2025年基于片段的药物发现：通过精准与创新释放下一代治疗药物。探索FBDD如何重塑药物开发并推动双位数市场扩张。

• 执行摘要：关键洞察与2025年亮点
• 市场概述：定义基于片段的药物发现
• 当前市场规模与2025–2030年增长预测（CAGR：12.5%）
• 关键驱动因素：创新、人工智能整合与未满足的医疗需求
• 技术进展：筛选、文库与计算工具
• 竞争格局：领先企业与新兴创新者
• 监管环境与行业标准
• 案例研究：基于FBDD的药物批准的近期成功
• 采纳的挑战与障碍
• 未来展望：趋势、机会与战略建议
• 来源与参考文献

执行摘要：关键洞察与2025年亮点

基于片段的药物发现（FBDD）是一种战略性药物研究方法，涉及筛选低分子量化学片段以识别药物开发的候选化合物。到2025年，FBDD在应对被传统高通量筛选方法视为“不可药物化”的生物靶标方面，继续作为首选方法获得动力。本文摘要突出2025年FBDD领域的关键洞察与预期发展。

• 主要制药公司更广泛的采用：领先的组织如瑞士罗氏公司和安斯泰来制药公司已扩展其FBDD平台，整合先进的生物物理技术与计算工具，加速命中化合物的识别与优化。
• 技术进步：人工智能（AI）与FBDD工作流程的整合正在简化片段筛选与命中到领先化合物的过程。像Astex制药这样的公司正在利用基于结构的设计来增强片段优化的效率与准确性。
• 向新治疗领域的拓展：FBDD越来越多地应用于肿瘤学、神经退行性疾病和传染病等新靶点。英国癌症研究等研究机构正在利用FBDD解决以前被认为不可触及的蛋白质间相互作用与变构位点。
• 协作生态系统：生物科技公司、学术机构与合同研究组织（CRO）之间的战略合作正在促进创新。像Diamond Light Source XChem平台这样的倡议正在提供开放获取的片段筛选资源，加速早期药物发现。
• 监管与商业里程碑：几个基于FBDD的化合物正在临床管道中推进，预计在2025年有监管申请。像诺华制药的Kisqali这样的药物成功源于基于片段的方法，强调了FBDD的商业可行性。

总之，2025年将是基于片段的药物发现的关键一年，标志着技术创新、广泛采用与强大的FBDD衍生治疗药物管道的出现。计算能力的汇聚、协作框架的建设与治疗应用的扩展将使FBDD成为下一代药物发现的基石。

市场概述：定义基于片段的药物发现

基于片段的药物发现（FBDD）是一种战略性药物研究方法，涉及识别小型化学片段——通常分子量小于300 Da——与感兴趣的生物靶标结合。与传统的高通量筛选不同，后者测试大型复杂分子，FBDD则专注于这些较小的片段，这些片段可以通过设计与测试的迭代循环进行优化并扩展为有效的药物候选物。这一方法在药物发现领域获得了显著关注，因其在探索化学空间的效率及其在挑战性靶标中产生新型骨架的能力。

全球FBDD市场经历了强劲增长，受到对创新治疗药物需求增加与传统药物发现方法局限性的推动。制药与生物技术公司在FBDD平台上进行了大量投资，利用X射线晶体学、核磁共振（NMR）光谱学和表面等离子体共振（SPR）等先进的生物物理技术来检测片段结合并指导优化。多个进入临床开发与监管批准的片段衍生药物的成功，进一步支持了FBDD的采用，凸显了这一方法的实用价值。

包括安斯泰来制药公司、Astex制药和Vernalis研究等主要行业玩家已建立专门的FBDD项目，通常与学术机构和技术提供商合作，加速发现管道。该市场的特征还包括专业服务提供商的出现，他们提供片段库设计、筛选与命中到领导优化服务，满足大型制药公司与较小生物科技公司的需求。

展望2025年，FBDD市场有望继续扩展，受到片段筛选、人工智能驱动的分子设计的技术进步以及FBDD在解决不可药物化靶标方面日益增长的认可的推动。随着制药行业寻求更高效、成本更低的创新治疗路径，FBDD预计将继续作为早期药物发现的基石，塑造下一代药物的开发。

当前市场规模与2025–2030年增长预测（CAGR：12.5%）

基于片段的药物发现（FBDD）作为药物研究中的一种变革性方法应运而生，使通过筛选低分子量化学片段识别新型药物候选物成为可能。截至2025年，全球FBDD市场预计价值约为12亿美元，反映出其在大型制药公司与专业生物技术公司中的日益普及。这一扩展的驱动因素包括该方法在识别高质量线索方面的效率、与先进生物物理筛选技术的兼容性以及成功推出多个批准药物的成就。

市场的强劲增长轨迹预计将继续，从2025年到2030年预测年均增长率（CAGR）为12.5%。这一加速发展归因于对药物发现平台的投资增加、复杂且难以治疗疾病的日益普遍以及人工智能与机器学习在片段筛选与优化工作流程中的持续整合。关键行业参与者如安斯泰来制药、Astex制药和Evotec SE正在扩大其FBDD能力，进一步推动市场增长。

从地理上看，北美和欧洲目前主导FBDD市场，归因于领先研究机构的存在、成熟的制药基础设施以及支持性的监管环境。然而，亚太地区预计将见证最快增长，得益于对研发的投资增加与创新生物科技初创企业的出现。

预计12.5%的CAGR反映了片段筛选中的技术进步——如高通量X射线晶体学和NMR光谱学——以及FBDD的成本效益和应对过去“不可药物化”靶标的能力的逐渐认可。随着更多组织（包括基因泰克公司和辉瑞公司）在其早期管道中整合FBDD，市场预计将在2030年前保持持续扩展。

关键驱动因素：创新、人工智能整合与未满足的医疗需求

基于片段的药物发现（FBDD）在2025年继续获得动力，推动这些发展的关键因素包括：筛选技术的创新、人工智能（AI）的整合与未满足的医疗需求的持续需求。这些因素共同重塑了早期药物发现的格局，加速新型治疗候选物的识别。

技术创新仍然是FBDD演进的前沿。生物物理筛选方法的进步——如X射线晶体学、核磁共振（NMR）光谱学和表面等离子体共振——显著提高了片段筛选的灵敏度和通量。这些技术使研究人员能够检测小型化学片段与靶蛋白之间的微弱相互作用，从而促进了寻求药物开发前景的基础点的识别。包括阿斯利康与瑞士罗氏公司在内的领先制药公司已重金投资于扩展其片段筛选平台，突显出行业对创新的承诺。

人工智能与机器学习的整合是另一个变革性驱动因素。驱动AI的算法越来越多地被用于分析从片段筛选中生成的大型数据集、预测结合亲和力并优化片段到领先的演变。这种计算方法加快了设计-制作-测试周期，降低了流失率，并提高了命中到领先优化成功的概率。像Exscientia和Schrödinger, Inc.这样的组织处于将AI应用于FBDD的前沿，使化学空间的更有效探索与高质量药物候选的快速识别成为可能。

满足未满足的医疗需求仍然是FBDD采用的核心动力。这一方法对于挑战性靶标，特别是蛋白质间相互作用与变构位点，尤为重要，这些靶标传统上被认为是“不可药物化”的。通过促进新结合位点和化学类型的发现，FBDD为治疗选择有限的疾病（包括某些癌症、神经退行性疾病和罕见遗传病）提供了新的治疗机会。国家癌症研究所与国立卫生研究院等组织的倡议进一步突显了FBDD在解决当前医疗治疗中的关键缺口的战略重要性。

技术进展：筛选、文库与计算工具

基于片段的药物发现（FBDD）由于技术进步在筛选方法、片段库设计与计算工具方面有了显著发展。这些创新共同增强了识别与优化小分子片段作为药物开发起点的效率与成功率。

筛选技术已从传统的高通量筛选转向更敏感的生物物理方法，能够检测微弱的片段相互作用。核磁共振（NMR）、表面等离子体共振（SPR）与X射线晶体学等技术现在常规应用于高精度识别片段命中。例如，布鲁克公司与Cytiva提供的先进仪器，使挑战性靶标的快速可靠片段筛选成为可能。

片段库的设计与策划也不断进步。现代文库的构建旨在最大化化学多样性，同时保持良好的理化性质，如低分子量与高溶解度。像Evotec SE和Astex制药这样的组织开发了广泛用于行业的专有片段集合。这些文库经常为特定靶标类别量身定制，如蛋白质间相互作用或变构位点，从而提高发现新结合模式的可能性。

计算工具在FBDD中变得不可或缺，支持片段命中的识别与优化。分子对接、虚拟筛选与人工智能驱动方法的进步使研究人员能够预测片段结合并优先选择实验验证的化合物。像Schrödinger, Inc.和剑桥晶体数据中心等公司的软件平台整合了结构数据与预测模型，简化了片段到领先的过程。机器学习算法越来越多地被用于分析大型数据集、识别结构-活性关系，并提出改善效能与选择性的化学修饰建议。

这些技术进步共同将FBDD转变为一种强大而灵活的方法，使开发针对以前难以处理的靶标的新型治疗药物成为可能。

竞争格局：领先企业与新兴创新者

2025年基于片段的药物发现（FBDD）的竞争格局特点是已建立的制药巨头与敏捷的生物技术创新者之间的动态交互。领先企业如安斯泰来制药、瑞士罗氏公司与Astex制药通过大规模投资专有片段库、先进筛选平台与集成计算化学能力，巩固了其市场地位。这些公司利用高通量生物物理技术，如X射线晶体学与核磁共振（NMR），高效识别与优化片段命中，加速药物开发的早期阶段。

与此同时，一波新兴创新者正在重塑FBDD格局。像Evotec SE与Vernalis研究这样公司以其在片段筛选与基于结构的药物设计方面的专业知识而闻名，它们通常与大型制药公司合作，推进新型治疗药物的开发。像Exscientia plc这样的初创公司正在将人工智能与机器学习与FBDD相结合，实现在前所未有的精确度下快速优先优化片段命中。

学术机构与研究组织也扮演着关键角色，位于弗朗西斯·克里克研究所与威康基金会桑格研究所的团队为方法论进步与开放获取片段库的贡献突出。这些合作促进了创新并促进基础研究向临床候选物的转化。

战略合作伙伴关系与许可协议十分普遍，已建立公司寻求获取新颖的片段库、专有筛选技术或由较小公司开发的计算平台。这种协作环境更得到了由创新药物倡议等组织协调的联合体与公私合作关系的支持，旨在应对片段筛选与领先优化中的共同挑战。

总体而言，2025年的FBDD领域标志着规模、专业化与技术整合的结合。领先制药公司、灵活的生物科技公司与学术创新者之间的协同作用继续推动新化学实体的发现，特别是在肿瘤学、传染病与中枢神经系统疾病的挑战性靶标方面。

监管环境与行业标准

基于片段的药物发现（FBDD）已经成为制药研究中的主流方法，促使监管框架与行业标准的演变，以确保基于片段衍生的治疗药物的安全性、有效性与质量。监管机构如美国食品药品监督管理局与欧洲药品管理局尚未建立特定于FBDD的指南；然而，他们要求所有药物候选物，无论其发现方法如何，都必须遵循严谨的临床前与临床评价标准。

FBDD中的关键监管考虑因素是对片段命中的表征及其后续优化。机构期望获得关于片段结合、选择性与非靶向效应的全面数据，并进行稳健的结构-活性关系（SAR）分析。生物物理技术的使用——如X射线晶体学、NMR光谱学与表面等离子体共振——必须经过验证且可重复，与良好实验室实践（GLP）与良好制造实践（GMP）要求相符。国际人用药品技术要求协调理事会（ICH）提供的质量、安全性与有效性的一致指南适用于FBDD衍生化合物。

FBDD的行业标准是由制药公司、学术机构与技术提供商之间的合作努力所塑造的。像欧洲制药工业与协会联合会与国际制药制造商与协会联合会这样的组织推动了片段库设计、命中验证与数据共享的最佳实践。这些标准强调化学多样性、溶解度的重要性，以及在片段库中避免使用全测定干扰化合物（PAINS）。

到2025年，监管环境继续适应FBDD的进步，尤其是人工智能与自动化在片段筛选与优化中的越来越多的整合。监管机构越来越开放于来自计算模型与高通量筛选平台的数据，前提是这些方法透明且经过验证。随着FBDD成熟，行业利益相关者与监管者之间的持续对话对于确保不断发展的方法论满足病人安全与治疗有效性的最高标准至关重要。

案例研究：基于FBDD的药物批准的近期成功

基于片段的药物发现（FBDD）已发展成为识别新型治疗药物的主流方法，近期的多个案例研究突显了其在药物批准方面的影响。在过去几年里，FBDD已促进了药物的开发，以应对挑战性靶标，特别是在肿瘤学和传染病领域。

一个显著的成功案例是安斯泰来制药公司（Astellas Pharma Inc.）的药物恩福曲妥单抗（Enfortumab Vedotin），用于尿路上皮癌。虽然该药物本身是一种抗体药物偶联物，但其有效成分是使用FBDD技术优化以增强选择性与效力。这案例展示了如何将FBDD整合到复杂的药物模式中，从而改善治疗特征与患者结果。

另一个重要的例子是辉瑞公司的洛拉替尼（Lorlatinib）的批准，用于ALK阳性非小细胞肺癌。洛拉替尼的发现过程利用FBDD来识别并优化与ALK激酶结构域结合的片段，克服了之前治疗中观察到的耐药突变。使用FBDD促进了快速的迭代与结构导向优化，最终得到具有高效力与脑穿透能力的分子。

在传染病领域，GSK plc的吉泊他欣（Gepotidacin）脱颖而出，是数十年来首个获得批准的新抗生素类别。FBDD在识别细菌DNA旋转酶上的新结合位点中发挥了重要作用，最终产生出一种对耐药株仍具活性的药物。此案例突显了FBDD在应对紧急公共卫生需求方面的价值，能够发现首创的药物。

这些近期的批准展示了FBDD在现代药物发现中的多样性与强大能力。通过使独特的化学起始点的识别与快速优化成为可能，FBDD持续推动各治疗领域的创新。随着结构生物学与筛选技术的进步，预计更多基于FBDD的药物将进入市场，进一步验证这一方法作为制药研发的基石。

采纳的挑战与障碍

基于片段的药物发现（FBDD）作为早期药物开发中的一种强有力的方法，但其广泛采纳面临若干重大挑战和障碍。其中一个主要障碍是适合的片段命中的识别与验证。片段通常较小并且与靶蛋白的结合较弱，这使得其检测变得困难。通常需要先进的生物物理技术，如核磁共振（NMR）和X射线晶体学，但这些方法资源消耗大且并非普遍可及，这限制了较小组织有效实施FBDD的能力。

另一个挑战在于将片段命中优化为领先化合物。将片段生长或链接以改善结合亲和力与特异性的过程复杂，需要对靶标的结构有深刻理解。这通常需要迭代的合成与测试循环，这可能既耗时又耗资。此外，片段所探索的化学空间广阔，优先选择哪些片段进行开发仍然是一个不简单的任务。

数据管理与整合也是障碍。FBDD生成大量的结构与生物物理数据，必须经过仔细策划与分析。缺乏标准化的协议与数据格式可能阻碍行业内部的合作与知识共享。包括皇家化学学会在内的组织正在努力推动数据标准的建立，但广泛采纳仍然在进行中。

此外，FBDD的成功高度依赖于高质量蛋白靶标的可用性。为筛选生产稳定的、功能完善的蛋白质以满足数量要求可能在技术上具有挑战性，特别是对膜蛋白或大型复合物。由欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）和类似组织开展的提供结构数据与资源的倡议正在帮助解决这一问题，但仍然存在差距。

最后，劳动力中存在技能缺口。FBDD要求具备结构生物学、药物化学与计算建模方面的专业知识。培训计划与合作（如欧洲制药工业与协会联合会（EFPIA）支持的项目）对于培育能力至关重要，但熟练专业人员的需求继续超出供给。

克服这些挑战需要持续对技术、基础设施与教育的投资，以及学术界、行业与监管机构之间更大的合作。

未来展望：趋势、机会与战略建议

基于片段的药物发现（FBDD）在2025年有望实现重大进展，推动这一变化的因素包括技术进步、应用范围的扩展与行业战略调整。人工智能（AI）与机器学习的整合预计将加速片段筛选、命中识别与优化，使研究人员能够更准确地分析庞大的化学空间并预测片段结合。像Astex制药与Evotec SE这样的公司已经在利用计算工具提升FBDD工作流程，这一趋势有望随着算法的日益复杂化而加剧。

在针对以前“不可药物化”的蛋白质如蛋白质间相互作用与变构位点方面，正出现新的机会，传统高通量筛选在这些领域发展受限。FBDD能够识别低分子量片段，这些片段与挑战性靶标结合较弱但具有特异性，许多组织如Vernalis研究与Sosei Heptares正在利用这一特性扩展可药物基因组。此外，生物物理技术的采用——如冷冻电子显微镜与先进的NMR——将进一步改善片段命中的验证与结构阐明，支持更快速的领导者优化。

在战略上，制药与生物技术公司预计将增加与学术中心与专业CRO的合作，以获取新型片段库与筛选平台。开放创新模式，如英国癌症研究与Diamond Light Source的倡议，将促进知识共享，加快片段命中的临床候选物转化。此外，FBDD向肿瘤学、传染病与中枢神经系统疾病等治疗领域的扩展将多样化其影响与商业潜力。

为抓住这些趋势，组织应投资于下一代筛选技术，扩大化学多样性的片段库，并培养具备计算化学、结构生物学与药物化学技能的多学科团队。战略合作伙伴关系与数据共享协议对于获取专业知识与资源至关重要。随着FBDD的发展，其在提供首创或最佳疗法治疗药物中的角色预计将不断增长，使其成为2025年及以后创新药物发现策略的基石。

来源与参考文献

• 瑞士罗氏公司
• Astex制药
• 英国癌症研究
• 诺华制药
• Vernalis研究
• Evotec SE
• Exscientia
• Schrödinger, Inc.
• 国家癌症研究所
• 国立卫生研究院
• 布鲁克公司
• 剑桥晶体数据中心
• 威康基金会桑格研究所
• 创新药物倡议
• 欧洲药品管理局
• 国际人用药品技术要求协调理事会（ICH）
• 欧洲制药工业与协会联合会
• 国际制药制造商与协会联合会
• GSK plc
• 皇家化学学会
• 欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）
• Sosei Heptares