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血管紧张素转化酶抑制剂卡托普利发现的小故事 精选

已有 12983 次阅读 2012-3-4 09:28 |个人分类:药物化学教学|系统分类:教学心得| event, his, reported, Sergio

    在1999年拉斯克临床医学奖得主David Cushman和Miguel Ondetti网页上发现下面的文字:
A seminar in 1968 by Sir John Vane, a scientific consultant to Squibb, was the seminal event that led to the Cushman-Ondetti collaboration. Vane, who directed a laboratory at the Royal College of Surgeons in London, reported that peptides extracted from the venom of a Brazilian viper, Bothrops jararaca, by his co-worker, the Brazilian pharmacologist Sergio Ferreira, inhibit ACE, thus preventing formation of the hypertensive peptide angiotensin II. (This might play some role in enhancing the lethal action of the snake's venom, which kills quickly by causing a rapid, catastrophic plunge in blood pressure.)
    这里面的文字内容告诉了我们一个事实,1968年,Squibb公司科学顾问伦敦皇家外科学院John Vane爵士研讨会,这个专题研讨会促使David Cushman和Miguel Ondetti进行合作,报道了从其合作者巴西药理学家圣迭戈费雷拉那里得到的巴西蝰蛇Bothrops jararaca血清的肽提取物可以抑制血管紧张素转化酶(ACE),因此可以预防高血压肽血管紧张素II的形成。在血管紧张素的研究方面,John Vane认为:血管紧张素是造成血管收缩、促使血压上升的关键物质,所以如果能够抑制血管紧张素应该可有效地控制高血压。在Squibb的支持下,John Vane的想法得到了验证,他們成功地研发出历史上第一个血管紧张素转化酶抑制剂(angiotensin converting enzyme inhibitors)卡托普利(captopril)。当然, 利用阻断血管紧张素转化酶來治疗高血压的药理作用机制至今仍然被广泛应用。除了越來越多血管紧张素转化酶抑制剂(Enalapril,Lisinopril)被研发成功之外,新的抗高血压药物例如血管紧张素转化酶拮抗剂(Angiotensin Receptor Antagonists),肾素抑制剂(Renin Inhibitors)的开发工作,都离不开John Vane等当年的理论基础。

 
附:John Vane的小传

        John R. Vane爵士,是发现阿司匹林抗炎作用机制的科学家,他于1982年获诺贝尔生理或医学奖。

古埃及人、希腊人与罗马人都知道柳树的树皮可以减缓疼痛,事实上,我们目前常用的抗炎镇痛药-阿司匹林便是由欧洲水杨的树皮中萃取水杨酸盐(salicylates)进而修饰而成。传统的使用经验让大家都对阿司匹林的神奇止痛疗效深信不疑,但是,阿司匹林究竟在如何人体内发挥作用的呢?这个“只知其然而不知其所以然”的疑问一直困扰着人们,直到John R. Van爵士一系列优美的研究成果出炉,才一步步掀开阿司匹林的神秘面纱。

        John R. Vane出生于年英格兰伍斯特郡 (Worcestershire),家中排行老三,上面有一位姐姐与哥哥。在十二岁那年,父母亲送他一组简易的化学仪器当圣诞节礼物,这项礼物激发起他对实验的强烈欲望。最初,John R. Vane利用家中的厨房进行实验,但一次意外地小爆炸损坏了厨房家具。不久后,他的父亲便在家中的花园为他搭建了一个小木屋,这小木屋中有桌椅、有煤气也有水电,John R. Vane曾在自己的自传中提到“这是我此生第一个实验室”。 年轻时的John R.Vane原本并不打算往药理学领域发展!1944年,John R. Vane进入伯明翰大学(University of Birmingham)化学系就读,但很快地他发现自己对于化学实在没有任何兴趣。因此,当MauriceStacey 教授询问John R. Vane毕业后的人生规划时,他直率地回答“什么都好但别提化学 (anythingbut chemistry)…”。于是,MauriceStacey告诉John R. Vane,牛津大学药理学系Harold Burn教授希望他能推荐一位学生到牛津大学接受药理学训练。当时对药理学一窍不通的JohnR. Vane并没有太多的犹豫,他把握了这次机会,立即决定前往牛津。事实上,这个与Maurice Stacey短暂的交谈机会、这个仓促的决定-最后竟改变了John R. Vane的一生。1946年,John R. Vane进入Harold Burn的实验室,Harold Burn是一位思路清晰、文笔流畅且对研究工作具有高度热忱的科学家,他的专注的研究态度深深吸引着年轻的John R. VaneJohn R. Vane在曾自传里提到:在药理学领域中,如果有人可以被称为研究学者的典范,那绝对是Harold BurnHarold Burn的实验室当时已具有相当名气,后来更是英国药理学领域中研究最优异的实验室之一,他也是带领John R. Vane进入药理学研究领域的启蒙恩师。

    在完成药学学士学位后,JohnR. Vane先到谢菲尔德大学(SheffieldUniversity)的药理研究所工作了几个月。接着,他回到牛津大学追随Dr. Geoffrey Dawes攻读博士学位。1953年,John R. Van取得了博士学位。对年轻的他而言,牛津,是一个重要的人生里程碑,在那里,他有了家庭,有了两个女儿。

        1953年,John R. Van前往美国耶鲁大学药理研究所担任助理教授职位,二年后回到英国伦敦大学基础医学研究所(Institute of Basic Medical Sciences of the University of London)。在这个研究所中,教学只是工作的一小部分,因此,这里的研究人员可以有更多的时间应用于研究上。在这里,每当学生对实验数据无法理解时, John R. Van总是耐心地鼓励学生:“组织从不说谎(the tissues never lie),只是我们的想法与解释方式出了问题…”。也是在伦敦大学任职的这段期间,John R. Van建立了一套生物分析(bio-assay)方式,透过这个方式,他可以精确的测定那些原本科学家们无法测定的血液中生物活性物质的表现,如:血管收缩素(angiotensin)以及后来的前列腺素(prostaglandins)-这个与发炎、疼痛息息相关的激素。

        1971年,John R. Van开始着手于阿司匹林的研究,他想象着也许这个药物的神奇作用与那些原本科学家们无法测定的血液中生物活性物质有关。为此,他再次利用生物分析(bio-assay)方式来测定那些生物活性物质,几天后,他有了重大的发现-阿司匹林确实可以抑制前列腺素的分泌。 接着,John R. Van对阿司匹林的抗炎作用机制有了更深层次的了解,他与Ferreira SH S. Moncada 等发现:吲哚美辛、阿司匹林等药物都可以抑制一种称为环氧合酶(CyclooxygenaseCOX)的蛋白质,进而阻断前列腺素(Prostaglandin)的生成,最后发挥其抗炎镇痛的作用。这个发现不但为John R. Van赢得诺贝尔生理或医学奖的桂冠,也让人们对于发炎这个生理反应有更进一步的认识。例如:目前广泛应用于治疗头痛、关节炎等炎性反应的非甾体抗炎药 (Nonsteroidal anti-inflammatory drugsNSAID)的作用机理都是建立在JohnR. Van等30年前的这个研究发现上呢。

        1990年,Phil Needleman研究团队对NSAID的药理机制又有了更重大的发现,他们发现细胞含有两种环氧合酶环氧合酶素-1(COX-1) 及环氧合酶-2(COX-2)COX-1可以合成前列腺素来维持身体的恒定,并对胃黏膜具有保护作用。而COX-2却是炎性反应诱发的酶,只存在于病态细胞中,所以在正常生理状况下,COX-2是不表现的,只有当细胞受到外来刺激时,COX-2才会大量表现,并代谢出大量参与发炎反应的前列腺素。PhilNeedleman研究团队的这项研究发现解释了为何吃阿司匹林会造成胃溃疡出血(因为同时抑制了COX-1 COX-2),也促成许多不损伤肠胃的选择性抑制COX-2的抗炎镇痛药物问世。

    阿司匹林除了可抑制前列腺素分泌之外,John R. Van也发现低剂量阿司匹林可有效抑制血小板中血栓素(thromboxane)的分泌。血栓素的主要作用为促进血小板凝结,让血管破裂的部位形成栓塞。因此,日常服用低剂量的阿司匹林被认为可以预防心脏病发作与二次中风的发生。

       1973年,John R. Vane爵士被任命为Wellcome Trust Foundation研究开发组主任,在这个位高权重的职位,掌握了上千位英国科学家的研究命运。John R. Vane认为:只要能够提供舒适、完善的环境给那些积极从事研究工作的科学家,那么新的想法就会接踵而来,新药物的研发也就自然水到渠成。

       1974年,John R. Vane爵士入选英国皇家科学院院士(fellow of the Royal Society)1977年荣获AlbertLasker基础医学奖。1982年,他与Bengt SamuelssonSune Bergstrom共同分享诺贝尔医学或生理学奖桂冠。

    在WellcomeTrust工作了13年后,JohnR. Vane1985年离开了Wellcome Trust,再次回到学术领域。他在伦敦成立了目前相当有名望的WilliamHarvey Research Institute,专门研究心血管与炎症方面的研究,并担任第一届所长。1996年,WilliamHarvey Research Institute成为皇家伦敦医学院的一部分,附属于伦敦皇后玛丽大学(Queen Mary University of the University of London)

        John R. Vane于2004年11月19日逝世,享年77岁.



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