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罕见病的药物研发动力

今天到费城的科学中心听一个讲座,主要讲药物研发的未来走向,总的来说,FDA批准的药物呈现增多的趋势,随着美国人口快速老龄化,如何针对这个很特殊的群体,对于健康领域来说,是挑战也是机遇。

其中简要地提到罕见病药物的研发问题,只有几句话,之后提问的时候,我问了一个问题:药厂开发罕见病药物的动机是什么?因为这类人群很小,这意味着在这个领域投资搞药物研发不能保证将来能赚钱,在以市场主导为宗旨的前提下,如何说服一家药厂投资针对罕见病的药物?演讲者很难讲清楚,因为没有具体的数据,但一般来讲,因为FDA非常鼓励针对罕见病的药物研发,批准相对容易,所以一些小药厂一开始很可能主要针对一个罕见病,在有一定知识和技术背景保障的前提下,很有可能开发出一个非常有针对性的药物,如果有FDA批准,尽管病人人群很小,但对于起步的公司来说,是非常不错的。

会后,一位找到我,说开发罕见病的药物并非没有利润,因为很多针对罕见病的药物价格很高,所以还是很有利润的。他还说,因为罕见病的特殊性,所以药物研发对知识和技术的独特性要求也很高,一些大的医药公司也有相关的罕见病研发部门,例如GENZYME就有针对罕见病的研发项目。

之后看了一下GENZYME的项目,总的感觉,对于大多数比罕见还罕见的病来说,药厂因为缺乏对这个病的认识和相关的知识,所以在没有”适当理由“的前提下是很难去主动开发这类药物的。所以我理解的研发动力主要来自医生,病人和真心关注这类罕见病的人的声音和推动力,特别是病人的声音。很多罕见病人的协会是最好的推动力,一些小公司开始关注某个罕见病,很多情况下是因为公司里的人的亲朋好友患有某个罕见病,这个是最直接的动力,因为有切身体会,结合一些公司的技术和知识背景,尝试针对某种罕见病的药物研发就变得理由很充足了。

所以,我的感觉,罕见病人联合起来集体发声,引起人们足够的关注,不仅仅能帮助罕见病人在社会生活中减少障碍,也能促进医生,科研人员和药物公司关注这个病,投资研发治疗方法或药物。

低血糖的新病因—AKT2突变

最近英国的研究小组发现了一个引起低血糖的新病因,这个发现不属于任何已知的几种原因。从目前看,引起先天性高胰岛素性低血糖的原因都是“胰岛源”性的低血糖,就是说某种基因突变,导致胰岛素不适当地过度分泌,引发低血糖,这个新病因则是在胰岛素受体上,获得功能的AKT2的突变,引发胰岛素受体对胰岛素过度敏感,即使胰岛素在正常范围,也能引发低血糖。

AKT是胰岛素受体被激活后一系列反应中一个非常重要的环节,从动物模型的研究看,AKT1主要影响生长,AKT2主要影响代谢。英国人发现的是AKT2的突变,突变使得AKT2的功能增强了,但病人的临床表现不仅仅有低血糖的问题,还有生长的问题,主要表现在婴幼儿时期的快速生长,左侧身体过度生长,所以身体不平衡,从病人表现看,AKT2可能在生长过程中也发挥了作用。

文章发表在2011年10月28日“科学”杂志上,只有1页(474),记得几年前中国的一篇文章也描述说发现了胰岛素受体获得功能的突变,临床表现也包括低血糖,但此乎没有引起人们的注意,这篇文章确认胰岛素受体或受体后环节的突变也能导致低血糖的发生。

侏儒与长寿

最近纽约时报报道了“科学—转化医学”杂志的研究,发现生长激素受体突变的人患糖尿病和癌症的比例奇低,非常长寿。

南美厄瓜多尔和美国加州大学洛杉矶分校的研究人员发现,居住在厄瓜多尔山里的一群人,这些人是中世纪从西班牙葡萄牙因为宗教原因逃难到这里的犹太人,这些人中侏儒症的患病率很高。原因是生长激素受体的多态性或突变,称之为Laron综合征。厄瓜多尔医生长期观察这些人,发现他们患癌症的比例非常低,99例中只有一个人得癌症,对照组高达17%,没有一例糖尿病,而对照组糖尿病患病率是5%。

研究发现这些人体内生长激素和IGF-1水平很低,在青春期时接受IGF-1治疗的人,身高能长到接近正常。这些人体内胰岛素水平也低,但胰岛素敏感性提高,这个似乎可以解释这些人为什么不得糖尿病。

生长激素受体敲除老鼠的研究也支持这个观点, IGF-1和胰岛素信号水平的下降与限制饮食中的热量引起的长寿有关。我还是有些问题,例如如果这些人到洛杉矶住,吃麦当劳喝可乐,开车看电视,高热量饮食加低水平体力消耗是否会降低胰岛素的敏感性,进而发展成糖尿病呢?

这类研究非常有意思,我们是否可以说个子矮,长的慢的人更长寿呢?

永远不变的精子基因

今天偶尔读到一篇文章,说人的精子基因与其他几乎所有动物都是一样的,自从60亿年前进化出来之后,就再也不变了,而且几乎所有的雄性动物,包括人,用的都是一样的精子基因,这个基因是BOULE。文章发表在PLoS Genetics, 2010年7月15日。

这个基因决定精子的生成,之后的研究发现人的BOULE基因甚至能治疗有生育障碍的苍蝇,说明整个动物世界,从人类到老鼠,到鱼,所有雄性在生育能力上的一致性。

不能生育的夫妻是所有夫妻的大约15%,其中因为男性因素占50%,男性不育的原因很复杂,很多有遗传缺陷,其中就包括这个BOULE基因

Sperm来自希腊语,是“种子”的意思,不清楚中文里“精子”或“精虫”有什么来自,是否人们认为这是男人的“精华”,所以叫“精子”?精子的发现是在1677年,当列文虎克发明了显微镜之后,什么都拿到显微镜看看,包括男人的精液,于是就发现了精子。

过去10年里,男人的精子数量呈现逐年下降的趋势,每年降低1到2%,现在WHO的标准是每毫升精液里大约有6000万个精子,少于3900万就是数量低下的表现。

NIH开始新药研发,药物研发的一个新趋势?

美国政府看到医药公司开发新药的后劲不足,决定自己动手,NIH投资10亿美元成立新药研发机构,这个政策将带动以科研为主的大学和研究所关注新药研发,也能引导大学教育向药物研发更靠拢一些,我个人认为这是一个很好的事情。

最近自然杂志综述了1998到2007十年间美国FDA批准的新药,共252个,其中美国开发出近一半(118个),日英德各开发出20多一点,瑞士13,法国12,欧洲其他国家共29,加拿大和澳大利亚共6.8个,其余的世界共6.5,大部分来自以色列,中国在世界上新药开发能力基本接近于零,和日本的差距都是巨大的。

新药的研发除了医药公司研发部门的努力之外,大学的原创与创新是新药研发的重要推动力,要问中国为什么不能独立开发出世界级的新药,公司对药物研发的投入不足,加上大学的推动力不足,都是原因。记得一位业内人士说中国曾经计划用几年时间,象搞航天一样搞一个世界级的新药,但却不能成功,何也?

以上是我在新浪的几则关于药物研发的微博,医药产业是美国高科技产业里占有重要地位的产业,但显然近10几年新药研发速度明显放慢,但投入却大幅度增加,投入产出的严重不成比例,迫使很多大医药公司想新的办法,几年前开始把药物研发部门,即所谓R&D从美国转移到中国印度去,但几年下来,还是不能解决研发动力不足的问题。最近,我感觉一些医药公司已经意识到了这种转移是不能解决问题的,一个新的趋势值得关注,就是医药公司开始加强和大学的合作,记得一位副总在一次讲座的时候说过,发表的文章只是冰山露出到水面的部分,大部分的知识则是在水面之下的,所以要加强和大学的合作。

这次NIH新建的药物研发机构,再次确认了这个趋势,就是说没有强有力的科研作为后盾,药物研发就是空中楼阁,而医药公司自己搞基础科研是很不现实的,所以才有向科研知识主体靠拢的趋势。

这么看,中国新药研发的不足就更加突出了,因为中国大学作为一个整体,科研能力是很弱的,加上不合理的基金政策,浮躁的学风,看来未来几年中国在新药研发领域还是有很多困难需要克服。

设计一个孩子—–谈谈孕前基因筛查

1994年7月4日,这是美国的国庆日,这一天Lisa生下了她和丈夫Jack结婚以来的第一个孩子,孩子的名字叫Molly。当Lisa抱起婴儿的时候,她发现这个孩子很不对劲儿,哭声无力,小手竟然还缺一个手指头,Lisa是一位护士,她马上意识到这个孩子有什么疾病,于是开始翻书,很快她确认自己的孩子肯定是患上了罕见的Fanconi贫血,最后医生确认了她的判断,孩子患病的原因很明确,因为她和她的丈夫都是同一个Fanconi(FA)突变基因的携带者。

到目前为止,FA突变基因共发现了14个,属于隐形遗传基因,就是说如果父母双方携带同一个FA突变基因,孩子成为纯合子,就是患上Fanconi贫血的机会是25%,显然Molly就是这个25%。有效的治疗方法只有一个,就是骨髓移植,1989年之前,骨髓移植率是零,而现在美国一些治疗Fanconi贫血的医疗中心已经能为60%的Fanconi贫血患儿进行骨髓移植,不能接受移植的原因是无法找到配型合适的骨髓。Molly就一直无法找到合适的骨髓,看着自己的孩子病情一天天加重,Lisa和Jack想到了一个办法,再生一个孩子,这个孩子可以为Molly提供骨髓从而挽救她的生命,但问题是显然的,再生一个孩子,还是有25%的可能生一个和Molly一样的病孩子。

但Lisa和Jack选择了一个有巨大争议的但很稳妥的办法,他们求助于试管婴儿技术,让多个Lisa的卵子和Jack的精子在体外受精,然后在移植回到Lisa子宫之前从受精卵里取出一个细胞,进行基因检测,看这个受精卵是否患有Fanconi贫血,最后他们成功地生下一个健康的儿子,他们给他起了一个名字加“亚当”,之后亚当给姐姐移植了自己的骨髓,挽救了Molly的生命。

抛开伦理的争论,这个故事本省告诉我们,现在的分子生物学技术已经很深入有效地运用到了临床实践中,在知道夫妇双方都是某个遗传疾病基因的携带者的情况下,还是有可能生下一个健康的孩子,不用冒任何“可能性”的风险。但显然,这项技术的费用是非常昂贵的。

2008年,德克萨斯奥斯汀的Craig 和 Charlotte Benson夫妇,发现他们的孩子Christiane视力有问题,到医院检查,Christiane的视力问题不是简单的近视,而是患上了他们从来没有听说过的一种罕见遗传病Batten病,绝大多数的Batten患儿都会出现失明,目前没有任何有效的治疗方法。之后的检测发现Craig 和 Charlotte都是突变基因的携带者,当然结婚的时候,怀孕的时候他们都不知道。这对Craig的打击是巨大的,他在一家生物技术公司工作,他说服了自己的同事,开始寻找一种便宜的检测方法,使得孕前基因筛查能更容易推广。经过几年的努力,科学家能用不到400美元的钱检测448种严重的儿童遗传病,如果父母双方都是突变基因的携带者,他们在怀孕的时候就能意识到他们的孩子有多大的患病风险,然后可以选择避免的方法。一是可以采用Lisa和Jack的体外受精加基因检测的方法,还可以在怀孕后检测胚胎的基因,如果发现胚胎在出生后一定是病孩子,要么决定终止妊娠,要么在心理上准备好要抚养患遗传病的孩子。

前几天我在微博中提到,基因检测和遗传学诊断是未来医学发展的一个方向,但目前中国的很多医院都非常缺乏这样的意识,不是没有技术,而是意识不到能否诊断治疗罕见的遗传病是一个医院水平的重要象征。

这项技术的文章发表在Science Translational Medicine

参考文献:Designer Genes,作者:Steven Potter,出版:Random House/New York,2010.

从李连杰患甲亢说开去

最近新闻里说功夫明星李连杰患上了甲状腺功能亢进症,简称甲亢,人们很纳闷,身体强壮会功夫,还特别注意修身养性的李连杰怎么也得了甲亢呢?

甲亢其实是一种自身免疫性疾病,尽管发病原因还不是十分明确,但人们认为有几个主要的致病因素与甲亢的发生有关联,首先是遗传易感性,以前的调查发现,如果 是同卵双生的双胞胎,就是长的特别像的双胞胎,如果一方得了甲亢,另一方得甲亢的机会高达17%。如果是异卵双生的双胞胎,一方患了甲亢,另一方只有1.9%的机会也得同样的病,这说明甲亢的发病有一定的遗传因素。近年来随着基因研究手段的进步,人们对基因变异与甲亢发病之间的关系有了进一步的认识, 发现甲亢至少与7种基因的变异有关系,包括调节免疫的基因和甲状腺特有的基因,所以说甲亢的发病是有显著的遗传背景的,李连杰是否也有这些基因的变异,则需要做相关的基因分析。

环境因素是另外一个引发甲亢的重要因素,例如很多甲亢病人在发病前都有一段时间的过度紧张与焦虑,现在拍电影大多 赶工,是一个快节奏的紧张过程,可能在李连杰的甲亢发病中起了一定的负面作用。另外一个争议很大的环境因素就是碘,甲状腺激素的合成需要微量元素碘的参与,短时间过度地摄入碘本身就能造成甲状腺激素分泌过多,一般情况下,碘摄入正常后,甲状腺的功能又能恢复到正常水平,但长期过量地摄入碘,问题就出现了。以前有一种治疗心律失常的药叫乙胺碘呋酮,这个药的一个特点从名 字上就可以看出来,就是含碘,在吃这种药的人群中,自身免疫性甲状腺病的发病率很高,其中就包括甲亢。近年的很多研究都发现长期慢性过多地摄入碘,能导致 身体的免疫系统出错,引发自身免疫性甲状腺病,对碘争议的焦点就是食盐里加很少的碘是否也能引起甲亢,有些研究说能,有些说不能,争议还在继续。 继续阅读 »

个体化医疗与医疗成本

高医疗成本即是美国医疗改革的关键,也是美国医疗界的症结所在。医疗支出占政府财政支出的比例越来越高,如果不改革,未来美国就是军队加医院,别的什么都顾不过来了。

目前NIH的主人Francis Collins倡导个体化医疗,就是医疗活动要针对每个个体具体的情况做相应的变更,具体的讲未来某个时候,新生儿首先把基因测序来一遍,这样可以预测未来可能会患什么疾病,例如一些心脏病造成的猝死,很多病人猝死前没有任何临床变现,医生根本没有办法预防这样的悲剧发生,但通过基因检测,可以知道某些基因的多样性或是突变很容易造成心源性猝死,所以可以对这些人进行预防性治疗,这个个体化医疗的理念很先进。但是,这样必将在短期内增加医疗支出,从长久看,预防性干预可能会降低一个人一生总的医疗花费,但现阶段医疗支出的增加将使这个个体化医疗变的脱离现实。

如果个体化医疗只是在一些富裕人群里实施,理论上讲是可能的,但缺乏从大样本人群中获得数据,将无法判定基因上的差异和疾病之间的联系,也无法判定干预措施是否真的有效。

都知道电影“阿凡达”好看赚钱,但不是人人都可以拍这种电影的,个体化医疗就如同阿凡达一样,超幻迷人,但巨大的前期投入和不可预测的产出,将很大程度上限制这个理想化未来医学的发展。但世界从来不会拒绝梦想,个体化医疗必将是未来医学发展的重要趋势。

1976年的甲型流感与疫苗

1976年的冬天,在美国新泽西州迪克斯城堡的新兵营里,新兵中开始快速传播一种新型的流感,疾病导致1人死亡,几百人感染。不久,3个独立的实验室都确认,引起这一新流感的病毒是H1N1,就是猪流感病毒。

1956到1969年,美国军方给士兵注射的流感疫苗里一直都含有猪流感的抗原,当时老兵的血液里都或多或少的有抗猪流感的抗体,而年轻的新兵对此根本没有免疫力,患病的情况说明前期的疫苗注射是有效的。根据对当时的血液抗体的检测,推测出流感的传播速度,最大可以达到每星期每百人里有3.4人感染。

当时这个新型流感引起人们广泛的关注与恐慌,人们相信1918年的导致全球近五千万人死亡的西班牙流感也包含有猪流感的成分,人们怀疑这也许还是一个超强的杀手。

1976年是美国的选举年,福特总统与竞争对手卡特竞选下一任美国总统,政治力量的参与,促使美国政府下决心对全体美国人进行免疫注射。当年10月1日开始,疫苗开始使用,开始的几天的时间里,媒体就报道说有几个老人在接种疫苗后突然死亡,因为竞选的政治因素,疫苗的副作用被媒体放大,加上疫苗引发很多人在注射疫苗后患上少见的神经系统疾病,格林-巴利综合征,患病的人出现肢体无力,感觉障碍,甚至出现肢体瘫痪。美国政府不得不于12月停止了疫苗注射工作,两个半月的时间里,政府还是给四千八百万美国人注射了疫苗,以后的调查发现,当时一共有一千多例新发生的格林-巴利综合征,532例与注射的疫苗有关,发生比例是十万分之一,并不比该病的自然发生比例十万分之一到二高。之后的很多研究,都发现甲型流感疫苗并不能直接引发格林-巴利综合征。

之后的事实证明当时人们的恐慌是杞人忧天,1976年的甲型流感仅仅限于这个新兵训练营,一直都没有传播出去。

注:此文是写给新知客的专栏文章。

食盐加碘的争论与解决办法

以前在医院经常见到大脖子的病人,一般这些病人都来自山区农村,学名叫“地方性甲状腺肿”,现在已经很少见了。这都得益于食盐加碘。
碘缺乏病以前在医院经常见到大脖子的病人,一般这些病人都来自山区农村,学名叫“地方性甲状腺肿”,现在已经很少见了。这都得益于食盐加碘。
碘缺乏病是人类最古老的疾病之一。缺碘是一个很严重的问题,成年人缺碘造成地方性甲状腺肿,幼儿缺碘得的是呆小症,又叫克丁病,这样的孩子不仅矮小,还有严重的智力障碍。九十年代初中国有一多半的人生活在缺碘地区,以后国家实行盐业专营专卖, 强制在人们每天都离不开的食盐里加入碘,从根本上扭转了这个局面,但到现在仍有近5000万人不能从日常生活中摄入足够的碘。尽管如此,成绩是非常显著的,联合国为此特异表彰过中国所取得的成就。
最近人们怀疑食盐加碘是造成甲状腺疾病快速增长的主要原因,一些沿海地区,本来不缺碘,但仍然食用碘盐,造成碘过量,所以卫生部最近建议降低食盐里添加碘的量,承认一些地方早就开始销售无碘或低碘盐。
2005年天津医科大学发表的数据显示,中国11个省的孕妇与哺乳期妇女仍然处于轻中度碘缺乏状态,妊娠妇女的甲状腺肿发病率仍然达到2.7%,高于2.0%的整体女性人群的发病率。这个数据显示一些地方的妊娠与哺乳期妇女需要补充更多的碘。
目前的情况是,一些地方碘过量,大部分地方仍然是碘不足,国家一刀切的政策显然需要调整,但不是减少食盐里添加碘的量就能简单的解决这个问题。最好的解决办法是以县市为单位,检测当地的碘缺乏情况,看是需要继续补充,还是需要减少补充量,以这些数据为依据,结合当地人均每天吃掉的盐量,来决定食盐里添加碘的量。把县市级的地方病防治纳入到政府政策的调整中,就是说卫生部应当把这个政策制定权交给地方政府,卫生部负责监督检查就可以了。

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