化学与生活

尿液里的药物3:红细胞生成素EPO~两位教授面临的挑战~

本文来自Chem-Station日文版 尿から薬?! ~意外な由来の医薬品~ その2 Tshozo

翻译投稿 炸鸡 校对 肥猫

红细胞生成素可以控制红细胞的生成,是用于治疗贫血的药物。它不仅可以让人体内的血液量增多,而且因为红细胞生成素本来就是人体内本有的物质,所以当它被用作兴奋剂时是很难被检测出来的。2000年左右,很多法国运动员都在偷偷服用红细胞生成素,这在当时成为了一个社会性的问题。但现在也有人质疑EPO的效果是否真实存在,感兴趣的读者可以参看[文献1]。

EPO作为药品的需求量不可谓不旺盛,EPO可以缓解糖尿病的并发症——肾性贫血[文献8],日本協和発酵キリン公司销售的第一代EPO制剂“Epoetin Alfa”以及第二代EPO制剂“Darbepoetin Alfa”年度销售额约为500亿日元。即便在现在,各种药品公司的EPO制剂的竞争也十分激烈。只要有糖尿病存在,患者对EPO制剂的需求就不会消失。

EPO的作用[文献2] EPO能促进红细胞的生成

红细胞生成素的结构

EPO(红细胞生成素)是如何被发现的呢?证明动物体内的造血因子的存在的研究到了1950年还在继续,但早在1936年日本熊本大学的小宫教授就首次提出了“Erythropoietin(EPO)”一词。随后发现EPO在患贫血病患者的尿液中含量非常高,所以河北诚教授和宫家隆次教授决定从贫血病患者的尿液中尝试提取EPO。

一开始两位教授并不知道纯净的EPO的比活性是多少,所以不知道该准备多少尿液提纯,所以他们用了当时已知比活性的胰岛素作为参考,推算出纯净的EPO的比活性大概是100000U/mg蛋白质。为了确定EPO的氨基酸序列,至少需要纯净的50mg的样品,按活性收量20%算的话,两位教授至少需要处理12.5吨的尿液!这个量也太庞大了,按当年的提纯速度,只怕要花上10年才能得到50mg的样品。两位教授不禁感慨“只怕这辈子就光干提纯尿液了”。于是河北教授和宫家教授就开始的几乎全年无休的提纯尿液的工作。两位教授的毅力真是让人佩服呢。

1973年到1974年这一年的时间里,两位教授共处理了2吨的尿液,得到了总活性约为300万U的粗品。1974年取粗品的一部分约500L进行进一步精制,得到了15000U/mg的精制品,这个比活性是当时世界上最高的。

来自[文献4]  EPO提纯方法,两位教授靠着上图的方法一点点地把12.5吨的尿液提纯完

经过这样分离提纯的EPO有着极好的药效,为全球庞大的糖尿病患者带来了帮助。EPO在临床治疗上的表现无疑是非常优秀的,有效率达到了100%。有医生表示:“在我十多年的从医生涯里还是第一次看到根本不需要任何统计结果来判断药效的药物”。后来随着基因工程培养细胞技术的发展,不需要再从尿液里提取EPO了。基因工程技术使得大量地生产EPO成为了可能。

其他

从尿液中提取得来的药物不仅仅只有尿激酶,米立司亭和EPO。还有乌司他丁(Ulinastatin)(急性胰腺炎处方药的尿源药物),但由于相关信息太少,这次没有深入介绍。

药品的来源不仅限于尿液,有的药品还来源于动物体,较出名的一个药品是药物是德国药企B. Braun公司生产一类名为Lyodura的药物,Lyodura是将死者大脑内的硬膜用药物处理薄膜化做成的药物(PS:我的天,这药物还真是重口味)。如果自己服用了从死人身上提取的药物,光想想这心理阴影就很大。现在已知服用Lyodura会引起Creutzfeldt-Jakob并发症(一种神经性系统疾病)。我们日常熟悉的血液制品也算是一种来自动物体的药物,如果输血时不慎输入了患有HIV或是B型肝炎的人的血液,就会导致感染。

Lyodura

 参考文献

  1. “EPOドーピングは効くのか、前代未聞のRCT”, m3.com,【時流◆スポーツとEPO関連製剤】2017年9月8日, リンク
  2. “ネスプ インタビューフォーム” 2014年 協和発酵キリン リンク
  3. “EPO抵抗性貧血の原因と対策”, 診療up to date 高松赤十字病院 平成25年10月24日,  リンク
  4. “エリスロポエチン物語 ―純化の歩みと遺伝子クローニングへの道のり―”, 河北 誠, 宮家隆次, 2013年リンク

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