为了对抗疟疾，科学家们想用人血毒死蚊子

摘要：冈比亚疟蚊(Anopheles gambiae)在人类之间传播疟原虫。这只特殊的雌性蚊子因摄入含有荧光素(fluorescein)的食物而呈现绿色荧光，该物质在紫外光下显绿色，并显示出蚊子的血淋巴系统。

地球是一个奇迹

科技｜全球

冈比亚疟蚊(Anopheles gambiae)在人类之间传播疟原虫。这只特殊的雌性蚊子因摄入含有荧光素(fluorescein)的食物而呈现绿色荧光，该物质在紫外光下显绿色，并显示出蚊子的血淋巴系统。

疟疾每年导致超过60万人死亡，而且它只是由蚊子传播的众多致命人类疾病之一。

但如果我们能让我们的血液对那些渴望吸食它的寄生虫有毒性，那会怎样呢？虽然这听起来像科幻小说，但这个想法并不像听起来那么牵强。

在今天发表于《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志的一项研究中，科学家们报告称，一种名为尼替西农(nitisinone)的药物可以让人类血液对蚊子产生剧毒，以至于蚊子在吸食了即使是相对低剂量用药患者的血液样本后的几个小时内就会死亡。此外，在首次给药后的长达16天内，这种药物仍然有效。

需要重点注意的是，尼替西农本身并不能预防疟疾感染。然而，通过在蚊子产卵之前将其杀死，这种药物或许能够大幅减少传播疾病的蚊子数量，从而切断感染链。

就像依赖群体免疫的疫苗一样，其前景不在于让个体对疟疾免疫，而在于作为一个社区共同努力来扑灭疾病的爆发。

尽管研究人员警告称，这样一种工具并非旨在完全根除蚊媒疾病，但它可能被证明与其他策略结合使用时会有所帮助，比如带有杀虫剂的蚊帐、疟疾预防药物以及疫苗本身。这种新工具可能在蚊子已经对其他治疗方法产生抗药性的地区尤其有效。

“这件事有趣的地方在于，我们使用的是一种已经获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准的药物，因为它被用于治疗罕见的遗传疾病，” 寄生虫学家、病媒生物学家兼该研究的共同作者阿尔瓦罗·阿科斯塔·塞拉诺(Álvaro Acosta Serrano)说。

一种有着有趣历史的药物

受澳大利亚瓶刷树(Australian bottlebrush plant)中一种毒素的启发，尼替西农最初是被设计用作除草剂的。它通过靶向一种名为酪氨酸(tyrosine)的必需氨基酸来发挥作用。

当人体无法正确代谢同一种氨基酸时，就会出现一系列罕见的遗传疾病，比如I型酪氨酸血症(tyrosinemia type I)和尿黑酸尿症(alkaptonuria)。研究人员发现尼替西农可以成为一种有效的治疗药物，所以美国食品药品监督管理局在1992年批准了它用于人类。

“这是唯一能让患有I型酪氨酸血症的儿童存活下来的东西，” 阿科斯塔·塞拉诺说。“它不是一个完美的解决方案，但这是唯一的办法。”

虽然尼替西农在患有这类疾病的患者身上会产生一系列副作用，但他表示，这些患者群体通常需要服用的药物剂量比有效控制蚊子所需的剂量要高得多。

有趣的是，2016年，巴西的两位研究人员马科斯·斯特克尔(Marcos Sterkel)和佩德罗·奥利维拉(Pedro Oliveira)发现，吸食血液的昆虫，比如跳蚤、苍蝇和蚊子，已经进化出了快速处理酪氨酸的能力，在吸食血液后，它们的身体会充满酪氨酸。

更重要的是，他们还了解到，如果你能干扰这个过程，昆虫就会死亡。

知道英国利物浦热带医学院(Liverpool School of Tropical Medicine)阿科斯塔·塞拉诺的实验室在研究另一种传播疾病、吸食血液的寄生虫——采采蝇(tsetse fly)，这些研究人员联系了他，想看看尼替西农是否能发挥作用。

不久之后，这个团队扩大了他们的研究范围，来研究尼替西农对蚊子的影响。这就是尼替西农如何从杀死植物到拯救孩子，再到有可能对抗一种致命疾病的过程。

对抗疟疾没有 “灵丹妙药”

阿科斯塔·塞拉诺现在任职于圣母大学(University of Notre Dame)，他说，因为尼替西农已经通过了严格的安全标准，将这种药物重新用于对抗蚊媒疾病所需的审批也会更少。

例如，尼替西农目前已被批准用于新生儿和幼儿，而且在孕妇身上也没有记录到有害事件。这就是研究结果很有前景的一个原因。“我认为这项研究非常有趣，” 约翰斯·霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院(Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health)专门研究蚊媒疾病的分子生物学家乔治·季莫普洛斯(George Dimopoulos)说。

他说，尼替西农可能对对抗蚊媒疾病有用这个想法是全新的。同样有趣的是，它的副作用似乎比伊维菌素(ivermectin)要少，伊维菌素也是一种可用于预防疟疾传播的药物，而且尼替西农的疗效更好。

当然，季莫普洛斯也指出了几个缺点。“疟疾是一种与贫困相关的疾病，” 季莫普洛斯说。“任何变得昂贵或成本高昂的东西都不会起作用，尤其是对于像这样的一种干预方法，在这种方法中，你实际上并不能保护个体免受疟疾侵害，而是保护人群。”

尼替西农所治疗的疾病的罕见性意味着这种药物对于广泛使用来说仍然过于昂贵。不过，随着更多的研究兴趣，阿科斯塔·塞拉诺希望尼替西农的成本能够降低多达80%。

这种间接的预防方式也可能是一个障碍。“说服人们服用一种不能保护他们自己的药物总是很棘手的，” 季莫普洛斯说。

然而，他说，未来可能会将尼替西农治疗与抗疟疾药物结合起来。同样，将这种治疗方法应用于附近的牲畜可能会使其更有效，实际上牲畜在某种程度上就像蚊子的诱饵。

类似地，因为蚊子也依赖花蜜作为食物来源，科学家们也尝试过制作含有杀虫剂的花蜜袋，这样可以在不使其他传粉者接触到毒药的情况下针对蚊子。“所以从理论上讲，你也可以通过那种技术让蚊子接触到这种药物，”

季莫普洛斯说。“你不一定非要给人类服用这种药物。” 任何控制蚊子的方法都存在抗药性的问题。但这些小动物是否会进化到能够耐受这种毒素，只有时间才能证明。

无论尼替西农在未来可能扮演什么角色，阿科斯塔·塞拉诺和季莫普洛斯都一致认为，作为针对每个群体量身定制的多方面方法的一部分，它将发挥最大的效果。

“在一些地方，药物与疫苗结合可能效果更好。在其他地方，喷洒杀虫剂和新技术，比如基因工程蚊子，可能会有更高的疗效，” 季莫普洛斯说。“这有点像个性化医疗。” “对抗疟疾没有灵丹妙药，” 他说。“而且我认为永远也不会有。”

撰文：Jason Bittel

编译：Arvin

校对：钱思琦