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面对病毒,我们有特效药吗?浙大教授为你解答

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发表时间:2020-03-23 09:23

为什么病毒很难对付

当人类不幸被病毒击中患病时,自然少不了现代医学的帮助,包括使用各种各样的药物。
我想刻意强调一件事:至少在当下,在治理病毒性传染病的系统工程里,药物只是其中一个比较不那么重要的角色,远不能与隔离和疫苗的价值相比。
这可能有点违反你的直觉:有病就要吃药,吃了药才能好,这不是天经地义的事情吗?
但是我必须严肃说一句,针对肆虐人类世界的各种病毒,人类至今都没有发明出多少特效药。在这次新冠疫情中,可能也不应该抱太大的希望。这是为什么?
其实,与其说人类对病毒没有什么特效药,倒不如说人类对大多数疾病都没有什么特效药。
对于大多数常见病、慢性病,人类的药物最多能做到有效地改善症状、防止疾病恶化,远远谈不上能够“治愈”疾病。降糖药、降压药、抗癌药,甚至是咳嗽药和感冒药,本质上都是这一类。
至今为止人类能拍着胸口说“针对某疾病,找到了特效药”的,可能有且仅有一次辉煌的胜利——1920年代发现、并在1940年代大规模应用的抗生素,是对付细菌感染的利器,很多在古代让人类束手无策的疾病,包括伤口细菌感染、产褥热、肺炎、痢疾等,都能够被有效地治疗。
所以真正的问题其实是,为什么人类别的疾病都搞不定,却恰好能搞定细菌?
答案很简单。即便在这一次胜利当中,功劳也不属于人类——从最早的青霉素和链霉素至今,大部分抗生素都不是人类发明的,而是真菌和放线菌,这一类地球生物历经亿万年进化形成的,目的是帮助它们抵抗细菌的入侵。
到现在,人类能够通过化学修饰提高抗生素的杀菌效果,能够改造提高抗生素的生产效率,甚至少数情况下能够模仿真菌发明全新的抗生素分子。但是说到底,人类只是自然规律的搬运工。
而针对病毒,地球生命还没有进化出像用抗生素对抗细菌性病原体那样、药到病除的神奇工具。
从细菌到人类,地球生物都主要是依靠自身的免疫系统来对抗病毒入侵。也就是说,在很多时候,我们很难从自然界找到比我们人体更强大的对抗病毒的工具。如果一种病毒连咱们人体都抵抗不了,那我们往往就没有太好的办法。
那是不是说一旦隔离和疫苗失效,人不幸被病毒感染,就只能听天由命了呢?
并不是这样,我们依然可以从两个方面想办法:
一方面,支持和帮助人体的免疫系统更好的发挥功能,去攻击病毒。
另一方面,深入理解病毒的生物学特征,开发出自然界前所未有的抗病毒工具。

动 员 免 疫 系 统

先说第一个方面:支持免疫系统的工作。
一般情况下,人体的免疫系统具备足够的能力去识别和杀伤病毒;但是如果病毒已经在人体细胞中大规模的存在,考虑到病毒自我复制的超高效率,人体免疫系统可能就会跟不上节奏。
这时候,我们就需要一些手段帮助免疫系统工作。第一个也是最常用的手段,叫作“支持治疗”或者“对症治疗”。
听着好像很高大上,但含义其实很朴素:就是根据患者的疾病症状,身体需要什么帮助就提供什么帮助。
比如,要是得了流感去看医生,医生肯定会和你说“多喝水,多休息,体温超过38.5度可以吃退烧药”。这些其实都是支持治疗的措施。
多喝水,保证你身体的体液平衡,也能增加排尿、排出毒素;多休息,可以避免过度疲劳,免疫机能的恢复也需要足够的睡眠;吃退烧药,是防止体温过度升高,对身体各个器官造成不可逆的伤害。
所有这些措施都不是为了直接杀伤流感病毒、治疗疾病,而是让你好好地活着,更好的动员免疫系统来对抗病毒。一般而言,在一周之内,你的免疫系统就足以彻底清除体内的流感病毒了。
对于很多比较轻微的病毒传染病,医生们主要的工作就是开展支持治疗。在这次新冠疫情中,因为大部分患者症状轻微,所以支持治疗也是首选的方案。对于病情更重的一部分患者来说,用呼吸机帮助他们呼吸,用输液的方式补充体液和营养,也仍然是很有效的办法。
除了支持治疗之外,第二个手段就是直接刺激人体免疫系统的功能。
比如说在治疗病毒感染时,常用的一类叫作”干扰素“的药物。请注意,干扰素其实是人体细胞自身产生的对抗病毒的武器。在被病毒入侵之后,人体就会产生和释放干扰素这种蛋白质分子。
尚未被入侵的细胞接收到干扰素信号之后,会启动一系列的生物学过程,阻止病毒的入侵;而已经被病毒入侵的细胞在接收到干扰素信号之后,会启动自杀程序,和病毒同归于尽。
此外,干扰素还能唤醒人体免疫系统,让它更好地识别和杀伤病毒。
于是,很多病毒就针锋相对的进化出了,能够逃脱甚至是直接对抗干扰素的方法。这样一来,人体中能够发挥作用的干扰素相对来说就不够了。这时候,通过注射人工制造的干扰素分子,就能够有效地刺激人体的防御系统的功能,更好地杀伤病毒。
举个例子,在慢性乙肝的治疗当中,注射干扰素就是很常用的方法。在新冠肺炎的治疗中,也有医生尝试使用干扰素疗法。

开 发 抗 病 毒 药 物

在很多时候,上面两个方法能够帮助人类很好的应对病毒。但是在另外一些时候,由于病毒太过于狡猾或者猛烈,或者人体免疫机能比较虚弱,病毒感染就可能会导致严重甚至是致命的疾病。

这个时候,我们已经穷尽了人体自身的潜力,只能求助于现代科学,让科学规律帮助我们发明前所未有的抗病毒方法。至于怎么做,仍然要从病毒的生物学特征入手。
病毒是一类非常特立独行的生命,它们的结构、遗传物质、生活方式都和其他所有地球生命截然不同。这种不同,就为人类开发对抗病毒的药物提供了入手点。
具体怎么做呢?
先带你了解一下病毒的整个生命历程:简单来说,主要有“进入宿主细胞”、“自我复制”、“离开宿主细胞”三个步骤。
如果我们能够阻止其中任何一个步骤的发生,那么病毒疯狂繁殖和传播就能被干扰了。至今,人类也确实开发出了针对所有这三个步骤的药物。
先说“进入宿主细胞”这个步骤。
比如,艾滋病毒进入人体细胞,就是病毒表面一个像图钉一样的蛋白质复合体,能够结合人体免疫细胞表面的蛋白质,从而启动入侵过程。
我们可以设想,如果能够设计一种药物,恰好插在病毒蛋白质和人体细胞蛋白质之间,阻止它们结合,应该就能够治疗艾滋病。2003年上市的艾滋病药物恩夫韦地,就是一个很好的例子。
接下来是“自我复制”这个步骤。
进入宿主细胞后,病毒会利用宿主细胞现成的资源和工具,帮助病毒复制遗传物质,制造各种蛋白质外壳,最终完成病毒颗粒的装配。于是,自我复制过程中的每个细微步骤,也都可以指导相应药物的开发。
比如,埃博拉病毒的遗传物质是RNA分子,在进入人体细胞之后,需要以自身为模板,制造更多的RNA分子供后代使用。而完成这个过程的,是病毒自身携带的一个叫做RdRp的RNA聚合酶。
那么,如果一个药物能够有效抑制这个聚合酶分子,也许就可以阻止病毒的自我复制,治疗埃博拉感染。美国Gilead公司开发的药物瑞德西韦就是这样的。
而且很有趣的是,这种药物在治疗埃博拉感染方面效果似乎一般,但是却有可能用来治疗新冠肺炎。因为和埃博拉病毒类似,新冠病毒的自我复制也需要自己携带的RdRp。
因为病毒自我复制的环节步骤很多,相应的也给人类开发药物提供了很多合适的机会。目前被广泛使用的艾滋病药物、乙肝药物,很多都属于这一类。
最后再来看看“离开宿主细胞”这个步骤。
这方面最典型的例子,就是我们讨论过的流感病毒了。我们说过,流感病毒颗粒离开宿主细胞的时候,需要它表面的神经氨酸酶蛋白(NA)来协助。
具体来说,神经氨酸酶蛋白能够切断流感病毒颗粒和人体细胞膜表面最后的连接,让它们可以自由扩散到其他地方。因此,如果一个药物能够干扰神经氨酸酶蛋白发挥功能,当然就有可能阻止流感的发作。
一个你可能很熟悉的例子就是流感药物奥司他韦,也就是我们平时说的达菲。
至今为止,针对病毒入侵人体细胞的这些具体步骤,人类开发出了几十种药物。有些只能用于某个特定病毒,有些则具备一定程度的广谱性,毕竟不少病毒的感染过程其实挺类似的。

抗 病 毒 药 物 的 效 果

好,你明白了抗病毒药物的原理,那它们效果如何呢?
如果只考虑本身的疗效,那相当值得赞许;但如果对标抗生素,距离成功还非常遥远。
绝大多数的抗病毒药物确实能部分的延缓病毒的感染过程,减轻疾病症状,但是做不到彻底消灭病毒,治愈疾病。被很多人看成流感特效药的达菲,其实仅仅只能把流感的整个病程缩短一天多一点,作用聊胜于无而已。
因此,抗病毒药物的开发当然非常重要,也对很多人的生命和健康意义重大,但是从防控疾病流行的角度说,它的价值至少在今天,仍然远比不上隔离和疫苗。
为病毒传染病找到它们的“抗生素”,仍然是人类一项任重道远的任务。

但是,这条路当然值得坚持走下去。如果我们获得对病毒越来越多的认识,开发出越来越多的药物,当然就有更多的机会实现对病毒的全面围剿。



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