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近日,2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的一半頒給了中國(guó)女科學(xué)家屠呦呦的抗瘧新藥青蒿素,這是讓所有中國(guó)人振奮的話題;而另一半頒給了威廉·C·坎貝爾和大村智,他們發(fā)現(xiàn)了對(duì)抗線蟲(chóng)病的阿維菌素,這又是引起農(nóng)業(yè)人廣泛關(guān)注的話題。
大村智既是日本的一名微生物學(xué)家,又是一位天然產(chǎn)物的分離專(zhuān)家。他的研究重點(diǎn)聚焦于土壤里的鏈霉菌上。鏈霉菌能產(chǎn)生大量具有抗菌活性的物質(zhì),在這個(gè)領(lǐng)域以往的研究中,科學(xué)家們已經(jīng)取得了一些豐碩的成果。例如1943年美國(guó)的S.A.瓦克斯曼(Selman Waksman)從灰鏈霉菌的培養(yǎng)液中提取出一種抗生素,稱(chēng)為鏈霉素,具有抗結(jié)核桿菌的特效作用,由此開(kāi)創(chuàng)了結(jié)核病治療的新紀(jì)元。結(jié)核桿菌肆虐人類(lèi)生命幾千年的歷史得以遏制,因此瓦克斯曼獲得1952年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
大村智采用高超的技術(shù)開(kāi)發(fā)了大規(guī)模培養(yǎng)和制造細(xì)菌的獨(dú)特方法。具體做法是:從日本東京郊外的一家高爾夫球俱樂(lè)部的土壤樣本中分離出新鏈霉菌菌株,然后在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行培養(yǎng)并獲得成功。再后來(lái),他從數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌培養(yǎng)物中,挑選出了最有希望抑制其他有害微生物的50種細(xì)菌,并深入分析它們?cè)诳褂泻ξ⑸锓矫娴幕钚浴?/p>
坎貝爾是一名研究寄生蟲(chóng)的專(zhuān)家,目前在美國(guó)工作。坎貝爾獲得了大村智的鏈霉菌培養(yǎng)體并研究了它的功能。在進(jìn)行深入研究中,坎貝爾發(fā)現(xiàn)了從菌株中提取的一種成分對(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阿維菌素。
阿維菌素是一類(lèi)具有殺蟲(chóng)、殺螨、殺線蟲(chóng)活性的十六元大環(huán)內(nèi)酯化合物,由鏈霉菌中的阿維鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生??藏悹栍?957~1990年在美國(guó)默沙東公司工作。正是在該公司工作時(shí),坎貝爾研發(fā)出了阿維菌素。
后來(lái),德國(guó)默克實(shí)驗(yàn)室藥物化學(xué)部的研究人員把阿維菌素家族的一員——阿維菌素-B1的一個(gè)不飽和碳碳雙鍵,通過(guò)氫化還原,產(chǎn)生了一個(gè)擁有阿維菌素家族不同成員優(yōu)點(diǎn)的新藥物,即伊維菌素。后者不但化學(xué)穩(wěn)定性很好,而且生物利用度也高。
伊維菌素首先用于畜牧業(yè)。伊維菌素抗寄生蟲(chóng)的效力非常強(qiáng)大。每千克體重0.001毫克的口服劑量足以殺死狗的幼年心臟蠕蟲(chóng)。每月一次使用幾微克就可以有效地防止心臟蠕蟲(chóng)對(duì)狗的侵害。對(duì)于牛食道口線蟲(chóng)和牛肺蠕蟲(chóng),每千克體重0.05毫克的口服劑量也很有效。但治療其他動(dòng)物寄生蟲(chóng)病的口服藥物用量都在每千克體重40毫克以上。
后來(lái)的使用發(fā)現(xiàn),伊維菌素是一種廣譜的抗寄生蟲(chóng)病藥物,能有效地殺死各種線蠕蟲(chóng)、跳蚤、虱子等寄生蟲(chóng),因此,臨床醫(yī)生開(kāi)始試驗(yàn)把伊維菌素用于治療人的寄生蟲(chóng)病。人體治療試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),伊維菌素能很好地殺死多種寄生蟲(chóng)幼蟲(chóng),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)。
美國(guó)默沙東醫(yī)藥公司在非洲塞內(nèi)加爾、馬里、加納、利比里亞、乍得等國(guó)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),伊維菌素對(duì)于盤(pán)尾絲蟲(chóng)蚴的殺傷力很強(qiáng),按每千克體重150微克的劑量,患者一年口服一次足以殺滅體內(nèi)所有的盤(pán)尾絲蟲(chóng)蚴。因此,伊維菌素對(duì)于治療非洲的盤(pán)尾絲蟲(chóng)?。ê用ぐY)具有舉足輕重的作用。但是,由于盤(pán)尾絲蟲(chóng)引起的角膜炎癥對(duì)視力的破壞是永久性的,即便伊維菌素能殺死患者體內(nèi)的盤(pán)尾絲蟲(chóng),也不會(huì)讓晚期患者恢復(fù)視力。所以,使用伊維菌素可以使早期的病人免于失明的痛苦,但不能使已經(jīng)失明的晚期病人恢復(fù)視力。不過(guò),伊維菌素還可以解除患者的皮下瘙癢。
淋巴絲蟲(chóng)病由班氏、馬來(lái)和帝汶絲蟲(chóng)等引起,臨床癥狀主要是急性期的淋巴管炎與淋巴結(jié)炎,以及慢性期的淋巴管阻塞及其產(chǎn)生的一系列癥狀。也有不出現(xiàn)明顯癥狀而僅在血液內(nèi)有微絲蚴者,即所謂絲蟲(chóng)感染。
過(guò)去和現(xiàn)在都有多種藥物可以治療淋巴絲蟲(chóng)病,如乙胺嗪即枸櫞酸乙胺嗪(海群生)、呋喃嘧酮等,伊維菌素的發(fā)現(xiàn)使人們意識(shí)到該藥也可以治療淋巴絲蟲(chóng)病,特別是伊維菌素能有效清除班氏微絲蚴,單劑或連用2天口服,短期內(nèi)清除班氏微絲蚴的效果比乙胺嗪好,但長(zhǎng)期的持續(xù)效果各有不同。其對(duì)馬來(lái)微絲蚴作用較差。
大村智和坎貝爾的研究,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阿維菌素和阿維菌素衍生的伊維菌素,后者對(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。而且,根據(jù)世界衛(wèi)生組織的預(yù)測(cè),伊維菌素在非洲的無(wú)償使用有望在2020年前后讓河盲癥在全球絕跡。如果真如此,則這可能是人類(lèi)戰(zhàn)勝天花、脊髓灰質(zhì)炎(小兒麻痹癥)之后,人類(lèi)醫(yī)藥史上的又一個(gè)偉大成就。