改變世界的呦呦之蒿

楊先碧

“呦呦鹿鳴，食野之蒿?！边@是《詩經(jīng)·小雅》第一篇《鹿鳴》中的句子。不知是巧合還是冥冥中注定，名字取自《鹿鳴》的屠呦呦也對青蒿的研究情有獨鐘，并成功發(fā)現(xiàn)青蒿素，使瘧疾患者的死亡率顯著降低，因此獲得了2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。看來，兩千多年前的《詩經(jīng)》似乎早已“預言”了這一切，成為屠呦呦獲得諾貝爾獎?wù)嬲念A言帝。

小蟲引起致命疾病

瘧疾是地球上最古老、危害嚴重的傳染病之一，也是死亡率極高的疾病之一，是一種極為可怕的瘟疫。世界上有100多個國家、近20億人口生活在瘧疾流行區(qū)域。瘧疾主要發(fā)生在非洲，約占全球的86%；其次發(fā)生在東南亞，約占9%，其余的5%發(fā)生在全球其他地區(qū)。這種瘟疫每年會造成全球5億人感染，上百萬人死亡。

1878年，法國軍醫(yī)拉弗朗在化驗阿爾及利亞的一位瘧疾患者的血液時，意外地在顯微鏡下觀測到一種從未見過的月牙形的蟲子。經(jīng)鑒定，這是一種原生動物的蟲體。隨后，他又檢測了200位瘧疾患者的血液，在148人的血液里同樣發(fā)現(xiàn)了這種蟲體。他確信，這種蟲體就是引起瘧疾的真正元兇。

由于這一發(fā)現(xiàn)，拉弗朗獲得了1907年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。后來，科學家給這種月牙形的寄生蟲取名為“瘧原蟲”。這是一種單細胞“小蟲”，寄生于人體紅細胞內(nèi)，可引發(fā)人體發(fā)冷、打寒顫、發(fā)熱、多汗。長期多次發(fā)作后，可引起貧血、脾腫大。

瘧原蟲可以分為4種：惡性瘧原蟲、三日瘧原蟲、間日瘧原蟲和卵形瘧原蟲，它們都可以引起瘧疾。其中，惡性瘧原蟲最致命。

抗瘧“大戰(zhàn)”

最初，人類對抗瘧疾的藥物是氯喹或奎寧。20世紀60年代，美國出兵越南，受到叢林作戰(zhàn)帶來的瘧疾侵擾。雖然美國此時已經(jīng)有了對付瘧疾的成功經(jīng)驗，備足了抗瘧藥物，但這些藥物的效果并不好。越南在西方國家的封鎖下，更是無法得到抗瘧藥物，而自身又無生產(chǎn)能力，面臨無藥可用的絕境。面對瘧疾的肆虐，越南只好向中國求助。但中國醫(yī)藥專家?guī)サ乃幬锝o患病士兵服用之后，也沒有效果。

這是為什么？原來，在人類與瘧疾斗爭的同時，瘧原蟲也在頑固地掙扎、演化。經(jīng)過長期的進化，瘧原蟲已形成一種自我保護的能力——對藥物產(chǎn)生了抗體，具有了抗藥性，致使抗瘧藥物失效。

為了尋找最有效的抗瘧疾藥物，全國500多名研究人員參加到尋找抗瘧藥物的“大戰(zhàn)”中。他們分別從中藥、西藥兩方面著手：西藥方面按現(xiàn)代醫(yī)學手段研制新藥的途徑，廣泛篩選化學物質(zhì)，合成新的化合藥物；中藥方面則從中醫(yī)藥中篩選，尋找新藥。畢業(yè)于北京醫(yī)學院的藥學系、又有從事中醫(yī)學研究工作經(jīng)驗的屠呦呦，被委任為其中一個研究小組的組長，負責進行中草藥抗瘧疾的研究。

從古籍中“走出”的青蒿素

1972年3月，北京中醫(yī)藥研究所發(fā)現(xiàn)一味中草藥的提取物對治療瘧疾效果不錯，這味中草藥就是青蒿。青蒿是一年生草本植物，散發(fā)出一種奇特的香氣，零星生長于低海拔且濕潤的河岸邊沙地、山谷、路旁等，也少量生長于濱海地區(qū)。

青蒿，古名“菣”（qìn），意為“治療瘧疾之草”。青蒿治療瘧疾的確切記載，最早見于公元304年葛洪所著的《肘后備急方》一書。屠呦呦在查閱《肘后備急方》一書時，看到其中有關(guān)治療瘧疾的方法：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。”屠呦呦發(fā)現(xiàn)，書中記述使用青蒿抗瘧是通過“絞汁”，而不是使用傳統(tǒng)的“水煎”法，馬上悟到以往利用青蒿治療瘧疾失敗的原因：這種中草藥可能有忌高溫的特性。于是， 屠呦呦改用低沸點溶劑（比如乙醚）處理青蒿。

經(jīng)過190次的反復試驗，第191次終于分離到青蒿中的有效抗瘧成分——青蒿素，它對老鼠體內(nèi)的瘧原蟲有100%的抑制率。青蒿素治療瘧疾在動物實驗中獲得成功，但人能服用嗎？在后續(xù)的研究中，屠呦呦與幾位同事多次親身試藥，并逐步加大劑量，以試驗青蒿素的安全性。

屠呦呦領(lǐng)導的研究小組還與多家研究所等單位合作，對青蒿素里有效成分的化學結(jié)構(gòu)進行了測定，并對其改造，最終獲得抗瘧療效顯著的蒿甲醚、青蒿琥珀酸酯。這兩個化合物被國家批準成藥，并在全球成功挽救了數(shù)以百萬計的生命。正是因為在青蒿素研究中的突破性貢獻，諾貝爾評獎委員會授予屠呦呦2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

瘧疾再也不可怕

青蒿素為什么能有效治療瘧疾？它對青蒿素到底干了些什么？如果我們可以變小一點，進入瘧原蟲身體，就會看到里面有多種蛋白質(zhì)，它們各有各的工作，維持著瘧原蟲的生存。當青蒿素進入人體后，就會變成一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，千方百計找其他物質(zhì)結(jié)合。一旦瘧原蟲體內(nèi)的蛋白質(zhì)被青蒿素粘上后，立刻就會失去活性，以至于瘧原蟲無法繼續(xù)存活。

目前，青蒿素是我國唯一獲國際認可的原創(chuàng)新藥，以青蒿素類藥物為主的聯(lián)合療法已經(jīng)成為世界衛(wèi)生組織推薦的抗瘧疾標準療法。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自2000年起，撒哈拉以南非洲地區(qū)約2.4億人口受益于青蒿素聯(lián)合療法，約150萬人因該療法避免了由瘧疾導致的死亡。

“捉蟲”科學家齊獲2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎

2015年10月5日，瑞典卡羅琳醫(yī)學院在斯德哥爾摩宣布，將2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎一半授予中國女科學家屠呦呦，另外一半授予愛爾蘭科學家威廉C·坎貝爾和日本科學家大村智。威廉C·坎貝爾和大村智的貢獻是發(fā)現(xiàn)了一種新的藥物，名為阿維菌素，其衍生產(chǎn)品降低了盤尾絲蟲引起的河盲癥和淋巴絲蟲引起的淋巴絲蟲病的發(fā)病率，同時還能有效對抗其他寄生蟲病，治療效果顯著。