William C. Campbell、屠呦呦和Satoshi ōmura
北京時(shí)間10月5日下午5點(diǎn)30分，2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉，我國(guó)科學(xué)家屠呦呦獲獎(jiǎng)！獲獎(jiǎng)理由是“有關(guān)瘧疾新療法的發(fā)現(xiàn)”。另外兩名獲獎(jiǎng)科學(xué)家為愛(ài)爾蘭的William C. Campbell和日本的Satoshi ōmura，獲獎(jiǎng)理由是“有關(guān)蛔蟲(chóng)寄生蟲(chóng)感染新療法的發(fā)現(xiàn)”。其中，屠呦呦獨(dú)享一半獎(jiǎng)金，愛(ài)爾蘭和日本科學(xué)家分享另外一半獎(jiǎng)金。
William C. Campbell 1930出生于愛(ài)爾蘭，1952在愛(ài)爾蘭都柏林大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位，1957年獲得美國(guó)威斯康星大學(xué)博士學(xué)位，1957年—1990年在默克公司研究所進(jìn)行治療劑研究，1984年—1990年為高級(jí)研究員和實(shí)驗(yàn)室主管來(lái)進(jìn)行分析研究。Campbell目前是美國(guó)杜爾大學(xué)的名譽(yù)研究員。
Satoshi ōmura 1935年出生于日本山梨縣，1968年獲得日本東京大學(xué)藥學(xué)博士學(xué)位，并在1970年獲得日本東京理工大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位。1965年—1971年在日本北里研究所作為研究員進(jìn)行研究。1975年—2007年為日本北里大學(xué)教授，2007年至今，Satoshi ōmura日本北里大學(xué)名譽(yù)教授。
屠呦呦1930年出生于中國(guó)，1955年畢業(yè)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部藥學(xué)系，1965年—1978年為中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院助理教授，1979年—1984年為中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院副教授并于1985年成為中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院教授。2000年起，屠呦呦成為中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院首席教授。
由寄生蟲(chóng)引發(fā)的疾病折磨了人類(lèi)數(shù)千年之久，已成為一個(gè)重要的全球性問(wèn)題。特別是這類(lèi)疾病感染了世界上最貧困的人群，為人類(lèi)改善健康和追求幸福帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。今年獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒�，�?duì)治療這世上最可怕的寄生蟲(chóng)病而言，是一種徹底的革新。
William C. Campbell和Satoshi ōmura發(fā)現(xiàn)了一種新藥——阿維菌素，其衍生物能夠從根本上降低盤(pán)尾絲蟲(chóng)病和淋巴絲蟲(chóng)病的發(fā)生，同時(shí)對(duì)其它寄生蟲(chóng)病患病數(shù)量的控制也有著很好作用。屠呦呦則是發(fā)現(xiàn)了青蒿素——一種可以顯著降低瘧疾患者死亡率的藥物。
這兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為人類(lèi)提供了強(qiáng)有力的新武器，從而使得人類(lèi)能夠與這些每年感染億萬(wàn)人的疾病作斗爭(zhēng)。其為人類(lèi)改善健康、減輕病痛所帶來(lái)的功德不可估量。
圖1：針對(duì)三種可怕的寄生蟲(chóng)病——盤(pán)尾絲蟲(chóng)病、淋巴絲蟲(chóng)病和瘧疾的革新療法榮獲了2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這些疾病的分布非常相似，圖中以藍(lán)色標(biāo)示。
寄生蟲(chóng)導(dǎo)致毀滅性的疾病
我們生活在一個(gè)復(fù)雜的生物世界，繁衍世上的不僅有人類(lèi)和其他大型動(dòng)物，還有巨量的其他有機(jī)體，其中一些對(duì)于人類(lèi)是有害甚至是致命的。
許多寄生蟲(chóng)會(huì)導(dǎo)致疾病。在醫(yī)學(xué)上重要的一類(lèi)是寄生蠕蟲(chóng)（helminths），據(jù)估計(jì)世界上三分之一的人口飽受其害，特別是在撒哈拉以南的非洲、南亞和中南美洲更為流行。盤(pán)尾絲蟲(chóng)病和淋巴絲蟲(chóng)病這兩種病就是由寄生蠕蟲(chóng)導(dǎo)致的。正如其英文名稱(chēng)所示，盤(pán)尾絲蟲(chóng)�。≧iver Blindness）最終會(huì)導(dǎo)致失明，原因是眼角膜的慢性炎癥。而淋巴絲蟲(chóng)病危害人口超過(guò)一億，會(huì)導(dǎo)致慢性腫脹，留下終生瘢痕和致殘臨床癥狀，包括象皮腫（淋巴水腫）和陰囊淋巴積液（圖1）。
瘧疾伴隨人類(lèi)已經(jīng)由來(lái)已久。這種蚊傳播疾病是由單細(xì)胞寄生蟲(chóng)導(dǎo)致的，它會(huì)侵襲人體血紅細(xì)胞，導(dǎo)致發(fā)燒，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致腦損傷和死亡。超過(guò)34億的世界最脆弱人口處在感染性瘧疾風(fēng)險(xiǎn)之下，每年超過(guò)45萬(wàn)人為之喪命，其中多數(shù)是兒童（圖1）。
從細(xì)菌、植物到新型抗寄生蟲(chóng)療法
幾十年來(lái)，人類(lèi)一直嘗試研發(fā)可持續(xù)性的療法來(lái)對(duì)抗寄生蟲(chóng)病，但所獲甚微。今年的諾貝爾獎(jiǎng)得主則徹底地改變了這種狀況。
Satoshi ōmura是一位日本微生物學(xué)家，是天然產(chǎn)物的分離專(zhuān)家。他的研究重點(diǎn)聚焦在土壤里的鏈霉菌上，鏈霉菌能產(chǎn)生大量具有抗菌活性的物質(zhì)（包括由Selman Waksman發(fā)現(xiàn)的鏈霉素，獲1952年諾貝爾獎(jiǎng)）。ōmura用高超的技巧開(kāi)發(fā)了大規(guī)模培養(yǎng)和塑造細(xì)菌的獨(dú)特方法，他從土壤樣本中分離出了新鏈霉菌菌株，并成功地在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了培養(yǎng)。從數(shù)以千萬(wàn)的培養(yǎng)物中，他挑選出了最具希望的50種，隨后將深入分析它們?cè)诳褂泻ξ⑸锓矫娴幕钚裕▓D2）。
圖2：Satoshi ōmura尋找鏈霉菌的新菌株，作為新型生物活性化合物的來(lái)源。他從日本土壤的樣本中分理出微生物，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)（圖左）并對(duì)上千個(gè)鏈霉菌培養(yǎng)物進(jìn)行表征。他從中選出50個(gè)最有可能成功的培養(yǎng)樣本，而其中一個(gè)后來(lái)便成為了阿維鏈霉菌（圖右）——也就是阿維菌素的來(lái)源。
William C. Campbell是一名研究寄生蟲(chóng)的專(zhuān)家，目前在美國(guó)工作。William C. Campbell獲得了ōmura的鏈霉菌培養(yǎng)體并研究了它的功能。Campbell發(fā)現(xiàn)了其中從菌株中提取的一直成分對(duì)動(dòng)物體內(nèi)的寄生蟲(chóng)有顯著的療效。這種生物活性物質(zhì)經(jīng)提取純化后被命名為Avermectin，在Avermectin基礎(chǔ)上經(jīng)化學(xué)修飾獲得了療效更好的化合物Ivermectin，隨后Ivermectin在人體上進(jìn)行療效驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)Ivermectin能很好地殺死寄生蟲(chóng)幼蟲(chóng)（圖3）。總得來(lái)說(shuō)，ōmura 和Campbell的貢獻(xiàn)使得人們發(fā)現(xiàn)了對(duì)寄生蟲(chóng)病有很好療效的新型藥物。
圖3：William C. Campbell發(fā)現(xiàn)ōmura的其中一個(gè)鏈霉菌培養(yǎng)樣本對(duì)殺死寄生蟲(chóng)很有效，而且該樣本中的活性化合物阿維菌素也得到純化。之后，阿維菌素被修改成伊維菌素，而伊維菌素對(duì)動(dòng)物和人體內(nèi)的許多寄生蟲(chóng)都有很好的治療作用，其中就包括導(dǎo)致盤(pán)尾絲蟲(chóng)病和淋巴絲蟲(chóng)病的寄生蟲(chóng)。
瘧疾通常用氯喹或奎寧來(lái)進(jìn)行治療，但療效越來(lái)越不好。在上世紀(jì)60年代末，治療瘧疾的方法已經(jīng)失效且瘧疾患者越來(lái)越多，那時(shí)，屠呦呦開(kāi)始嘗試用傳統(tǒng)的中草藥療法來(lái)治療瘧疾，利用大規(guī)模篩選的辦法來(lái)嘗試哪一種草藥對(duì)瘧疾感染的動(dòng)物有效，發(fā)現(xiàn)了青蒿中的提取物有療效，但重復(fù)的結(jié)果卻是不同的。于是屠呦呦重新去翻閱古籍，然后找到了提取的辦法。屠呦呦是首位發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)的科學(xué)家，該物質(zhì)隨后被命名為青蒿素。青蒿素治療動(dòng)物瘧疾和人類(lèi)瘧疾都具有很好的療效（圖4）。青蒿素能夠在早期快速殺死瘧疾寄生蟲(chóng)，這就解釋了為什么青蒿素能夠很好的治療瘧疾。
圖4：屠呦呦查閱古代的草藥書(shū)籍，研發(fā)出針對(duì)瘧疾的新療法。最終，香青蒿這種植物成為了重要的一種成分，屠呦呦設(shè)計(jì)出一套提純方法，制成青蒿素這種活性藥物，對(duì)瘧疾起到顯著療效。
阿維菌素、青蒿素和人類(lèi)健康
阿維菌素和青蒿素的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了寄生蟲(chóng)病的治療。今天，阿維菌素的衍生物伊維菌素已被用于世界上所有受到寄生蟲(chóng)病困擾的地區(qū)。伊維菌素對(duì)很多寄生蟲(chóng)都具有很好治療效果，其副作用小，全球使用也很方便。盤(pán)尾絲蟲(chóng)病和淋巴絲蟲(chóng)病患者在全球范圍內(nèi)多達(dá)數(shù)百萬(wàn)人，主要分布在貧困國(guó)家或地區(qū)，而伊維菌素在改善這些患者的健康方面起著不可限量的重要性。治療效果是如此成功，以至于這兩種疾病幾乎獲得根除，成就了人類(lèi)醫(yī)學(xué)史上又一次重大的勝利。瘧疾每年感染的人數(shù)接近兩千萬(wàn)，而青蒿素目前已被廣泛用在瘧疾橫行的地區(qū)。結(jié)合其他治療手段，瘧疾的致死率整體能夠下降超過(guò)20%，在孩童患者身上能夠超過(guò)30%。單就非洲而言，這意味著每年有10萬(wàn)人的生命被挽救。
阿維菌素和青蒿素的發(fā)現(xiàn)徹底革新了針對(duì)那些可怕的寄生蟲(chóng)病的治療方法。Campbell、ōmura和屠呦呦改變了寄生蟲(chóng)病的治療手段。他們的發(fā)現(xiàn)及其給全球人類(lèi)帶來(lái)的貢獻(xiàn)無(wú)可估量。
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