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东方神草、中国他汀…国产原创药迎来高光时刻

2019-11-22 17:39:39来源:健康时报网|分享|扫描到手机
阅读提要:这些都被中国科学家研发成一个个创新药,不仅治疗了我国一些重大疾病,也为人类医学进步提供了“中国方案”。

健康时报记者 王振雅 王永文

本文顾问

刘俊义:北京大学医学部药学院院长、教学实验中心主任

郭 磊:北京协和医学院药理学系副主任

王一方:北京大学医学人文研究院教授,《医学与哲学》编委会副主任

一株小草改变世界,让全世界都知道了青蒿素。

其实,“中国智慧”下孕育的创新药物不只有青蒿素,砒霜、芹菜、五味子、黄连……

这些都被中国科学家研发成一个个创新药,不仅治疗了我国一些重大疾病,也为人类医学进步提供了“中国方案”。

健康时报记者梳理了我国的自主创新药,采访到这些药物的主要研发人,还原研发背后的细节和意义。

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攻克疟疾的“东方神草”

药名:青蒿素

贡献:全球唯一有效的抗疟疾药物

科研人员:中国中医科学院首席研究员屠呦呦等“523”项目组成员

2015年,中国中医科学院首席研究员屠呦呦因创制新型抗疟药——青蒿素的贡献获得诺贝尔生理学或医学奖,这是中国创新药在世界舞台的“高光时刻”,此时距离青蒿素的发现已有40年。

青蒿素源于中药,惠泽世界。利用双氢青蒿素进行治疗系统性红斑狼疮试验的负责人、北京协和医院内科学系主任张奉春教授告诉健康时报记者,“青蒿素从发现到研究成功,完完整整是中国人自主创新的成果。”

上个世纪50年代,疟疾在全球肆虐。据世卫组织当时的数据,每年约有2.5亿起疟疾病例和近100万例死亡。

中国政府于1967年5月成立了“523”抗疟项目组,汇集了当时全国60个单位500多名科学家。“荣誉不是我个人的,还有我的团队,还有全国的同志们。”屠呦呦发表获奖感言时,说起自己当年参与的是一场“军民大联合的项目”。

1969年1月,当时的中国中医研究院中药研究所参加523项目,屠呦呦任研究组长。屠呦呦的研究组科研人员收集了2000多个药方,整理了640余种可能的中药,从包括青蒿在内的200种草药中获得了380多种提取物。

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1982年2月,屠呦呦在进行实验。《屠呦呦传》图

“开始并未考虑使用青蒿,直到看到东晋葛洪《肘后备急方》中将青蒿‘绞汁’用药,从而得到启发。”《屠呦呦传》中这样记录,经过反复试验,最终分离获得第191号青蒿提取物样品,显示出对鼠疟原虫100%抑制率。

1972年,科研团队开展了青蒿乙醚中性提取物的临床研究,30例恶性疟和间日疟病人全部显效。青蒿乙醚中性提取物后被命名为“青蒿素”。在20世纪,“青蒿素”被世卫组织称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。

据世卫组织的统计数据,自2000年起撒哈拉以南的非洲地区约2.4亿人口受益于青蒿素联合疗法,约150万人因该疗法避免了疟疾导致的死亡。在西非的贝宁,当地民众都把中国医疗队给他们使用的这种疗效明显、价格便宜的中国药称为“来自遥远东方的神药”。如今,青蒿素的价值挖掘还在继续。2018年,屠呦呦团队发现青蒿素对盘状红斑狼疮有效率超90%、对系统性红斑狼疮有效率超80%。

2005年,《抗药性恶性疟防治药物双氢青蒿素复方》获国家科技进步奖二等奖。2017年1月,屠呦呦获国家最高科学技术奖。

能治白血病的砒霜

药名:三氧化二砷:

贡献:在国际血液学上掀起了一场革命

科研单位:哈尔滨医科大学附属第一医院、上海交通大学医学院附属瑞金医院等

如同青蒿素,治疗血癌的“砒霜疗法”早已世界瞩目。三氧化二砷(来源于砒霜),是古今中外知名的毒品和药品,我国民间一直有“砒霜可以治疗白血病”的说法。

早在20世纪70年代,中国科学家就开始了砷剂治疗白血病的探索。1973年,哈尔滨医科大学附属第一医院张亭栋教授、韩太云药师用主要成分为三氧化二砷的“癌灵1号”治疗了6例慢性粒细胞白血病病人,症状都有改善。随后的临床试验中,张亭栋等人确定了砒霜单体化学分子三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞白血病最有效。

急性早幼粒细胞白血病曾是一种极为凶险,死亡率高,单纯依赖化疗患者复发率高,总体生存不足30%。20世纪80年代,血液病学专家、中国工程院院士王振义教授与中国科学院院士陈竺教授(原卫生部部长)带领团队将全反式维甲酸与砷剂结合治疗急性早幼粒细胞白血病,使得这一疾病五年无病生存率跃升至90%以上。

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1997年,陈竺在上海血液研究所工作 CELL杂志图

“全反式维甲酸治疗血癌的核心理念是‘诱导分化方法’,这不是杀死血癌细胞(比如化疗),而是让血癌细胞‘弃邪归正’。”王振义教授曾向健康时报记者介绍。

全反式维甲酸与砷剂的结合有效治疗白血病,是一次中西医为数不多的成功结合。2000年,该研究获得国家自然科学奖二等奖。陈竺教授在国际权威期刊《Cell》发文讲述了研发过程:我们从东西方智慧的融合中受益匪浅。实践“以毒攻毒”的想法似乎有些投机取巧,但如果找对方向,严谨仔细,你可能取得最令人振奋的成功——拯救生命。

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保肝护肝的五味子

药名:双环醇

贡献:首个上市的具有国际自主知识产权的抗肝炎Ⅰ类新药

科研人员:中国医学科学院药物研究所刘耕陶、张纯贞等

五味子是一种中药和木兰科植物,《本草经疏》中曾提到“五味子主益气,肺主诸气,酸能收,正入肺补肺,故益气”,而如今,五味子已成为治疗肝炎的宝贝!

双环醇研发人员之一、中国医学科学院药物研究所研究员李燕告诉健康时报记者,双环醇这款药的发明就是来源于在我国已有2000多年临床应用历史的中药五味子。

中科院昆明植物所孙汉董院士带领的课题组,潜心研究五味子20多年,从中分离鉴定了425种新化合物。

“当时,研究所的前辈从五味子中分离出来了上百种新的化合物。哪个化合物有哪些活性,都需要大量反复的基础实验。”李燕介绍,药物研发过程往往是枯燥的,常常需要去做大量的实验。

上个世纪70年代,中国医学科学院药物研究所著名药理学家刘耕陶院士和药物化学家张纯贞教授首次发现,对于肝炎治疗来说,五味子丙素的活性最强,后来又研发了其衍生物——联苯双酯。

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双环醇课题组在进行科研工作 中国医学科学院药物研究所/图

在此基础上,经过30年的研发,2001年9月,双环醇及片剂(25mg)获得了国家药物监督管理局批准,于2004年4月生产上市,用于治疗中国慢性病毒性肝炎引起的转氨酶水平升高的患者,能够减轻肝脏病理损伤。

时光荏苒,刘耕陶院士和张纯贞教授为新药研发奋斗了一辈子。2001年,双环醇科研成果发布会在北京人民大会堂举行,“酸、甜、苦、辣”,当时,69岁的刘耕陶院士用四个字道出了新药研发之路的不易。

双环醇是我国第一个上市的具有国际自主知识产权的抗肝炎Ⅰ类新药,也是首个在欧美国家申请专利保护的化学药物,具有抗肝炎病毒和抗肝细胞损伤两方面的作用。

2010年12月,双环醇片列入《慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)》的“抗炎、抗氧化和保肝治疗”推荐用药。2016年12月,双环醇片列入原国家卫生和计划生育委员会发布的6项肝病临床路径。

另外,从2004年后,双环醇先后在乌克兰、越南、哈萨克斯坦、俄罗斯等九个国家上市。李燕感叹,虽然故人已逝,但正如当初两位老前辈所期望的那样,双环醇让我们民族制药业在世界上争取到了一席之地。

2006年,“国家一类抗肝炎新药双环醇的研究”项目获得国家科技进步奖二等奖。

从天然产物中找到的哮喘良药

药名:麻黄碱

贡献:我国第一个原创药物

科研人员:北京协和医学院药理系陈克恢等

中国地大物博,无论是青蒿素,还是双环醇,都是从天然产物中创新研发的新药。这其中,从天然产物中寻找先导化合物,然后进行优化,开发出的第一个新药,就是麻黄碱。

麻黄,因“其味麻,其色黄”而得名,是一味古老的中药。早在秦汉时期,我国第一部药学著作《神农本草经》就记载了麻黄除风寒、去邪止咳的作用,南朝名医陶弘景也曾将麻黄誉为“伤寒解肌第一药”,《本草纲目》则记载,麻黄有“发汗散寒,宣肺平喘,利水消肿”的功效。

而让全球都认识到这味“东方神药”的药用价值,是上个世纪二三十年代的事。

1923年,现代中药药理学研究的创始人,药理学家陈克恢博士(1898-1988)刚刚回国工作,便开始着手研究中药麻黄。

“那时我像一名勤奋的研究生,夜以继日,不懈努力,我们对麻黄碱作用的研究进展迅速。”在1974年,陈克恢博士为《美国中医杂志》撰文时写到,仅用了短短不到6个月的时间,就在美国实验生物与医学学会北京分会上,就麻黄碱的拟交感神经作用作了初步报告。

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陈克恢博士(1898-1988)

1923年至1925年,在中国,药物科研事业进展与成果几乎为零。正是对药物研发的饱满热情,让陈克恢博士首次发现,麻黄碱具有拟交感神经作用,他首次正确揭示了麻黄碱的药理作用,这种物质可使其颈动脉压长时间升高,心肌收缩力增强,血管收缩,支气管舒张。这一原创性的工作得到全世界药理学界公认。

口服有效、作用时间长、毒性更低,基于这些发现,麻黄碱在临床上被广泛用于治疗过敏性疾病、花粉病、支气管哮喘以及脊椎麻醉等,作用是可以防止血压下降。

自20世纪30年代起,麻黄碱相继被各个国家的药典收录,并出现在各类医药学教科书中。麻黄碱和它的各种衍生物,成为迄今为止在全世界销量最大的、由中药中取得的单体化学药物。

据不完全统计,含麻黄碱类成分的药品品种至少有500种以上,多为感冒药、止咳平喘药、治哮喘、滴鼻剂和外用膏剂等。

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源于芹菜籽的脑血管创新药

药名:丁苯酞

贡献:中国脑血管领域第一个拥有自主知识产权的创新药

科研人员:中国医学科学院药物研究所冯亦璞、杨靖华、杨峻山等

继青蒿素、双环醇之后,丁苯酞是我国第三个拥有自主知识产权的国家Ⅰ类新药,也是中国脑血管领域第一个国产创新药。

丁苯酞已累计为一千多万脑卒中患者解除或减轻了病痛,并成为《中国急性缺血性脑卒中诊治指南(2018)》推荐用药。在临床实践过程中,专家发现丁苯酞不仅对缺血性脑卒中有良好疗效,还可以延缓脑血管疾病导致的血管性痴呆患者的病程,对改善其整体认知功能和生活能力有一定效果。

丁苯酞的研发是国产创新药历史上不可磨灭的记忆。丁苯酞的研制人之一、中国医学科学院药物研究所研究员冯亦璞告诉健康时报记者,丁苯酞的研发是一个“灵光一闪、柳暗花明”的故事。

丁苯酞的发明与天然植物芹菜有着深厚的渊源。《本草纲目》中有载,芹菜有平惊、凉血之功效。比如,民间就有流传“用出海帆船的帆布与芹菜籽一起熬水喝治疗癫痫”的方子。

20世纪70、80年代,中国医科院药物研究所研究员杨峻山教授看到了这个民间验方,并从芹菜籽中分离出芹菜甲素。

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冯亦璞研究院与学生讨论丁苯酞研究工作

1980年,该研究所研究员杨靖华教授首次化学合成了丁苯酞。但是丁苯酞用于抗癫痫的治疗剂量与毒性剂量接近,存在较大的安全隐患,因此丁苯酞的药物研究被搁浅。

直到1986年,一直从事脑血管领域的专家冯亦璞研究员发现丁苯酞对脑缺血具有一定疗效。

“做了几次实验,我发现芹菜甲素的化合物对于缺血性脑损伤有很好的效果,但是在国内外都没有类似的药物研发。”刚开始的时候,冯亦璞也担心,将丁苯酞用于脑血管疾病领域,会不会如之前的研究一样走不下去。

“当时,国内外的专家都不看好此药的研发前景。”冯亦璞介绍,但是作为主要研究人员,我了解丁苯酞在脑血管领域的疗效,我坚持做“第一个吃螃蟹”的人。

然而,上个世纪80年代,我国的药物研发水平比较低,那时候科研条件非常艰苦。

“3、4个实验组的研究人员共用一个18平方米实验室。”冯亦璞回忆到,有一次,做实验时他的手套破了,皮肤接触了同位素。当时他也没有考虑是否有毒性、放射性,一心扑在了实验上。

1991年,代号“911”的研究课题正式启动,丁苯酞用于缺血性脑损伤的治疗研究正式开展。随后,丁苯酞获得了国家科委“1035工程”和自然科学基金的资助。

在1996~2002年期间,完成丁苯酞软胶囊I、II、III期临床研究,并取得国家I类新药证书和试生产文号。

2005年,丁苯酞软胶囊(商品名:恩必普)正式上市。2009年12月,“丁苯酞原料及软胶囊”项目获得国家科学技术进步奖二等奖。

缺血性脑卒中是人类三大致死病因之一,每年死于脑卒中的患者约150万人。丁苯酞上市后以疗效显著、安全性高迅速占领市场。

2018年,其销售额达48.7亿港元(约合人民币43.6亿元),已让百万中国患者获益。

老药新用,治疗“三高”的黄连素

药名:小檗(bó)碱

贡献:成为中国的“他汀”与“二甲双胍”

科研人员:中国医学科学院医药生物技术所蒋建东,南京市第一医院魏敬,中国医学科学院医药生物技术所孔维佳、宋丹青等

说起小檗碱,可能对大多数的人来说不太熟悉,但其实它还有一个名字,叫黄连素。

黄连素,又叫盐酸小檗碱,自古以来就是中医手中的一味清热解毒良药,此类药物性凉,能清除邪热或虚热,清除有害毒物。从中药黄连、黄柏或三颗针中提取的黄连素具有抑菌作用,对痢疾杆菌作用最强,常用于治疗细菌性胃肠炎、痢疾等消化道疾病。因为安全有效,黄连素成为我国的非处方药,一直是基层最常用和廉价的抗菌消炎药。然而,过去20年来,我国科学家发现黄连素有更多的临床价值。

2004年11月,中国医学科学院医药生物技术研究所的专家与南京市第一医院的医生惊喜地发现,黄连素是一个新机理的降脂药物,由此开启了国内外学者对黄连素再定位的研究热潮。

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中国医学科学院医药生物技术所所长蒋建东进行试验

临床研究表明,黄连素可以降血脂,其中降甘油三脂的效果优于他汀,安全性好,没有他汀类对肌肉和肝脏的副作用。接受黄连素治疗的高胆固醇血症患者,在口服黄连素3个月后,血清总胆固醇、胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯下降20%~28%。

另外,黄连素还可以降血糖,其降脂降糖改善代谢的作用,还带来了其他的临床益处,如,减少脂肪肝、降血压等。

“大量的临床研究表明,用黄连素治疗三高可以获得良好的效果,而且安全性好。”蒋建东告诉健康时报记者。

实际上,由于糖脂代谢紊乱与多种慢病相关,越来越多黄连素的临床药效作用正在被发现,也在国际上引起了高度的关注。有的专家认为,黄连素可能成为来自中国的二甲双胍或他汀,并有望用于与他汀类药物联合治疗心血管疾病。

2012年,蒋建东等5位专家研究的“小檗碱纠正高血脂的分子机理,化学基础及临床特点”项目,获得国家自然科学奖二等奖,记者了解到,这项原创工作正在走向更高的研究阶段。

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手足口疾病的克星

药名:肠道病毒71型灭活疫苗

贡献:全球第一支预防手足口病的疫苗

科研人员:中国医学科学院医学生物学研究所李琦涵研究员等

“每年春秋都是手足口病的高发季节。”中国疾病预防控制中心传染病处研究员张静介绍。现今手足口病最有效的应对措施就是预防。

“从2008年安徽阜阳出现大规模手足口病疫情,我们就开始了EV71灭活疫苗研发。”中国医学科学院医学生物学研究所党委办公室主任吴俊告诉健康时报记者,这场“攻坚战”一打就是8年。EV71疫苗上市前,全球范围内手足口病预防都无任何药物,没有先例可循。据全球学界研究,共20多种病毒都可能引发手足口病,若分别进行疫苗研发,研发时间将遥不可盼。“擒贼先擒王”,研发团队决定选择最容易引起重症和死亡的肠道病毒71型(EV71)作为攻坚重点。

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李琦涵研究员指导团队成员观察EV71病毒颗粒形态,中国医学科学院医学生物学研究所图

 

临床试验表明,中国医学科学院医学生物学研究所研究员们研发出来的手足口病疫苗具有良好的安全性、有效性和免疫持久性。接种后,可预防由EV71感染引起的手足口病及其重症保护率达到97.3%。免疫后的两年观察期中,疫苗免疫人群的临床保护率已达100%。

2016年该疫苗获国家药监局批准上市。它是我国自主研发的全球首个肠道病毒71型灭活疫苗。

消灭小儿麻痹的糖丸

药名:脊髓灰质炎疫苗

贡献:全面消灭脊髓灰质炎并长期维持无脊灰状态

科研人员:中国医学科学院医学生物学研究所顾方舟等

脊髓灰质炎又称小儿麻痹症,是继天花之后人类拟限期消灭的第二种传染病,其消灭计划的推进已被世界卫生组织列入当前最为重要的工作之一。

在我国,由于小儿麻痹疫苗的成功自主研发,在上个世纪90年代就已成功阻断本土脊髓灰质炎病毒的传播,而它也是我国第一支自主研发的疫苗。

“真的很感谢科学家顾方舟,与我同龄的许多人,当时都面临着小儿麻痹症的风险。”中国医学科学院药物研究所开发处处长程永浩颇有感触。

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团队成员一起进行Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗检测实验中国医学科学院医学生物学研究所图

顾方舟研制出脊髓灰质炎疫苗后,为验证有效性,他和同事们拿自己的身体试验。为证明对孩子有效,顾方舟的儿子成为第一个接种小儿麻痹疫苗的孩子。1959年12月首批500万人份疫苗生产成功,在全国11个城市推广开。1994年9月在湖北襄阳县发生最后一例患者后,至今没发现由本土野病毒引起的脊髓灰质炎病例。

2000年世界卫生组织确认中国已消灭脊髓灰质炎,成为“无脊灰国家”。2001年,小儿麻痹疫苗相关研究获国家科技进步奖一等奖。

“绝密”级研制的人工麝香

药名:人工麝香

贡献:含麝香的国宝级中药得以流传

科研人员:中国医学科学院药物研究所于德泉、朱秀媛、柳雪枚、李世芬等

麝香在《神农本草经》中被列为上品,以麝香为配方的中成药处方占《全国中成药处方集》11%以上,高达433种中成药,如六神丸、麝香保心丸、安宫牛黄丸等都需要麝香为原料。然而,“麝是国家一级保护动物。”人工麝香研制及其产业化课题组第一完成人、中国医学科学院药物研究所于德泉院士表示。

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人工麝香研制人之一的于德泉院士(左)正在工作。新华社图

为了解决供求矛盾,1975年原卫生部组织课题组以“绝密”项目开展人工麝香的研制。这在当时并非易事。中国医学科学院药物研究院副院长王晓良曾介绍,找什么代替麝香,替代物还要满足有效且无毒低毒,这非常难。

好在1994年人工麝香获批上市,几十年的推广应用确认了人工麝香可完全替代天然麝香使用。据国家药监局网站公布的数据,目前总计有含麝香的中成药433种,其中431种完全用人工麝香替代了天然麝香,替代率达99%以上。2015年12月,“人工麝香研制及其产业化”项目获国家科技进步奖一等奖。

后记:说起这些药物研发的成功,中国医学科学院药物研究所的专家认为,大部分中国原创新药的研发都遵循一个指导思想,就是“古为今用,洋为中用”。除科研机构外,我国制药企业的新药研发也取得了可喜的成绩,在快速追赶西方发达国家,一些自主研发新药已经用于我国重大疾病的临床治疗,也获得了世界同行的赞誉。如抗癌药物埃克替尼、阿帕替尼、西达苯胺,以及治疗黄斑病的康博西普等。

(责任编辑:孙宝光)

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