件 1套Microtek ScanMaker i800 Plus双光源彩色扫描成像仪1台自动对焦的大景深800万像素拍摄装置1套万深HiCC系列自动抑菌圈测量仪专用标准板 1片（附1份权威校准认证书）品牌电脑（酷睿i5 CPU / 8G内存/ 19.5”彩显/无线网卡，5个以上USB2.0口，运行环境Windows 10完整旗舰版）  1台7．环境条件：温度10~30℃，相对湿度≤85%，防止强光照射。仪器应放在平稳工作台上，周围无强烈的机械振动和电磁干扰；电源要求220V±10%，50Hz。

Thiotert（研究代号命名YLS004）是浙江大学药学院余露山教授研究开发的抗肿瘤新药，研究表明，其同时具有硫氧还蛋白-1（Trx-1）、端粒酶和抗代谢抗肿瘤机制等多靶点协同增效作用。体内外研究结果表明，Thiotert对结直肠癌、黑色素瘤和白血病等具有显著的疗效，与多种临床一线用药相比在药效和毒性方面表现出明显的优势。该新药已获得专利授权（ZL201811003442.6），并获得国内同行专家的高度评价，获得浙江省重点研发计划专项（2020C03045）和中国药学会-以岭生物医药创新基金（2020年）的资助。目前，该候选新药正在洽谈融资拟进行临床前申报研究。 以下是Thiotert针对硫氧还蛋白-1和端粒酶两个靶点的相关材料，其对白血病的研究还在进行中，结果未整理到该文件。 （一）国内外研究现状和发展趋势。 据2019年1月我国最新的癌症统计数据显示，2015年（统计数据晚3年）我国恶性肿瘤发病约392.9万人，死亡233.8万人，恶性肿瘤死亡占居民全部死因的23.9%。而2018年全球范围内有1810万癌症新发病例和960万癌症死亡病例。由于肿瘤的高度异质性，一些抗肿瘤药物只能对某种或是某类肿瘤有效，而且随着重复给药的进行又非常容易耐药。同时，许多肿瘤特别是耐药性肿瘤常需要两种或多种化疗药物联合用药后才能被有效抑制。这说明，这些肿瘤需要从多个靶点同时给药才能起到良好的抑制疗效。因此，针对双/多靶点协同的抗肿瘤药物设计是抗癌新药研发的热点。   1. 硫氧还蛋白-1及抗癌药物研究 硫氧还蛋白-1（Thioredoxin-1，Trx-1）是一种促进肿瘤生长，抑制细胞凋亡，能上调低氧诱导因子HNF-1α和血管内皮生长因子VEGF的低分子量的细胞氧化还原蛋白。在乳腺癌、宫颈癌、肺癌、肝癌，结直肠癌、胃癌和黑色素瘤等肿瘤病人的血液和癌组织中Trx-1的浓度都较正常人体中显著升高。Trx-1在肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性方面发挥着重要的作用，如Trx-1含量越高的成人T细胞白血病细胞对阿霉素的敏感性越低，多烯紫杉醇敏感的MCF-7乳腺癌细胞转染Trx-1基因后对多烯紫杉醇耐药，而敲低膀胱癌和前列腺癌细胞中Trx-1后显著增加它们对丝裂霉素C的敏感性等。因此，Trx-1靶点是抗肿瘤药物设计的热门靶点。 虽然目前临床上还没有针对该靶点的上市新药，但是已有多个候选新药正在临床研究中。比如，由北京大学研发的乙烷硒啉正在进行临床II期研究（登记号CTR20140581），其是通过抑制硫氧还蛋白还原酶进而抑制Trx-1水平，临床定位胃癌、肺癌和结肠癌。莫特沙芬钆也是一种针对该靶点的候选新药，目前正在进行临床III期，对脑癌具有显著的疗效。金诺芬是一种广泛用于治疗类风湿性关节炎的药物，但研究发现其可通过Trx-1靶点对多种肿瘤发挥显著疗效，目前美国同步开展了4个临床试验对金诺芬进行抗肿瘤药效的二次开发（临床登记号NCT01419691，NCT01737502，NCT017477798和NCT03456700）。 PX-12（1-甲基丙基-2-咪唑基二硫醚）也是一种能抑制Trx-1的新药分子，其分子中的二硫键是该药物分子与Trx-1发生反应的关键活性区域。-Cys-Gly-Pro-Cys-是Trx-1的保守催化位点，其主要通过Cys32和Cys35两个半胱氨酸残基发挥功能。Trx-1能将这两个半胱氨酸残基氧化成二硫醚，进而导致Trx-1失活，作用机制如下图所示。 临床前研究数据表明，PX-12对乳腺癌细胞MCF-7和胃肠道癌如结直肠癌细胞HT-29具有显著的抑制作用。I期临床试验数据显示，PX-12能剂量依赖性有效降低多种肿瘤病人循环血液中Trx-1和VEGF水平，并与肿瘤病人的生存期具有明显的相关性。按300 mg/m2/天的给药剂量连续三天静脉注射给与肿瘤病人志愿者，病人仅出现了1-2级的副作用，没有出现3和4级的副作用，报道的副作用为可逆性缺氧和肺炎。以上结果提示，PX-12不但具有显著的抑瘤效果，同时临床副作用很小，显示良好的抗肿瘤开发前景。 2. 端粒酶及抗癌药物研究 端粒位于真核线性染色体末端，其作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。由于“末端复制问题”、氧化损伤和其他复制相关的末端处理事件，端粒在正常体细胞每轮DNA复制中会逐渐缩短。端粒酶通过在细胞中的线性染色体末端添加六聚体端粒DNA（TTAGGG）重复来减少端粒缩短。因而，在端粒酶阴性的细胞中，因为端粒缩短，细胞会进行复制性衰老，但在端粒酶阳性的细胞中，细胞会永生化，有可能发展为癌症。除了生殖细胞，干细胞，激活的淋巴细胞外，大多数正常的人体细胞不具有端粒酶活性，但在约85％至90％的原发性人类癌症中几乎普遍检测到它。因此，通过抑制端粒酶活性就能抑制肿瘤的无限繁殖，许多的研究致力于寻找有效的端粒酶抑制剂。 国内外针对端粒酶抑制剂的研究主要包括4个方面：抑制端粒酶活性，抑制端粒酶的疫苗，抑制端粒酶的病毒，以及破坏端粒完整性。目前，虽然还没有针对端粒酶的上市药物，但是已有多个候选药物正在进行临床前研究和临床各期试验，分别是GRN163L，GV1001，GRNVAC1，G-quadruplex ligands和TERT promoter-driven oncolytic virus等。然而，这些候选药物都是大分子化合物。 学术期刊Cancer Discovery（IF 26.37）报道了一种有效的小分子端粒酶抑制剂6-硫代-2'-脱氧鸟苷（6-thio-2′-deoxyguanosine，6-thio-dG），它可被端粒酶识别，并被整合到从头合成的端粒中，导致端粒功能障碍，抑制肿瘤增殖（Cancer Discov, 2015, 5: 82-95）。这是至今为止报道的唯一一个小分子端粒酶抑制剂。据最新的Clarivate Analytics新药研发进度网站查询，预计6-thio-dG将在2019年第3季度进入临床I期试验阶段。已有的临床前研究结果表明，6-thio-dG对I/O-、BRAF-、EGFR靶向治疗难治性肿瘤具有广泛的抑制作用，尤其对结直肠癌、肺癌、恶性黑色素瘤具有明显的疗效。特别是，在靶向分子疗法中6-thio-dG能透过小鼠血脑屏障，选择性杀死不可治愈类型儿童脑癌，包括固有桥脑胶质瘤，高级胶质瘤和高危髓母细胞瘤，表现出非常好的效果。 综上所述， Trx-1和端粒酶在大多数肿瘤中的表达都显著提高，因此针对这两个靶点的抗癌药物可能具有广谱抗癌作用。由于肿瘤的异质性，多靶点联合用药对大部分肿瘤特别是耐药性肿瘤常表现明显的效果，是临床化疗的主流方案。为此，我们提出了这样一个假设，能否将这两种治疗靶点设计在同一个化合物上，让它同时具有Trx-1和端粒酶抑制作用，从而达到协同抑制肿瘤的效果呢？依据这一个思路，我们前期对PX-12和6-thio-dG母核进行了结构修饰，获得的新化合物对结直肠癌和黑色素瘤具有显著的抑制作用，且经评估成药性好，具有良好的开发前景。   （二）项目主要研究开发内容、关键技术及主要创新点。 1.研究成果和研发内容 1.1.已有研究成果 按照上述研究思路，我们设计了4个目标化合物，结构如下：   对这些化合物初步的性状研究发现，它们为乳白色粉末，对光较为稳定。具有良好的溶解度，其中YLS004在水溶液中的溶解度远大于10 mg/mL，适合做成粉针剂。 体外机制实验结果表明，这4个化合物都保留了较好的Trx-1活性抑制作用，其中YLS004的抑制作用与PX-12相当，结果见表1。同时，YLS002和YLS004保留了与6-Thio-dG的端粒酶逆转录酶（TERT）抑制作用以及对DNA和端粒的损伤作用，作用略强于对照化合物，见图1。以上结果表明，我们设计的化合物同时保留了Trx-1活性抑制和端粒酶抑制作用，与预期结果一致。 表1.  2-脱氧鸟苷类衍生物的Trx-1活性抑制作用 化合物 YLS001 YLS002 YLS003 YLS004 6-thio-dG PX-12 克拉屈滨 IC50（μM） 31.71 9.78 47.73 4.26 >100 2.50 >100   图1. YLS002和YLS004对端粒酶逆转录酶（TERT）的抑制以及对DNA和端粒的损伤作用。图A和B为在人结肠癌细胞HCT116和黑色素瘤细胞A375上YLS002和YLS004对TERT的抑制作用；图C为对DNA和端粒的损伤作用。 以6-thio-dG、PX-12和上市结构类似抗癌药物克拉屈滨（Cladribine）作为阳性对照药，受试化合物对人结肠癌细胞HCT116、SW620、HT29和人恶性黑色素瘤细胞A375都具有显著的抑制作用，特别是YLS004其抑制作用都优于阳性对照药物，而对正常结肠上皮细胞未表现抑制作用，结果见表2。而且，YLS004对HCT116和A375细胞的IC50值明显低于6-Thio-dG+PX-12合用组，见图2。该结果表明，YLS004体现了Trx-1和端粒酶抑制的显著抑瘤协同作用。 表2.  2-脱氧鸟苷类衍生物的肿瘤细胞生长抑制作用 化合物 IC50（μM） YLS001 YLS002 YLS003 YLS004 6-thio-dG PX-12 克拉屈滨 NCM460 正常结肠上皮细胞 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 >1000 HCT116 人结肠癌细胞 1.27 2.66 21.82 1.09 17.50 34.54 28.45 SW620 人结肠癌细胞 0.21 1.71 5.43 0.11 >100 1.68 >100 HT29 人结肠癌细胞 4.55 3.02 7.37 4.24 3.04 3.37 9.44 A375 人恶性黑素瘤细胞 0.60 0.52 3.06 0.37 0.40 2.98 / BGC 胃腺癌细胞 6.09 / / 11.70 >100 / / K562 白血病细胞 9.885 10.134 28.732 15.732 23.342 21.657 7.863 HepG2 肝癌细胞 10~50 <10 10~50 <10 <10 10~50 / A549 肺癌细胞 30.8 13.52 35.79 31.12 33.59 7.43 / MCF7 乳腺癌细胞 / 15.56 / 41.31 >100 >100 >100 Bcap37 乳腺癌细胞 18.24 21.04 35.12 22.77 >100 >100 >100 注：/，表示未进行该组实验。   图2. YLS004与6-Thio-dG+PX-12合用组分别对HCT116和A375细胞的抑制作用。 体内HCT116裸鼠荷瘤实验表明，当给药剂量以相同摩尔数给药时，与其他3个受试化合物相比，YLS004具有更好的肿瘤抑制作用，而且显著优于6-thio-dG和PX-12，见图3。血液生化指标显示，该剂量下各组都未见明显的毒性（见工作基础4，表3）。以上体内外的研究结果表明，YLS004的分子设计保留了Trx-1和端粒酶抑制作用，药效上显示了显著的双靶点协同抑瘤作用。 图3.  HCT116细胞荷瘤鼠模型给药过程中各组裸鼠体重和肿瘤体积的变化 此外，我们采用人恶性黑色素瘤细胞A375荷瘤鼠模型进一步研究了YLS004对人恶性黑色素瘤的抑制作用。该实验以人恶性黑色素瘤的临床一线用药达卡巴嗪（Dacarbazine，DITC）为阳性对照药物（其给药剂量为20.40 mg/kg，相当于10 mg/kg YLS004给药剂量摩尔数的4倍），同时设置了6-thio-dG + PX-12联合用药组（给药剂量与10 mg/kg YLS004等摩尔剂量）。结果发现，按摩尔数计算，YLS004给药剂量为阳性对照药DITC给药剂量的四分之一时，其抑瘤作用都显著高于DITC，而且其抑瘤作用也显著高于同摩尔给药剂量下6-thio-dG和PX-12联合用药组（见图4）。该结果表明，YLS004的抑制人恶性黑色素瘤活性要显著高于临床一线用药DITC，而且从大鼠体重来看，虽然给药初期YLS004组体重下降较快，但是给药6天后体重开始逐渐升高，到给药13天后，体重明显超过DITC组、6-thio-dG和PX-12联合用药组，表明连续给药后机体能快速逆转该毒性。此外，从与6-thio-dG和PX-12联合用药组的抑瘤作用和体重变化相比，YLS004比联合用药组抑瘤作用显著增加，而且毒性更低。在ICR小鼠上以25 mg/kg/天的给药剂量连续给药5天后，仅在造血系统和脾脏发现了轻微的毒性（见工作基础7）。以上结果说明，YLS004的对人恶性黑色素瘤的抑瘤作用和毒性都显著优于6-thio-dG+PX-12两种药物的同摩尔剂量物理组合以及临床一线用药DITC（4倍摩尔剂量），同样体现了双靶点的显著协同抑瘤作用。 图4. YLS004对A375细胞荷瘤鼠模型给药过程中各组裸鼠体重和肿瘤体积的变化 Trx-1和端粒酶在多种肿瘤细胞中都高表达，它们对肿瘤的发生和发展都起着重要的促进作用。本项目设计的目标分子将Trx-1抑制剂和端粒酶抑制剂的共能基团巧妙的设计在一起，获得了同时具有Trx-1抑制和端粒酶抑制作用的全新小分子化合物YLS004，体内外实验结果都表明其对结直肠癌和恶性黑色素瘤有非常显著的抑制作用，且毒性低。大鼠体内的药代动力学研究数据表明，大鼠静脉注射YLS004后其在大鼠体内能生成代谢物6-thio-dG，请见工作基础6。因此，YLS004的体内药代动力学过程和药效作用都符合我们对该类分子设计的思路，如下图所示。相关研究成果已经申请国家发明专利（专利名称：6-双硫取代-2’-脱氧鸟苷类化合物及其制备方法和应用，专利申请号201811003442.6）。     据2019年1月发布的癌症报告，我国2015年（统计报告晚3年）结直肠癌的发病人数是38.7万人，死亡人数为21.5万人。我国是全球胃肠道癌症的高发区，近几年结直肠癌的发病人数据估算已经远超该数值。目前临床上结直肠癌的常用治疗方案是5-FU联合奥沙利铂或伊立替康，但效果都不佳，特别是对中晚期病人。因此，结直肠癌新药的市场前景非常好。恶性黑色素瘤虽然临床上发病率较低，但转移性恶性黑色素瘤目前临床上没有好的治疗手段，一线用药达卡巴嗪疗效有限且毒副作用大。因此，开发疗效好、毒副作用低的结直肠癌和黑色素瘤治疗药物非常必要，同时也具有广阔的市场前景。   1.2.研发内容 本项目在前期部分成药性评价基础上，将按照新药临床前研究指导原则，对候选化合物YLS004开展系统的药学、药效学、安全性评价、药代动力学研究，内容如下： （1）药学研究：利用正交试验优化YLS004的合成工艺，确定工艺参数，确定中试工艺研究；开展质量研究，制定药物质量标准，并开展化合物的稳定性研究；完善YLS004的制剂处方、工艺优化、确定制剂生产工艺参数，进行制剂质量标准研究。 （2）作用机制和药效学研究：采用重组酶、稳定高表达细胞系、基因Knockdown和化学抑制剂等技术开展Trx-1和端粒酶双靶点抑制研究，进一步明确作用机制；按照抗肿瘤新药药效学研究规范，以5-FU/奥沙利铂和达卡巴嗪等为阳性药物，以结直肠癌细胞和黑色素瘤细胞（包括耐药株）体外模型以及荷瘤鼠模型和PDX模型，系统研究YLS004对结直肠癌和黑色素瘤的抑瘤效果，获得剂量-药效关系。 （3）药代动力学研究：考察YLS004的代谢稳定性以及在动物体内的吸收、分布、代谢和排泄等PK特性，考察其对细胞色素P450酶和药物转运体的影响从而评估可能的药物相互作用。 （4）一般药理学研究：考察在有效剂量下，YLS004对动物的神经系统、心血管系统、呼吸系统等的作用。 （5）安全性评价研究：完成急性毒性实验（大鼠和犬）、长期毒性试验（6，12个月，大鼠和犬）、溶血性、局部刺激性、过敏性试验等，评价YLS004可能的毒性；进行毒代动力学研究。   2.关键技术： （1）目标化合物的高效合成技术——针对二硫键基团发展YLS004的绿色高效合成技术，简化合成工艺，使用廉价、满足新药申报要求的原料，提高合成总收率、减少污染排放，满足新药申报要求。 （2）硫氧还蛋白和端粒酶抑制机制和药效评价技术——构建重组酶、稳定高表达细胞系、基因Knockdown等模型研究YLS004对硫氧还蛋白和端粒酶双靶点抑制的协同作用机制，评价量效关系。   3. 主要创新点 （1）该项目通过巧妙的分子设计，使得Trx-1和端粒酶两个热门抗癌药效靶点在一个分子上同时实现抑制，在细胞和动物模型上获得了对结直肠癌、恶性黑色素瘤等肿瘤效果显著的目标化合物YLS004，其药效明显优于而毒性明显低于在研的Trx-1抑制剂、6-thio-dG以及临床一线用药。 （2）YLS004具有全新分子结构，已申报国家发明专利（6-双硫取代-2’-脱氧鸟苷类化合物及其制备方法和应用，专利申请号201811003442.6）和PCT（美国）专利，具有完全自主知识产权。