藥界“寵兒”——?jiǎng)游锒疽?/h1>
2012-04-29 01:52:09張唯誠
百科知識(shí) 2012年21期
張唯誠
把動(dòng)物毒液中的化學(xué)物質(zhì)用于治療疾病，這在人類的歷史上并不是新鮮事，從毒蟾蜍到毒蜘蛛，從毒蛇到毒蝎子，它們的毒液都曾不同程度地被世界各地的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)當(dāng)成治病的“良藥”。當(dāng)一個(gè)分泌毒液的動(dòng)物襲擊它的獵物時(shí)，那些毒液必須在被襲擊的動(dòng)物身上迅速擴(kuò)散，還必須突破動(dòng)物體內(nèi)的“防御體系”以到達(dá)發(fā)揮作用的“地點(diǎn)”。也就是說，毒液必須精確地命中體內(nèi)的“目標(biāo)”，并最小限度地減少副作用。動(dòng)物毒液的這種“本領(lǐng)”是在長期的進(jìn)化中獲得的，實(shí)屬來之不易，而醫(yī)生們夢寐以求的“理想藥物”實(shí)際上也非常需要這樣的“本領(lǐng)”。
然而，在西方醫(yī)學(xué)中，毒液的這種自然優(yōu)勢一直難以得到體現(xiàn)，直到1981年，美國才有一種基于蛇毒的藥物“甲巰丙脯酸”得到了食物和藥品管理局的核準(zhǔn)。但在那以后的20來年里，制藥公司推出的類似藥物依然寥寥無幾。不過現(xiàn)在情況有了很大的改變，由于科學(xué)家們對(duì)動(dòng)物毒液的研究已經(jīng)進(jìn)入到了基因時(shí)代，動(dòng)物毒液在現(xiàn)在成了制藥產(chǎn)業(yè)中深受人們關(guān)注的“寵兒”。
蝮蛇毒液：高血壓的克星
生活在南美洲森林中的蝮蛇可長達(dá)數(shù)米，它們的毒液使人類獲得了一種醫(yī)治高血壓的理想藥物。這種藥物是如何獲得的呢？澳大利亞科學(xué)家布賴恩·弗賴伊專門研究毒液動(dòng)物和它們的進(jìn)化，他解釋說，這種蝮蛇的毒液能使獵物的血壓降到極低，所以是致命的降壓物質(zhì)。用它作為降壓藥，其關(guān)鍵就在于控制好這種物質(zhì)的量。
不過，蝮蛇毒液的降壓功能并不是一開始就被人們認(rèn)識(shí)到，因?yàn)槟菚r(shí)人們對(duì)機(jī)體控制血壓的奧秘還不是很清楚。英國藥理學(xué)家約翰·文恩一直在研究這個(gè)問題，一位巴西科學(xué)家的參與最終為這項(xiàng)研究帶來了突破，塞爾吉奧·費(fèi)雷拉當(dāng)時(shí)在研究一種巴西本土蝮蛇的毒液，他將這種毒液樣本帶到了文恩的實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家們于是有了重大發(fā)現(xiàn)。他們?cè)诙疽褐姓业搅艘环N有毒的縮氨酸，它能有選擇地抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活動(dòng)。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶簡稱ACE，科學(xué)家們懷疑控制血壓的就是這種物質(zhì)。
在接下來的10年中，人們終于弄清楚了ACE控制血壓的奧秘，原來它們通過調(diào)控腎臟對(duì)于水和鹽的釋放以提升血壓。于是人們研制了用于抑制這一過程的蛇毒縮氨酸的合成物，這就是最早出現(xiàn)的“甲巰丙脯酸”。這種藥的問世是在1975年，6年后正式進(jìn)入臨床?，F(xiàn)在，用于治療高血壓的ACE抑制劑已有了很多種，形成了一個(gè)可觀的系列。
眼鏡蛇毒：有望治療艾滋病
早在20世紀(jì)30年代，藥劑師們便開始嘗試用眼鏡蛇的毒液治療哮喘、多發(fā)性硬化癥等疾病，然而直到最近幾年，眼鏡蛇毒液的醫(yī)用功效才真正得到了有效的應(yīng)用。在現(xiàn)代科技的幫助下，藥物學(xué)家們能很好地識(shí)別和萃取蛇毒中真正有用的成分，排除副作用，保證整個(gè)治療過程安全無害。
在眼鏡蛇的毒液中，有一種成分被認(rèn)為能治療多發(fā)性硬化癥。多發(fā)性硬化癥的發(fā)病機(jī)理目前并不是很清楚，但有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是人體免疫系統(tǒng)攻擊保護(hù)神經(jīng)元的絕緣鞘，從而削弱感覺、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能。治療這種免疫系統(tǒng)的失衡是很困難的，但一種名為“科博肽”的眼鏡蛇神經(jīng)毒素為這種治療帶來了希望。
去年，一家美國制藥公司宣布，他們研制的一種經(jīng)改良的“科博肽”藥品擁有很好的療效。在老鼠身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示，90%實(shí)驗(yàn)鼠的病情得到了抑制?？茖W(xué)家們認(rèn)為，該藥的作用是通過刺激一種名為白細(xì)胞介素27的分子來獲得的，這種刺激讓白細(xì)胞介素27得以阻滯過度的免疫反應(yīng)，將身體中的免疫活動(dòng)帶回到正常的水平上來。
與此同時(shí)，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，眼鏡蛇神經(jīng)毒素的另一種毒液分子還有治療艾滋病的功效，它的一種改良版本能通過堵塞人體免疫細(xì)胞表面的感受器以阻止艾滋病病毒在體內(nèi)擴(kuò)散。
蝎毒治癌“本領(lǐng)”高強(qiáng)
癌癥是人類的頑疾，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)動(dòng)用了很多手段欲征服癌癥，如今，蝎毒也加入到了這個(gè)行列。目前，一種實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的蝎毒抗癌藥已經(jīng)進(jìn)入到了臨床實(shí)驗(yàn)階段，它使用的毒液來自于致命的以色列殺人蝎。這種金黃色的蝎子主要生活于北非和中東地區(qū)，正如其名字所顯示的那樣，它們毒性極大。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在以色列殺人蝎的蝎毒中有一種名為“蝎毒素多肽”的物質(zhì)，它有一種非同尋常的特性，那就是綁定癌細(xì)胞特有的蛋白“基質(zhì)金屬蛋白酶-2”。這使得“蝎毒素多肽”能死死地盯住癌細(xì)胞，而對(duì)周圍的健康組織則全無作用。
“蝎毒素多肽”的這種特性正是人們求之不得的?？茖W(xué)家設(shè)想，將放射性同位素加載在“蝎毒素多肽”上，利用它將放射性同位素直接引向癌細(xì)胞，從而達(dá)到殺死癌細(xì)胞的目的。現(xiàn)在，醫(yī)藥公司正在研究將其首先用于治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤。
“蝎毒素多肽”也可以成為某些“腫瘤涂料”的重要組成部分?！澳[瘤涂料”是一種實(shí)驗(yàn)型的外科手術(shù)工具，它幫助醫(yī)生準(zhǔn)確地確定癌癥的病變部位，保證癌細(xì)胞得到清除而又并不傷到健康組織。由于“蝎毒素多肽”具有粘連癌細(xì)胞的特性，科學(xué)家們便將它們加在一種熒光染料中，于是癌組織被這種染料所“照亮”，從而為實(shí)現(xiàn)手術(shù)的精準(zhǔn)性創(chuàng)造條件。
來自毒海螺的止痛良藥
毒液動(dòng)物并不都是令人望而生畏的，有些毒液動(dòng)物就很漂亮，例如生活于赤道地區(qū)珊瑚礁附近的雞心螺。雞心螺種類繁多，有漂亮的花紋和色彩，但卻帶有劇毒，而且即便是同一種類的雞心螺，其毒液的化學(xué)成分也并不完全一樣。
和蛇毒不同的是，雞心螺的毒液并不攻擊心血管系統(tǒng)，而是阻斷神經(jīng)系統(tǒng)，所以可用于麻醉劑的提取。澳大利亞昆士蘭大學(xué)的毒液專家理查德·劉易斯和他的團(tuán)隊(duì)研制了一種雞心螺毒液的合成物，這種名為“Xen2174”的藥物通過作用于脊椎上的疼痛神經(jīng)產(chǎn)生止痛作用。在初期的測試中，科學(xué)家們對(duì)30名嚴(yán)重疼痛的癌癥患者試用了這種藥物，結(jié)果在其中的一些病人身上顯示了很好的效果。這種藥物是注射到脊椎中去的，每注射一次可以使止痛作用維持幾天。研究人員下一步還想把這種合成藥物發(fā)展成口服的，假若獲得成功，這將是一種很有發(fā)展前景的止痛新藥。
“醫(yī)藥新寵”毒?？?/b>
在加勒比海溫暖的淺水里，尤其是在古巴周圍的珊瑚礁附近，生活著一種奇特的?？永毡群：？?。在20世紀(jì)90年代，一組古巴科學(xué)家潛入海中收集了這種?？⒎治隽怂鼈兊亩舅?。毒素中的化合物被用來生產(chǎn)一種試驗(yàn)性的藥物SHK，這種已進(jìn)入臨床階段的藥物能治療多發(fā)性硬化癥，還有治療多種自身免疫性疾病的潛能，包括一型糖尿病和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
自身免疫性疾病的發(fā)病原因來自于免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地將自身組織的一部分當(dāng)成了入侵者，并且對(duì)其實(shí)施攻擊。在一些情況下，這種損害是由一種名為“效應(yīng)記憶T細(xì)胞”的特殊免疫細(xì)胞造成的，它們擁有一種獨(dú)特的離子通道，名為Kv1.3鉀通道。若沒有這種通道，它們就不能發(fā)揮作用，而這個(gè)通道就是SHK鎖定的目標(biāo)。澳大利亞科學(xué)家雷·諾頓是SHK的研制人員，他形象地將阻斷Kv1.3鉀通道的過程形容為“將軟木塞堵在瓶口上”。SHK就是用這種方法使“效應(yīng)記憶T細(xì)胞”失去作用，令其衰弱直至死去。
蜥蜴毒液令人刮目相看
吉拉毒蜥主要生活在美國西南部的沙漠里，被這種蜥蜴咬上一口，人們會(huì)感到惡心、發(fā)熱、乏力甚至危及心臟。在吉拉毒蜥的毒液中，人們發(fā)現(xiàn)了一種很有用的化合物exendin 4，它能啟動(dòng)人體胰島素的釋放通道，這使其成為治療二型糖尿病的理想藥物。2005年，exendin 4的一種合成版本艾塞那肽已經(jīng)作為一種抗糖尿病藥物得到了美國食品和藥物管理局核準(zhǔn)。
現(xiàn)在，科學(xué)家們對(duì)蜥蜴毒液的研究還剛剛起步，所以基于蜥蜴毒液的藥物開發(fā)潛力巨大。這種情況在其他動(dòng)物毒液的研究中也同樣存在，尤其是隨著基因時(shí)代的到來，科學(xué)家可以從毒素中提取DNA，然后進(jìn)行復(fù)制，這就保證了毒液動(dòng)物不會(huì)因開發(fā)和研究而遭到滅絕。
【責(zé)任編輯】龐云
張唯誠
把動(dòng)物毒液中的化學(xué)物質(zhì)用于治療疾病，這在人類的歷史上并不是新鮮事，從毒蟾蜍到毒蜘蛛，從毒蛇到毒蝎子，它們的毒液都曾不同程度地被世界各地的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)當(dāng)成治病的“良藥”。當(dāng)一個(gè)分泌毒液的動(dòng)物襲擊它的獵物時(shí)，那些毒液必須在被襲擊的動(dòng)物身上迅速擴(kuò)散，還必須突破動(dòng)物體內(nèi)的“防御體系”以到達(dá)發(fā)揮作用的“地點(diǎn)”。也就是說，毒液必須精確地命中體內(nèi)的“目標(biāo)”，并最小限度地減少副作用。動(dòng)物毒液的這種“本領(lǐng)”是在長期的進(jìn)化中獲得的，實(shí)屬來之不易，而醫(yī)生們夢寐以求的“理想藥物”實(shí)際上也非常需要這樣的“本領(lǐng)”。
然而，在西方醫(yī)學(xué)中，毒液的這種自然優(yōu)勢一直難以得到體現(xiàn)，直到1981年，美國才有一種基于蛇毒的藥物“甲巰丙脯酸”得到了食物和藥品管理局的核準(zhǔn)。但在那以后的20來年里，制藥公司推出的類似藥物依然寥寥無幾。不過現(xiàn)在情況有了很大的改變，由于科學(xué)家們對(duì)動(dòng)物毒液的研究已經(jīng)進(jìn)入到了基因時(shí)代，動(dòng)物毒液在現(xiàn)在成了制藥產(chǎn)業(yè)中深受人們關(guān)注的“寵兒”。
蝮蛇毒液：高血壓的克星
生活在南美洲森林中的蝮蛇可長達(dá)數(shù)米，它們的毒液使人類獲得了一種醫(yī)治高血壓的理想藥物。這種藥物是如何獲得的呢？澳大利亞科學(xué)家布賴恩·弗賴伊專門研究毒液動(dòng)物和它們的進(jìn)化，他解釋說，這種蝮蛇的毒液能使獵物的血壓降到極低，所以是致命的降壓物質(zhì)。用它作為降壓藥，其關(guān)鍵就在于控制好這種物質(zhì)的量。
不過，蝮蛇毒液的降壓功能并不是一開始就被人們認(rèn)識(shí)到，因?yàn)槟菚r(shí)人們對(duì)機(jī)體控制血壓的奧秘還不是很清楚。英國藥理學(xué)家約翰·文恩一直在研究這個(gè)問題，一位巴西科學(xué)家的參與最終為這項(xiàng)研究帶來了突破，塞爾吉奧·費(fèi)雷拉當(dāng)時(shí)在研究一種巴西本土蝮蛇的毒液，他將這種毒液樣本帶到了文恩的實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家們于是有了重大發(fā)現(xiàn)。他們?cè)诙疽褐姓业搅艘环N有毒的縮氨酸，它能有選擇地抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活動(dòng)。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶簡稱ACE，科學(xué)家們懷疑控制血壓的就是這種物質(zhì)。
在接下來的10年中，人們終于弄清楚了ACE控制血壓的奧秘，原來它們通過調(diào)控腎臟對(duì)于水和鹽的釋放以提升血壓。于是人們研制了用于抑制這一過程的蛇毒縮氨酸的合成物，這就是最早出現(xiàn)的“甲巰丙脯酸”。這種藥的問世是在1975年，6年后正式進(jìn)入臨床?，F(xiàn)在，用于治療高血壓的ACE抑制劑已有了很多種，形成了一個(gè)可觀的系列。
眼鏡蛇毒：有望治療艾滋病
早在20世紀(jì)30年代，藥劑師們便開始嘗試用眼鏡蛇的毒液治療哮喘、多發(fā)性硬化癥等疾病，然而直到最近幾年，眼鏡蛇毒液的醫(yī)用功效才真正得到了有效的應(yīng)用。在現(xiàn)代科技的幫助下，藥物學(xué)家們能很好地識(shí)別和萃取蛇毒中真正有用的成分，排除副作用，保證整個(gè)治療過程安全無害。
在眼鏡蛇的毒液中，有一種成分被認(rèn)為能治療多發(fā)性硬化癥。多發(fā)性硬化癥的發(fā)病機(jī)理目前并不是很清楚，但有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是人體免疫系統(tǒng)攻擊保護(hù)神經(jīng)元的絕緣鞘，從而削弱感覺、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能。治療這種免疫系統(tǒng)的失衡是很困難的，但一種名為“科博肽”的眼鏡蛇神經(jīng)毒素為這種治療帶來了希望。
去年，一家美國制藥公司宣布，他們研制的一種經(jīng)改良的“科博肽”藥品擁有很好的療效。在老鼠身上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示，90%實(shí)驗(yàn)鼠的病情得到了抑制?？茖W(xué)家們認(rèn)為，該藥的作用是通過刺激一種名為白細(xì)胞介素27的分子來獲得的，這種刺激讓白細(xì)胞介素27得以阻滯過度的免疫反應(yīng)，將身體中的免疫活動(dòng)帶回到正常的水平上來。
與此同時(shí)，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，眼鏡蛇神經(jīng)毒素的另一種毒液分子還有治療艾滋病的功效，它的一種改良版本能通過堵塞人體免疫細(xì)胞表面的感受器以阻止艾滋病病毒在體內(nèi)擴(kuò)散。
蝎毒治癌“本領(lǐng)”高強(qiáng)
癌癥是人類的頑疾，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)動(dòng)用了很多手段欲征服癌癥，如今，蝎毒也加入到了這個(gè)行列。目前，一種實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的蝎毒抗癌藥已經(jīng)進(jìn)入到了臨床實(shí)驗(yàn)階段，它使用的毒液來自于致命的以色列殺人蝎。這種金黃色的蝎子主要生活于北非和中東地區(qū)，正如其名字所顯示的那樣，它們毒性極大。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在以色列殺人蝎的蝎毒中有一種名為“蝎毒素多肽”的物質(zhì)，它有一種非同尋常的特性，那就是綁定癌細(xì)胞特有的蛋白“基質(zhì)金屬蛋白酶-2”。這使得“蝎毒素多肽”能死死地盯住癌細(xì)胞，而對(duì)周圍的健康組織則全無作用。
“蝎毒素多肽”的這種特性正是人們求之不得的?？茖W(xué)家設(shè)想，將放射性同位素加載在“蝎毒素多肽”上，利用它將放射性同位素直接引向癌細(xì)胞，從而達(dá)到殺死癌細(xì)胞的目的。現(xiàn)在，醫(yī)藥公司正在研究將其首先用于治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤。
“蝎毒素多肽”也可以成為某些“腫瘤涂料”的重要組成部分?！澳[瘤涂料”是一種實(shí)驗(yàn)型的外科手術(shù)工具，它幫助醫(yī)生準(zhǔn)確地確定癌癥的病變部位，保證癌細(xì)胞得到清除而又并不傷到健康組織。由于“蝎毒素多肽”具有粘連癌細(xì)胞的特性，科學(xué)家們便將它們加在一種熒光染料中，于是癌組織被這種染料所“照亮”，從而為實(shí)現(xiàn)手術(shù)的精準(zhǔn)性創(chuàng)造條件。
來自毒海螺的止痛良藥
毒液動(dòng)物并不都是令人望而生畏的，有些毒液動(dòng)物就很漂亮，例如生活于赤道地區(qū)珊瑚礁附近的雞心螺。雞心螺種類繁多，有漂亮的花紋和色彩，但卻帶有劇毒，而且即便是同一種類的雞心螺，其毒液的化學(xué)成分也并不完全一樣。
和蛇毒不同的是，雞心螺的毒液并不攻擊心血管系統(tǒng)，而是阻斷神經(jīng)系統(tǒng)，所以可用于麻醉劑的提取。澳大利亞昆士蘭大學(xué)的毒液專家理查德·劉易斯和他的團(tuán)隊(duì)研制了一種雞心螺毒液的合成物，這種名為“Xen2174”的藥物通過作用于脊椎上的疼痛神經(jīng)產(chǎn)生止痛作用。在初期的測試中，科學(xué)家們對(duì)30名嚴(yán)重疼痛的癌癥患者試用了這種藥物，結(jié)果在其中的一些病人身上顯示了很好的效果。這種藥物是注射到脊椎中去的，每注射一次可以使止痛作用維持幾天。研究人員下一步還想把這種合成藥物發(fā)展成口服的，假若獲得成功，這將是一種很有發(fā)展前景的止痛新藥。
“醫(yī)藥新寵”毒?？?/b>
在加勒比海溫暖的淺水里，尤其是在古巴周圍的珊瑚礁附近，生活著一種奇特的?？永毡群：？?。在20世紀(jì)90年代，一組古巴科學(xué)家潛入海中收集了這種?？⒎治隽怂鼈兊亩舅?。毒素中的化合物被用來生產(chǎn)一種試驗(yàn)性的藥物SHK，這種已進(jìn)入臨床階段的藥物能治療多發(fā)性硬化癥，還有治療多種自身免疫性疾病的潛能，包括一型糖尿病和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
自身免疫性疾病的發(fā)病原因來自于免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地將自身組織的一部分當(dāng)成了入侵者，并且對(duì)其實(shí)施攻擊。在一些情況下，這種損害是由一種名為“效應(yīng)記憶T細(xì)胞”的特殊免疫細(xì)胞造成的，它們擁有一種獨(dú)特的離子通道，名為Kv1.3鉀通道。若沒有這種通道，它們就不能發(fā)揮作用，而這個(gè)通道就是SHK鎖定的目標(biāo)。澳大利亞科學(xué)家雷·諾頓是SHK的研制人員，他形象地將阻斷Kv1.3鉀通道的過程形容為“將軟木塞堵在瓶口上”。SHK就是用這種方法使“效應(yīng)記憶T細(xì)胞”失去作用，令其衰弱直至死去。
蜥蜴毒液令人刮目相看
吉拉毒蜥主要生活在美國西南部的沙漠里，被這種蜥蜴咬上一口，人們會(huì)感到惡心、發(fā)熱、乏力甚至危及心臟。在吉拉毒蜥的毒液中，人們發(fā)現(xiàn)了一種很有用的化合物exendin 4，它能啟動(dòng)人體胰島素的釋放通道，這使其成為治療二型糖尿病的理想藥物。2005年，exendin 4的一種合成版本艾塞那肽已經(jīng)作為一種抗糖尿病藥物得到了美國食品和藥物管理局核準(zhǔn)。
現(xiàn)在，科學(xué)家們對(duì)蜥蜴毒液的研究還剛剛起步，所以基于蜥蜴毒液的藥物開發(fā)潛力巨大。這種情況在其他動(dòng)物毒液的研究中也同樣存在，尤其是隨著基因時(shí)代的到來，科學(xué)家可以從毒素中提取DNA，然后進(jìn)行復(fù)制，這就保證了毒液動(dòng)物不會(huì)因開發(fā)和研究而遭到滅絕。
【責(zé)任編輯】龐云
