昨天下午5點30分,2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎揭曉,我國科學(xué)家屠呦呦因“發(fā)現(xiàn)瘧疾新療法”獲獎,獨享一半獎金;愛爾蘭科學(xué)家William C. Campbell和日本科學(xué)家Satoshi ōmura,因“發(fā)現(xiàn)有關(guān)蛔蟲寄生蟲感染的新療法”,分享另外一半獎金。
此消息一出,屠呦呦的生平事跡和中西醫(yī)的大爭論,迅速席卷各大媒體。大家反而遺忘了主角青蒿素。青蒿素是用來治療瘧疾的,大家都知道了。
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,“大約32億人,幾乎占半數(shù)世界人口,處于罹患瘧疾的危險之中。2013年,約有1.98億例瘧疾病例(不確定范圍為1.24億至2.83億),和估計58.4萬例瘧疾死亡病例(不確定范圍為36.7萬人至75.5萬人)。”
瘧疾由一種叫作瘧原蟲的寄生蟲引起,通過受感染蚊子的叮咬傳播。
瘧原蟲的生命周期從一只蚊子的叮咬引起的感染開始。瘧原蟲在人體內(nèi)繁殖的過程是非常復(fù)雜的,有很多種形式。這里為了便于理解,不同階段的瘧原蟲統(tǒng)一稱為瘧原蟲。
首先,瘧原蟲通過蚊蟲的叮咬體進入血液,并隨血液進入到
肝臟;感染
肝細(xì)胞,并在肝細(xì)胞內(nèi)大量分裂,大量的瘧原蟲撐破肝細(xì)胞,返回到血液中;接下來,瘧原蟲感染紅血細(xì)胞,并在紅細(xì)胞內(nèi)大量分裂,突破紅細(xì)胞,進入血液,感染其他健康紅細(xì)胞;當(dāng)蚊蟲叮咬患瘧疾的患者時,攜帶有瘧原蟲的紅細(xì)胞進入蚊蟲體內(nèi);瘧原蟲進入蚊蟲體內(nèi)之后,開始“結(jié)婚生子,繁殖后代”。
人類社會一直在與瘧疾做斗爭。其中,19世紀(jì)在南美洲金雞納樹皮中得到的奎寧,曾經(jīng)是治療瘧疾的特效藥; 二十世紀(jì)四十年代開始出現(xiàn)奎寧仿制新藥,如氯喹、伯喹,它們也在挽救過過無數(shù)人的生命。 但是在20世紀(jì)60年代瘧原蟲開始出現(xiàn)抗藥性,常用的抗瘧藥--如氯喹、磺胺、奎寧等--喪失了效果, 以致于出現(xiàn)了無藥可醫(yī)的局面; 東南亞和非洲地區(qū)尤甚。
就在那個年代,現(xiàn)在眾說紛紜的青蒿素項目在中國上馬了。并最終發(fā)現(xiàn)了青蒿素。
什么是青蒿素?
青蒿素是從植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內(nèi)酯藥物。其對鼠瘧原蟲紅內(nèi)期超微結(jié)構(gòu)的影響,主要是瘧原蟲膜系結(jié)構(gòu)的改變,該藥首先作用于食物泡膜、表膜、線粒體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),此外對核內(nèi)染色質(zhì)也有一定的影響。提示青蒿素的作用方式主要是干擾表膜-線粒體的功能。可能是青蒿素作用于食物泡膜,從而阻斷了營養(yǎng)攝取的最早階段,使瘧原蟲較快出現(xiàn)氨基酸饑餓,迅速形成自噬泡,并不斷排出蟲體外,使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。體外培養(yǎng)的惡性瘧原蟲對氚標(biāo)記的異亮氨酸的攝入情況也顯示其起始作用方式可能是抑制原蟲蛋白合成。
青蒿素到底有多厲害,我們看看數(shù)據(jù)就知道了。
2004年5月,世衛(wèi)組織推薦青蒿素為瘧疾的一線治療
藥物。著名國際醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀》的統(tǒng)計表明,青蒿素復(fù)方藥物對惡性瘧疾的治愈率達到97%。諾獎評審委員會委員揚·安德森說,“得益于屠呦呦的研究,過去十年全球瘧疾死亡率下降了50%,感染率降低了40%。”
具有如此奇效的青蒿素,究竟是如何治療瘧疾的?
目前的研究表明,青蒿素幾乎可以殺死血液中的所有瘧原蟲,甚至可以影響到蚊蟲體內(nèi)瘧原蟲的生長。青蒿素治療瘧疾主要是通過干擾瘧原蟲的表膜和線粒體的功能,達到瓦解瘧原蟲,治愈瘧疾的目的。盡管青蒿素起作用的具體分子機理還不明確,有研究認(rèn)為,“可能是青蒿素作用于食物泡膜(瘧原蟲進食的方式,不是羊肉泡饃。包被瘧原蟲的表膜,包裹食物之后內(nèi)陷,進入蟲體),從而阻斷了營養(yǎng)攝取的最早階段,使瘧原蟲較快出現(xiàn)氨基酸饑餓,最終使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。”如果你不理解這一過程,可以回想一下2003年安徽阜陽的大頭娃娃事件,當(dāng)時由于假奶粉,造成嬰兒
營養(yǎng)不良,嬰兒細(xì)胞內(nèi)組織液大量外滲,導(dǎo)致全身
水腫。
自從上個世紀(jì)70年代開始,瘧疾的治療就如此依賴青蒿素。曾經(jīng)的特效藥奎寧的噩夢并沒有遠去?,F(xiàn)在已經(jīng)有很多的研究團隊在關(guān)注瘧原蟲對青蒿素的抗藥性。讓人感到欣慰的是,目前實驗室的研究表明,青蒿素很難導(dǎo)致瘧原蟲高水平的穩(wěn)定抗性。但是,我們?nèi)耘f不能掉以輕心,因為有研究表明,隨著時間的推移瘧原蟲對青蒿素的敏感性(敏感性越高,治療效果越好)在下降。在1988到1999的十年間,惡性瘧原蟲(P. falciparum)對青蒿素衍生物(藥效跟青蒿素類似)青蒿琥酯的敏感性下降了3.3倍(如果下降超過10倍,我們可以認(rèn)為瘧原蟲對該藥物具有較高的抗性)。
為什么要關(guān)注這些?因為青蒿素在亞非的一些瘧疾重災(zāi)區(qū)使用年限比較長,對當(dāng)?shù)氐寞懠伯a(chǎn)生了很大的選擇壓力,難免會在這些地區(qū)出現(xiàn)抗青蒿素的瘧疾。比如柬埔寨使用不同種類、不同劑量的青蒿素及相關(guān)類似物的時間長達30年,與其他地區(qū)相比,該地區(qū)產(chǎn)生抗青蒿素的瘧原蟲的可能性更大。實際上,幾年前在柬埔寨的西部地區(qū)以及泰國和緬甸,已經(jīng)有小部分區(qū)域出現(xiàn)了耐受青蒿素類似物的瘧原蟲。盡管這種耐藥性并不會導(dǎo)致青蒿素治療的徹底失敗,但它卻減緩了清除患者血液中惡性瘧原蟲的速度。因此,奎寧的“噩夢”不是沒有可能卷土重來。
鑒于以上情況,2005 年以來, 世界衛(wèi)生組織宣布改用青蒿素的聯(lián)合療法(即每種方案包括青蒿素類化合物, 配以另1種化學(xué)藥物),并推薦多種聯(lián)合治療。希望通過聯(lián)合用藥,減緩瘧原蟲產(chǎn)生青蒿素耐藥性的腳步。
與細(xì)菌的抗生素耐藥性一樣,瘧原蟲的青蒿素耐藥性也是人類必須面對的問題。我還記得2011年世界衛(wèi)生組織在世界衛(wèi)生日提出了“抵御耐藥性——今天不采取行動,明天就無藥可用”的口號。“神藥”的使用掌握在人類自己的手里,所以我們的命運也掌握在自己的手里。請大家合理用藥。