今年的诺贝尔医学奖得主,到底做出了什么贡献?

  • 时间:2015-10-26 15:16:57
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今年的诺贝尔医学奖得主,到底做出了什么贡献?

      [导读] 今年的医学奖为何如此复古和怀旧,颁给了似乎远离我们已久的寄生虫治疗药物?事实上,正如颁奖词所说,寄生虫病千百年来始终困扰着人类,并一直是全球重大医疗健康问题之一。 这一奖项的颁布唤起人们对于寄生虫病这类似乎业已遥远的瘟疫的记忆。

      今年的医学奖为何如此复古和怀旧,颁给了似乎远离我们已久的寄生虫治疗药物?事实上,正如颁奖词所说,寄生虫病千百年来始终困扰着人类,并一直是全球重大医疗健康问题之一。

      这一奖项的颁布唤起人们对于寄生虫病这类似乎业已“遥远”的瘟疫的记忆。与其他传染性疾病一样,寄生虫病曾经给人类带来深重灾难,而人类却束手无策,因而引发毛泽东“华佗无奈小虫何”的感慨(《送瘟神》中的小虫是指血吸虫病,是人类五大类寄生虫病之一)。

      另一方面,也引起很多人再一次表达对于诺贝尔奖的“看不懂”:今年的医学奖为何如此复古和怀旧,颁给了似乎远离我们已久的寄生虫治疗药物?

      事实上,正如颁奖词所说,寄生虫病千百年来始终困扰着人类,并一直是全球重大医疗健康问题之一。

      2000年,世卫组织(WHO)秘书处在第53次世界卫生大会会议上提交的预防和控制非传染性疾病全球战略,标志着全球疾病预防和控制战略重点从传染性疾病转向非传染性疾病,也称为慢性疾病。

      之前整个人类历史上,感染性疾病一直是人类健康和生命的首要威胁。传染病病原体主要包括细菌、病毒和寄生虫,其中能引发大规模感染并造成重大健康威胁的传染病也俗称瘟疫,或瘟神。

      多数寄生虫感染性疾病的特点通常表现为慢性感染,经久不愈,致残性往往显著高于致死性。加之绝望的人们往往会逃离疫区,加剧“千村霹雳人遗矢,万户萧疏鬼唱歌”的惨景。

      诺贝尔医学奖获得者说,不!

疟疾

      疟疾是WHO也是我国确定的五大寄生虫病之首。据WHO资料,截至2012年,疟疾仍在全世界97个国家和地区传播,全年约发生2.07亿例疟疾。在非洲疟疾仍然是最致命的疾病之一,全年造成超过60万例死亡,其中大多数是5岁以下儿童,平均每60秒有一个孩子被杀死。我国药学家屠呦呦领衔研发抗疟新药青蒿素,可以降低疟疾死亡率20——30%,拯救数以百万计生命,荣获诺贝尔奖这一世界自然科学最高奖可谓实至名归。

      阿维菌素(伊维菌素)、河盲症和淋巴丝虫病是什么?为什么能荣获诺贝尔奖的褒奖呢?

      河盲症和淋巴丝虫病是线虫感染性寄生虫病,线虫分列WHO和我国五大寄生虫第三位和第四位。

淋巴丝虫病

      淋巴丝虫病,俗称象皮病,是由蚊子作为病媒传播的丝虫寄生虫感染性疾病。由于主要损害淋巴系统造成淋巴水肿,通常以下肢和阴囊更为显著。感染往往发生在儿童期,症状在成年期逐渐加重。严重的疼痛和畸形、淋巴水肿导致象皮病和阴囊和生殖系统损害,造成永久性残疾。

      目前,全球有73个国家逾14亿人受到淋巴丝虫病的威胁,感染人数逾1.2亿人,约4千万人因病毁容和丧失了工作能力,其中2500万男性造成生殖器损害,1500多万人罹患象皮肿。

河盲症

      河盲症,医学上称为盘尾丝虫病,是由吸血黑蝇(蚋)作为病媒传播,由盘尾丝虫引起的慢性感染性疾病。病变损害主要是寄生的幼虫也称微丝蚴死亡引发的免疫反应引起,主要累及皮肤、眼角膜和皮下淋巴组织。因此,主要表现为皮肤严重瘙痒、多形性皮肤损毁和视力损害,包括永久失明。因为这种寄生虫主要生活在流动的溪水和河水中,造成逐河而居的人们视力损害甚至完全失明,因此称为河盲症,是世界范围内仅次于沙眼的第二位感染性致盲性疾病。

      目前全球99%以上被感染者生活在撒哈拉以南31个非洲国家,在拉丁美洲和也门也有小范围疫区。这些地区大约有1.23亿人受到盘尾丝虫威胁,至少有2500万发生感染,造成80万不同程度视力障碍,其中30万失明。在非洲某些疫情严重的村落,40岁以上成年人中超过60%致盲。

阿维菌素与伊维菌素

      医学界人士对于阿维菌素和伊维菌素的熟悉程度远没有农牧业人士更为熟悉,因为前者是目前种植业使用最为广泛的高效农药之一,后者更多用于养殖业牲畜寄生虫病的防治。因此,奖项公布后第一时间笔者玩笑曰,今年的医学奖分明是农业奖或兽医奖嘛。

      阿维菌素是上世纪70年代日本著名微生物学家大村智从土壤中发现的阿维链霉菌发酵的产物,后与世界著名制药公司默沙东合作,由默沙东科学家威廉·C·坎贝尔发现了更为高效的伊维菌素。

      化学结构上两者属于大环内酯类抗生素(我们熟悉的红霉素同属);作用机制上通过刺激释放抑制性神经递质γ-氨基丁酸释放导致寄生虫和节肢类昆虫肌肉瘫痪而死亡,由于人类外周神经递质是乙酰胆碱,因此不影响人类神经信号传输。虽然中枢神经系统存在γ-氨基丁酸递质系统,但是药物不能通过血脑屏障,因此这类药物对于人类是安全的。

      对人类安全,对目标寄生虫和农业害虫异乎寻常的高效。阿维菌素和伊维菌素的发现和使用从根本上改变了农业、畜牧业和人类某些寄生虫损害的防治局面,医学上从根本上降低了河盲症和淋巴丝虫病的发病率,挽救千百万人免于失明和象皮肿等严重残疾,大村智和坎贝尔荣获诺贝奖当之无愧。

      相比于疟疾和淋巴丝虫病,我国完全不在河盲症疫区,人们对于这种疾病也更加陌生,因此,笔者在这里进行进一步介绍。

      水是生命维持仅次于氧的第二必须物质(少数厌氧菌甚至可以不依赖于氧,所有生命活动却绝对不可能离开水),以此逐河而居是人类聚居,以及文明发展的一大特征。

      适合人类生存的环境也同样适合其他生物的存在。盘尾丝虫就是这样的一种寄生线虫,这些线虫只要生活在热带地区快速流动的溪水和河水中,追逐着这些河流沿岸肥沃土地而居的人们便陷入面临这种寄生虫感染的危险之中,全球有约有1.23亿生活着这些地区的人受到盘尾丝虫感染威胁。世界上99%以上被感染者生活在在撒哈拉以南31个非洲国家,另外拉丁美洲和也门也有小范围疫区。

      传播这些寄生虫的媒介是一种称为黑蝇的吸血昆虫,跟蚊子一样,雌性黑蝇成虫产卵需要人类特定蛋白质,因此产卵期黑蝇会叮咬吸取人血。携带这种寄生虫幼虫(称微丝蚴)的黑蝇叮咬人类,把具有感染性的第三阶段幼虫注入人体造成感染。

      感染的幼虫在皮下组织经过3——10个月发育成成虫。成虫呈白色线样,雌性长33——50厘米,直径270——400微米,雄性长19——42毫米,直径130——210微米(男女如此巨大不平等?)。成虫主要生活在皮下组织,周围纤维组织增生形成结节保护成虫免于人体免疫反应的攻击。通常成虫可以在这些结节内生存15年,约有9年可以不断生产幼虫。雌性成虫每天可以生产数以千计幼虫,幼虫生命周期也可以长达2年。感染10——20个月后,皮肤活检可以检出这位微丝蚴,是主要的诊断手段。

      黑蝇在吸取已经感染者血液时,会将这些微丝蚴吸入肠腔,然后经血腔移至胸部肌肉,为第一阶段幼虫。随后发育成第三阶段幼虫,并移至黑蝇头部和口喙从而具有再感染能力,在黑蝇吸取健康者血液时注入人体,造成新的感染。

      有一个小的好消息是,盘尾丝虫感染能力较差,通常经过反复多次被携带感染性幼虫的黑蝇叮咬才可以造成感染,因此短暂(3个月内)生活在疫区通常不会造成感染。

      盘尾丝虫病病理损害主要是免疫反应的结果,通常生活的成虫因为穿上保护结节并不刺激人体反应,可以实现和平共处,病损主要是死亡或者将要死亡的微丝蚴刺激发生的免疫性炎症所致。临床上主要表现为严重的皮肤瘙痒、各种不定型难以描述的皮肤损害,眼睛角膜免疫性炎症,多年反复发作造成视力损害并最终可以导致完全失明。

      据估计,目前全球盘尾丝虫病感染者至少有2500万,造成80万人不同程度视力障碍,其中30万失明。在非洲某些疫情严重村落,40岁以上成年人中超过60%致盲。

      盘尾丝虫病是继沙眼之后人类致盲的第二位感染性疾病,同时还造成严重痛苦和皮肤损毁。

      另一方面,长久以来人类对于这种疾病的束手无策,导致人们纷纷逃离沿河肥沃土地而生活与贫瘠的丘陵山区,加重了非洲地区的饥荒和经济困难。

      依维菌素的发现使得盘尾丝虫病不再无药可治,依维菌素可以杀死盘尾丝虫幼虫,研究发现每半年服药一次可以达到防止长期的皮肤和眼睛损害的治疗目的。依维菌素不能杀死成虫,但是新的研究发现强力霉素可以通过杀死其成虫赖以生存的沃尔巴克氏体细菌而杀死成虫,是一种有前途的疗法。

      1988年开始,默沙东与卡特基金会合作,开始持续向撒哈拉以南非洲各国赠送伊维菌素,随后项目扩展到拉丁美洲,1998年后包括盘尾丝虫病在内的丝虫病纳入援助规划。

      据WHO估计,盘尾丝虫病控制规划的实施,使4000万人免遭感染,60万人免于失明,确保1800万儿童不会从出生就受到该病和失明的威胁。另外,有2500万公顷沿河撂荒耕地得以复垦恢复农业生产,每年提供养活1700万人的口粮。

       伊维菌素的发现与青蒿素的发现一样,为拯救百万计的人免于死亡和严重残疾作出卓越贡献,共同荣享诺贝尔医学奖实至名归。

 

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