卒中治疗(4)
——他汀路上血与泪
2018-01-12张和
张和
日本的AKIRA ENDO(图1)发现了第一个他汀类(Statin)药物。
ENDO在1933年生于日本的秋田,在农场长大,从小对真菌感兴趣。1957年在仙台的东北大学农学系毕业,1966年获得生化博士学位。
ENDO在美国的艾伯特爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)进修了两年(1966-1968),研究胆固醇(cholesterol)。后在三共株式会社发酵研究所继续做胆固醇研究。
胆固醇是在1784年被法国医生FRANCOIS POULLETIER在胆结石里发现的,三十年后由法国人MICHEL E CHEVREUL将其命名为胆固醇(Chole希腊语为胆汁,Stereos是晶体)。
胆固醇的分子组成是1888年由奥地利的FRIEDRICH REINITZER揭示的。胆固醇的分子结构复杂,最后由HEINRICH O.WIELAND和ADOLF WINDAUS经过多年研究完整建立(图2),两位研究者也因此分别获得1927和1928年的诺贝尔化学奖。
从1950s起学者们开始合成胆固醇,KONRAD EBLOCH和FEODOR LYNEN贡献最大并获得1964年诺贝尔奖。
1960s后,人们开始了对胆固醇调节的研究。羟甲基戊二酰辅酶A(3-hydroxy-3-methylglutary coenzyme A,HMG-CoA)还原酶受到重视,而抑制这个还原酶成为新的研究方向。
图1 Akira Endo(远藤章)
ENDO从美国回来后,在三共株式会社里可以自己选择课题,他的工作在1971年开始突破,他大胆地推测(或凭空想象)真菌通过抑制胆固醇合成而杀死其他细菌。
图2 胆固醇分子
于是ENDO团队(4个人)在两年中一个一个地筛选了6000多个真菌并找到3个抑制HMGCoA的,第一个是已知的橘霉素(Citrinin),它能抑制HMG-CoA还原酶但毒性太大。
第二个他汀在1973年被发现,是康百汀(Compactin),也是第一个他汀类药物——美伐他汀(Mevastatin)。但是在鼠模型研究中,Compactin没有显示降胆固醇的作用。对绝大多数人来说实验到此结束,但ENDO坚持继续研究Compactin。
ENDO团队又用了二年时间才发现鼠能对Compactin产生增加胆固醇合成的能力,所以不能用鼠来研究胆固醇。ENDO几近绝望时偶然知道有个同事正准备杀掉实验后的母鸡,ENDO要来了母鸡做实验,这次Compactin成功了。后来用狗和猴子来实验也证明Compactin是有效的(看来用老鼠实验药物要警惕)。
因为无法取得三共株式会社对他汀研究的支持,ENDO秘密地与临床医生AKIRA YAMAMOTO在1978年开始临床试验,两人只能夜晚接触而且对患者隐瞒药物的作用(日本那时管理不严),临床试验也成功了。但三共株式会社怀疑高剂量Compactin在狗身上引起肿瘤而停止了进一步研究,并且早在1976年就与 Merck公司达成协议把ENDO所有的实验结果都卖给了Merck。
这件事对ENDO打击很大,ENDO大概因此离开公司去了东京农工大学(Tokyo University of Agriculture and Technology)任副教授。公司对ENDO离开很不满并且不许任何人帮他拿东西送行,后来介绍他汀时对ENDO居然只字未提。
ENDO在东京大学发现了第三个他汀,但是Merck公司也从ENDO的标本中发现了洛伐他汀(Lovastatin),后来证明是同一产品而Merck拥有专利。
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Merck让Lovastatin几次下马后,在ENDO、MICHAEL BROWN和JOSEPH GOLDSTEIN研究结果的不断支持下,终于在1987年正式推入市场。
Lovastatin是第一个进入市场的他汀。因为三共株式会社的反复犹豫,ENDO的“孩子”——Compactin从未上市,后来其衍生物帕伐他汀(Pravastatin)在1989年在其他国家上市。
发现他汀类药物的道路曲折弯转,没有ENDO的坚持不懈,他汀研究会在1970s因在老鼠活体实验的失败而告终。
与ENDO合作的MICHAEL BROWN和JOSEPH GOLDSTEIN在1985年因为研究胆固醇的调节获得诺贝尔医学奖。而ENDO却颗粒未收。
因为ENDO在1979年离开三共株式会社而且他的结果都被卖给了Merck公司,所以ENDO没有因药物在1989年上市而得到任何经济利益(他当时每月两千美元的工资)。
好在他在1986年被升到正教授(相当于科主任),算是对他在学术上的补偿。
1997年退休后,ENDO建立了股份有限公司——Biopharm研究所,任所长兼代表董事。
ENDO的伟大发现发表在FEBS Letters上,杂志的影响因子现在也只有3分,但这个研究的发表改变了世界。ENDO后来获得日本国际奖,被称为美国诺贝尔奖的拉斯克临床医学奖(Lasker-DeBakey Clinical Research Prize)以及2017年的加拿大盖尔德纳奖(Canada Gairdner Awards)等荣誉(图3~4)。
他汀与卒中的关系是在1990s年中后期左右建立的。一开始是在心血管疾病临床试验,1994年的斯堪的纳维亚辛伐他汀生存研究(Scandinavian Simvastatin Survival Study)和1996年的胆固醇和再发事件试验(Cholesterol and Recurrent Events Trial)中发现他汀似乎在心血管疾病人群中有减少卒中发生的作用。
图3 ENDO获得2008年拉斯克临床医学奖(Lasker-DeBakey Clinical Research Prize)
图4 ENDO获得2017年的加拿大盖尔德纳奖(Canada Gairdner Awards)后记者见面会
心血管疾病和卒中都是血管病变,于是有人开始研究他汀的脑保护作用。美国哈佛大学的MICHAEL MOSKOWITZ团队在1998年在Proc Natl Acad Sci USA(PNAS)上报道他汀预治疗能增加脑血流,减少脑梗死,改善卒中小鼠的预后。第一作者是德国的MATTHIAS ENDRES,最后作者是亚裔JAMES LIAO,MOSKOWITZ是通信作者。
在2000年时,MOSKOWITZ团队再次报道他汀慢性治疗对脑血流的作用,文章发表在J Cerebr Blood F Met(JCBFM)上。2001年Stroke杂志上,他们又报道了Mevastatin(Compactin)连续14 d治疗有脑保护作用,减少因为卒中造成的脑梗死。
这些动物试验都提示他汀的脑保护与减少胆固醇无关。机理大概与血管内皮细胞的一氧化氮(nitric oxide)产生和释放有关。
随后大量动物和多数临床试验,检测了各种他汀,包括 Pravastatin、阿托伐他汀(Atorvastatin)、辛伐他汀(Simvastatin)、瑞舒伐他汀(Rosuvastatin)等,发现他汀可以预防卒中的发生,降低严重程度,改善患者预后,减少患者死亡(图5)。
图5 阿托伐他汀在卒中中应用文章
他汀现在成为卒中患者的常用药,与阿司匹林一样,为延长卒中患者的生命做出贡献。
ENDO小时候家里很穷,几乎连上高中的钱也没有,在他决定去考大学时,他的父母拿出55美元来诱惑他说如果他同意不上大学(家里无钱供他大学费用),他可以拿这钱去买一身新衣服。
全世界人民都高兴ENDO没有拿这55块钱而是去上了大学(校长找了点奖学金,但他经常挨饿)。
AKIRA ENDO的汉语名叫远藤章,与ORIE结婚。有3个孩子。
到现在已经有13人因做胆固醇有关的研究而获得诺贝尔奖。
ENDO已经83岁了,还需要每天吃着他汀的诺贝尔奖评审委员会成员们来证明什么呢?