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- 医生列举抗生素10大“罪状”:增加患癌症风险
- 来源:中国新闻周刊 发布日期:2009年04月01日 16:49
- 人类寿命的增加,约有10岁得益于抗生素的广泛使用;今天抗生素的开发已近枯竭,而已经严重依赖于抗生素的人类,比任何时候都更迫切地需要新型抗生素。
1941年2月,伦敦拉德克利夫医院。48岁的警察艾伯特•亚历山大因伤口化脓感染,正濒临死亡边缘。
亚历山大是因为刮脸不慎划破皮肤,引发细菌感染的。在那个年代,由于缺乏特效药,感染就意味着死亡。尽管医院使用了当时最好的抗菌药——磺胺,但亚历山大的病情仍不断恶化。无奈之下,医生摘除了他的一个眼球引流脓肿,希望能控制病情,结果反而是肺部也开始出现感染。
看着病菌一步一步吞噬亚历山大的肌体,无计可施的医生决定,用牛津大学病理学系刚刚送来的一种仍在实验中的药物试一试。这是一种看上去有点像玉米淀粉的黄色粉末,溶解后,每隔3小时给感染者注射一次。
几次注射后,奇迹出现了——亚历山大的炎症开始减退,体温也恢复了正常,他甚至可以坐起来进食。
但一茶匙的药很快就用完了,亚历山大的病情再次恶化。由于仍处于实验阶段,牛津大学也没有更多的药物。为了能继续治疗,医生甚至把亚历山大的尿液收集起来,从中提取残留的药物,以挽救他的生命。
亚历山大终究没有逃脱病菌的魔爪,不久就离开了人世。但这种神奇的黄色粉末却给医生们留下了深刻的印象——它是一种杀灭细菌的强有力的武器。
这种新药就是青霉素。
艰难的无抗生素时代
远在公元前1550年的古埃及,就有医生用猪油调蜂蜜来敷贴,然后用麻布包扎因外伤感染而发炎红肿的暑疖、疔疮和无名肿毒。最近,有人对古埃及人发明的这个方法进行了药理学考据,证实了它的有效性和安全性。其机理来自两个方面。一是蜂蜜具有困住细菌并从细菌身体中吸收水分,最后导致细菌因干渴而死的作用;二是蜂蜜中含有一种抑菌霉,具有抑制细菌繁殖甚至消灭细菌的功能。但是,古埃及人只是这么做,并不知道这么做的医学意义在于抑菌。
得出许多疾病是由于微生物感染而引起的这个认识,是微生物学的奠基人巴斯德的功劳。可以感染人体引起人类疾病的微生物有五类:细菌(如大肠杆菌)、病毒(如冠状病毒)、真菌(如扁平苔藓)、原生生物(如疟原虫)、蠕虫(沙虫)。其中,能够被抗生素有效杀灭的是细菌。
著名的美国科学史家乔治•萨顿在他的《科学史导论》中发表评论说:“战争是外科之母。”战争需要外科,可是外科的安全又由什么来保证呢?
19世纪60年代,一位名叫辛普森的外科及妇产科医生发出感慨说:“躺在任何一家医院手术台上的病人,都要比滑铁卢战场上的士兵具有更多的死亡机会。”中国古代典籍《汉书•外戚传》有“妇人免乳大故,十死一生”的说法。到了公元5世纪,还有描述妇女生产时“下地坐草,法如就死也”(陈延之《小品方》)的恐怖记载。可见,当时,因为外科手术和生产而引起的死亡率是何等的高。
值得指出的是,因为外科和生产而引起的死亡,都是在外科手术或生产之后发生的。在19世纪60年代,外科手术之后的死亡率在40%~60%之间。可见,外科要成功、妇女生产孩子以后还要平安,须待医学科学取得新的进步。
1867年英格兰外科医生李斯特首创石炭酸(化学名为“苯酚”)消毒法,改变了手术前景,使原来手术后感染的死亡率由60%下降到了15%。如果先在妇女生产的房间喷洒石炭酸,也可以大大提高妇女生产以后的存活率。
但是,石炭酸消毒法有一个缺点,它只能进行表面消毒,不能进行体内深层次的“杀毒”(灭菌)。梅毒感染曾经是一种流行性的性病,对于这种深层次的细菌感染,用石炭酸进行表面消毒是无效的。巴斯德学说指出的细菌感染,绝大部分属于细菌进入人体深层次以后出现的感染。
伟大的发明
如何才能在人体内杀灭这些细菌,同时又做到对人体无害呢?
1910年,德国医生埃尔利希在经历605个化合物配方实验的失败以后,在第606个配方实验中取得了成功,它就是现在还在用的阿斯凡纳明,代号“埃尔利希606”。它既能杀死侵入人体内的梅毒细菌,又不伤害宿主。这个药物的问世,开创了化学药物疗法的新纪元。1940年,埃尔利希的这个伟大发明被搬上银幕,片名叫“埃尔利希医生的魔弹”。以后的抗生素(不属于化学药物疗法)都是按照“埃尔利希魔弹”已经达到的安全性目标来开发的。
1932年,德国化学工业巨头克拉尔合成了一种鲜艳的橙色染料。同年,细菌学家兼药物学家多马克尝试着用这种染料来杀灭链球菌,首先在老鼠身上实验成功,同样能够满足“埃尔利希魔弹”那样的要求。就在这个时候,多马克6岁的女儿被刺绣针扎了一下,发生了链球菌感染并扩散到了淋巴结,引起了严重的败血症。当时的医生主张截肢,甚至说,即使截肢也不能保证保全性命。多马克冒险给女儿注射了这种药,取得了成功。这就是可以使生产妇女免受产褥期败血症威胁的百浪多息。它的问世,标志着抗生素时代的开始。多马克因此获得了1939年的诺贝尔奖。
接下来最著名的就是青霉素。它开始于英国科学家弗莱明在1922年的一个伟大发现。在这一年,弗莱明从人体鼻腔分泌物中观察到一种酶,即“溶菌酶”,具有抵抗微生物的能力。一种微生物能够抑制另一种微生物生长的这种现象,微生物学中就叫做“抗生现象”。6年以后的1928年,弗莱明又发现一种抗生现象,那就是青霉素的抗生作用。次年,他发表了题为《论青霉菌培养物的抗菌作用》的论文,这一年被视为“抗生素元年”。
但是,青霉素极不稳定,提纯很困难。直到1941年,一个受希特勒排挤的犹太裔德国人钱恩(这位科学家与爱因斯坦有着相似的命运,居然连长相也与爱因斯坦相似),逃离德国到了英国,与来自澳大利亚、在牛津大学做访问学者的弗洛里合作,成功分离出了青霉素。可是,虽然分离成功,英国却没有能力支持生产这种药品。
1944年,在美国洛克菲勒基金会提供5000美元的资助下,青霉素终于首次在美国生产出来了。很快,它被投入第二次世界大战的战地救护,拯救了许多濒临死亡的盟军将士的生命。就连患了肺炎的英国首相丘吉尔,也是靠它才得以恢复健康。
青霉素的成功轰动了全世界,人们把它同原子弹、雷达并列为二次大战中的三大发明。不同的是,原子弹和雷达是用于战争,而青霉素则是用于挽救生命。1945年,弗莱明、弗洛里和钱恩,因发明青霉素而共同分获了诺贝尔医学或生理学奖。
“淘菌时代”
青霉素进入临床后,虽然治愈了多种细菌性传染病,但对结核病却束手无策。
在20世纪40年代以前,结核病被称为“白死病”。人们把它与中世纪的“黑死病”(鼠疫)相提并论,因为在19世纪的欧洲,它是引起死亡最多的一种疾病。在很多文学作品中,结核病患者苍白的脸色和带血的手绢,甚至成为那个时期人物的典型特征。
青霉素成功后,人们迫切地期待能再找到一种同样强大的抗菌药,帮助人类战胜结核病。完成这一使命的是土壤微生物学家瓦瑟曼。
瓦瑟曼出生于乌克兰,1913年移民到美国,在加利福尼亚大学获得生物化学博士。他对土壤中一类叫放线菌的微生物非常感兴趣。
放线菌产生抗生素的能力很强,据说1932年瓦瑟曼就曾观察到这一现象,但他当时并没有在意。直到1939年,瓦瑟曼注意到医学界正大力寻找各种抗菌药,才改变研究方向,集中力量从放线菌中探索杀灭细菌的物质。
瓦瑟曼抛弃了传统的靠碰巧来分离抗生素的方法,开始通过筛选成千上万的微生物来有意识、有目的地寻找抗生素。
从1939年到1943年,瓦瑟曼从土壤中共分离出1万株放线菌,发现其中有10株能够产生对病原细菌有抑制作用的抗生素。然而,由于大部分放线菌毒性太大而无法应用于临床。
转机出现在1943年。这一年,瓦瑟曼终于分离出一株灰色的放线菌,它产生的抗生素不仅能杀死结核杆菌,对人体也没有毒性。瓦瑟曼把这种抗生素命名为链霉素,并发表了研究报告。
这一发现,很快就被默克公司获悉了。在这家美国最大的制药企业支持下,1947年初链霉素就投入了市场。
链霉素虽然不是第一个问世的抗生素,但引起的轰动一点不亚于青霉素——因为它征服的是“白死病”。链霉素的发明使得美国1904年以前10万肺结核患者死亡188人的比率下降到1953年每10万患者死亡4人。1952年,瓦克斯曼因发明链霉素而获得诺贝尔医学或生理学奖。
瓦瑟曼的成功不仅挽救了许多结核病患者的生命,更重要的是,为其他科学家指明了寻找抗生素的方向——土壤放线菌。迄今为止,大多数临床应用的抗生素都来源于这类微生物。
此后,开发抗菌药的微生物学家纷纷来到污水沟旁、垃圾堆上、沃野之中“淘金”——采集样本、筛选菌种,揭开了大规模筛选抗生素的时代。
金霉素(1947)、氯霉素(1948)、土霉素(1950)、制霉菌素(1950)、红霉素(1952)、卡那霉素(1958)等都是在这期间发现的。这一时期,抗生素研究也进入了有目的、有计划、系统化的阶段,还建立了大规模的抗菌素制药工业。
从1910年埃尔利希发明阿斯凡纳明算起,到2005年,抗生素家族成员已经增加到133个,它们都为人类征服疾病做出了巨大的贡献。统计资料显示,今天人类的寿命较上世纪初增加了近20岁之多,其中约有10岁得益于抗生素的广泛使用。
抗生素枯竭?
进入20世纪60年代后,人们从自然界中寻找新的抗生素的速度明显放慢,取而代之的是半合成抗生素的出现。1958年,希恩合成了6-氨基青霉烷酸,开辟了生产半合成青霉素的道路。
20世纪50年代至70年代,是抗生素开发的黄金时期。新上市的抗生素逐年增多,1971年至1975年达到顶峰,5年间共有52种新抗生素问世。但从上世纪80年代开始,每年新上市的抗生素逐年递减。1996年至2000年的5年中,只开发出6种新抗生素。进入新世纪后,这一趋势变得更加明显。2003年全球仅一个新产品——达托霉素上市,而2004年竟是空白。
造成这种局面的一个原因是,现在抗生素的开发正变得越来越难。在过去的80年里,科学家已经发现了20多类抗生素,几乎把所有能够找到的微生物都翻了个遍。
另一个原因则是,新抗生素的开发速度远远跟不上细菌耐药发生的步伐,导致研制的利润大不如前,制药公司缺乏热情。在最初上市的20年,青霉素的疗效无与伦比,给当时的制药公司带来了大量的利润。但今天一种新型抗生素问世,甚至不到几个月,就会出现耐药细菌。
2000年,辉瑞公司的利奈唑烷获准上市,曾在医学界引起轰动。因为它是世界第一个人工合成的恶唑烷酮类抗生素,被寄予厚望。但仅仅不到1年,就出现了肠球菌对利奈唑烷耐药的报道,迫使人们不得不寻找新的抗生素来替代其进行治疗,而一个新抗生素从研发到上市至少需10年,投资10亿美元左右。
如今,一些大型制药公司纷纷把研发重点,转向利润更丰厚的抗癌药物和艾滋病药物上,并不热衷开发新型抗生素——与此同时,已经严重依赖于抗生素的人类,现在比任何时候都更迫切地需要新型抗生素。
非议
根据美国疾病控制中心提供的数据,美国国内2008年发生的因使用抗生素而送往急救的人数达142505人,占美国全国全部急救人数的19%。其中,78%属于抗生素过敏。但是,没有报道因使用抗生素而死亡的病例。
据印度新德里的MeDiCaLGeeK公司主办的《V版》网2008年8月发表的英文稿《认识抗生素的副作用》,印度也有超过7%的患者因药物反应需要急救。其中,16%属于使用抗生素引起的药物反应。这个数字比美国低,但情形依然是严重的。根据印度的报道,抗生素引起的药物反应主要有五个方面的表现:过敏、心律失常、内分泌紊乱、药物干扰和皮肤出现红疹。其反应类型可以分为四种:一是直接的过敏反应;二是细胞毒素反应;三是迟滞机体免疫反应;四是间接细胞反应。
美国的劳伦斯•威尔森医生2008年10月发表网络文章为抗生素列举了10大“罪状”:
1.增加患癌症的风险。
2.过敏反应。
3.解构肠内有益菌丛,破坏肠内“生态”。
4.增加微生物的耐药性。
5.迟滞免疫功能。
6.假丝酵母菌(如念珠菌)过分增多并引起对肠子更有害的感染。
7.引起慢性疲劳综合症。
8.由于抗生素虽然没有直接伤害人体,但它解构了体内的有益细菌,降低了肠胃功能,妨碍了矿物质的吸收,而使患者沦为营养不良。
9.疗效虚假。有些疾病不使用抗生素也能好。
10.成本太高。
劳伦斯•威尔森并不否认抗生素在治病救人中的独特作用和崇高地位。抗生素之所以出现那么多的问题,比率又那么大,悉归于抗生素的滥用。劳伦斯•威尔森引述2000年前后的一个抽样统计数据说,全美每周产科医生和妇科医生开出的含抗生素的处方2645000个,内科医生每周开出含抗生素的药方1416000。仅此两类医生每年开出的含抗生素药方就高达211172000个。拿这个数字去除每年因使用抗生素而需要急救的总人次数,则使用抗生素出现需要急救的概率是0.67‰。这个比率并不高。很明显,问题出在滥用。如果降低抗生素的使用率,因滥用抗生素而需要急救的人次数就要大大降低。
“超越”抗生素
1994年,美国两位营养医学医生Keith Sehnert和LendonSmith出版了一本著作“BeyondAntibiotics: 50 (Or So) Ways to Boost ImmunityandAvoidAntibiotics”,在全世界引起了相当大的反响。中国台湾的原水文化出版社出版了它的中文版。译作者把正标题翻译成“破解抗生素迷思”,副标题翻译成了“50个不用抗生素的免疫力提升法”。这个翻译容易给人一个错误印象,似乎人们此前在用抗生素提升免疫力。其实,原书名的“提升免疫力”和“避免使用抗生素”是各自独立的。
这本书是针对滥用抗生素而写的。作者建议通过一些营养医学手段来替代抗生素的治病作用。对于作者的这个设想(仅仅是设想),医学界存在不同的看法。反对的评论认为,滥用抗生素与人体免疫力下降的关系并不明显,试图通过营养医学途径来重新提升人体免疫力,这个想法的前提并不充分。况且,没有证据可以证明营养医学方法可以杀灭那些导致人类疾病的细菌。赞成的评论认为,许多现代医学使用抗生素的场合,使用传统的营养医学方法也能解决问题。这种评论明显缺乏足够的科学依据,来证明医学营养学方法的确可以征服病菌。
不过,不管赞成还是反对,我们应该“超越抗生素”,这是得到医学界广泛认同的一个提法。
那么,如何才能超越抗生素呢?
首先是新方法的探索。抗生素被滥用导致的危害已经有目共睹,它如今来到了一个被新方法超越的前夜。到目前为止,试图通过建立杀菌的新方法来替换抗生素的思路有三个:噬菌体杀菌法、细菌素杀菌法和益生菌方法。
其次是减少对抗生素的依赖。现代人免疫力下降的责任不能简单地归结为滥用抗生素。环境状况、生活节奏、生活习惯,都有可能影响了人们的免疫力。因此,改善人居环境,调整生活节奏,培养良好的生活习惯,尤其是饮食习惯,加强身体锻炼,都是超越抗生素的好方法。
第三是通过营养医学方法,提升自身的免疫力。KeithSehnert和LendonSmith出版的著作中共介绍了50种方法,都可以参考。对于普通人来说,合理膳食、适量运动、心理调适以及戒烟限酒是普遍被建议的做法。
当然,在新的杀菌方法发明之前,抗生素依然是能够拯救感染者生命的、可被安全使用的重要药物。
(本文作者张功耀为中南大学科学技术与社会发展研究所医学史教授。感谢张大庆和肖永红对本文的帮助)
三种替换抗生素的新方法
.噬菌体杀菌法
噬菌体是一种比细菌结构更简单的病毒,它以吞噬细菌作为自己生存和繁衍的物质基础。而且,正如抗生素具有选择性杀伤细菌一样,噬菌体也具备这样的选择性。如果我们可以找到一些噬菌体,它对人体无害,但又能吞噬那些感染人体的细菌,这种噬菌体就是比抗生素更好的抗菌药。.细菌素杀菌法
细菌素是细菌分泌出来的类蛋白毒素,它可以杀死那些与之相似或同一家族的细菌。而且,不同的细菌素具有不同的潜在医疗价值。已经有比较看好的前景表明,这是最可能率先超越抗生素的方法。
值得指出的一点是,在植物体内,这种细菌素杀毒法还可以通过基因方法进行移植,使得被移植的植物,天然地具有杀菌能力。如果这样的基因工程也能在人体中实现的话,其提升人类免疫力的能力就是营养医学方法望尘莫及的了。.益生菌方法
这种方法的思路是利用一些益生菌,如,俄国细菌学家梅切尼可夫发现的乳酸菌,植入人体,并在人体中自己建立起与其他细菌共生、竞争、禁止殖民占领的关系,这种益生菌可能能够自己生成一些抗生素或细菌素,以阻止有害细菌对人体的伤害。
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