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科学史故事:环孢霉素A,千呼万唤始出来 精选

已有 8702 次阅读 2010-7-11 23:34 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦| 器官移植, 免疫排斥, 环孢霉素A

无论是人制造的机器,还是上天造的人,都有一定的寿命。机器出了问题,可以更换零件延长寿命,人能不能通过给自己换“零件”延长生命呢?随着免疫学和外科学等学科的发展,给人换“零件”的可操作性越来越强了。

给人体“换零件”这个事儿说起来从20世纪50年代就有那么一些成功了,到了90年代,它已经成为对付那些没救儿的严重衰竭“零件”的一个“绝招儿”。连那个与给人体换零件有关的什么学会的头儿,美国人特拉萨克都说了:“器官移植已成为极具生命力的事业,它必将拯救更多人的生命。”

当然什么事儿都不容易,特别是“修理人体”这个事。“零件”的来源肯定是个大问题,因为目前来讲,这些“零件”也只能主要取来人类自己,因此,给人体换“零件“,或者说得专业一点就是器官移植,主要是同种异体间开展,要活人献“零件”既不现实,也不人道,要死人献“零件”,一样麻烦多多,即便有人幸运得到了所需要的“零件”,还面临自身免疫系统的玩命儿排斥这个更大问题,这让有了新“零件”的人也活不舒坦。

幸好,幸好,现在有了免疫抑制剂的帮助,特别是那个叫“环孢霉素A”的药,在给人体换“零件”这场革命中大显身手,这东东目前已成为临床上应用最广的免疫抑制剂。相信如果没有免疫抑制剂,换了两次肝的那个大明星,别说多活一年,就连一个月也难。
 
“环孢霉素A”的发明不仅挽救了无数人的生命,也让把它请上前台的瑞士山度士公司发了大财。所以,我们还是有必要回顾一下这药是怎么浮出水面的。

梅达沃揭示了免疫排斥之谜(http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=325990),这无疑为人们有效应对排斥奠定了科学基础。

在没有免疫抑制剂之前,人们对付免疫排斥,最先尝试的方法是全身照射法,就像癌症病人接受的放射治疗:医生要用强大的放量射线,对付病人体内的免疫系统,这样做实属无奈,而且这种全身照射的方法对患者身体的损伤太大,收效也并不理想。

1959年,默里和汉伯格两位医生分别在美国波士顿和法国巴黎,同时进行了非同卵双生的异体肾移植,他们,采用的免疫抑制方法是全身放射线照射。1958 -1962年间,在美国波士顿市的布里罕医院有12位肾移植病人接受了这种照射,但遗憾的是,只有1人活了几个月,其他移植都失败了。

看来,开发一种能有效抑制免疫反应,阻止器官排斥的产生的药物已成了器官移植实践中迫在眉睫的事了。

与前面讲过的胸腺功能(http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=326317)、青霉素的(http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=328672)发现有相似之处,重大的成功总是在偶然和必然的交错中来临。不过,机遇总是青睐于有准备的人。
 

波士顿市塔夫特医学院工作的施旺茨,首先发现一种药物6-巯基嘌呤(简称6-MP)具有明显抑制免疫功能的作用。随后,希钦斯和埃利昂两位科学家对6-MP进行了结构改造,他们合成了几十种不同结构的6-MP类似物,终于又从中筛选出一种称为“硫唑嘌昤”的化合物。

有没有效还得看动物实验,实验研究证明,硫唑嘌昤具有比6-MP更强的免疫抑制效果,能更好地延长狗肾移植的存活时间,并且副作用明显要小得多。让人们看到了免疫抑制药物研发的希望。

在免疫抑制药的开发上,值得一提的人物还有法国年轻的外科医生卡尼(Calne)。卡尼在器官移植的历史上,是一个颇具传奇色彩的人物。他是一个最敢第一个吃螃蟹的外科医生。他的每个“第一次”都把临床肾移植的成功率推向一个新的高点。1961年,卡尼首先用硫唑嘌呤作为抑制移植排斥的药物,进行了第一例临床异体肾移植,并获得成功。这是器官移植史上,第一次用化学药物成功抑制移植排斥进行的器官移植。卡尼的研究,使发明硫唑嘌呤的希钦斯和埃利昂获得了1988年的诺贝尔医学奖。

到了上世纪70年代中期,一个偶然的发现,使临床器官移植发生了革命性的变化,也使发明它的公司发了大财。

1969年,瑞士一家大制药厂——山度士公司的工作人员,从土壤标本中分离出两株真菌。1971年,他们从这些真菌的培养液中分离出一种化合物,代号为24-556。药学专家原先的目的是想寻找新的抗生素药物,但发现24-556在抗菌方面效果很差,在临床抗感染方面没有什么应用价值。

幸好山度士公司有一个优良传统,就是在分离的化合物被放弃之前,都要试验一下它们的其他功能。在一项检测免疫功能的实验中,24-556号化合物显示了令人惊异的免疫抑制功能;在极低的剂量下,用药后的实验小白鼠体内的抗体生成能力几乎被完全抑制,而且没有明显的骨髓抑制毒性。

“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”。这个激动人心的消息在山度士公司迅速传开,科研人员立即感到,童话中的“丑小鸭”变天鹅的故事正在发生,24-556号化合物可能正是药学家们苦苦寻找的、可以有效抑制器官移植排斥的新药。

动物实验立即展开,在继而的狗肾移植的研究中,证明24-556具有极强的抗移植排斥作用。更为可贵的是,它的作用具有相对的特异性,也即主要针对T淋巴细胞,而T淋巴细胞是移植排斥的主要“杀手”,这正是外科医生们梦寐以求的抗移植排斥的“新式武器”。

这个研究成果一经发表,立即引起广泛关注,世界上许多实验室都竞相进行24-556号药物的动物器官移植研究,都获得了相同的结果。与此同时,对此药的结构分析证明,它是一个11肽的环状化合物。按照化合物的命名原则,这个新药终于有了个正式名字——环孢霉素A(简称CsA)。

1978年,又是卡尼首先将环孢霉素A应用于临床肾移植,使肾移植的成功率从50%上升至70%。卡尼这个人就是这样,总是使别人成名获利,而他自己却并不计较这些。从患者因他的努力而重获健康中,他得到极大的满足和快乐。这的确表现了一个医学和科学工作者的宝贵精神。

令人振奋的消息不断传来,超强的免疫抑制药——环孢霉素A,在心脏、肝脏、骨髓移植方面,相继取得了明显的免疫抑制效果,使这些器官移植的成功率也大幅度提高了。

目前:环孢霉素A已经成为临床器移植的常规用药,它使山度士公司财源滚滚而来,同时也使临床器官移植发生了革命性的变化,器官移植进入了“环孢霉素A时代”。

当然,人无完人,再好的药也有副作用。环孢霉素A的最大缺点是有效治疗剂量与肾毒性剂量十分接近。
 
喜人的是,近年来,又相继发现了一些新的、具强大免疫抑制作用的新药,如FK-506、雷帕霉素,以及淋巴细胞球蛋白、抗OKT3单克隆抗体等生物制剂。这些抗免疫抑制药物使器官移植医生的“武器库”,有了更加得心应手的抗排斥“武器”。正是这些免疫抑制药物的发明,使临床器官移植达到了今天辉煌的局面。

不管怎么说,以环孢霉素A为代表的免疫抑制药物确实是器官移植当之无愧的功臣。


编选自谢蜀生、吕秀齐、龙振洲等编撰《捍卫生命长城》(解读生命丛书),北京少儿出版社(2002)
 


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