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面對病毒,我們有特效藥嗎?浙大教授為你解答

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發表時間:2020-03-23 09:23

為什么病毒很難對付

當人類不幸被病毒擊中患病時,自然少不了現代醫學的幫助,包括使用各種各樣的藥物。
我想刻意強調一件事:至少在當下,在治理病毒性傳染病的系統工程里,藥物只是其中一個比較不那么重要的角色,遠不能與隔離和疫苗的價值相比。
這可能有點違反你的直覺:有病就要吃藥,吃了藥才能好,這不是天經地義的事情嗎?
但是我必須嚴肅說一句,針對肆虐人類世界的各種病毒,人類至今都沒有發明出多少特效藥。在這次新冠疫情中,可能也不應該抱太大的希望。這是為什么?
其實,與其說人類對病毒沒有什么特效藥,倒不如說人類對大多數疾病都沒有什么特效藥。
對于大多數常見病、慢性病,人類的藥物最多能做到有效地改善癥狀、防止疾病惡化,遠遠談不上能夠“治愈”疾病。降糖藥、降壓藥、抗癌藥,甚至是咳嗽藥和感冒藥,本質上都是這一類。
至今為止人類能拍著胸口說“針對某疾病,找到了特效藥”的,可能有且僅有一次輝煌的勝利——1920年代發現、并在1940年代大規模應用的抗生素,是對付細菌感染的利器,很多在古代讓人類束手無策的疾病,包括傷口細菌感染、產褥熱、肺炎、痢疾等,都能夠被有效地治療。
所以真正的問題其實是,為什么人類別的疾病都搞不定,卻恰好能搞定細菌?
答案很簡單。即便在這一次勝利當中,功勞也不屬于人類——從最早的青霉素和鏈霉素至今,大部分抗生素都不是人類發明的,而是真菌和放線菌,這一類地球生物歷經億萬年進化形成的,目的是幫助它們抵抗細菌的入侵。
到現在,人類能夠通過化學修飾提高抗生素的殺菌效果,能夠改造提高抗生素的生產效率,甚至少數情況下能夠模仿真菌發明全新的抗生素分子。但是說到底,人類只是自然規律的搬運工。
而針對病毒,地球生命還沒有進化出像用抗生素對抗細菌性病原體那樣、藥到病除的神奇工具。
從細菌到人類,地球生物都主要是依靠自身的免疫系統來對抗病毒入侵。也就是說,在很多時候,我們很難從自然界找到比我們人體更強大的對抗病毒的工具。如果一種病毒連咱們人體都抵抗不了,那我們往往就沒有太好的辦法。
那是不是說一旦隔離和疫苗失效,人不幸被病毒感染,就只能聽天由命了呢?
并不是這樣,我們依然可以從兩個方面想辦法:
一方面,支持和幫助人體的免疫系統更好的發揮功能,去攻擊病毒。
另一方面,深入理解病毒的生物學特征,開發出自然界前所未有的抗病毒工具。

動 員 免 疫 系 統

先說第一個方面:支持免疫系統的工作。
一般情況下,人體的免疫系統具備足夠的能力去識別和殺傷病毒;但是如果病毒已經在人體細胞中大規模的存在,考慮到病毒自我復制的超高效率,人體免疫系統可能就會跟不上節奏。
這時候,我們就需要一些手段幫助免疫系統工作。第一個也是最常用的手段,叫作“支持治療”或者“對癥治療”。
聽著好像很高大上,但含義其實很樸素:就是根據患者的疾病癥狀,身體需要什么幫助就提供什么幫助。
比如,要是得了流感去看醫生,醫生肯定會和你說“多喝水,多休息,體溫超過38.5度可以吃退燒藥”。這些其實都是支持治療的措施。
多喝水,保證你身體的體液平衡,也能增加排尿、排出毒素;多休息,可以避免過度疲勞,免疫機能的恢復也需要足夠的睡眠;吃退燒藥,是防止體溫過度升高,對身體各個器官造成不可逆的傷害。
所有這些措施都不是為了直接殺傷流感病毒、治療疾病,而是讓你好好地活著,更好的動員免疫系統來對抗病毒。一般而言,在一周之內,你的免疫系統就足以徹底清除體內的流感病毒了。
對于很多比較輕微的病毒傳染病,醫生們主要的工作就是開展支持治療。在這次新冠疫情中,因為大部分患者癥狀輕微,所以支持治療也是首選的方案。對于病情更重的一部分患者來說,用呼吸機幫助他們呼吸,用輸液的方式補充體液和營養,也仍然是很有效的辦法。
除了支持治療之外,第二個手段就是直接刺激人體免疫系統的功能。
比如說在治療病毒感染時,常用的一類叫作”干擾素“的藥物。請注意,干擾素其實是人體細胞自身產生的對抗病毒的武器。在被病毒入侵之后,人體就會產生和釋放干擾素這種蛋白質分子。
尚未被入侵的細胞接收到干擾素信號之后,會啟動一系列的生物學過程,阻止病毒的入侵;而已經被病毒入侵的細胞在接收到干擾素信號之后,會啟動自殺程序,和病毒同歸于盡。
此外,干擾素還能喚醒人體免疫系統,讓它更好地識別和殺傷病毒。
于是,很多病毒就針鋒相對的進化出了,能夠逃脫甚至是直接對抗干擾素的方法。這樣一來,人體中能夠發揮作用的干擾素相對來說就不夠了。這時候,通過注射人工制造的干擾素分子,就能夠有效地刺激人體的防御系統的功能,更好地殺傷病毒。
舉個例子,在慢性乙肝的治療當中,注射干擾素就是很常用的方法。在新冠肺炎的治療中,也有醫生嘗試使用干擾素療法。

開 發 抗 病 毒 藥 物

在很多時候,上面兩個方法能夠幫助人類很好的應對病毒。但是在另外一些時候,由于病毒太過于狡猾或者猛烈,或者人體免疫機能比較虛弱,病毒感染就可能會導致嚴重甚至是致命的疾病。

這個時候,我們已經窮盡了人體自身的潛力,只能求助于現代科學,讓科學規律幫助我們發明前所未有的抗病毒方法。至于怎么做,仍然要從病毒的生物學特征入手。
病毒是一類非常特立獨行的生命,它們的結構、遺傳物質、生活方式都和其他所有地球生命截然不同。這種不同,就為人類開發對抗病毒的藥物提供了入手點。
具體怎么做呢?
先帶你了解一下病毒的整個生命歷程:簡單來說,主要有“進入宿主細胞”、“自我復制”、“離開宿主細胞”三個步驟。
如果我們能夠阻止其中任何一個步驟的發生,那么病毒瘋狂繁殖和傳播就能被干擾了。至今,人類也確實開發出了針對所有這三個步驟的藥物。
先說“進入宿主細胞”這個步驟。
比如,艾滋病毒進入人體細胞,就是病毒表面一個像圖釘一樣的蛋白質復合體,能夠結合人體免疫細胞表面的蛋白質,從而啟動入侵過程。
我們可以設想,如果能夠設計一種藥物,恰好插在病毒蛋白質和人體細胞蛋白質之間,阻止它們結合,應該就能夠治療艾滋病。2003年上市的艾滋病藥物恩夫韋地,就是一個很好的例子。
接下來是“自我復制”這個步驟。
進入宿主細胞后,病毒會利用宿主細胞現成的資源和工具,幫助病毒復制遺傳物質,制造各種蛋白質外殼,最終完成病毒顆粒的裝配。于是,自我復制過程中的每個細微步驟,也都可以指導相應藥物的開發。
比如,埃博拉病毒的遺傳物質是RNA分子,在進入人體細胞之后,需要以自身為模板,制造更多的RNA分子供后代使用。而完成這個過程的,是病毒自身攜帶的一個叫做RdRp的RNA聚合酶。
那么,如果一個藥物能夠有效抑制這個聚合酶分子,也許就可以阻止病毒的自我復制,治療埃博拉感染。美國Gilead公司開發的藥物瑞德西韋就是這樣的。
而且很有趣的是,這種藥物在治療埃博拉感染方面效果似乎一般,但是卻有可能用來治療新冠肺炎。因為和埃博拉病毒類似,新冠病毒的自我復制也需要自己攜帶的RdRp。
因為病毒自我復制的環節步驟很多,相應的也給人類開發藥物提供了很多合適的機會。目前被廣泛使用的艾滋病藥物、乙肝藥物,很多都屬于這一類。
最后再來看看“離開宿主細胞”這個步驟。
這方面最典型的例子,就是我們討論過的流感病毒了。我們說過,流感病毒顆粒離開宿主細胞的時候,需要它表面的神經氨酸酶蛋白(NA)來協助。
具體來說,神經氨酸酶蛋白能夠切斷流感病毒顆粒和人體細胞膜表面最后的連接,讓它們可以自由擴散到其他地方。因此,如果一個藥物能夠干擾神經氨酸酶蛋白發揮功能,當然就有可能阻止流感的發作。
一個你可能很熟悉的例子就是流感藥物奧司他韋,也就是我們平時說的達菲。
至今為止,針對病毒入侵人體細胞的這些具體步驟,人類開發出了幾十種藥物。有些只能用于某個特定病毒,有些則具備一定程度的廣譜性,畢竟不少病毒的感染過程其實挺類似的。

抗 病 毒 藥 物 的 效 果

好,你明白了抗病毒藥物的原理,那它們效果如何呢?
如果只考慮本身的療效,那相當值得贊許;但如果對標抗生素,距離成功還非常遙遠。
絕大多數的抗病毒藥物確實能部分的延緩病毒的感染過程,減輕疾病癥狀,但是做不到徹底消滅病毒,治愈疾病。被很多人看成流感特效藥的達菲,其實僅僅只能把流感的整個病程縮短一天多一點,作用聊勝于無而已。
因此,抗病毒藥物的開發當然非常重要,也對很多人的生命和健康意義重大,但是從防控疾病流行的角度說,它的價值至少在今天,仍然遠比不上隔離和疫苗。
為病毒傳染病找到它們的“抗生素”,仍然是人類一項任重道遠的任務。

但是,這條路當然值得堅持走下去。如果我們獲得對病毒越來越多的認識,開發出越來越多的藥物,當然就有更多的機會實現對病毒的全面圍剿。



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