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2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎簡介

2015年10月5日，瑞典卡羅林斯卡研究所諾貝爾委員會宣布，2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎由愛爾蘭籍生物學(xué)家William C. Campbell(威廉·坎貝爾)、日本微生物學(xué)家Satoshimura(大村智)和中國藥物學(xué)家屠呦呦(下圖從左至右)共同分享，以表彰他們在寄生蟲疾病治療方面的卓越成就。Campbell和mura發(fā)現(xiàn)了抗線蟲新型藥物阿維菌素(Avermectin)，而屠呦呦發(fā)現(xiàn)了抗瘧疾新藥青蒿素(Artemisinin)。

由寄生蟲引發(fā)的疾病幾千年來始終困擾著人類，構(gòu)成重大的全球性健康問題。寄生蟲病對世界最貧困地區(qū)人口的影響尤為嚴(yán)重。今年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎?wù)邆冊谥委熞恍┳罹邆π缘募纳x病方面作出了革命性的貢獻(xiàn)。Campbell和mura發(fā)現(xiàn)了阿維菌素，這類藥物及其衍生物從根本上降低了盤尾絲蟲病(Onchocerciasis)和淋巴絲蟲病(Lymphedema)的發(fā)病率，而且對很多其他寄生蟲病也有療效。屠呦呦發(fā)現(xiàn)了抗瘧新藥青蒿素，大大降低了瘧疾患者的死亡率。這兩項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)為每年數(shù)百萬感染相關(guān)疾病的人們提供了強(qiáng)有力的新療法，對改善人類健康和減少疾病痛苦有著無法估量的意義。

阿維霉素與線蟲疾病 我們?nèi)祟惿畹氖澜缰谐錆M著各種肉眼不可見的微生物，其中一些對人體是有益的，而有些寄生蟲對人類是有害的甚至是致命的。線蟲(helminths)是醫(yī)學(xué)上非常重要的一類寄生蟲，它影響著世界上1/3的人口，主要流行于撒哈拉以南的非洲地區(qū)、南亞、中美洲和南美洲。河盲癥(River Blindness，即盤尾絲蟲病)和象皮腫(Elephantiasis，即淋巴絲蟲病)是兩種最常見的由線蟲引起的疾病。河盲癥患者最終會因角膜慢性炎性反應(yīng)而失明，淋巴絲蟲病則會導(dǎo)致象皮腫和陰囊淋巴水腫等終身感染的癥狀，全球上億人口因此備受折磨。

在阿維霉素被發(fā)現(xiàn)以前，人類對寄生蟲病缺乏持久有效的治療手段，阿維霉素的出現(xiàn)徹底改變了這種局面。日本微生物學(xué)家Satoshimura專注于研究鏈霉菌(Streptomyces)，這一菌群生活在土壤中，能夠產(chǎn)生大量具有抗菌活性的物質(zhì)，如鏈霉素。mura擅長于分離技術(shù)，他用獨(dú)特的方法大批量培養(yǎng)和鑒定鏈霉菌，然后從土壤中分離出新菌株，并在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)成功。mura從幾千種不同的菌株中選取了最有希望的50株，希望進(jìn)一步分析它們的抗菌活性。在美國工作的愛爾蘭科學(xué)家William C. Campbell從mura那里獲得了這些培養(yǎng)的鏈霉素菌株，并開始探究它們的療效。Campbell發(fā)現(xiàn)其中的一個菌株所分泌的成分對牲畜寄生蟲非常有效。這種活性物質(zhì)得到提純后被命名為Avermectin(阿維菌素)。隨后為了增加療效，又對Avermectin進(jìn)行了化學(xué)修飾，命名為Ivermectin(伊維霉素，即雙氫阿維霉素)。伊維菌素最初作為獸藥，但后來發(fā)現(xiàn)它也能夠有效殺死寄生蟲感染人體內(nèi)的微絲蚴，可以治療人類的河盲癥和淋巴絲蟲病，由此在非洲、拉美地區(qū)廣泛應(yīng)用。

青蒿素與瘧疾 瘧疾(Malaria)的存在幾乎與人類的歷史一樣長久，是一種頑固威脅人類健康的寄生蟲病。它是由一種單細(xì)胞寄生蟲——瘧原蟲感染引起的、經(jīng)蚊子傳播的疾病，瘧原蟲侵入紅細(xì)胞，引起發(fā)熱，嚴(yán)重時造成腦損傷和死亡。目前，每年有超過45萬人被瘧疾奪去生命，其中大多數(shù)是兒童。

瘧疾的傳統(tǒng)治療藥物是氯喹或奎寧，但自20世紀(jì)60年代起，瘧原蟲對奎寧類藥物產(chǎn)生了抗藥性，致使療效逐漸減弱，瘧疾發(fā)病率再次上升。1969年，中國藥物學(xué)家屠呦呦及其團(tuán)隊(duì)開始了中醫(yī)藥防治瘧疾的研究。通過查閱傳統(tǒng)中醫(yī)藥典籍記載，從2 000多個方藥中篩選出包含青蒿(Artemesia annua)在內(nèi)的幾百個可能的抗瘧中藥，并觀察到青蒿有抗瘧效果，但不穩(wěn)定。1971年，受到古代醫(yī)書《肘后備急方》的啟發(fā)，屠呦呦改用乙醚提取青蒿獲得成功，并首次發(fā)現(xiàn)其提取物的抗瘧作用達(dá)95%～100%，這一方法是發(fā)現(xiàn)青蒿的抗瘧作用和進(jìn)一步研究青蒿的關(guān)鍵。青蒿提取物隨后被命名為青蒿素(Artemisinin)。屠呦呦首次證實(shí)青蒿素可以在動物體和人體內(nèi)有效抵抗瘧疾。與中國其他研究組的進(jìn)一步合作研究發(fā)現(xiàn)，青蒿素在結(jié)構(gòu)上完全不同于以往抗瘧藥，是一種新型的倍半萜內(nèi)酯藥物，能夠在瘧原蟲生長初期即迅速將其殺死，從而顯示出高效的抗瘧作用。

阿維菌素和青蒿素的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了寄生蟲疾病的治療。目前，阿維菌素的衍生物伊維菌素被廣泛應(yīng)用于全世界范圍內(nèi)的寄生蟲病治療。伊維菌素高效、廣譜、不良反應(yīng)小，且容易獲取，它給全球尤其是世界上最貧困地區(qū)的數(shù)百萬感染相關(guān)疾病的人們帶來無限的福祉。這一新療法的發(fā)現(xiàn)也使得相關(guān)疾病瀕于徹底根除，那將會成為人類醫(yī)學(xué)史上的一大壯舉。世界上每年約有2億人感染瘧疾，青蒿素及其衍生物能迅速消滅人體內(nèi)瘧原蟲，對腦瘧等惡性瘧疾有很好的治療效果。為了防止產(chǎn)生抗藥性，目前普遍采用青蒿素與其他藥物聯(lián)合的復(fù)方療法。青蒿素復(fù)方藥物已經(jīng)成為治療瘧疾的首選藥物，它可以至少降低20%的總死亡率和30%的兒童死亡率，僅就非洲而言，這就意味著每年能拯救10萬人的生命。

這3位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了寄生蟲疾病的新療法，全球數(shù)億人因此受益，他們對全人類健康的貢獻(xiàn)不可估量。屠呦呦是第一個因?yàn)樵谥袊就吝M(jìn)行的科學(xué)研究而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的中國科學(xué)家。青蒿素的發(fā)現(xiàn)不僅開辟了一個抗瘧新藥，還證明了從傳統(tǒng)藥物獲得確定化學(xué)成分藥物的價(jià)值，以及用傳統(tǒng)藥物尋找全新化學(xué)結(jié)構(gòu)藥物、發(fā)現(xiàn)已有化合物的新用途。

今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獎金共800萬瑞典克朗(約合92萬美元)。屠呦呦分獲獎金的一半，另一半由另兩位科學(xué)家分享。

曾武威 編譯(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所)