大村智、坎貝爾與阿維菌素

張田勘

近日，2015年諾貝爾生理學或醫學獎的一半頒給了中國女科學家屠呦呦的抗瘧新藥青蒿素，這是讓所有中國人振奮的話題;而另一半頒給了威廉·C·坎貝爾和大村智，他們發現了對抗線蟲病的阿維菌素，這又是引起農業人廣泛關注的話題。

大村智既是日本的一名微生物學家，又是一位天然產物的分離專家。他的研究重點聚焦于土壤里的鏈霉菌上。鏈霉菌能產生大量具有抗菌活性的物質，在這個領域以往的研究中，科學家們已經取得了一些豐碩的成果。例如1943年美國的S.A.瓦克斯曼（Selman Waksman）從灰鏈霉菌的培養液中提取出一種抗生素，稱為鏈霉素，具有抗結核桿菌的特效作用，由此開創了結核病治療的新紀元。結核桿菌肆虐人類生命幾千年的歷史得以遏制，因此瓦克斯曼獲得1952年的諾貝爾生理學或醫學獎。

大村智采用高超的技術開發了大規模培養和制造細菌的獨特方法。具體做法是：從日本東京郊外的一家高爾夫球俱樂部的土壤樣本中分離出新鏈霉菌菌株，然后在實驗室中進行培養并獲得成功。再后來，他從數以千萬計的細菌培養物中，挑選出了最有希望抑制其他有害微生物的50種細菌，并深入分析它們在抗御有害微生物方面的活性。

坎貝爾是一名研究寄生蟲的專家，目前在美國工作。坎貝爾獲得了大村智的鏈霉菌培養體并研究了它的功能。在進行深入研究中，坎貝爾發現了從菌株中提取的一種成分對動物體內的寄生蟲有顯著的療效。這種生物活性物質經提取純化后被命名為阿維菌素。

阿維菌素是一類具有殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的十六元大環內酯化合物，由鏈霉菌中的阿維鏈霉菌發酵產生。坎貝爾于1957～1990年在美國默沙東公司工作。正是在該公司工作時，坎貝爾研發出了阿維菌素。

后來，德國默克實驗室藥物化學部的研究人員把阿維菌素家族的一員——阿維菌素-B1的一個不飽和碳碳雙鍵，通過氫化還原，產生了一個擁有阿維菌素家族不同成員優點的新藥物，即伊維菌素。后者不但化學穩定性很好，而且生物利用度也高。

伊維菌素首先用于畜牧業。伊維菌素抗寄生蟲的效力非常強大。每千克體重0.001毫克的口服劑量足以殺死狗的幼年心臟蠕蟲。每月一次使用幾微克就可以有效地防止心臟蠕蟲對狗的侵害。對于牛食道口線蟲和牛肺蠕蟲，每千克體重0.05毫克的口服劑量也很有效。但治療其他動物寄生蟲病的口服藥物用量都在每千克體重40毫克以上。

后來的使用發現，伊維菌素是一種廣譜的抗寄生蟲病藥物，能有效地殺死各種線蠕蟲、跳蚤、虱子等寄生蟲，因此，臨床醫生開始試驗把伊維菌素用于治療人的寄生蟲病。人體治療試驗發現，伊維菌素能很好地殺死多種寄生蟲幼蟲，其中就包括導致盤尾絲蟲病和淋巴絲蟲病的寄生蟲。

美國默沙東醫藥公司在非洲塞內加爾、馬里、加納、利比里亞、乍得等國的試驗發現，伊維菌素對于盤尾絲蟲蚴的殺傷力很強，按每千克體重150微克的劑量，患者一年口服一次足以殺滅體內所有的盤尾絲蟲蚴。因此，伊維菌素對于治療非洲的盤尾絲蟲病（河盲癥）具有舉足輕重的作用。但是，由于盤尾絲蟲引起的角膜炎癥對視力的破壞是永久性的，即便伊維菌素能殺死患者體內的盤尾絲蟲，也不會讓晚期患者恢復視力。所以，使用伊維菌素可以使早期的病人免于失明的痛苦，但不能使已經失明的晚期病人恢復視力。不過，伊維菌素還可以解除患者的皮下瘙癢。

淋巴絲蟲病由班氏、馬來和帝汶絲蟲等引起，臨床癥狀主要是急性期的淋巴管炎與淋巴結炎，以及慢性期的淋巴管阻塞及其產生的一系列癥狀。也有不出現明顯癥狀而僅在血液內有微絲蚴者，即所謂絲蟲感染。

過去和現在都有多種藥物可以治療淋巴絲蟲病，如乙胺嗪即枸櫞酸乙胺嗪（海群生）、呋喃嘧酮等，伊維菌素的發現使人們意識到該藥也可以治療淋巴絲蟲病，特別是伊維菌素能有效清除班氏微絲蚴，單劑或連用2天口服，短期內清除班氏微絲蚴的效果比乙胺嗪好，但長期的持續效果各有不同。其對馬來微絲蚴作用較差。

大村智和坎貝爾的研究，使得人們發現了對寄生蟲病有很好療效的新型藥物阿維菌素和阿維菌素衍生的伊維菌素，后者對動物和人體內的許多寄生蟲都有很好的治療作用。而且，根據世界衛生組織的預測，伊維菌素在非洲的無償使用有望在2020年前后讓河盲癥在全球絕跡。如果真如此，則這可能是人類戰勝天花、脊髓灰質炎（小兒麻痹癥）之后，人類醫藥史上的又一個偉大成就。