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知否|屠呦呦团队研究的"青蒿素抗药性"究竟是个啥?

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知否|屠呦呦团队研究的青蒿素抗药性究竟是个啥?

整理 | 易平 过客

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

屠呦呦团队在青蒿素抗药性研究中获得重大突破”的消息引发关注。 或许大部分人是第二次听到青蒿素这个词,第一次听说大概就是2015年屠呦呦获得诺内尔奖时。许多读者不禁会有疑惑:什么是青蒿素,到底干嘛用的?

青蒿素是什么?

知否|屠呦呦团队研究的青蒿素抗药性究竟是个啥?

青蒿素是从复合花序植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯的一种无色针状晶体,分子式为C15H22O5。早在1972年,屠呦呦和同事们提取到了这种无色结晶体,她们将这种无色的结晶体物质命名为青蒿素。

知否|屠呦呦团队研究的青蒿素抗药性究竟是个啥?

青蒿素现在也可以通过化学合成的方式获取。青蒿素是继乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗疟特效药,尤其是对于脑型疟疾和抗氯喹疟疾,具有速效和低毒的特点,曾被世界卫生组织称做是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。

青蒿素抗药性又是怎么回事?

说到这里,你可能想问,2015年屠呦呦发现治疗疟疾的新药物而获得诺贝尔奖,怎么会那么快就有青蒿素抗药性了?

其实青蒿素联合疗法几十年前就已经在为全球人类的抗疟疾工作而奉献了;在青蒿素被投入使用之前,我们人类面对疟疾的全部“武器”都基本被疟原虫的耐药性判了“死刑”。

尽管世界发展的很快,但是疟疾目前依然是世界上最顶级的流行病之一,而青蒿素这几十年一直是对抗疟疾最好的良药,屠呦呦也表示,它是我们面对疟疾的“最后一道防线”。

知否|屠呦呦团队研究的青蒿素抗药性究竟是个啥?

抗药性又称耐药性,指的是微生物、寄生虫以及肿瘤细胞等对于化疗药物作用的耐受性,一旦形成耐药性,化学药物的疗效就会大大降低。简单来说就是长期服用同一种药物导致药物靶标出现抗性,从而药效降低的现象。

药品的抗药性问题其实一直是在使用药品治疗和药品研发的过程中的一个难点,药物有的时候不能对全部病体有效控制和消灭,这些病体之中本来就有一部分个体具有抗性基因,这些少数个体对药物具有较强的抵抗力,在同一药剂的连续反复作用下,这些抗性个体存活下来,并继续繁殖后代,经过如此重复,若干代后不敏感的个体逐渐占据优势,最终形成了抗性群体。

世卫组织最新发布的《2018年世界疟疾报告》显示,全球疟疾防治工作陷入停滞状态,根本原因就是疟原虫对青蒿素类抗疟药物也产生了抗药性,这也成为人类抗疟工作面临的最大挑战。

此外,世卫组织和东南亚国家的多项研究表明,疟疾感染者采用青蒿素联合疗法的三天治疗过程中,出现了疟原虫清除速度减缓迹象,这意味着疟原虫对青蒿素表现出了抗药性。青蒿素联合疗法已经逐渐失去了利刃。

治疗疟疾的其他方法

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疟疾是一种比较可怕的传播疾病,其传染性比较强,它是由寄生于人体的疟原虫所引发的疾病。据世卫组织统计,疟疾流行于102个国家和地区,约有20亿人口居住在流行区,特别是在非洲、东南亚和中、南美洲的一些国家,而且恶性疟死亡率极高。

目前疟疾的主要治疗药物包含了伯氨喹、氯喹、奎宁和青蒿素等药物。而自屠呦呦发现青蒿素以来,青蒿素衍生物一直作为最有效、无并发症的疟疾联合用药。而且青蒿素联合疗法(青蒿素药物联合其它抗疟配方药使用的疗法)是目前世卫组织(WHO)大力推广的一线抗疟疗法,是目前全球抗疟的最重要武器。

怎么才能解决“青蒿素抗药性”这个棘手的问题?

尽管疟原虫对青蒿素产生抗药性这件事情很严重,但针对“青蒿素抗药性”的研究结果显示,青蒿素本身从原理上很难产生抗药性,青蒿素杀灭疟原虫是靠青蒿素在体内活化,从而产生自由基,烷基化寄生虫蛋白,因此单个蛋白靶点的突变很难引起抗药性。

“青蒿素耐药性”的产生原因主要是,青蒿素在人体内半衰期(药物在生物体内浓度下降一半所需时间)很短,仅1至2小时,而临床推荐采用的青蒿素联合疗法疗程为三天,青蒿素真正高效的杀虫窗口只有有限的4至8小时。而现有的耐药虫株充分利用青蒿素半衰期短的特性,改变生活周期或暂时进入休眠状态,以规避敏感杀虫期。同时,疟原虫对青蒿素联合疗法中的辅助药物“抗疟配方药”也可产生明显的抗药性,使青蒿素联合疗法出现“失效”。

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面对病原产生抗药性,我们可以选择开发新药,就如同抗生素疗法一样,可是开发新药的周期很长,而且成本极其昂贵,为了缩短研发过程和降低新药未知的潜在风险,也最大程度的能迅速让疟疾患者低成本地得到治疗。屠呦呦团队这次在“抗疟机理研究”“抗药性成因”以及“调整治疗手段”等方面取得了新突破:

一是适当延长用药时间,由三天疗法增至五天或七天疗法;二是更换青蒿素联合疗法中已产生抗药性的辅助药物,疗效立竿见影。

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青蒿素对红斑狼疮的疗效

屠呦呦领导的研究小组除了在青蒿素耐药性研究方面取得新突破外,还发现双氢青蒿素对红斑狼疮具有独特的疗效。根据早期临床观察,研究小组发现青蒿素治疗盘状红斑狼疮的有效率超过90%,全身性红斑狼疮的有效率超过80%。

去年5月第一阶段的临床试验已经开启,国内共计15家医院参与其中。这一临床试验分为三个阶段,第二和第三阶段需要更大的样本量,预计将需要至少7至8年的时间。如果成功,这种新型的双氢青蒿素药片有望最早在2026年左右上市。

研究价值不可估量

屠呦呦表示,解决“青蒿素抗药性”这一难题意义重大。一方面能够坚定全球青蒿素研发的方向,而青蒿素在未来很长一段时间内依将是人类抗疟是首选药物,另一方面青蒿素抗疟药价格低廉,非常适用于疫区集中而且经济落后的非洲地区,更加有助于实现全球范围内消灭疟疾的目标。

世卫组织全球疟疾项目负责人佩德罗·阿隆索称:“全球疟疾防控与中国政府提出的构建人类命运共同体的行动倡议主旨高度一致。截至目前,青蒿素联合疗法治愈的疟疾病患已达数十亿例。屠呦呦团队开展的抗疟科研工作非常卓越,其贡献不可估量。”

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