王治鈞

正在捕食的雞心螺

工作中的霍爾福德教授（圖中左三）

“殺手螺”的秘密武器

霍爾福德教授的研究對象是各種雞心螺，它們生活在熱帶海洋中，通常盤踞在沿海珊瑚礁、沙灘附近，種類繁多的雞心螺殼前方尖瘦而后端粗大，形狀像雞的心臟或芋頭，所以也有人稱它們?yōu)橛舐莼蛘咤F形蝸。

雞心螺行動時慢得跟普通蝸牛一樣，而它們的食物——小金魚速度卻很快，雞心螺之所以能輕易擊殺獵物，這要?dú)w功于雞心螺的“暗器功夫”——注射毒液。人若不小心被它攻擊，會出現(xiàn)皮膚發(fā)紅腫脹、麻癢疼痛，也可能會惡心、嘔吐、肌肉顫抖，嚴(yán)重時會致人死亡，所以它的外號也叫“殺手螺”。

雞心螺頭部的橘色東西像一個舌頭，稱為長鼻，用來跟蹤和制服毫無防備的魚，它的毒液不只是單一成分的物質(zhì)，而是一種有毒分子的混合物，由一顆叫作“齒舌”（類似人類打針用的針頭）的偽齒攜帶并加以釋放。

動物界捕食者和被食者之間大多是簡單的角力關(guān)系，而雞心螺毒液將這種“軍備競賽”帶入了分子層面，毒液混合物的成分效用成為捕殺或制勝強(qiáng)敵的秘訣。

能夠治病救人的毒液

在千萬年進(jìn)化過程中，很多動物都具備了由幾十種、甚至上百種化學(xué)物質(zhì)組成的毒液系統(tǒng)，雖然各有特點(diǎn)，但是都有同一個目的：讓對手致殘、甚至致死。

霍爾福德教授專注于毒液研究是因?yàn)槎舅仉m然能致命，但適當(dāng)劑量的單一毒素對人類許多疾病具有特殊的療效。

如今，科學(xué)家對該領(lǐng)域越來越感興趣，因?yàn)镈NA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）技術(shù)能合成毒液成分并檢驗(yàn)其理論，使得合成藥的研究能更快地進(jìn)行。毒液會攻擊一些病癥細(xì)胞，比如癌癥，一些腫瘤細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)與毒素的天然標(biāo)靶非常相似，毒素可以比較精準(zhǔn)地瞄準(zhǔn)它?？茖W(xué)家們嘗試從成千上萬種不同毒液化合物中找到能夠擾亂腫瘤細(xì)胞的成分，制成合適的靶向藥物。

毒液分子治療在不同癌癥中的作用

毒液化合物與細(xì)胞中的離子通道示意圖

1980年以來，肝癌死亡率增加了一倍，成為人類的一個新的威脅，很多科學(xué)家把攻克這個頑疾當(dāng)成重要任務(wù)?；魻柛５陆淌谕ㄟ^實(shí)驗(yàn)讓毒液化合物成分能準(zhǔn)確定位肝癌腫瘤細(xì)胞而非正常細(xì)胞。

在對宮頸癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、前列腺癌和肝癌細(xì)胞的篩查中，她的醫(yī)療小組從海螺家譜中發(fā)現(xiàn)了一種雞心螺的毒液化合物，它可以攻擊且只攻擊肝癌細(xì)胞，而非其他被測試的細(xì)胞。

尤其是當(dāng)這種化合物高劑量注射到表達(dá)肝癌細(xì)胞的小鼠模型中，經(jīng)過一段時間后，它顯著地抑制了腫瘤的生長。

霍爾福德推測，毒液化合物阻斷了腫瘤某個特定的離子通道，并因此抑制了腫瘤細(xì)胞繁殖。她現(xiàn)在仍然在探索這種特別的作用機(jī)理，以及如何讓這種化合物更有效，為進(jìn)一步制藥探路。

毒液不僅為我們提供了神奇的新型化合物，也為我們提供了治療人類疾病的新思考方式，就像所有早期藥物探索一樣，一個以動物毒液為基礎(chǔ)藥物研發(fā)領(lǐng)域正步入黃金時代。

毒液也遇環(huán)境難題

無論是漂亮的雞心螺，還是妖嬈的水母、甚至蝴蝶和飛蛾幼蟲等;無論是在海上、陸地還是空中，你都會和無處不在的毒物不期而遇。人類對這些毒液化合物的研發(fā)也還只是冰山一角，其潛力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被發(fā)掘出來。

然而，現(xiàn)在很多動物面臨滅絕的危險，比如，由于沿海地區(qū)的發(fā)展和污染、破壞性捕魚、海洋酸化和氣候變化等因素嚴(yán)重影響熱帶海洋棲息地，國際自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）統(tǒng)計顯示一些種類的雞心螺正在逐步滅絕。其他動物棲息地也面臨類似危機(jī)，造成數(shù)量和種類大幅下降。

想從大自然毒素庫中尋找更多治療頑疾的方法，我們必須趕緊挖掘這些寶藏，利用這些“生物武器”對抗目前尚未能根治的頑疾，造福人類，這是一個環(huán)環(huán)相扣的過程——沒有動物，就沒有治療方法，而沒有這些動物賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)，也就沒有這些動物。所以，我們有責(zé)任立即采取行動，保護(hù)自然環(huán)境和生活在其中的野生動物。也許某一天，這些毒物就可以挽救你的生命。

（責(zé)任編輯/王佳穎 美術(shù)編輯/周游）

延伸閱讀

當(dāng)毒液成為“守護(hù)者”

各國市面上已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)了批準(zhǔn)上市的源自動物毒液的藥物。市場上第一種從雞心螺毒素提取的藥物叫作齊考諾肽（Ziconotide），用于治療艾滋病和癌癥患者的慢性疼痛，是新型的神經(jīng)治療藥物。

第二個成功藥例是蛇毒藥物應(yīng)用。世界衛(wèi)生組織估計每年有數(shù)百萬人因毒蛇咬傷中毒，其中10萬人會死亡，因?yàn)槎旧咭赡茉斐砂c瘓、敗血癥、腎衰竭、組織壞死等。開發(fā)抗蛇毒血清最大的挑戰(zhàn)是制備正確的免疫原——蛇毒。

蛇毒毒液中的毒素也可以治療其他病癥，一些基于蛇毒毒液的藥物已經(jīng)投入使用。比如利用巴西蝮蛇（Brazilian Pit Viper）毒液研制的生物藥卡托普利（Captopril）化合物，1981年上市以來被應(yīng)用于治療高血壓和充血性心力衰竭，是有史以來成功的“以毒入藥”的突破性藥物之一。

美洲毒蜥（Gila Monster）大快朵頤時，會釋放能夠?qū)е卵墙档偷亩疽海亩疽撼煞謴?fù)雜，包含多種生物活性分子、多種毒素、蛋白質(zhì)和能令入侵者迅速癱瘓的縮氨酸，以其毒液為原料的藥物可以用來降低人類糖尿病患者血糖。