感谢日本人挽救了我的生活
我在四十多年的人生中,大部分时候算是比较健康,只在偶尔生病的时候比较痛苦。要说最痛苦的时候,我想应该是小时候得流感住院的时候。高烧、虚弱、全身剧痛,浸透了你的整个世界;流逝的每一秒,都像巨人的大脚,一下一下重重践踏在你的意识上。
好在流感是自限性疾病,熬过病情达到巅峰的几天,慢慢也就好了。现在回想起来,我最为后怕的反倒不是流感可能引发心肌炎之类并发症,而是当时我和家人还啥也不懂,稀里糊涂就接受了医生开的“清开灵”中药注射液。我没有因为药物过敏而死,真是谢天谢地了。
所以我非常感谢医生给我开的胃药“替戈拉生”(tegoprazan)。它就像一位身强力壮的安保人员,进入我的胃中,给这几位国师每人几个大耳刮子,然后拽着腿把他们用力扔了出去——哗,整个世界清静了。因为我缺乏养胃的经验,此后胃病又复发了两次,主要也是靠替戈拉生的救助,才脱离苦海。
替戈拉生片(日本药企RaQualia研发,山东罗欣药业引进中国)
饮水思源,我非常希望告诉大家,现代医学是怎样通过一次次进步,找到替戈拉生这种药的。
众所周知,胃会分泌强酸性的胃液,造成这种强酸性的是盐酸。正常情况下,胃的本体会受到胃黏膜保护,不让胃液腐蚀和消化自身,但如果黏膜出现损害,就会导致胃的本体受到胃液侵蚀,从而引发胃炎。
然而,“胃液含有盐酸”这个今天的基本生理学常识,在科学上确立下来,只有两百多年历史。
事实上,直到17世纪末,瑞士医生让·维里代(Jean Viridet)才通过解剖动物,观察到动物的胃液是酸性。此前不久,英国化学家波义耳(R. Boyle)指出,一些植物(如堇菜)的花色素具有特别的性质,遇酸为红色,遇碱会变成蓝色,因此,把这些花朵榨汁,浸在纸上,做成试纸,就可以用来检验酸碱性。维里代正是利用天芥菜花色素试纸,发现了动物胃液的酸性,这算是技术进步推动科学发展的一个例子。
威廉·蒲劳脱画像
1752年,法国动物学家雷奥米尔(R.-A. Réaumur, 1683–1757)则通过巧妙的方法,从活着的鸟类胃中提取出胃液,然后用酸碱试纸测试,也发现是酸性。不过在这时,仍有一些学者理论先行,怀疑雷奥米尔等人的研究结果。这样到1823年,英国化学家威廉·蒲劳脱(William Prout, 1785–1850)在前人工作的基础上,最终以无可争辩的定量证据表明,包括人在内,脊椎动物的胃液都含有胃酸,其成分是盐酸。
现代医学的进步,往往建立在生理学的发现之上。1910年,克罗地亚医学家德拉古廷·施瓦茨(Dragutin Schwarz, 1868–1917)提出“无酸无溃疡”,把胃溃疡等胃病的肇因归结于胃酸的侵蚀。在此理论指导下,20世纪大部分时期,胃病的治疗主要采用抗酸药。它们是一些简单的无机弱碱化合物(如碳酸钙、氢氧化铝等),通过简单的酸碱中和反应,降低胃液酸度。
但到了20世纪最后25年,胃病用药出现了大突破。60年代,医学界发现,一种叫“组胺”的生物活性物质不仅可以引发过敏反应,还可以刺激胃液分泌。组胺要发挥作用,必须与名为“组胺受体”的蛋白质结合。当时医学上已经有了一类“组胺受体拮抗剂”,可以制止组胺受体被组胺激活,从而有效地治疗组胺介导的过敏反应,今天的感冒药中常见的成分“扑尔敏”(马来酸氯苯那敏),就是其中之一。
史克公司后来与葛兰素公司合并,组建为葛兰素史克(图为公司标志)
然而,这些抗过敏的组胺受体拮抗剂,并不能抑制胃酸分泌。美国制药公司史克(SK&F)的科学家因此猜测,胃壁细胞上的组胺受体(他们称为H2受体),应该与引发过敏反应的组胺受体(H1受体)不是同一类型,所以后者的拮抗剂对前者不起作用。他们因此从1964年起开始了寻找H2受体拮抗剂的工作。
这时候,寻找新药的办法还比较简单粗暴,就是先框定药物分子中真正起作用的结构片段,以此为基础,合成大量结构彼此略有不同的化合物,一个一个去做动物实验。既然现在要开发的是组胺受体拮抗剂,那就先从组胺本身的分子结构出发。就这样,通过8年努力,史克公司陆续找到了几个“踏脚石”化合物,在实验中表现出较强的抑制胃酸能力。每找到一个,科学家们就把其分子结构作为新的改造基础。最终,他们在1971年找到了西咪替丁(cimetidine),这是第一个上市(1977年)的H2受体拮抗剂类型的抑酸药,是此后所有这类以“替丁”结尾的药物的原型。这项研究的领导者之一,英国(苏格兰)药理学家詹姆斯·布莱克(James Black, 1924–2010),后来因为他在药物研发上做出的杰出贡献,获得了1988年的诺贝尔医学奖。
1988年诺贝尔医学奖获得者詹姆斯·布莱克
与史克公司的研发差不多同时,日本药企武田(Takeda)、法国药企施维雅(Servier)和瑞典药企阿斯特拉(Astra)也开展了另一个方向的新型胃药寻找工作。这几家公司的研发方法,一开始与史克公司类似。以阿斯特拉为例:当时,临床上发现一些麻醉剂可以减少胃酸分泌,所以阿斯特拉公司的科研部门赫斯勒(Hässle)公司在1967年决定,以局部麻醉药利多卡因为基础,同样采取“类似化合物合成大法”,通过动物实验寻找有效的抑酸药。可惜,在经过几年研究之后,始终没有取得什么大的突破。
幸运的是,施维雅公司在1971年发现了一种该公司编号为CMN 131的化合物,也有明显的抑酸作用。赫斯勒的科学家当机立断,放弃了最初从利多卡因开始的那条路线,改而从CMN 131开始重新研究,果然很快就取得突破,找到了新的“踏脚石”化合物替莫拉唑(timoprazole),逐步向目标逼近。
阿斯特拉公司后来也与英国的捷利康公司合并,组建为阿斯利康(图为公司标志)
与史克公司不同的是,阿斯特拉的抑酸药研发最后得到了分子生物学新发现的有力协助。1975年,美国科学家发现了胃壁细胞中的氢离子-钾离子ATP酶(一种“质子泵”),确认它在胃酸分泌过程中,执行了分子层面上的最后一步。这个酶就像一台双向的泵机,以ATP为动力,在机体需要分泌胃酸的时候,源源不断地把氢离子从细胞内泵到细胞外(即胃液中),同时把钾离子从细胞外泵到细胞内。于是胃液中的氢离子就越来越多,胃液也就越来越酸。
赫斯勒的科学家在1977年得知这一研究成果之后,便猜测替莫拉唑有可能是胃质子泵的抑制剂。这一猜测很快就被美国的研究团队证实。这便大大加快了药物研发进程,因为研究者在知道药物作用的靶点之后,可以直接用人工培养的细胞做实验,用不着再做费时费力的动物实验了。很快,那个里程碑式的时刻到来了——1978年,奥美拉唑(omeprazole)横空出世,在经过10年药效检验之后,于1988年上市。以它为原型的一系列“拉唑”类质子泵抑制剂,几乎彻底革新了胃病的治疗方法,成为全世界胃病患者的福音。
本文有关质子泵抑制剂类胃药研发史的内容,参考了2014年牛津大学出版社的《重磅炸弹药物》(Blockbuster Drugs)一书
然而,现代医药研发的脚步还在进步。1986年,也就是奥美拉唑上市的两年前,德国汉诺威医学院的拜尔(W. Beil)等人又发现,由德国药企先灵葆雅(Schering-Plough)合成的编号为SCH 28080的化合物,能够以另一种机制抑制胃质子泵的活性,意味着它有可能启发一类抑酸新药的研发。此后,全世界多家药企纷纷开启了相关研究。
这回的研发显得不太顺利,主要原因在于这类化合物往往具有强烈的肝毒性。但另一方面,计算机辅助药物设计(CADD)等新技术,又加快了新药研发的步伐。这样到2005年,韩国药企柳韩洋行(Yuhan)研发的瑞伐拉生(revaprazan,旧译“瑞伐拉赞”)率先在韩国上市,成为“钾离子竞争性酸阻滞剂”这个新门类的原型药。此后,在胃药研发上实力雄厚的日本武田,在2015年推出了类同新药(me-too drug)伏诺拉生(vonoprazan),与“拉唑”类药物相比,展现出了一系列新的优点。
我所吃的替戈拉生,则是由日本药企RaQualia首创的另一种类同新药。RaQualia的前身是美国药企辉瑞公司在日本设立的“中央研究所”。2008年,该研究所以员工收购(EBO)的方式从辉瑞脱离,成立为RaQualia公司。后来,RaQualia授权韩国药企HK inno.N继续开展替戈拉生的研发工作(该药于2019年在韩国首先上市),HK inno.N又将中国境内的独家研发权授予山东的罗欣药业。中国市场上的替戈拉生片,是否可以称为中国自主研发的创新药物?我对法律不熟,对此无法做出判断。但仅就替戈拉生这个分子而言,确凿的事实是,它最初就是日本人研发的。
日本药企RaQualia总部所在地——爱知县名古屋(663Highland@ja.wikipedia, CC BY-SA 4.0)