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人類尋藥史-抗結(jié)核藥物的發(fā)現(xiàn)

肺結(jié)核是一種古老的傳染病。據(jù)考古發(fā)現(xiàn),在德國的石器時(shí)代的人骨上、努比亞的木乃伊上,都發(fā)現(xiàn)了肺結(jié)核病變。在古代,肺結(jié)核稱為肺癆“癆病”。結(jié)核病是迄今為止奪取人類生命最多的傳染病。19世紀(jì),在抗生素發(fā)明以前,歐洲有1/4的人死于結(jié)核病,因此也被稱為“白色瘟疫”。

歷史上死于肺結(jié)核的名人多不勝數(shù),很多人年紀(jì)輕輕便去世了。比如分別創(chuàng)作了《簡·愛》、《呼嘯山莊》、《艾格妮絲·格雷》的英國文壇三姐妹夏洛蒂、艾米莉和安妮均因肺結(jié)核英年早逝其中壽命最長的夏洛蒂也只活了39;哈佛大學(xué)創(chuàng)始人哈佛31歲;鋼琴家肖邦39歲;英國詩人濟(jì)慈26歲;中國作家蕭紅31歲。在一些文學(xué)作品中,我們也能見到這種疾病,如《紅樓夢(mèng)》中的林黛玉,《茶花女》中的女主角瑪格麗特。

1882年,德國醫(yī)師羅伯特·科赫發(fā)現(xiàn)了結(jié)核桿菌,在這一年的324日,他利用顯微圖幻燈片和其他證據(jù)展示了他的這一發(fā)現(xiàn)。科赫的發(fā)現(xiàn)開辟了診斷和治療結(jié)核病的道路。1905年,科赫獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。世衛(wèi)組織決定把科赫發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌324日確定為每年世界抗結(jié)核病日。

科赫結(jié)核病的病因找到了,治療方法卻不容易找。由于找不到有效的治療藥物,醫(yī)學(xué)家們只能從預(yù)防入手。1921年,法國的卡米爾·介倫阿爾伯特·卡爾麥特共同研究發(fā)明了卡介苗,這個(gè)名稱包括了兩位發(fā)者的名字:卡爾麥特和介倫??谞?/span>·介倫是法車獸醫(yī)和免疫學(xué)家,他的父親和妻子都死于結(jié)核病,他和法國醫(yī)生阿爾伯特·卡爾麥特合作,用牛乳中的結(jié)核桿菌,在培養(yǎng)液中培養(yǎng)、試驗(yàn)、篩選,經(jīng)過13年的努力,終于得到了失去毒性的結(jié)核桿菌,從而研制出了結(jié)核免疫疫苗。1921年,該疫苗首次用于巴黎的一個(gè)嬰兒身上并顯示了對(duì)結(jié)核病的免疫效力。

卡介苗有效地防止了嬰幼兒患結(jié)核病,但并不能終身免疫。因此肺結(jié)核的發(fā)病率依然很高。20世紀(jì)30年代前:治療結(jié)核病主要采取休息、多吸新鮮空氣、增加營養(yǎng)提高抵抗力的衛(wèi)生營養(yǎng)療法。比如中國著名作家冰心在美國留學(xué)的時(shí)候就因?yàn)楸辉\斷為肺結(jié)核而不得不在療養(yǎng)院住了很久。但由于當(dāng)時(shí)缺乏有效的抗結(jié)核桿菌藥物,療養(yǎng)i法的治療效果受到了很大的限制,治愈率僅25%當(dāng)時(shí)肺結(jié)核死亡率位居所有疾病之首。3050年代:以上述營養(yǎng)療法為基礎(chǔ),用物理方法壓縮肺組織(肺空洞)促進(jìn)病灶愈合,治愈率上升至40%左右。

1943年,美國生物化學(xué)家和微生物學(xué)家賽爾曼·阿·瓦克斯曼的團(tuán)隊(duì)在土壤發(fā)現(xiàn)了鏈霉素,在治療肺結(jié)核病時(shí)取得非常好的效果。鏈霉素是第一種有效的抗結(jié)核抗生素。為此瓦克斯曼被授予1952年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

雖然有了抗生素,但結(jié)核桿菌也產(chǎn)生了抗藥性,鏈霉素推向市場(chǎng)僅幾個(gè)月的時(shí)間,具有抗藥性的結(jié)核桿菌就被發(fā)現(xiàn)了。1944年,瑞典藥學(xué)家雷曼合成了對(duì)氨基水楊酸,這是第二個(gè)對(duì)結(jié)核分枝桿菌有效的藥物。對(duì)氨基水楊酸口服用藥的臨床試驗(yàn)顯示效果優(yōu)異,甚至比鏈霉素更好。英國MRC研究所發(fā)現(xiàn)鏈霉素與對(duì)氨基水楊酸聯(lián)用,不但比二者單獨(dú)使用更有效,且能夠更好地防止病菌產(chǎn)生抗藥性。

然而最有效的治療肺結(jié)核病藥物還是在1952年發(fā)現(xiàn)的異煙肼。1952年的紐約,一種能治愈肺結(jié)核的神奇新藥的消息迅速地占領(lǐng)了各大報(bào)紙的頭版,并且配以紐約斯坦特島上的海景醫(yī)院的病人們興高采烈跳舞的照片。時(shí)代周刊甚至歡呼:“在人類和肺結(jié)核病斗爭的漫長歷史中還從來沒有對(duì)一種藥物如此興奮過!”雖然當(dāng)時(shí)某些謹(jǐn)慎的觀察家們提醒人們:“現(xiàn)在還為時(shí)太早預(yù)言關(guān)閉結(jié)核病醫(yī)院?!钡菚r(shí)代周刊的結(jié)論被證明還是很靠譜的。異煙肼問世之后沒有多久,從十九世紀(jì)后期到二十世紀(jì)前半段曾經(jīng)遍布?xì)W洲和美國的結(jié)核病療養(yǎng)院就紛紛關(guān)門了。異煙肼為主藥的療法得到了百分之九十到九十五的治愈率。正是這種療法導(dǎo)致了結(jié)核病療養(yǎng)的關(guān)閉。

異煙肼最初是由布拉格的查爾斯大學(xué)(當(dāng)時(shí)屬德國)化學(xué)系的研究生梅耶爾(Hans Meyer)和莫里(Josef Mally)于1912年做博士論文的時(shí)候合成的。梅耶爾和莫里于1912年做博士論文的時(shí)候,用乙基異煙酸和聯(lián)氨合成了異煙肼。當(dāng)時(shí)作為最早的幾個(gè)抗抑郁藥物之一推向市場(chǎng),但因?yàn)檩^強(qiáng)的肝臟毒性而被迫退市。他們完全沒有意識(shí)到他們的產(chǎn)品的會(huì)在結(jié)核病上有巨大藥用價(jià)值。在被遺忘了約四十年之后,美國的羅斯公司和施貴寶公司和西德的拜耳公司的研究人員分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了異煙肼有極強(qiáng)的抗結(jié)核菌的活性。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)最早是始于兩個(gè)美國醫(yī)生的研究,他們是斯坦福大學(xué)的欣肖(H. Corwin Hinshaw)和康奈爾醫(yī)學(xué)院的麥克德莫特(Walsh McDermott)。麥克德莫特1934年獲得哥倫比亞醫(yī)學(xué)博士畢業(yè)后來到紐約醫(yī)院做住院醫(yī)師,主要治療梅毒病人,他通過臨床試驗(yàn)證實(shí)青霉素比砷化物治療梅毒更有效。但他在工作的第二年被診斷患上了結(jié)核病,從而接受間斷的治療,也因此與結(jié)核結(jié)上不解之緣。欣肖和麥克德莫特到西德去研究了7000份用一種新合成的磺胺類藥物治療結(jié)核病的病歷。這些都是著名德國病理學(xué)家和細(xì)菌學(xué)家多馬克做的研究。多馬克(Gerhard Johannes Paul Domagk,1895-1964)是磺胺類藥物的發(fā)明人,諾貝爾獎(jiǎng)得主。

欣肖和麥克德莫特帶了一些氨硫脲(conteben, 又名結(jié)核安)回到美國進(jìn)行更深入的研究。他們發(fā)現(xiàn)了吡啶類酰胺的抗結(jié)核菌活性,于是導(dǎo)致了大規(guī)模的測(cè)試吡啶類酰胺衍生物。在試驗(yàn)了幾千個(gè)衍生物之后,美國的羅氏公司,施貴寶公司和西德的拜耳公司的研究人員幾乎同時(shí)找到了異煙肼。

麥克德莫特后來成為《結(jié)核病》雜志主編,他的研究團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物藥理學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)異煙肼對(duì)小鼠的結(jié)核很有效,并且聯(lián)合治療比單一用藥更有效。得益于自己的研究,McDermott本人的結(jié)核病也在聯(lián)合療法的治療下大為好轉(zhuǎn)。

異煙肼的臨床試驗(yàn)于1951年在紐約開始。1952年,異煙肼由羅氏公司首先在美國上市,商品名雷米封。

異煙肼的發(fā)明使治療結(jié)核病起了根本性的變化。在這接近70年的使用歷史中,雖然有的病人所感染的結(jié)核菌已經(jīng)產(chǎn)生了耐藥性,但絕大多數(shù)醫(yī)生仍認(rèn)為它是治療結(jié)核病的一個(gè)不可缺少的主藥。與鏈霉素、利福平、乙胺丁醇和吡嗪酰胺同為一線抗結(jié)核藥。

經(jīng)過多年的使用,人們發(fā)現(xiàn)異煙肼具有殺菌力強(qiáng),選擇性高,副作用少。尤其是它的價(jià)格便宜,可以被一些貧困地區(qū)的人們所承受。異煙肼的滅菌特性:它可以抑制結(jié)核菌菌壁分枝菌酸成份的合成,從而使結(jié)核桿菌喪失多種能力(耐酸染色,增殖力,疏水性)而死亡,異煙肼還能與結(jié)核菌菌體輔酶結(jié)合,起到干擾脫氧核糖核酸和核糖核酸合成的作用,從而達(dá)到殺滅結(jié)核菌的目的。研究還發(fā)現(xiàn)異煙肼對(duì)代謝活力強(qiáng)的結(jié)核菌作用更強(qiáng)。

1957年,意大利Lepetit 藥業(yè)公司米蘭研究所得到了一份來自法國維埃拉松樹林的土壤樣品, Piero SensiMaria Teresa Timbal在樣品中發(fā)現(xiàn)了一種新的細(xì)菌,而這種新細(xì)菌可以產(chǎn)生一類新的抗菌活性分子。他們給這類分子起名利福霉素,并通過不斷優(yōu)化得到了利福平。這種藥物具有較好的脂溶性,作用于DNA依賴的RNA多聚酶,并對(duì)結(jié)核桿菌有很好的療效。增加了人們治療結(jié)核的藥物選擇。

50年代后:隨著鏈霉素、異煙肼、利福平等大量抗結(jié)核桿菌藥物的出現(xiàn),取得了前所未有的療效。治愈率曾達(dá)90%,甚至100%這些特效藥的問世使肺結(jié)核不再是不治之癥;在預(yù)防方面,主要以卡介苗(BCG) 接種預(yù)防為主,全球肺結(jié)核患者的人數(shù)在二十世紀(jì)六十年代之后大幅減少??股亍⒖ń槊绾突熕幬锏膯柺朗侨祟愒谂c肺結(jié)核抗?fàn)幨飞侠锍瘫降膭倮?,為此,美國在二十?紀(jì)八十年代初甚至認(rèn)為人類二十世紀(jì)末即可消滅肺結(jié)核。

近年來,由于多藥耐藥性結(jié)核桿菌的發(fā)展以及治療不規(guī)范等多種原因,使結(jié)核病疫情回升,范圍變廣,重新成為危害人類健康的嚴(yán)重傳染病。頑固的“癆病”又向人類發(fā)起了新一輪的挑戰(zhàn)。肺結(jié)核近年來在全球各地死灰復(fù)燃,1995年全世界有三百萬人死于此病,是該病死亡人數(shù)最多的一年,大大超過了肺結(jié)核流行的1990年。在2003年3月24日“世界防治結(jié)核病 日”之際,“制止結(jié)核病”世界行動(dòng)組織公布的數(shù)字顯示,目前全球每天仍有五千人死于結(jié)核病,而每年患結(jié)核病的人數(shù)超過八百萬。這其中一個(gè)重要的原因是結(jié)核菌逐步發(fā)展出來的多種藥物抗藥性(MDR-TB)有使目前的抗結(jié)核菌藥物失效的危險(xiǎn)。產(chǎn)生抗藥性的主要原因和產(chǎn)生抗生素的抗藥性類似。目前的抗結(jié)核藥物通常都需要連續(xù)服用六到八個(gè)月,而許多患者都不能完成整個(gè)療程,使病菌在低劑量的藥物下更容易產(chǎn)生抗藥性。世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示,在世界范圍內(nèi),有約4%的肺結(jié)核患者對(duì)多于一種的藥物有抵抗性。在某些東歐國家,約一半的結(jié)核病患者對(duì)至少一種藥物有抵抗性。另一個(gè)肺結(jié)核病人快速增的原因是艾滋病的蔓延。艾滋病人感染肺結(jié)核的幾率是常人的三十倍,大部分艾滋病患者都死于肺結(jié)核。

下一代抗結(jié)核病藥物的研發(fā)正在緊張進(jìn)行中。臨床實(shí)驗(yàn)中的有氟喹諾酮類抗生素,以及卷曲霉素,環(huán)絲氨酸,利奈唑胺等抗生素。這些藥物顯示對(duì)具有多種藥物抗藥性(MDR-TB)的結(jié)核菌有殺傷力。

目前抗結(jié)核病藥物按照使用頻率和效果分為2類,分別是第一線抗結(jié)核病藥和第二線抗結(jié)核病藥。第一線抗結(jié)核藥:異煙肼、利福平、乙胺丁醇、吡嗪酰胺、鏈霉素。特點(diǎn):療效好,毒性低;主要應(yīng)用:能有效治療大部分結(jié)核病人。第二線抗結(jié)核藥:藥物:對(duì)氨水楊酸、乙硫異煙胺、卷曲霉素、利福定等。特點(diǎn):或療效較差、或毒性較大;應(yīng)用:用于對(duì)一線抗結(jié)核藥產(chǎn)生抗藥性或不能耐受的患者。

五十多年過去了,現(xiàn)在絕大多數(shù)醫(yī)生仍然認(rèn)為,在新的特效藥出現(xiàn)以前,異煙肼是治療結(jié)核病的一個(gè)不可缺少的主藥。對(duì)于大多數(shù)的結(jié)核病人,異煙肼也通常醫(yī)生最先開的藥物,說明它對(duì)最快控制結(jié)核病情是至關(guān)重要的。

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