米勒 路易斯* (Louis H. Miller*) 和苏新专 (Xin-zhuan Su)
美国国立卫生研究院过敏与传染病研究所，疟疾与媒介研究室
美国马里兰州 (20852)，罗克维尔市
*通讯联络人： 米勒 路易斯 (Louis H. Miller)
NIAID/NIH/Twinbrook III, 12735 Twinbrook Parkway, Room 3E-32D, Rockville, MD 20852 USA
电子邮件: lmiller@niaid.nih.gov
电话: (301) 496-2183
传真: (301) 402-2201
摘要
今年的拉斯克－狄贝基临床医学研究奖 (Lasker DeBakey Clinical Medical Research Award) 授予了中国科学家屠呦呦，以表彰她在青蒿素 (artemisinin) 的发现及其应用于治疗疟疾方面所做出的杰出贡献。这一医学发展史上的重大发现，每年在全世界, 尤其在发展中国家, 挽救了数以百万计疟疾患者的生命。
在基础生物医学领域，许多重大发现的价值和效益并不在短期内显而易见。但也有少数，它们的诞生对人类健康的改善所起的作用和意义是立竿见影的。由屠呦呦和她的同事们一起研发的抗疟药物青蒿素就是这样的一个例子。从上个世纪90年代末以来，青蒿素作为治疗疟疾的一线药物挽救了无数的生命，其中大部分是生活在全球最贫困地区的儿童。
“523项目”带来的希望
或许不可思议的是，青蒿素的故事原来始于中国***和援越抗美战争时期。当年在越南战争的战场上，由于疟疾的流行，作战双方的士兵纷纷感染疟疾，严重地影响了部队战斗力。抗氯喹的恶性疟原虫 (Plasmodium falciparum) 的出现更成为当时疟疾防治的主要难题，这也促使了作战双方政府在新抗疟药物的研发上的大量投入。美方的努力促成了甲氟喹 (mefloquine) 的发现。数据显示，使用单剂量的甲氟喹就能治愈感染氯喹抗性疟原虫的患者 (Trenholme et al., 1975)。然而，由于当时的北越政府缺乏相应的研究机构和科研条件，他们只能转而求助于中国。
1967年5月23日，在***主席和***总理的指示下，来自全国各地的科研人员聚集北京就疟疾防治药物和抗药性研究工作召开了一个协作会议；一项具有国家机密性质、代号为“523项目”的计划就此启动了。该项目组织了来自~60多个研究机构和单位的500多名研究人员参与 (张剑方等. 2006)。项目短期的目标是要尽快研制出能在战场上有效控制疟疾的药物 (到1969年已确立三种防治方案) ，而它的长远目标是通过筛选合成化合物和中草药药方与民间疗法来研发出新的抗疟药物。
由于“523项目”具有军事机密的性质，项目的研究结果是不允许向外公布的。在“***”时期，发表科学论文也是不可能的。这种种原因导致这项工作当时并不被523项目以外的人所知, 但课题的研究信息与进展还是以报告的形式在研究人员的内部会议上进行了自由地交流。
没有文献,没有出版记录，到底谁才是发现青蒿素的主要贡献者呢？当我们 (Miller与苏) 于2007年着手探究青蒿素研发的历史时，我们对问题的答案还一无所知。 经过深入的调查研究, 我们毫无疑问地得出结论：中国中医科学院北京中药研究所的屠呦呦教授是发现青蒿素的首要贡献者。1969年1月，屠呦呦被任命为北京中药研究所523课题组的组长,领导对传统中医药文献和配方的搜寻与整理。1981年10月，屠呦呦在北京代表523项目首次向到访的世界卫生组织研究人员汇报了青蒿素治疗疟疾的成果 (Tu, 1981)。
从古代药方到现代药物
在调查和收集过程中，屠呦呦和她的课题组成员筛选了2000余个中草药方并整理出了640种抗疟药方集。他们以鼠疟原虫为模型检测了200多种中草药方和380多个中草药提取物。在研究中他们发现青蒿提取物 (一种菊科艾属植物，学名为Artemisia annua L.) 对鼠疟原虫的抑制率可达68%。但是后续的实验结果却显示，青蒿提取物对鼠疟原虫的抑制率只有12-40%。对此屠教授认为，低抑制率可能是由于提取物中有效成份浓度过低的原因造成的。于是他们着手对提取方法进行改进。通过翻阅古代文献，特别是东晋名医葛洪 (公元283-343年) 的著作《肘后备急方》中的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”,她意识到常用煎熬和高温提取的方法可能破坏了青蒿有效成份。不出所料，改用乙醚低温提取后, 研究人员如愿获得了抗疟效果更好的青蒿提取物。
可是，这样得到的青蒿提取物仍具毒性和副作用。针对这个情况,屠教授进一步去除了青蒿提取物中不具抗疟效果的酸性部分但保留了毒性低抗疟力改善的中性部分。在1971年10月进行的鼠疟测试实验中他们发现，这种中性的青蒿提取物 (编号191#) 对鼠疟原虫的抑制率达100%。1972年3月8日在南京召开的523会议上，屠呦呦报告了这一结果。屠教授在会议上提供的一些关键的提炼参数也加速了提纯青蒿晶体的进程。在接下来的几个月里，尽管屠呦呦的研究团队在获得高质量的青蒿晶体上遇到了一些挫折,另外两个团队 (云南药物研究所的罗泽渊和山东省中医药研究所的魏振兴等) 通过使用屠呦呦提供的信息和提取方法,很快就从当地的黄花蒿A. annua L. (译者注：A. annua L是叫黄花蒿或青蒿还有争论) 中提炼出了具有良好的抗鼠疟原虫效果的纯青蒿晶体。在广州中医药大学的李国桥小组主持的临床实验中, 云南药物研究所提取的青蒿素展示了极好的抗疟疗效。
有趣的是，与此相关青蒿素的X-衍射晶体结构、药理学、以及青蒿素抗非重症疟和抗重症脑型疟的学术论文里却只有青蒿研究协作组的署名而没有个人的名字 (1979)。该论文阐明了青蒿素是一种带有过氧基团的倍半萜内酯，结构中的过氧基团与青蒿素的抗疟活性有关 (图1)。1985年，美国沃尔特-里德陆军研究所 (Walter Reed Army Institute of Research, WRAIR) 的Klayman从生长于波托马克河 (Potomac River) 河岸的青蒿A. annua中分离出一种与青蒿素相同的化合物。Klayman在研究中发现，植物体中只有极少的天然成份含过氧基团。尽管WRAIR的研究人员对大量的羟基过氧化物进行了测验，但并未发现具有抗疟活性的物质 (Klayman, 1985)。
由广州中医药大学李国桥教授领导的两项临床研究对青蒿素和甲氟喹进行了比较。在此研究中，他们首次建议为了防止疟疾的复发和抗药性疟原虫的产生，应考虑复方药物疗法 (Jiang et al., 1982; Li et al., 1984)。与甲氟喹相比较，青蒿素具有高效、速效的特点，能在数小时内清除寄生虫。但是青蒿素的药效半衰期短，为获得更好的治疗效果，应与另外一种药物组成复方进行用药。接受青蒿素单方治疗的病人一般能很快恢复，但是如果病人过早停药，往往会导致疟疾症状的复发。这种非完全治愈的情形可能引起抗药性疟原虫的产生。李国桥的研究团队也开发出一种用于治疗脑型疟的含青蒿素的栓剂，目前这种栓剂已在非洲地区的临床上使用。栓剂的使用缩短了治疗周期并提高了存活率。 3 1 2 3 下一页 尾页
美国国立卫生研究院过敏与传染病研究所，疟疾与媒介研究室
美国马里兰州 (20852)，罗克维尔市
*通讯联络人： 米勒 路易斯 (Louis H. Miller)
NIAID/NIH/Twinbrook III, 12735 Twinbrook Parkway, Room 3E-32D, Rockville, MD 20852 USA
电子邮件: lmiller@niaid.nih.gov
电话: (301) 496-2183
传真: (301) 402-2201
摘要
今年的拉斯克－狄贝基临床医学研究奖 (Lasker DeBakey Clinical Medical Research Award) 授予了中国科学家屠呦呦，以表彰她在青蒿素 (artemisinin) 的发现及其应用于治疗疟疾方面所做出的杰出贡献。这一医学发展史上的重大发现，每年在全世界, 尤其在发展中国家, 挽救了数以百万计疟疾患者的生命。
在基础生物医学领域，许多重大发现的价值和效益并不在短期内显而易见。但也有少数，它们的诞生对人类健康的改善所起的作用和意义是立竿见影的。由屠呦呦和她的同事们一起研发的抗疟药物青蒿素就是这样的一个例子。从上个世纪90年代末以来，青蒿素作为治疗疟疾的一线药物挽救了无数的生命，其中大部分是生活在全球最贫困地区的儿童。
“523项目”带来的希望
或许不可思议的是，青蒿素的故事原来始于中国***和援越抗美战争时期。当年在越南战争的战场上，由于疟疾的流行，作战双方的士兵纷纷感染疟疾，严重地影响了部队战斗力。抗氯喹的恶性疟原虫 (Plasmodium falciparum) 的出现更成为当时疟疾防治的主要难题，这也促使了作战双方政府在新抗疟药物的研发上的大量投入。美方的努力促成了甲氟喹 (mefloquine) 的发现。数据显示，使用单剂量的甲氟喹就能治愈感染氯喹抗性疟原虫的患者 (Trenholme et al., 1975)。然而，由于当时的北越政府缺乏相应的研究机构和科研条件，他们只能转而求助于中国。
1967年5月23日，在***主席和***总理的指示下，来自全国各地的科研人员聚集北京就疟疾防治药物和抗药性研究工作召开了一个协作会议；一项具有国家机密性质、代号为“523项目”的计划就此启动了。该项目组织了来自~60多个研究机构和单位的500多名研究人员参与 (张剑方等. 2006)。项目短期的目标是要尽快研制出能在战场上有效控制疟疾的药物 (到1969年已确立三种防治方案) ，而它的长远目标是通过筛选合成化合物和中草药药方与民间疗法来研发出新的抗疟药物。
由于“523项目”具有军事机密的性质，项目的研究结果是不允许向外公布的。在“***”时期，发表科学论文也是不可能的。这种种原因导致这项工作当时并不被523项目以外的人所知, 但课题的研究信息与进展还是以报告的形式在研究人员的内部会议上进行了自由地交流。
没有文献,没有出版记录，到底谁才是发现青蒿素的主要贡献者呢？当我们 (Miller与苏) 于2007年着手探究青蒿素研发的历史时，我们对问题的答案还一无所知。 经过深入的调查研究, 我们毫无疑问地得出结论：中国中医科学院北京中药研究所的屠呦呦教授是发现青蒿素的首要贡献者。1969年1月，屠呦呦被任命为北京中药研究所523课题组的组长,领导对传统中医药文献和配方的搜寻与整理。1981年10月，屠呦呦在北京代表523项目首次向到访的世界卫生组织研究人员汇报了青蒿素治疗疟疾的成果 (Tu, 1981)。
从古代药方到现代药物
在调查和收集过程中，屠呦呦和她的课题组成员筛选了2000余个中草药方并整理出了640种抗疟药方集。他们以鼠疟原虫为模型检测了200多种中草药方和380多个中草药提取物。在研究中他们发现青蒿提取物 (一种菊科艾属植物，学名为Artemisia annua L.) 对鼠疟原虫的抑制率可达68%。但是后续的实验结果却显示，青蒿提取物对鼠疟原虫的抑制率只有12-40%。对此屠教授认为，低抑制率可能是由于提取物中有效成份浓度过低的原因造成的。于是他们着手对提取方法进行改进。通过翻阅古代文献，特别是东晋名医葛洪 (公元283-343年) 的著作《肘后备急方》中的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”,她意识到常用煎熬和高温提取的方法可能破坏了青蒿有效成份。不出所料，改用乙醚低温提取后, 研究人员如愿获得了抗疟效果更好的青蒿提取物。
可是，这样得到的青蒿提取物仍具毒性和副作用。针对这个情况,屠教授进一步去除了青蒿提取物中不具抗疟效果的酸性部分但保留了毒性低抗疟力改善的中性部分。在1971年10月进行的鼠疟测试实验中他们发现，这种中性的青蒿提取物 (编号191#) 对鼠疟原虫的抑制率达100%。1972年3月8日在南京召开的523会议上，屠呦呦报告了这一结果。屠教授在会议上提供的一些关键的提炼参数也加速了提纯青蒿晶体的进程。在接下来的几个月里，尽管屠呦呦的研究团队在获得高质量的青蒿晶体上遇到了一些挫折,另外两个团队 (云南药物研究所的罗泽渊和山东省中医药研究所的魏振兴等) 通过使用屠呦呦提供的信息和提取方法,很快就从当地的黄花蒿A. annua L. (译者注：A. annua L是叫黄花蒿或青蒿还有争论) 中提炼出了具有良好的抗鼠疟原虫效果的纯青蒿晶体。在广州中医药大学的李国桥小组主持的临床实验中, 云南药物研究所提取的青蒿素展示了极好的抗疟疗效。
有趣的是，与此相关青蒿素的X-衍射晶体结构、药理学、以及青蒿素抗非重症疟和抗重症脑型疟的学术论文里却只有青蒿研究协作组的署名而没有个人的名字 (1979)。该论文阐明了青蒿素是一种带有过氧基团的倍半萜内酯，结构中的过氧基团与青蒿素的抗疟活性有关 (图1)。1985年，美国沃尔特-里德陆军研究所 (Walter Reed Army Institute of Research, WRAIR) 的Klayman从生长于波托马克河 (Potomac River) 河岸的青蒿A. annua中分离出一种与青蒿素相同的化合物。Klayman在研究中发现，植物体中只有极少的天然成份含过氧基团。尽管WRAIR的研究人员对大量的羟基过氧化物进行了测验，但并未发现具有抗疟活性的物质 (Klayman, 1985)。
由广州中医药大学李国桥教授领导的两项临床研究对青蒿素和甲氟喹进行了比较。在此研究中，他们首次建议为了防止疟疾的复发和抗药性疟原虫的产生，应考虑复方药物疗法 (Jiang et al., 1982; Li et al., 1984)。与甲氟喹相比较，青蒿素具有高效、速效的特点，能在数小时内清除寄生虫。但是青蒿素的药效半衰期短，为获得更好的治疗效果，应与另外一种药物组成复方进行用药。接受青蒿素单方治疗的病人一般能很快恢复，但是如果病人过早停药，往往会导致疟疾症状的复发。这种非完全治愈的情形可能引起抗药性疟原虫的产生。李国桥的研究团队也开发出一种用于治疗脑型疟的含青蒿素的栓剂，目前这种栓剂已在非洲地区的临床上使用。栓剂的使用缩短了治疗周期并提高了存活率。 3 1 2 3 下一页 尾页