醫學

通寧水中的靈丹妙藥

氯化奎寧曾是抗瘧疾特效藥,現今則用於癌症領域,它能對抗冠狀病毒嗎?

撰文/王慧菁
2020-03

醫學

通寧水中的靈丹妙藥

氯化奎寧曾是抗瘧疾特效藥,現今則用於癌症領域,它能對抗冠狀病毒嗎?

撰文/王慧菁
2020-03

王慧菁╱清華大學醫學科學系副教授
畢業於成功大學生物學系並取得該校基礎醫學研究所博士學位,現任教於清華大學,專研病毒致病機制、細胞有絲分裂及癌症新藥開發。2016年獲台灣傑出女科學家新秀獎。


2019年12月起,一種未知原因的非典型肺炎在中國出現,最早來自湖北省武漢,由於時近中國春節,在極短的時間內迅速擴散至中國各省及其他國家。一個月內,科學家就發現導致這波非典型肺炎的關鍵因子是一種全新病毒。由於基因序列與2003年惡名昭彰的SARS冠狀病毒相似,先由世界衛生組織(WHO)命名為2019新型冠狀病毒(2019-nCoV),後由國際病毒學分類學會(ICTV)正式命名為SARS-CoV-2(Severe Acute Respiratory Syndrome coronavirus 2)。


新冠病毒的出現,對各國公共衛生醫療系統都是極大的考驗;對於病毒學家以及新藥開發公司而言,則是全新的機會。今年1月12日病毒基因序列公佈後,僅僅不到兩星期,中國武漢病毒研究所便發表了一份全長三頁的研究報告,文中比較了數種藥物對新冠病毒的抑制效果,包含美國食品及藥物管理局(FDA)已認證通過的五種藥物:氯化奎寧(chloroquine)、三唑核苷(Ribavirin)、噴昔洛韋(Penciclovir)、Nitazoxanide以及Nafamostat,還有兩種正在進行臨床試驗的抗病毒藥物:瑞德西韋(Remdesivir)及Favipiravir。


從劑量與作用時段看藥效


在武漢病毒研究所的報告中,科學家使用臨床分離出的新冠病毒,感染一種特別的猴腎細胞,同時加入不同濃度的抗病毒藥物,最後觀測病毒核酸在猴腎細胞中的複製過程,以及新冠病毒核心蛋白的表現情形。結果發現,這七種抗病毒藥物或多或少都能抑制新冠病毒,只是使用的劑量不同。值得注意的是,有兩種藥物在低劑量時也具有抑制新冠病毒的能力,一是美國藥廠吉利德科學(Gilead Sciences)進行臨床試驗的抗伊波拉病毒新藥瑞德西韋,另一種則是大名鼎鼎的抗瘧疾用藥──氯化奎寧。


科學家進一步比較瑞德西韋與氯化奎寧在病毒感染前後的抑制效果,發現瑞德西韋只在病毒感染後才有作用,若是提前把瑞德西韋加到細胞培養基,之後再加入病毒,細胞仍然會被新冠病毒感染。由於瑞德西韋的主要作用機制是抑制病毒RNA複製,可以合理推論要等到病毒已經感染細胞並開始複製,瑞德西韋才能發揮抑制效果。


另一方面,氯化奎寧的效果更值得關注,科學家發現在培養基中添加氯化奎寧,不但在已感染的細胞中能抑制病毒複製,還可以抑制新冠病毒感染健康細胞。換言之,氯化奎寧似乎對於新冠病毒具有全時段的保護力,甚至可能有預防的效果。


奎寧類藥物簡史


奎寧原本就是歷史悠久的抗瘧疾用藥,它的身世坎坷,雖是良藥,但苦口;氯化奎寧則是人工合成的化合物,其結構模仿天然物奎寧(quinine)。


奎寧原產於秘魯及玻利維亞地區的金雞納樹(cinchona tree)樹皮,味道苦澀。16世紀瘧疾橫行全球時,秘魯的原住民便發現金雞納樹樹皮熬成的苦汁可以治療瘧疾;17世紀,金雞納樹樹皮傳至歐洲,成為抗瘧疾的神藥,不過當時此種藥材的價格極高,不容易取得;到了19世紀,法國化學家佩爾蒂埃(Pierre-Joseph Pelletier)及卡芳杜(Joseph Bienaime Caventou)成功由樹皮粉分離出有效的奎寧分子。因為分離技術簡單,人們自此開始大量製造奎寧,秘魯原生的金雞納樹樹皮不足以應付全球需求,幾近絕跡。後來英國商人成功把金雞納樹移植到斯里蘭卡,從此斯里蘭卡成為金雞納樹樹皮的主要產地。到了第二次世界大戰,金雞納樹樹皮難以取得,奎寧產量大減。1944年,兩位美國化學家伍德華(Robert B. Woodward)及德林(William von E. Doering)成功以化學方法合成奎寧,此後奎寧再也不必由金雞納樹樹皮萃取,也讓秘魯跟玻利維亞的原始森林重獲生機。.....