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屠呦呦團隊研發的青蒿素到底干嘛用的?

發布時間:2019-06-18 15:10:19 來源:知否 責任編輯:caobo

“屠呦呦團隊在青蒿素抗藥性研究中獲得重大突破”的消息引發關注。 或許大部分人是第二次聽到青蒿素這個詞,第一次聽說大概就是2015年屠呦呦獲得諾內爾獎時。許多讀者不禁會有疑惑:什么是青蒿素,到底干嘛用的?

青蒿素是什么?

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呦呦和同事們

青蒿素是從復合花序植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團的倍半萜內酯的一種無色針狀晶體,分子式為C15H22O5。早在1972年,屠提取到了這種無色結晶體,她們將這種無色的結晶體物質命名為青蒿素。

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青蒿素現在也可以通過化學合成的方式獲取。青蒿素是繼乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗瘧特效藥,尤其是對于腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾,具有速效和低毒的特點,曾被世界衛生組織稱做是“世界上唯一有效的瘧疾治療藥物”。

青蒿素抗藥性又是怎么回事?

有人不禁會問,2015年屠呦呦發現治療瘧疾的新藥物而獲得諾貝爾獎,怎么會那么快就有青蒿素抗藥性了?

其實青蒿素聯合療法幾十年前就已經在為全球人類的抗瘧疾工作而奉獻了;在青蒿素被投入使用之前,我們人類面對瘧疾的全部“武器”都基本被瘧原蟲的耐藥性判了“死刑”。

盡管世界發展的很快,但是瘧疾目前依然是世界上最頂級的流行病之一,而青蒿素這幾十年一直是對抗瘧疾最好的良藥,屠呦呦也表示,它是我們面對瘧疾的“最后一道防線”。

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抗藥性又稱耐藥性,

指的是微生物、寄生蟲以及腫瘤細胞等對于化療藥物作用的耐受性,一旦形成耐藥性,化學藥物的療效就會大大降低。

藥品的抗藥性問題其實一直是在使用藥品治療和藥品研發的過程中的一個難點,藥物有的時候不能對全部病體有效控制和消滅,這些病體之中本來就有一部分個體具有抗性基因,這些少數個體對藥物具有較強的抵抗力,在同一藥劑的連續反復作用下,這些抗性個體存活下來,并繼續繁殖后代,經過如此重復,若干代后不敏感的個體逐漸占據優勢,最終形成了抗性群體。

世衛組織最新發布的《2018年世界瘧疾報告》顯示,全球瘧疾防治工作陷入停滯狀態,根本原因就是瘧原蟲對青蒿素類抗瘧藥物也產生了抗藥性,這也成為人類抗瘧工作面臨的最大挑戰。

此外,世衛組織和東南亞國家的多項研究表明,瘧疾感染者采用青蒿素聯合療法的三天治療過程中,出現了瘧原蟲清除速度減緩跡象,這意味著瘧原蟲對青蒿素表現出了抗藥性。青蒿素聯合療法已經逐漸失去了利刃。

治療瘧疾的其他方法

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瘧疾是一種比較可怕的傳播疾病,其傳染性比較強,它是由寄生于人體的瘧原蟲所引發的疾病。據世衛組織統計,瘧疾流行于102個國家和地區,約有20億人口居住在流行區,特別是在非洲、東南亞和中、南美洲的一些國家,而且惡性瘧死亡率極高。

目前瘧疾的主要治療藥物包含了伯氨喹、氯喹、奎寧和青蒿素等藥物。而自屠呦呦發現青蒿素以來,青蒿素衍生物一直作為最有效、無并發癥的瘧疾聯合用藥。而且青蒿素聯合療法(青蒿素藥物聯合其它抗瘧配方藥使用的療法)是目前世衛組織(WHO)大力推廣的一線抗瘧療法,是目前全球抗瘧的最重要武器。

怎么才能解決“青蒿素抗藥性”這個棘手的問題?

盡管瘧原蟲對青蒿素產生抗藥性這件事情很嚴重,但針對“青蒿素抗藥性”的研究結果顯示,青蒿素本身從原理上很難產生抗藥性,青蒿素殺滅瘧原蟲是靠青蒿素在體內活化,從而產生自由基,烷基化寄生蟲蛋白,因此單個蛋白靶點的突變很難引起抗藥性。

“青蒿素耐藥性”的產生原因主要是,青蒿素在人體內半衰期(藥物在生物體內濃度下降一半所需時間)很短,僅1至2小時,而臨床推薦采用的青蒿素聯合療法療程為三天,青蒿素真正高效的殺蟲窗口只有有限的4至8小時。而現有的耐藥蟲株充分利用青蒿素半衰期短的特性,改變生活周期或暫時進入休眠狀態,以規避敏感殺蟲期。同時,瘧原蟲對青蒿素聯合療法中的輔助藥物“抗瘧配方藥”也可產生明顯的抗藥性,使青蒿素聯合療法出現“失效”。

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面對病原產生抗藥性,我們可以選擇開發新藥,就如同抗生素療法一樣,可是開發新藥的周期很長,而且成本極其昂貴,為了縮短研發過程和降低新藥未知的潛在風險,也最大程度的能迅速讓瘧疾患者低成本地得到治療。屠呦呦團隊這次在“抗瘧機理研究”“抗藥性成因”以及“調整治療手段”等方面取得了新突破:

一是適當延長用藥時間,由三天療法增至五天或七天療法;二是更換青蒿素聯合療法中已產生抗藥性的輔助藥物,療效立竿見影。

屠呦呦團隊的突破性研究成果

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經過三年多的科研攻堅,屠呦呦團隊在“抗瘧機理研究”、“抗藥性成因”、“調整治療手段”等方面獲得新突破,并且提出新的瘧疾治療方案:一是適當延長用藥時間,由三天療法增至五天或七天療法;二是更換青蒿素聯合療法中已產生抗藥性的輔助藥物。

研究人員稱,青蒿素在人體內的半衰期只有短短的1到2小時,而臨床推薦采用的青蒿素聯合療法療程為三天,這意味著青蒿素真正高效的殺蟲窗口只有有限的4到8小時。而現有的耐藥瘧原蟲會改變生活周期或暫時進入休眠狀態,借此避開藥物的有效期。同時,瘧原蟲對青蒿素聯合療法中的輔助藥物也可產生明顯的抗藥性,導致青蒿素聯合療法失效。

研究人員在研究中發現,延長用藥時間的方法可以說是立竿見影。當使用7天療程時,即使早期瘧原蟲清除速度緩慢,但它也是有效的。而其它抗瘧藥物則沒有這樣的療效。

青蒿素對紅斑狼瘡的療效

屠呦呦領導的研究小組除了在青蒿素耐藥性研究方面取得新突破外,還發現雙氫青蒿素對紅斑狼瘡具有獨特的療效。根據早期臨床觀察,研究小組發現青蒿素治療盤狀紅斑狼瘡的有效率超過90%,全身性紅斑狼瘡的有效率超過80%。

去年5月第一階段的臨床試驗已經開啟,國內共計15家醫院參與其中。這一臨床試驗分為三個階段,第二和第三階段需要更大的樣本量,預計將需要至少7至8年的時間。如果成功,這種新型的雙氫青蒿素藥片有望最早在2026年左右上市。

研究價值不可估量

屠呦呦表示,解決“青蒿素抗藥性”這一難題意義重大。一方面能夠堅定全球青蒿素研發的方向,而青蒿素在未來很長一段時間內依將是人類抗瘧是首選藥物,另一方面青蒿素抗瘧藥價格低廉,非常適用于疫區集中而且經濟落后的非洲地區,更加有助于實現全球范圍內消滅瘧疾的目標。

世衛組織全球瘧疾項目負責人佩德羅·阿隆索稱:“全球瘧疾防控與中國政府提出的構建人類命運共同體的行動倡議主旨高度一致。截至目前,青蒿素聯合療法治愈的瘧疾病患已達數十億例。屠呦呦團隊開展的抗瘧科研工作非常卓越,其貢獻不可估量。”

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