屠呦呦斩获中国自然科学类首个诺奖，中国下一个诺奖会...

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北京时间10月5日下午5: 30分，瑞典卡罗琳医学院(Karolinska Institutet)诺贝尔大会(Nobel Assembly)宣布将2015年诺贝尔生理学或医学奖授予爱尔兰医学研究者坎贝尔(William C. Campbell)和日本的大村智(Satoshi Ōmura)以及中国药学家屠呦呦(Youyou Tu)，以表彰他们发现了治疗疟疾的开创性疗法和治疗蛔虫感染的新疗法。这是中国人第一次获得科学领域的诺贝尔奖。





砒霜是家喻户晓、人人谈之色变的剧毒物，殊不知它还是一味古老的中药。西方医学界曾用三氧化二砷治疗白血病，但未获普遍承认和推广。然而，来自中国的科学家通过提取砒霜化学成分三氧化二砷并制成注射剂，通过静脉注射治疗白血病，成为中医药现代化里程碑式的杰出成果。此外我国科学家发现全反式维甲酸在白血病治疗中也具有独特的效果。与青蒿素同被饶毅誉为中国的诺贝尔奖级成果，是否会成为中国下一个诺贝尔奖，值得期待！上海交通大学医学院（原上海第二医学院）的王振义教授因为发现全反型维甲酸治疗APL亚型白血病而获得国内外认可（包括1994年当选中国工程院院士、1994年美国通用汽车癌症奖、2011年中国最高科学奖）





APL亚型白血病的治疗


对于新药的研究，纵向是比较同一疾病、或同一药物，我国的工作起了多大的作用。因为三氧化二砷和全反型维甲酸治疗的是同一疾病，所以，较为方便进行纵向（和小范围的横向）比较。 白血病可分为多种亚型，其中一种为“急性早幼粒白血病”（APL，亦称FAB分型的M3型）。1968年，Ellison等报道用阿糖胞苷治疗APL成功。1969年，Boiron等报道用柔红霉素（daunorubin）治疗APL，1973年Bernard等总结了他们1967年以来用柔红霉素的成功率。包括柔红霉素的蒽环类抗生素(anthracyclines)和阿糖胞苷为APL化疗的标准药物。 在中国的工作推广到世界后，现在国际上APL的常用疗法中三氧化二砷和全反型维甲酸赫然占重要地位，超过原有化疗药物（Sanz，2009；Tallman and Altman，2009；Estey，2011；Powell等，2010；Sanz和Lo-Coco，2011)。

三氧化二砷治疗APL



从古代到1960年代，砒霜和三氧化二砷在中国和外国都有过应用，但其适应症不很明确，有时很泛，而砒霜毒性很大，所以没成为医生普遍接受的治疗某种疾病的标准药物，即使在有人试过的白血病，也未明确哪种白血病适用三氧化二砷。而有些用中药的疗法是合用砒霜和其他药物，不清楚其中有效成分。所以，在国外和国内，砒霜皆非一般医生用来治疗白血病的常规，更不知道APL对三氧化二砷最为敏感。

1973年，张亭栋、张鹏飞、王守仁、韩太云报道用癌灵一号治疗慢性粒细胞白细胞。1979年，荣福祥和张亭栋报道癌灵一号治疗两例急性粒细胞白细胞。1979年，张亭栋和荣福祥报道总结他们从1973年到1978年用癌灵一号治疗55例白血病患者。在这篇文章中，他们明确指出：只需三氧化二砷起治疗作用，无需其他中药、也无需其他化学成分；三氧化二砷治疗最有效的是急性早幼粒白血病（APL）。

1980、1990、2000年代，张亭栋和同事继续以此药治疗APL，不断证明其有效性。所以，在张亭栋等工作以前，含砒霜的复合药对疾病针对性模糊，而在张亭栋等1973和1979年的工作以后，才知道三氧化二砷是对APL有高度针对性的单一化学药物。

此后，张亭栋和同事的结论不断为其他医生验证和推广，例如1996年，哈尔滨医科大学第一附属医院的张鹏等总结他们1992年到1996年专门治疗130例APL患者。

1996年开始，上海第二医学院血液研究所也开始发表论文，介绍他们使用三氧化二砷的疗效和研究。陈竺曾在国际会议上介绍张亭栋，陈竺、陈赛娟、王振义等加入三氧化二砷的研究，国际上不断出现英文论文发表中国的研究结果。

1998年，国际权威医学刊物《新英格兰医学杂志》发表美国Soignet等验证三氧化二砷治疗APL的论文，这篇英文论文对三氧化二砷推广到全世界起的作用，是1970年代到1990年代张亭栋等中文文章无法做到，不过Soignet等并非突破而是验证中国的工作。

Soignet等美国医生不知道张亭栋的工作是1970年代做的，误认为中国的工作始于1990年代，他们称“中国的研究者最近报道”。他们未引用张亭栋等1970年代的工作，而引用：1）孙鸿德,马玲,胡晓晨,张亭栋（1992）；2）张鹏,王树叶,胡龙虎,施福东,邱凤琴,洪珞珈,韩雪英,杨惠芬,宋颖昭,刘艳平,周晋,金镇敬（1996）；3）沈志祥等（Shen ZX, Chen GQ, Ni JH, Li XS, Xiong SM, Qiu QY, Zhu J, Tang W, Sun GL, Yang KQ, Chen Y, Zhou L, Fang ZW, Wang YT, Ma J, Zhang P, Zhang TD张亭栋, Chen SJ陈赛娟, Chen Z陈竺, and Wang ZY王振义）（1997）；4）陈国强等（Chen GQ， Zhu J, Shi XG, Ni JH, Zhong HJ, Si GY, Jin XL, Tang W, Li XS, Xong SM, Shen ZX, Sun GL, Ma J, Zhang P, Zhang TD张亭栋, Gazin, Naoe T, Chen SJ陈赛娟, Wang ZY 王振义, Chen Z陈竺（1996）。

另外，上海血液研究所的Chen GQ等（1996）在《血液》发表的有关三氧化二砷的文章也未引用1970年代的张亭栋文章，Chen GQ等1996引用了孙鸿德,马玲,胡晓晨,张亭栋（1992），称“recently”。上海血液研究所的Shen ZX等（1997）在其论文引言中说明1970年代中国东北发现，但引用的最早文献也是孙鸿德等（1992）。Chen GQ等（1997）的《血液》论文也引用孙鸿德等（1992）。

Chen GQ等（1996）、Shen ZX等（1997）、Chen GQ等（1997）和Soignet等（1998）四篇论文是1990年代中期对于国际上知晓三氧化二砷很重要的英文文献，但它们都无助于国际上得知张亭栋1970年代的文章。

实际上，直到三氧化二砷已经成为国际常用治疗APL药物的今天，中外作者的英文文章仍不引用张亭栋等1973和1979年的文章，包括近年综述也不引用，例如：Wang王振义and Chen陈竺（2008），Sanz等（2009），Tallman与Altman（2009），Powell等（2010），Sanz与Lo-Coco（2011），Chen陈赛娟, Zhou, Zhang, Mao, de Thé 与Chen陈竺（2011），Estey（2011）。

全反型维甲酸治疗APL



1977年，美国国立健康研究院国家癌症研究所肿瘤细胞生物学实验室的Steven Collins、Robert Gallo、Robert Gallagher报道他们从一位APL女性患者外周血获得细胞，进行培养后获得HL-60细胞系，第一次建立APL的体外细胞模型。1978年，Collins等鉴于前人对其他白血病细胞的研究，用多种化合物分别处理HL-60细胞，发现其中一些可以使HL-60癌细胞分化成为正常细胞。

1980年，Breitman、Selonick、Collins等发现，全反型维甲酸和13顺型维甲酸可以将HL-60分化成为正常的成熟白细胞，其他几种相近的化合物（包括维生素A等）作用低于维甲酸一千倍。他们在此文中提出，维甲酸可以提供一种治疗APL的新工具（“this compound could provide a new therapeutic tool in the treatment of acute myeloid leukemia”）。

1981年，Brietman、Collins、Keene等从21例白血病患者获得其外周血中的白细胞，在体外进行药敏检验，能够被全反型维甲酸诱导分化的白血病细胞都是来源于两例APL患者。1982年，Olsson和Brietman报道维甲酸也可以分化淋巴瘤细胞系U-937细胞。1983年，日本的Honma等报道多种化合物对不同白血病人来源的细胞在体外有诱导分化的作用，其中可以分化APL患者白细胞的化合物包括全反型维甲酸。1983年，美国洛杉矶加州大学的Koeffler 综述体外培养白血病细胞的研究，包括维甲酸在内的多种化合物有诱导分化作用，认为全反型维甲酸和13顺型维甲酸对APL细胞有同等作用。

1983年，美国明尼苏达大学的Flynn、Miller、Weisdorf、Arthur、Brunning、Branda报道用13-顺维甲酸治疗一例APL患者，而且观察了其细胞在体外的分化。

1984年，瑞典Lund大学医院内科的Nilsson用13-顺维甲酸治疗一例其他化疗后复发的APL患者。

1986年荷兰的Daenen、Vellenga、van Dobbenburgh和Halie报道用13-顺维甲酸治疗一例APL。

1986年美国西弗吉尼亚大学的Fontana、Roger, Durham报道用13-顺维甲酸治疗一例APL。

1987年，中国上海第二医学院王振义课题组以黄萌茸为第一作者在《中国医学杂志》发表文章，报道使用全反型维甲酸（合并阿糖胞苷或单独用药）对APL的治疗作用。据上海交通大学王振义网页显示，这项工作早在1985年王振义课题组用全反型维甲酸成功地治疗了一例APL患者（所以当时应该不知道国外1986年两篇13顺维甲酸的文章）。据王振义和陈竺（2008）报道，1980年代中期用全反型维甲酸是因为当时上海有的维甲酸是全反型，而且当时上海市允许用全反型维甲酸治疗皮肤病。1988年，王振义课题组以黄萌茸等在国际血液方面权威学术刊物《血液》报道他们用全反型维甲酸成功治疗24例APL患者。该文引用了Breitman, Selonick, Collins（1980）、Brietman, Collins, Keene（1981）以及Koeffler（1983），这些文章研究（和综述）全反型和13顺维甲酸在体外对白血病细胞诱导分化作用。黄萌茸等（1988）也引用了Flynn等（1983）、Nilsson（1984）、Daenen等（1986）、Fontana等（1986）文章，这些文章是国外将13顺维甲酸用于治疗APL患者。也就是说，王振义课题组在国外这两个系列的工作基础上，开展了自己的工作，成功地证明全反型维甲酸可以用于治疗APL患者。

1989年，在王振义工作的基础上，法国的Chomienne、Ballerini、Balitrand、Amar、Bernard、Boivin、Daniel、Berger、Castaigne和Degos用13顺维甲酸治疗2例APL患者、用全反型维甲酸治疗2例患者，初步对照感到全反型维甲酸的疗效大于13顺维甲酸，他们在体外对培养细胞进行比较也发现全反型维甲酸作用大于13顺维甲酸。1990年，法国的Castaigne、Chomienne、Daniel、Ballerini、Berger、Fenaux、Degos等用全反型维甲酸治疗了22例APL。1990年，法国的Chomienne、Ballerini、Balitrand、Daniel、Fenaux、Castaigne和Degos等用APL病人的白细胞在体外做的实验表明，全反型维甲酸诱导白细胞分化所需剂量是13顺维甲酸的十分之一。因此，法国医生认为应该全反型维甲酸，而非13顺维甲酸。

国内对全反型维甲酸的疗效也多次验证。如，1991年，苏州医学院的Chen Zi-Xing等验证全反型维甲酸对APL的治疗作用。

1991年，美国纽约Sloan-Kettering癌症研究中心的Warrell等在中国王振义课题组1988年文章和法国Castaigne等（1990）年文章的基础上，用全反型维甲酸、但制剂稍改成美国常用胶囊，治疗了11例APL，9例完全缓解。Warrell等的工作发表于《新英格兰医学杂志》，有助于全反型维甲酸在美国推广。其后国际上很多验证全反型维甲酸作用的工作。

至此，国内和国际皆公认可以用全反型维甲酸治疗APL。

1994年，王振义当选中国工程院院士。同年，王振义与法国的Degos共享美国通用汽车癌症基金会Charles Kettering奖。1997年王振义获瑞士，1998王振义获法国奖项。也就是说，国际国内对王振义的认可皆基于其证明全反型维甲酸的治疗作用，而非以后以陈竺、陈赛娟为主，而王振义也以非通讯作者的身份加入过的机理研究。所以，张亭栋的工作最可比的是王振义的工作。

1997年，美国西北大学的Tallman与合作者在346位APL病人中比较全反型维甲酸和原有化疗（柔红霉素加阿糖胞苷），发现诱导和维持都用全反型维甲酸的疗效高于原有化疗、也高于维甲酸诱导后用原有化疗，得出清晰的结论：全反型维甲酸应该成为APL的治疗方法。Tallman等（1997）的文章发表于《新英格兰医学杂志》，使全世界医生认识到全反型维甲酸优于当时通用的APL化疗药物。

1990年代中期以后工作显示，全反型维甲酸和三氧化二砷可以分别应用、也可以联合治疗，进一步提高APL治疗成功率。这些工作中上海血液研究所陈赛娟、陈竺和王振义带领的梯队有很多贡献。

对于APL的分子机理，1977年，芝加哥大学著名细胞遗传学家Janet Rowley等发现APL患者细胞中发生了15号染色体和17号染色体移位（translocation）。1984年，与Rowley一道工作的Richard Larson等发现，27位APL的患者都有同样的15号染色体和17号染色体交换融合，融合位点全部在15q22和17q21.1。1990年，美国的Borrow等）和法国的de The等分别发现这一融合的分子结局：RARa（维甲酸a受体）的基因与另外一个基因PML融合，可以产生融合蛋白RARa-PML和PML-RARa。1991年，意大利的Alcalay等得到同样结论。RARa已知为受维甲酸调节的转录因子，而PML是含锌指区域的转录因子，这些突破奠定了APL分子机理的研究。后续研究表明，RARa-PML融合蛋白和PML-RARa融合蛋白调节基因转录，不同于正常RARa蛋白和PML蛋白。虽然15号与17号染色体互换融合产生PML-RARa融合蛋白是APL的主要发病原因，还有1-2%的APL致病是因为11号与17号染色体移位，这一移位的细胞遗传学发现为Najfeld等（1989）报道，其分子机理为1993年陈竺和陈赛娟两篇文章所报道。陈竺、Brand、Chen、陈赛娟、Tong、王振义、Waxman、Zelent在《欧洲分子生物学组织杂志》报道一例中国患者的11号与17号染色体移位导致RARa与另外一个锌指蛋白的基因PLZF融合。陈赛娟、Zelent、Tong、Yu、王振义、Derre、Berger、Waxman、陈竺在《临床研究杂志》发表论文发现一例中国患者APL患者11号与17号染色体移位导致RARa与PLZF基因融合。1994年，陈竺等报道PLZF-RARa融合蛋白可以抑制正常RARa的功能。也就是说，在王振义获得国内、国外认可的关键1994年以前，APL的机理研究以国外为主，而全反型维甲酸治疗APL的机理研究还很少。1994年后陈赛娟、陈竺还有很多对维甲酸治疗机理的研究，1990年代中期以后，陈竺、陈赛娟及王振义课题组起初与哈尔滨医科大学附属第一医院合作研究三氧化二砷的治疗作用，以后陈竺、陈赛娟及王振义对维甲酸和三氧化二砷治疗APL的机理还有很多研究，但都在1994年以后。从90年代至今，药物作用的分子机理方面的工作基本无王振义为主要作者（第一、或者通讯作者）的论文，而以陈竺和陈赛娟课题组为主。

张亭栋工作，最合适的比较是王振义的工作。因为两者都是发现或证明单体化合物的治疗作用，而且是对同一个疾病，所以最可比。王振义在1994年获得国内和国际认可原因是他证明全反型维甲酸对APL患者的治疗作用，与张亭栋的工作性质相似。不过张亭栋在1970年代的论文迄今未被英文文献所引用，所以国际上忽视了那些文章；而由于没有良好的风气，评价体系注重利益而缺乏自尊等多种原因，国内埋没了张亭栋的工作。

直到今天，张亭栋的三氧化二砷与王振义的全反型维甲酸两项工作，仍然是中国医药界突出的工作。

来源：饶毅博客
文章整理：tony
本期编辑：南柯子