◎ 本刊記者 馮翔慧
屠呦呦:鑄就青蒿素抗瘧傳奇
◎ 本刊記者 馮翔慧
“呦呦鹿鳴,食野之蒿?!?86歲的屠呦呦因創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)、提取了抗瘧藥物青蒿素,問鼎2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)最高榮譽(yù),成為有史以來獲此殊榮的第一位女性科學(xué)家。這是她繼2011年榮獲拉斯克獎(jiǎng)臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),2015年榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)之后,獲得的又一項(xiàng)“重量級(jí)”大獎(jiǎng)。
問世40年來,青蒿素已經(jīng)挽救了數(shù)百萬人的生命。
將抗瘧藥研發(fā)的重任委以屠呦呦,在于她扎實(shí)的中西醫(yī)知識(shí)和被同事公認(rèn)的科研能力。1969年年初,剛過38歲的屠呦呦已經(jīng)在衛(wèi)生部中醫(yī)研究院(現(xiàn)中國中醫(yī)科學(xué)院)中藥研究所工作了快14年。她是新中國培養(yǎng)的第一代大學(xué)生,1955年畢業(yè)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系。
那年1月21日,屠呦呦了解到一個(gè)全國性大協(xié)作項(xiàng)目——“523”任務(wù),她的科研人生就此迎來轉(zhuǎn)折?!?23”任務(wù),是一項(xiàng)援外戰(zhàn)備緊急軍工項(xiàng)目,也是一項(xiàng)巨大的秘密科研工程,涵蓋了瘧疾防控的所有領(lǐng)域。在20世紀(jì)60年代的東南亞戰(zhàn)場上,瘧原蟲已經(jīng)對奎寧類藥物產(chǎn)生了抗性。能否抵抗瘧疾,甚至成了越南戰(zhàn)場上美越雙方的“勝負(fù)手”。在中國,20世紀(jì)60年代初和70年代初,也曾大范圍暴發(fā)瘧疾,全國發(fā)病人數(shù)多達(dá)1000萬到2000萬。
抗瘧藥的研發(fā),是在和瘧原蟲奪命的速度賽跑。
在當(dāng)時(shí)的歷史背景下,支撐屠呦呦堅(jiān)持下來的是“責(zé)任”和“擔(dān)當(dāng)”。屠呦呦常說的就是:國家培養(yǎng)了我,我也得為國家做些事情。
“我們把青蒿買來先泡,然后把葉子包起來用乙醚泡,直到第191次實(shí)驗(yàn),才真正發(fā)現(xiàn)了有效成分?!睆?969年接到代號(hào)為“523”的國家任務(wù)至今,已近半個(gè)世紀(jì)。年近九旬的老人,說起往昔,輕描淡寫。
接手任務(wù)后,屠呦呦翻閱古籍,尋找方藥,拜訪老中醫(yī),對能獲得的中藥信息,逐字逐句地抄錄。在匯集了包括植物、動(dòng)物、礦物等2000余內(nèi)服、外用方藥的基礎(chǔ)上,課題組編寫了以640種中藥為主的《瘧疾單驗(yàn)方集》。屠呦呦說:“正是這些信息的收集和解析鑄就了青蒿素發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ),這也是中藥新藥研究有別于一般植物藥研發(fā)的地方。”
到1971年9月初,課題組篩選了100余種中藥的水提物和醇提物樣品200余個(gè),但結(jié)果令人失望。重新埋下頭去,看醫(yī)書!從《神農(nóng)本草經(jīng)》到《圣濟(jì)總錄》再到《溫病條辨》……終于,葛洪的《肘后備急方》中關(guān)于青蒿抗瘧的記載跳了出來,給黑暗中摸索的課題組一抹亮光——“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之?!?/p>
為什么古人用“絞汁”?是不是加熱破壞了青蒿里的有效成分?屠呦呦決定用沸點(diǎn)只有34.6℃的乙醚來提取青蒿?!澳菚r(shí)藥廠都停工,只能用土辦法。我們把青蒿買來先泡,然后把葉子包起來用乙醚泡,直到第191次實(shí)驗(yàn),才真正發(fā)現(xiàn)了有效成分?!蓖肋线险f。
實(shí)驗(yàn)過程繁復(fù)而冗長。1971年10月4日,191號(hào)青蒿乙醚中性提取物樣品抗瘧實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果出爐——對瘧原蟲的抑制率達(dá)到了100%。1972年3月8日,屠呦呦作為代表在全國“523”辦公室主持的南京中醫(yī)中藥專業(yè)組會(huì)議上報(bào)告了青蒿乙醚中性粗提物的鼠瘧、猴瘧抑制率達(dá)100%的結(jié)果。呦呦等人去往海南昌江地區(qū)進(jìn)行臨床驗(yàn)證。結(jié)果顯示,該藥品對當(dāng)?shù)亍⒌童憛^(qū)、外來人口的間日瘧和惡性瘧均有一定的效果,尤其是對11例間日瘧患者,有效率達(dá)100%。
當(dāng)時(shí)所有的工作都停了,藥廠也都停了,根本沒有誰能配合屠呦呦等人的工作,所以只能“土法上馬”:用7個(gè)大水缸取代實(shí)驗(yàn)室常規(guī)提取容器。中藥所又增派人員,開始大量提取青蒿乙醚提取物,以進(jìn)行臨床前的毒性試驗(yàn)和制備臨床觀察用藥。
乙醚等有機(jī)溶媒對身體有害,當(dāng)時(shí)設(shè)備簡陋,沒有通風(fēng)系統(tǒng),也沒有實(shí)驗(yàn)防護(hù)??蒲腥藛T除了頭暈眼脹,還出現(xiàn)鼻子出血、皮膚過敏等癥狀,屠呦呦也得上了中毒性肝炎。
困難依然有。在個(gè)別動(dòng)物的病理切片中,研究人員發(fā)現(xiàn)了藥物的疑似毒副作用。藥理人員堅(jiān)持,藥物的毒理、毒性情況還未完全明確,上臨床還不夠條件。
“我當(dāng)時(shí)心里很著急,因?yàn)榀懠策@種傳染病有季節(jié)性,實(shí)在不想錯(cuò)過當(dāng)年的臨床觀察季節(jié),否則就要再等一年?!?972年7月,屠呦呦等3名科研人員住進(jìn)了北京東直門醫(yī)院,當(dāng)起了人體試毒的首批“小白鼠”。之后,科研團(tuán)隊(duì)又在中藥所內(nèi)補(bǔ)充5例增大劑量的人體試服,受試者情況良好,未出現(xiàn)明顯毒副作用。
帶著青蒿的乙醚中性提取物,屠
在青蒿素問世和推廣以前,全世界每年約有4億人次感染瘧疾,至少有100萬人死于此病。青蒿素類抗瘧藥,成為瘧疾肆虐地區(qū)的救命藥。
臨床驗(yàn)證結(jié)果良好。下一步,就是盡快找到這青蒿乙醚中性提取物的有效成分,弄清楚這到底是什么化合物。
據(jù)中藥所有關(guān)研究人員回憶,由于當(dāng)時(shí)對青蒿的了解不太多,不論對有效成分的部位還是提取工作都處于摸索階段,研究人員各自對提取工作都提出了相應(yīng)的意見。屠呦呦課題組的倪慕云設(shè)計(jì)了有效提取物色譜柱分離的前處理,但未能分離到單體。組員鐘裕蓉在倪慕云的色譜柱前處理基礎(chǔ)上,于1972年11月8日,改用硅膠柱分離,用石油醚和乙酸乙酯—石油醚洗脫,最先得到含量大的方形結(jié)晶,編號(hào)為“結(jié)晶Ⅰ”;隨后洗脫出來的是針形結(jié)晶,編號(hào)為“結(jié)晶Ⅱ”,這種結(jié)晶含量很少;再后來得到的另一種針形結(jié)晶,編號(hào)為“結(jié)晶Ⅲ”。12月初經(jīng)鼠瘧試驗(yàn)證明,“結(jié)晶Ⅱ”是唯一有抗瘧作用的有效單體。11月8日,也成為課題組認(rèn)定的青蒿素誕生之日。
1986年,青蒿素類抗瘧藥獲得衛(wèi)生部實(shí)施新藥審批辦法以來的第一個(gè)新藥證書。
屠呦呦的工作,并沒有止步于發(fā)現(xiàn)青蒿素。1973年,她工作的重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向了青蒿素的化學(xué)研究。經(jīng)構(gòu)效關(guān)系研究,明確青蒿素結(jié)構(gòu)中的過氧基團(tuán)是抗瘧活性基團(tuán),部分雙氫青蒿素羥基衍生物的鼠瘧效價(jià)也有所提高。雙氫青蒿素及其片劑的開發(fā)研究工作,是屠呦呦及其課題組對中國乃至世界作出的又一重要貢獻(xiàn)。
如今,以青蒿素類藥物為主的聯(lián)合療法,已是世界衛(wèi)生組織推薦的抗瘧疾標(biāo)準(zhǔn)療法。
繼獲得2011年拉斯克獎(jiǎng)、2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)之后,此次屠呦呦又獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。對此,屠呦呦平淡地說:“拋掉獎(jiǎng)項(xiàng)的光環(huán),回歸本真??蒲械哪康?,就是解決問題。醫(yī)學(xué)科研的目的,就是緩解人們的病痛。當(dāng)年的研究,不是為了得獎(jiǎng),也不會(huì)有人想到得獎(jiǎng)。”她說,更應(yīng)考慮的,是如何把尊重原創(chuàng)和發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神有機(jī)結(jié)合。
屠呦呦不會(huì)說“場面話”,她就是直來直去。每次開會(huì),屠呦呦從不說什么“這好”“那好”,而是一針見血指出問題。
屠呦呦思慮著青蒿素的未來。她嚴(yán)肅地指出,這些年來,沒有很好地組織進(jìn)一步研究,一直到現(xiàn)在,青蒿素的抗瘧機(jī)理也沒有弄清楚?!耙粋€(gè)新藥只有把機(jī)理搞清楚了,才能充分發(fā)揮它的作用。”
中國中醫(yī)科學(xué)院院長張伯禮總結(jié)出了青蒿素精神的內(nèi)核:醫(yī)學(xué)研究應(yīng)該圍繞臨床的重大需求;在方法上應(yīng)該把傳統(tǒng)中醫(yī)的經(jīng)驗(yàn)智慧和現(xiàn)代科技相結(jié)合;個(gè)人發(fā)明和團(tuán)隊(duì)精神、舉國體制相結(jié)合;科研人員要淡泊名利,靜下心來。