每年杀死60万人的疟疾,为何怕青蒿素?

据世界卫生组织统计,每年,有32亿人处于罹患疟疾的风险之中,导致约1.98亿例疟疾病例(不确定范围为1.24亿至2.83亿)以及估计发生58.4万例疟疾死亡病例(不确定范围为36.7万人至75.5万人)。中国20世纪70年代初的疟疾发病人数多达2400万,到90年后末大幅缩小至数万,近年来每年数千人发病。医疗卫生的普及、青蒿素的发明拯救了千万中国人,也给第三世界国家带来了福音。

屠呦呦教授因为发明青蒿素而获得诺贝尔奖,这是或许是首位“实打实”获得诺贝尔奖科学研究奖项的中国人。“呦呦鹿鸣,食野之蒿”。青蒿这株“小草”改变了世界。那么,青蒿素究竟是一种怎样的抗疟疾特效药?青蒿中的有效成分是怎样被提取出来的?这首先要从人类寻求抗疟新药的不懈努力说起。

寻求抗疟新药的努力

20世纪60年代,越南激战正酣。此时,全球疟疾疫情使得抗恶性疟原虫药品成为必需品,对于越南丛林中交战双方来说更是十万火急。

众所周知,疟疾的特效药奎宁曾经堪比黄金。为了治疗疟疾,科学家们先后研制了氯喹、氯胍、甲氟喹、多西环素、磺胺-乙胺嘧啶(凡西达)等多种药物。其中甲氟喹作为越战时期西方的疟疾特效药,曾经伴随了许多士兵和旅行者。然而这些药物,不是具有各种各样的副作用,就是容易产生抗药性。据说,凡西达中的磺胺使人产生皮肤反应,在非洲使得许多儿童丧命,而这种药恰恰是针对甲氟喹产生抗药性后研制的。

一片甲氟喹的价格是数美元(各国价格不等),对于在越战中因疟疾减员的美军来说算不了什么,但是对于急需抗疟特效药的北越和广大第三世界国家来说,抗疟特效药的费用将是天文数字。美国能投入大量人力物力财力,筛选了三十余万个化合物,而当时的越南人民军只能求助于中国。

1967年,“文革”期间全国科研工作停顿受阻,“白天搞运动,晚上做科研”成为许多科研单位的常态。为了抗美援越的需要,毛主席和周总理下令集中全国医学研究力量,联合研发抗疟疾新药。1967年5月23日,全国疟疾防治研究协作会议在北京召开,“523”就这样成为了抗疟疾新药项目组的代号。

“523”作为一个秘密的军事科研任务,来自全国七大省市、数十家单位共同攻关,筛选化合物、中草药共计四万多种。

中医所“523”小组与青蒿素

然而经过了大量研究,对于抗虐新药,东西方均一无所获。

1969年1月21日,国家科委与总后勤部“523”办公室到卫生部中药所下达了研究任务,成立中药所“523”小组。屠呦呦被任命为课题组长,负责全面工作。

屠呦呦用了三个月时间,通过收集整理历代中医书籍、走访请教老中医等方式,整理出以640余个方药为主的《抗疟单验方集》,暂时缓解了抗疟用药之急。许多单位为了研制各种抗疟药物,使用了各种各样的方法。屠呦呦还赴海南体验生活,验证实验中原虫抑制率达84%胡椒提取物的疗效,但结果显示其只有抑制退热作用,抑杀疟原虫效果不好。

青蒿在中国民间又称作臭蒿和苦蒿,属菊科一年生草本植物。中国《诗经》中的“呦呦鹿鸣,食野之蒿”中所指之物即为青蒿。早在公元前2世纪,中国先秦医方书《五十二病方》已经对植物青蒿有所记载;公元前340年,东晋的葛洪在其撰写的中医方剂《肘后备急方》一书中,首次描述了青蒿的退热功能;李时珍的《本草纲目》则说它能“治疟疾寒热”。

青蒿曾有过68%抑制疟原虫的结果,全国许多科研单位对青蒿进行了筛选,然而却发现青蒿提取物无效。屠呦呦领导的中医所“523”小组对青蒿素进行分析,用乙醚低温提取的方法证明,青蒿素的过氧结构在通常提取中被破坏,进而丧失抗疟活性。此后又通过分离提取物,去除了青蒿素中的毒性。

1971年10月4日,第191号样品显示出100%鼠疟原虫抑制率的结果。1972年11月8日,中医所“523”小组得到了全世界首例青蒿素结晶,对鼠疟、猴疟的原虫抑制率达到100%。为了尽快让青蒿素进行临床验证,屠呦呦和“523”小组带头“以身试毒”,证明了青蒿素结晶的安全性。

1973年,通过大量临床实验证明,青蒿素确为疟疾特效药。此后,云南又从黄花蒿中提取出了青蒿素。

呦呦鹿鸣,食野之蒿

青蒿素对鼠疟原虫红内期超微结构的影响,主要是疟原虫膜系结构的改变,该药首先作用于食物泡膜、表膜、线粒体,内质网,此外对核内染色质也有一定的影响。提示青蒿素的作用方式主要是干扰表膜-线粒体的功能。可能是青蒿素作用于食物泡膜,从而阻断了营养。

研究表明,患者摄取青蒿素的最早阶段,青蒿素使疟原虫较快出现氨基酸饥饿,迅速形成自噬泡,并不断排出虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。体外培养的恶性疟原虫对氚标记的异亮氨酸的摄入情况也显示其起始作用方式可能是抑制原虫蛋白合成。

1986年,青蒿素获得新一类新药证书,双氢青蒿素也获一类新药证书。这些成果分别获得国家发明奖和全国十大科技成就奖。

“呦呦鹿鸣,食野之蒿”,中国中医科学院首席研究员王智明教授说,这或许就是屠呦呦的“缘分”。遗憾的是,在1979年国家发明奖颁发时,许多对青蒿素发明有贡献的单位未能署名。本届诺贝尔奖对青蒿素发明,也只能颁给屠呦呦教授一人。发明青蒿素不仅是屠呦呦一个人的荣誉,也是中药所、中国中医药人的荣誉。这个诺贝尔奖虽然不能给予对发明青蒿素做出贡献的所有人,但也真的是来之不易。