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解密人类药物反应的种族和个体差异——周宏灏院士印象记

来源:校报 点击次数:次 发布时间:2005年12月21日 作者:佳雪

众所周知,用药必须安全合理,否则不但不能发挥药物的疗效,还会引起药物不良反应及药源性疾病,严重的还会导致患者残障甚至死亡。为全人类安全合理用药提供科学依据,我校有一位医学专家带领其科研团队在此领域进行了长达20多年的艰苦求索,取得重大理论发现以及多项重要研究成果,立身于该学科的世界前沿,并于本月13日光荣当选为中国工程院院士。他就是临床药理研究所和遗传药理研究所所长周宏灏教授。


周宏灏于1939年5月出生,1962年毕业于武汉医学院医疗系。1976年,他开始从事临床药理学和遗传药理学的教学与研究工作。1983—1991年,他因获得美国中华医学基金会和Merck国际临床药理学奖学金,先后在香港大学、美国Vanderbilt大学进行临床药理学研究。质疑“体重决定用药剂量”

他在香港研修期间,他每星期要花半天时间看高血压门诊。他是个有心人,他发现,对于同样症状的高血压患者,中国人和英国人所用药物剂量明显不同,英国人用的剂量要比中国人多。例如,一种名为“心得安”的药,英国人的剂量是中国人的2—8倍。当时学界对此的解释是:“因为中国人的体重比英国人轻”,连教科书也持类似的说法。这一“有趣”的现象,并非局限于这一种药,从国外进口的大多数药物,给中国人用时剂量都要减少。“药物剂量根据体重而定,药物剂量相差2—8倍,可是两个不同种族的人其体重差距怎么能达8倍?”他的脑海里浮现了一个大问号。药物对人体发挥作用,主要由两个因素决定,一是药物在体内的浓度,这决定于药物在体内代谢的过程,而这一过程又取决于药物代谢酶的活性;二是体内药物最终要作用于受体,受体的功能决定了药物的效应。前者是药代动力学,后者是药效动力学。“所以我认为这并不仅仅是个‘体重’的问题,这种不同的药物用量,要么并非真正反映了两个种族需要不同的剂量、对中国人减少用药剂量的经验是不科学的;要么就是用药剂量存在差别不是由‘体重’引起的,而是确实反映了两个种族在药物代谢动力学和药物效应动力学两个方面有内在的差异。”周宏灏说。用药剂量不能切合患者的真实需要,这对人体健康造成巨大的隐患。身为临床药理医生,周宏灏感到自己肩上有着沉甸甸的责任。于是,他决心去研究这个问题,要揭去笼罩其上的朦胧面纱。

解密“药物反应的种族与个体差异”

在开展研究之初,周宏灏大胆地提出了种族用药差异的假说。在美国Vanderbilt大学研修期间,他用药代药效模型法,科学地证实了药物反应种族差异确实存在。之后,他又开始研究为什么会存在差异——即药物反应的种族差异的机制研究。他发现黄种人和白种人对药物代谢和敏感性均有显著差异,系统阐明了药物反应种族差异的机制。他的有关研究论文在权威的《新英格兰杂志》上得以发表,并在学界获得广泛好评。他在Vanderbilt大学从事药物反应种族差异研究被同行们评价为“里程碑式的工作”,他所开辟的研究领域与方向,直至今天仍然有一批学者在那里继续。

1991年,在湖南医科大学罗嘉典校长的力邀下,周宏灏放弃优厚的科研、生活条件,回到了湖南医科大学。回国后因没有住房,他携全家在学校招待所住了3个月。在科研、生活条件降低的情况下,强烈的报国之心促使他加快研究进展,向着更深更远处挺进。他将在国外的研究进行了深化与拓展——不仅以药物的种族性差异研究为宗,旁涉民族差异、个体差异研究,而且研制了“个体化用药基因诊断芯片”,在将遗传药理学理论应用于临床实际上迈出了一大步。

周宏灏在对药物代谢酶表型多态性进行研究的同时,也把药物反应种族差异研究延伸到了我国民族大家庭的各成员之中。他带领学生爬山涉水,深入到苗、侗、土家族等兄弟民族的山寨,耐心地做好有关说明,采集他们的血样、尿样,进行药物反应的分析研究。经过艰苦的调研,他获得了“不仅世界各种族用药后的反应有差异,中国各个民族之间的药物代谢也不同,个体之间也因基因的不同而不同”这一重要发现。这一发现使人类科学用药提升到一个全新阶段,为“因人用药,量体裁衣”提供了可靠依据。1994年,此项研究成果被列为“我国医学科技占世界之首9项成果”之一。

在经年累月的潜心研究中,周宏灏发现决定药物作用的众多因素,诸如性别、年龄、身高、体重等,但最重要、最根本的因素是遗传。不同个体对药物的反应敏感或者迟钝,是由遗传因素所决定。通过破解药物相关基因的“密码”,就可以科学地决定某一个体该使用哪种药物、药物使用剂量应该为多少,以获得最佳的治疗效果。这就意味着能从根本上预防药物不良反应的发生,而不是采取事后补救的方式。他在国际上最早提出“基因剂量效应”,找到了基因变异影响药物代谢的规律,从而为研究成果应用于临床实际奠定了基础。两年前,以周宏灏为首的创新团队成功研制了拥有自主知识产权的、有产业化前景的我国第一张“个体化用药基因芯片”——此举引起了国际医学界的高度关注。

笑言“我不是书呆子”

12月14日,即周宏灏教授当选为中国工程院院士的第二天,记者再次来到临床药理研究所对他进行采访。

现年66岁的周院士神采奕奕,面色红润,声音洪亮。记者向他当选院士表示祝贺,并问他当选的心情是怎样的。他说:“听到消息的那个时刻,很高兴,也很兴奋,因为我的工作得到了肯定——这也是对我的创新团队和我的单位的肯定。”记者询问他在今后的科研、人才培养上有怎样的计划。“我会继续进行遗传药理学的研究,与我的同事、学生在遗传药理学领域做大做强,争取有新的突破。目前最为关注的是把遗传药理学理论应用于临床实际,启动基因导向个体化药物治疗。在人才培养上,当然不可能中断,我会继续给学生上课。”迄今,他已经培养了110多位硕士、博士生——他们在国内外都很受欢迎。并且他仍然坚持给本科生上课,课时一直没有减少过。教书育人,他可是乐在其中。针对“你长年致力于科研与教学,难道不觉得生活枯燥吗”的提问,他笑呵呵地回答说:“我并不是一个书呆子。”原来,周院士的工作与生活既繁忙劳累,也丰富多彩、生机盎然。他于早上6时40分起床,只是中午小睡一会,深夜12时才就寝。但再忙,他也要进行体育运动。清晨起床后即进行冷水浴的习惯始于18岁那年,至今未辍。他还爱好游泳,每天晚餐前总要游上1500米。他坦言,正是经年不辍的体育锻炼保证了他有健康的体魄和愉快的心情开展工作。“前些日子我做了体检,体检结果显示,我的身体状况非常好。”周院士如是说,这时他的脸上绽放着儿童般灿烂的笑容。

那攀登科学的高峰是不是有捷径与秘诀呢?周院士说:“我不是特别聪明的人,靠的是努力。我若说有长处的话,那就是做事比较执着,有毅力。只要是决心要做的、看准了的事情,就决不会轻言放弃。我相信这句话:只要有恒心,世界上没有什么事是做不成的。”


图说中南

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