最后的防线

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  1995年,26岁的逯春明意气风发地前往距中国万里之遥的非洲。攻读中医中药专业的逯春明此去是要推广一种中国药品一一青蒿素抗疟药。(图1)
  


  青蒿素抗疟药是一种从中药青蒿中开发的现代药物。逯春明说,中药界都知道中国开发的新药青蒿素是一面旗帜。其实青蒿素已不是中药了,它有明确的化学成分、化学结构和分子式,而且有明确的作用机理,其实是从植物中提取出来的一种化学药。
  然而,20世纪70年代,中国通过全国大协作,从中草药研制开发的这个“西药”,由于没有完全按照国际标准研发生产,世界卫生组织不认可中国的青蒿素作为药物在国际市场上推广使用。
  在与国外合作开发不成的情况下,中国青蒿素指导委员会决定重打鼓另开张。再次发挥大协作优势,借助世界卫生组织提供的研究规范和来华专家的指导,按照国际标准,重新开发了中国的青蒿素类抗疟药。
  从20世纪80年代末开始,中国的青蒿素类抗疟药先后在东南亚、非洲和拉美地区20多个国家注册,获得了出口这些国家的许可证。
  逯春明认为,自己从事的中国青蒿素抗疟药出口推广工作很有挑战性,因为当时中国出口药主要集中在东南亚华人的圈子内,真正让非洲或其他文化背景的人接受,是个挑战。
  此前,逯春明从未接触过疟疾病人,对疟疾的认识几乎全部来自课本:疟疾是一种经蚊子传播,由疟原虫引起的传染病。到了非洲,才真切地感受到了什么是疟疾。
  逯春明说,看到医院里患者今天来了明天就死了,有儿童也有成年人。尤其是儿童,感染疟疾后发热发烧很快,因为抵抗力弱,很快发展成重症疟疾,重症疟疾如果得不到及时治疗就会死亡。(图2)
  地处热带的非洲长期以来一直是疟疾的重灾区,炎热潮湿的气候环境非常适合蚊子的生存,那里的蚊子也发育得格外厉害。(图3)
  江苏省寄生虫病防治研究所所长高琪介绍说,非洲的蚊子传播疟疾的效率比较高,如非洲著名的冈比亚按蚊,我们做过实验,假如中国的中华按蚊传播能力以一计算,冈比亚按蚊就接近一百,就是说,冈比亚按蚊咬你一口,感染的可能性相当于在中国中华按蚊咬你一百口,所以非洲很容易得疟疾。
  当人类终于有了被视为万能杀虫剂的滴滴涕后,一度无节制地大量喷洒,蚊虫的确曾显著减少。但随着人们意识到它所造成的长期环境问题更为可怕,滴滴涕被禁用后,蚊子带着几乎销声匿迹的疟疾又卷土重来。雪上加霜的是国际上推广应用的抗疟药物几乎全部失效。
  1820年,人们从金鸡纳树皮中分离出抗疟疾药物——奎宁,1907年发表了它的化学结构。这个结构成为人们对付疟原虫的核心武器,几乎所有的化学抗疟药都是由它修饰改造获得的。
  引发疟疾的疟原虫由细胞核、细胞质和细胞膜组成,是一种简单得不能再简单的单细胞生物。但就是这种不起眼的单细胞生物,它抵抗药物的能力却是惊人。(图4)
  


  1960年,疟原虫对主力抗疟药氯喹产生的抗药性首先出现在东南亚和南美地区,这意味着疟原虫适应了抗疟药的经典结构,无论人们再怎么改造修饰、开发新药,抗药性很快就产生。
  高琪说,这是全球有关疟疾方面非常忧虑的一个事情,疟原虫对新的抗疟药产生抗性的速度,超过人类研究抗疟药的速度,这对全球的抗疟产生危机。我们发明了一系列新药,像阿莫地奎,SP,甲氟喹等,但非常不幸的是,疟原虫对这些新药,少则5年,多则十几年,便产生了抗药性。
  世界卫生组织报告,全世界每年有几亿人次感染疟疾,100万人死亡,其中绝大多数是5岁以下儿童,在非洲平均每30秒就会有一名儿童死亡。即使幸存下来的患儿,也常常发现被疟原虫堵塞大脑血管,造成终生残疾。(图5)
  高琪说,发病比较重的国家,小孩可能有一半甚至以上长不过10岁就死掉,百分之八九十都是死于疟疾。
  面对日益恶化的抗疟形势,世界卫生组织不得已采取了守势,把全球对疟疾的防控策略由控制疟疾改为遏制疟疾。
  原中国疾控中心寄生虫病预防控制所所长汤林华说,控制疟疾,就是发病比较高,把它降下来。遏制疟疾,是想办法把它包围起来,不要向新的地方扩散。
  青蒿素来源于天然药物青蒿,它的化学结构、抗疟作用方式和任何已知抗疟药毫无雷同之处,即使是对其他药物已经产生抗药性的疟原虫,对他也完全没有抵抗能力。青蒿素类抗疟药低毒、速效,在中外学术界已有很高知名度。逯春明本以为中国的抗疟药可以轻而易举地进入非洲,实际情况却并不是这样。
  此时国际市场上,已出现了几种著名国际医药品牌的青蒿素类抗疟药。
  青蒿素是中国发明的,但过早地公开其秘密,使得它失去了专利保护,谁都可以生产、开发青蒿素。国外一些大药厂从中国进口青蒿原料,利用他们的先进条件自行开发、包装青蒿素抗疟药,在国际市场上推出。
  国外大制药公司在当地拥有较高的品牌知名度,尽管它们的青蒿素类抗疟药高达70美元一盒,让绝大多数非洲人望而却步,但却使非洲人对价钱远远低于它们的中国抗疟药反而产生了怀疑。
  中国抗疟药进入非洲疫区市场的努力举步维艰。
  大城市、中等城市、小城镇甚至村庄,只要有医院的地方,逯春明和他的同事一一登门拜访。肯尼亚全国注册的2300多位有处方权的医师,一年之内,他们竟然拜访了2000多。
  1998年,逯春明所在的公司在国家科技部的支持下,派出专家医疗组到非洲疫区开展临床示范性治疗。
  医疗组为病人分设两个组,一组用静脉注射奎宁类抗疟药;另一组从肛门塞入青蒿素栓剂治疗。使用青蒿素栓剂是为了避免患者注射时感染艾滋病。但这种做法最初并未被大多数患者接受。
  逯春明说,前一段时间病人都不愿意进栓剂组。这个组主要是儿童,肛门塞一个栓大家心里觉得不踏实,因为抢救都要输液,患者怀疑,这种抢救,只塞一个栓剂,量量体温,病能治好吗?但过了一段时间大家纷纷要求去栓剂组。
  示范治疗结果显示:用青蒿素栓剂治疗的患者死亡率为零;用奎宁类药物治疗的患者死亡率却很高。
  逯春明印象特别深的是一个叫卓色夫的患儿。晚上八九点钟来时,基本上已不省人事。用上我们的栓剂,到第二天早晨就能起来吃饭了。这是对当地医生震动最大的一个病例。
  在非洲每年都有几十万孕妇因患疟疾得不到有效治疗造成流产、早产、死胎。肯尼亚奇苏姆省的一位孕妇因疟疾流产过3次,这次怀孕她又染上了恶性疟疾。医生给她服用了中国的青蒿素抗疟药,身体很快康复,之后生下一个健康的女婴。终于当上母亲的她特意给新生的孩子取了一个特别的名字,一个在肯尼亚人字典上找不到的名字,它的发音是中国抗疟药的名称。
  逯春明说,从最早我们想销售一个中国产品,把中国产品卖到国际市场上去,逐渐转化成一种感情、一种 责任了,我们的药确实能救死扶伤。尤其在一线跟患者面对面时,这种感受很强烈。
  即使在疟原虫对绝大多数药物已产生抗药性的地区,青蒿素类药物的治愈率仍高达90%以上。青蒿素出色的疗效让非洲人看到了希望,越来越多的中国抗疟药进入了非洲。
  高琪说,世界卫生组织认为,目前为止,青蒿素类药物是非洲用于治愈疟疾的唯一有效的药物。
  青蒿素是人类对抗疟疾的终极利器,疟原虫就此无计可施了吗?
  1981年,世界卫生组织在北京召开的青蒿素及其衍生物学术讨论会上,青蒿素第一次在国际上亮相,中国科学家便提出组成青蒿素复方,以防止和延缓青蒿素可能产生抗药性的设想。
  科学研究发现,抗药性的产生和药物在人体内代谢的半衰期密切相关。半衰期长的药物易产生抗药性。比如氯喹一般在体内能维持10多天,属于长半衰期药物。当药物进入人体后,一部分疟原虫被杀死,一部分幸存下来。由于药物在体内代谢排出需要一段时间,在这段时间里,没有被杀死的疟原虫在药物浓度逐渐降低的环境中不仅可能幸存,还有可能产生基因突变,变得适应药物,“抗药性”就是这样产生的。(图6)
  青蒿素在这一点上却恰恰相反,它起效快,排出体外也比较迅速,半衰期只有几个小时,在如此短的时间里,理论上不足以诱发疟原虫产生抗药性。
  解放军军事医学科学院的实验显示,使用半衰期长的抗疟药,第5~6代老鼠体内的疟原虫出现了抗药性;而使用青蒿素,实验30代,抗药性指数依然很低。
  然而,没有发现抗药性并不意味着不会产生抗药性。一旦大规模使用,谁也不能保证青蒿素不出现抗药性。
  中国科学家未雨绸缪,想到了复方。
  一听到复方,国外专家连连说“NO”。“你们没有研究复方药物的条件和能力”。西方对复方难以接受,因为单一成分成为药品都要经过一系列复杂的研究过程,更别提把两种或几种药合在一起使用的复方了,研究难度将成几何级数增加。
  事实上,也不是没有人尝试过复方。在氯喹出现抗药性以后,依据大量实验数据,西方开始用机理相同、体内半衰期相近的抗疟药,组成复方以提高治疗效果。20世纪60年代末开发出的SP,便是周效磺胺加乙胺嘧啶的复方药物。即便是这样的强强联合,遭遇疟原虫却发挥不出多大的威力,依然出现了抗性。难怪西方专家提起复方,便心有余悸。
  虽然没有得到国外专家的支持,中国青蒿素指导委员会仍然决定把复方作为深入研究的方向。当年曾亲赴越南战场考察的周义清再次披挂上阵,研制青蒿素复方。
  中国人对复方药情有独钟,多半是习惯成自然。中医传统便多用“复方”。中医用药讲究配伍,根据作用不同,将药物分为君臣佐使,斟酌用量。几味、十几味,甚至几十味中药组成一剂药方,取长补短,相辅相成,以求最佳疗效。
  在青蒿素抗疟药进行临床实验阶段,中国医务工作者就发现青蒿素药物不是没有短处:患者服用后,发烧等临床症状减轻或消失,体内的疟原虫消失得也很快,但不会全部被杀灭,需要连续用药7天,否则10天半月后,疟原虫又将复燃。
  高琪说,科学家研究发现,这种药不管用多高的浓度进入体内后,在第一时间内90%以上,甚至99%的疟原虫能被杀死,但还是会留下很少一部分。疟原虫接触这个药物后进入休克状态,我们知道,任何一个生物体休克后没有新陈代谢,所以药物进不到它里面,就发挥不了作用,等这个药物排泄后,它又复苏,醒过来继续繁育,这就是为什么单方青蒿素需要不断地给药到7天。
  对疟疾流行区的广大贫苦患者,在自觉已没有症状的情况下,仍要求他坚持7天服药是有困难的。而不足疗程的服药,让经受住青蒿素打击的疟原虫生存下来,又必然为其产生抗药性埋下隐患。
  本着药物互补原则,周义清选择了疗效更好的青蒿素衍生物蒿甲醚和化学合成药物本芴醇进行配伍实验。
  蒿甲醚半衰期短,本芴醇长,一短一长,蒿甲醚作用完了,本芴醇接着持续发挥作用,药效增强,3天就可以治愈疟疾,最大可能地防止和延缓抗药性的产生。(图7)
  


  1992年,蒿甲醚和本芴醇配伍组成的复方蒿甲醚研制成功,这是世界上第一种固定配比的复方青蒿素。为了让复方蒿甲醚尽快走出国门,中国与瑞士诺华公司正式签署协议,让中国科学家发明的复方蒿甲醚获得国际专利,让药品按国际标准进入国际市场。
  1998年,包装上标注着“中华人民共和国许可”的复方蒿甲醚由诺华制药公司推出上市。复方蒿甲醚开创了中国原创新药取得国际专利的先例,获得中国、美国等49个国家和地区的发明专利,并在全球84个国家和地区成功注册。
  就在复方蒿甲醚上市的第二年,由于洪灾,南非夸祖鲁一纳塔尔省爆发了疟疾。
  当地卫生部门投入使用复方蒿甲醚,疟疾死亡率一下子下降了90%,复方蒿甲醚成功地遏制了一场疟疾大流行。世界卫生组织、国际医学界重新审视青蒿素,从青蒿素、复方蒿甲醚看到了阻击疟原虫抗药性的可能。
  诺华公司疟疾项目全球供应市场经理Hans Rietveld认为,中国研发的复方蒿甲醚是理想的组合,本芴醇有足够长的半衰期,足以杀死血液中的疟原虫,但又使其不存在让疟原虫发展出抗药性的风险。
  由于绝大多数非洲患者不具备抗疟药品的消费能力,世界卫生组织依靠全球慈善基金等各种公益组织出资采购药品,在发展中国家分发。2002年,世界卫生组织批准复方蒿甲醚为联合国机构指定的抗疟唯一采购药物。诺华则允诺以成本价提供给世卫组织。
  2005年12月,著名医学杂志《柳叶刀》发表一篇文章:从柬埔寨、法,属塞内加尔的530名疟疾病人身上提取血样,比较疟原虫对不同药物的反应。结果发现,在青蒿素使用受到严格管理,只用于复方疗法的柬埔寨,没有发现疟原虫对青蒿素有抗药性的迹象。但在塞内加尔,青蒿素使用尚无规范,或被允许单独使用,病人血样中出现疟原虫对青蒿素敏感度下降。这并不意味着抗药性已经出现,但很可能是疟原虫发展出抗药性的一系列行动中的第一步。
  大吃一惊的世界卫生组织闻风而动,立即发文,坚决推行联合用药的复方疗法,全面禁止使用单方青蒿素药物。
  20世纪60年代,中国为了寻找无抗药性疟疾药物而组织的“5.23”项,目组,发挥中国独有的全国大协作的优势,一方面从中医药人手,发现了青蒿素;另一方面按照西方研制新药的方法,广筛化学物质,设计合成了上万个化合物,开发出了一系列化学合成抗疟药。复方蒿甲醚中的本芴醇就是其中之一。
  “5.23”项目的成果,40年后又成了中国研发复方青蒿素的物质基础。在青蒿素单方被禁止使用后,中国严格按照国际标准,开发出多个复方青蒿素药物。
  2010年,逯春明所在公司推出的复方青蒿素新药——双氢青蒿素和哌喹,进入世界卫生组织推荐目录。
  世界卫生组织规定,今后在非洲一线用药,必须是以青蒿素为基础的复方药物。复方青蒿素已成为人类对付疟疾的最后一道防线。
  非洲疟疾泛滥,一些国家平均每人每年要得4次以上疟疾。
  青蒿素类抗疟药只能从中药青蒿中提取改造,价格高始终是一个障碍。
  根据相关研究报告,需要每年至少204L美元的资金,才能够实现将非洲疟疾死亡人数减半的目标,这显然是一件世卫组织和非洲各国政府力不从心的事情。
  世界卫生组织在《2008年世界疟疾报告》中指出,在患病的儿童中有38%能得到治疗,但仅3%可获得以青蒿素抗疟药为基础的联合疗法。据估计,2006年全球仍有2.47亿人次患疟疾,其中近100万人死亡。
  得了疟疾吃药,再得,再吃,长此以往,疟原虫会不会因为不断进化,终有一天适应了青蒿素和复方青蒿素呢?
  在奎宁被发现100多年后,与奎宁化学结构相近的抗疟药物全部失效。
  中国翻遍了医著古籍,有目标地筛选草药5000多种,才从中找到一种全新化学结构的抗疟药,为人类贡献了青蒿素。
  青蒿素是百年来的唯一。如果这最后一道防线失守了,人类该如何面对疟疾呢?
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