“我无法相信这是三年前的事情,我也没办法相信我现在能在这里。”她告诉我,“我进行了血液检测。每一项,我们做了所有的检测。而我很健康。”图片来源:Victoria Jenkins认为一种可以害人的毒液毒素同时也可以用来救人的想法并不新颖,至少在公元前两个世纪,东亚就已经开始用蜂毒来治病救人了。本都王国的米特里达梯六世——这位罗马帝国的可怕敌人同时也是个臭名昭著的毒药专家——据说有一次从战场的致命伤中捡回一条命,靠的就是用草原毒蛇的毒液来帮助止血。“数百万年来,这些小小的化学工程师已经开发出种类繁多的分子,来针对我们神经系统不同部分。”墨尔本大学澳大利亚毒液研究组主任肯·温克尔(Ken Winkel)说,“利用这些强效神经毒素来以某种方法攻克神经疾病的想法由来已久,但囿于我们的知识,我们还很难安全而高效地做到这一切。”尽管有丰富的历史积淀,但是把毒液用于现代疗法的实践总却是少之又少。根据澳大利亚布里斯班昆士兰大学的格伦·金(Glenn King)的说法,直到过去差不多十年这种情况才逐渐得到改变。1997年,当艾莉还在一个到另一个医生之间疲于奔命的时候,金正在梳理澳大利亚漏斗网蜘蛛——一种致命毒蛛——毒液当中的化学成分。他如今站在毒液药物研究的最前沿。
雄性和雌性 图片来源:Wikipedia
金的研究团队率先对漏斗网蜘蛛的毒液采用了“高效液相色谱”(HPLC)的分离方法,这种方法可以基于化合物的分子尺寸或电荷等属性,将混合物中的不同成分分离。“我简直被震惊了,”他说,“这显然是一座尚未有人真正审视过的药物学金矿,其中分明蕴含着成千上万不同的肽。”整个二十世纪,都有科学和医学文献建议用毒液疗法治疗各种不同疾病。有证据显示毒液可以用来对抗癌症,杀灭细菌,甚至可以当强力止痛药用——尽管其中很多只进行到动物实验一步。截至写稿时,美国食品与药品管理局(FDA)只批准了其中六种可用于医学用途(还有一种矛头蛇毒液提取物Baltrodibin还没有被FDA批准,但是在美国以外可被用于手术期间的凝血)。我们对造成如此可怕伤害的毒液了解得越多,我们就越能意识到它们的医学用途,就像蜜蜂毒液中的蜂毒素那样。蜂毒素不仅会引发疼痛。如果剂量合适,它会在细胞膜上打孔,致使细胞涨破。在较低剂量下,蜂毒素结合在细胞膜上并激活脂切割酶,从而模仿高热引发的炎症反应。但在浓度较高并处于适当条件时,蜂毒素分子团聚成环状,在细胞膜表面形成大孔,大大削弱细胞的保护屏障,导致细胞过于膨胀,并最终像个气球一样爆掉。正因为如此,蜂毒素是一种强效杀菌剂,可以轻松击退多种细菌和真菌。科学家还希望利用这种手段能对抗别的疾病,诸如艾滋病,癌症,关节炎和多发性硬化症。举例来说,位于密苏里州圣路易斯的华盛顿大学医学院的研究者发现,蜂毒素可以撕开艾滋病毒的包膜而不会伤害人类细胞。包膜破碎法还可以阻止病毒演化出抵抗力。“我们正在攻击艾滋病毒的一个固有物理属性。”研究的第一作者约书亚·L·胡德(Joshua L Hood)在媒体声明上说,“理论上,病毒没有任何办法来适应这种情况。毕竟病毒总是有一个保护外层。”他们当前的设想是设计一种阴道保护凝胶,并希望有朝一日可以直接把包含蜂毒素的纳米颗粒注入血液当中以清除感染。图片来源:Victoria Jenkins艾莉会第一个承认她的故事听起来不怎么可信。“要是之前有人跑过来对我说:‘嘿,我想用些蜜蜂蛰你,然后你就会好起来。’我肯定会说:‘这绝不可能,你脑子秀逗了吧!’”但是现在,她对此深信不疑。在遭受那次袭击后,艾莉看着钟,等待着过敏发作,然而这事并没有发生。反而是三个小时后,她的身体开始疼痛不堪。作为一名在被莱姆病折磨之前接受过正规教育的科学家,艾莉觉得这并不是一种过敏反应,而是一种赫克斯海默(Jarisch–Herxheimer)反应——她的体内充斥着细菌死亡后产生的毒素。当患者从严重梅毒中被治愈的时候,也会发生同样的事情。有一种理论认为,当某些细菌种快退场的时候,会释放一些有害的化合物,从而引起发热,皮疹和其它症状。连续三天的时间里她承受着痛苦。然后,突然不疼了。
“我曾经活得像是……我管它叫‘没电了’,因为莱姆病引起的大脑炎症,让我就像是一直在一种半昏迷状态下四处走动一般。我的大脑仿佛突然冲出了迷雾,我想这是我这些年来第一次得以真正清楚地思考。”现在有了个清楚的头脑,艾莉开始思考发到底发生了什么。所以她做了一件任何人都会做的事情——上谷歌查一下。不过她失望地发现,几乎没有搜索结果。不过她倒是找到了由蒙大拿州洛基山实验室的科学家在1997年所做的一项小研究,研究发现蜂毒素杀死了螺旋体。他们把培养的细胞组织暴露在提纯的蜂毒素中,实验表明这些化合物可以完全阻止细菌生长。他们更仔细观察发现,在蜂毒素加入进去后不久,那些细菌很快就瘫痪了,因为它们的外膜遭受攻击,所以变得不能动弹。接着,这些细胞膜很快就开始分崩离析,导致细菌死亡。鉴于她的个人经历加之她找到的少量研究,艾莉决定试试“蜂针疗法”(apitherapy),这种疗法使用取自蜜蜂的材料来进行治疗。她的蜜蜂都住在她寓所里的“蜂舍”中。不过她自己并不饲养这些蜜蜂,而是通过邮购,每周收一包蜜蜂。她用镊子夹取蜜蜂,轻轻按压使之蛰她想要的地方来实施“蜂针疗法”。“有时候我不得不敲打一下它们的屁股,不过它们一般都挺愿意蛰你的。”她说。
她开始执行一套治疗计划,每周一、三、五三天各被蛰一天,一天蛰十次。在挨了三年数千次蛰以后,她看起来好像奇迹般地康复了。她开始慢慢地减少被蛰的次数和频率——在过去八个月,她只被蛰了三次(其中一次还是针对骨折的肿胀部位,而非莱姆病相关的症状),她告诉我说。她还在身边备一些蜜蜂以防万一,但是在我跟她谈话前一年,她大部分时候即使不靠这些蜜蜂也都一切良好。现代科学开始慢慢地把毒液一点点拆分,以了解其好坏两方面的运作机理。我们现在知道,大多数毒液都是一大堆化合物混合成的复杂鸡尾酒,每种都含有数十到数百种不同的蛋白质,肽和其他分子。鸡尾酒配方在不同种之间差别很大,甚至在同一物种当中,也会因为年龄,栖息地和饮食习惯而有所差异。每种化合物都有不同的任务,从而毒液可以发挥最大功效,许多成分协同运作来使受害者无法动弹、致痛或者做任何动物希望毒液做的事情。
图片来源:Victoria Jenkins
正是因为毒液并不只含有一种毒素,而是多种不同靶向的毒素的混合,这让毒液成为了潜在药物的宝库——其实,任何药物都只是一种化合物,能对我们身体产生所期待的功效。药物的功效越专门越好,因为这意味着更少的副作用。金说:“直到21世纪,人们才开始相信毒液实际上真的是复杂的分子库。而我们应该将其作为一种药物来源,开始针对特定治疗靶点从中进行筛选。”在国际市场上的七种毒液衍生药物中,最成功的当属甲巯丙脯酸(captopril),这是一种从巴西矛头蝮(Bothrops jararaca)的毒液中提取的肽的衍生物。数个世纪以来,这种毒液一直因其强效的抗凝能力被人所知,据说有的部落将它抹在箭头上,使杀伤力最大化。而由此制取的药品已经成了一种高血压的常规治疗药物,并且令其母公司赚取了超过十亿美元的利润。
巴西矛头蝮
布莱恩·弗莱(Bryan Fry)是世界上最多产的毒液研究专家之一,也是格伦·金在昆士兰大学的同事。弗莱说,甲巯丙脯酸族及其衍生物依然占据着一个年产值数十亿美元的市场。考虑到它在1970年代被开发,这是个不错的成绩。“这不仅是有史以来最优秀的二十种药物之一,”他说,“这也是占据市场最久的药物之一,大概也就阿司匹林比它更胜一筹吧。”不仅仅是甲巯丙脯酸,弗莱还提到了艾塞那肽,这是一种来源于希拉毒蜥毒液的分子,是美国市场上最新的毒液制药。药品商品名为百泌达(Byetta),对于二型糖尿病有潜在疗效,可以刺激身体产生胰岛素,并且减缓糖类的产生速率,帮助扭转疾病带来的激素变化。像艾莉这样的罕见病例提示着毒液的卓越潜能,但是把民间智慧转化为现代医药,可谓路漫漫其修远兮。“从发现到申请专利可以耗掉你长达十年的时间。”金说,“而且每一次成功背后都有十次失败。”图片来源:Phoebe Bell自1997年那项研究以来,还没有一个人更进一步研究蜜蜂毒素对于莱姆病的潜在治疗作用,直到艾莉。艾莉现在正做生意,售卖一种从蜜蜂提取的美容产品。她已经和一个蜜蜂农场达成合作,这个农场可以用一种特殊的电化玻璃板来提取毒液。当蜜蜂来回它们的蜂巢时都会从这个板上爬过,无害的电流会刺激这些蜜蜂释放腹中的毒液,从而在玻璃上留下细小的液滴,这些液滴随后会被收集起来。艾莉说需要1万只蜜蜂爬过这块板子,才能收集到一克毒液(在一些其他来源,比如说联合国粮农组织的说法中,蛰100万次才释放一克毒液),但“这些蜜蜂并不会因此受到伤害”。对她而言,这不仅仅是一种谋生手段,更是“一种奇异恩赐”。她的乳液和其他产品的收入资助了多项蜜蜂保护行动以及莱姆病研究。不仅如此,她还将一些购买的毒液寄给了爱娃·萨匹(Eva Sapi),纽黑文大学生物与环境科学系一位研究莱姆病的副教授。由于艾莉使用的无害化提取技术的高昂成本,她称这些毒液“比黄金还要贵”。
萨匹对毒液针对莱姆病菌效果的研究正在进行中,到目前尚未发表,不过她说自己一个学生所做前期工作的结果看起来“非常有希望”。螺旋菌在人体内可以转变成不同形态,这也是它们这么难以被消灭的原因之一。萨匹发现别的抗生素杀不死它们,而是让它们转变成一种更加潜伏的形态。一旦你停止使用抗生素,螺旋体就会卷土重来。她的实验室正在检测不同的蜜蜂毒液对细菌各种形态的效果,就目前来看,含蜂毒素的毒液似乎很有效。下一步,是检测这是蜂毒素独有的功劳呢,还是说有别的重要毒液成分也起到了作用。“我们还想要使用高分辨率成像技术,看看蜜蜂毒素攻击螺旋体的时候具体发生了什么。”萨匹告诉我说。她强调,在考虑任何临床使用前,还需要更多的数据。“在跨入人体实验之前,我还得再看些动物实验的结果。”她说,“这毕竟是毒液。”而且他们实际上还并不真的知道为什么毒液能对艾莉起作用,尤其是因为莱姆病治疗后综合征的起因尚未知晓。“在她身上起效的原因究竟是因为它消灭了螺旋体,还是因为刺激了免疫系统呢?”萨匹问道。这还是个谜。蜜蜂毒液和蜂毒素还有很长路要走,我们还要投入大量的工作——还有金钱——来把这项发现变成一种安全而有效的药物。但是像金那样的实验室已经开始着手发掘藏在充满多样性的有毒物种内的药学潜能。而且就金看来,科学家正在进入一个药物发现的新时代。在过去,人们研究毒液是因为毒液对人体的已知作用,这种研究既需要对毒液临床效果的丰富知识,也需要大量的毒液。所以迄今为止,只有像蛇之类方便提取毒液的大型物种才被或深或浅地研究过。但这一切正在改变,技术进步带来了更为有效的毒液提取方式,也带来了需要更少毒液的新型研究方法。对药物的初步检测,如今只需一组基因序列便可开始,“我们如今甚至不必真的提纯毒液,就能从基因组的角度查看这些动物体内的毒素。”金说,“而这改变了一切。”温格尔认为有毒动物将会是治疗严重神经疾病的优秀药物来源,因为他们的毒液中众多都靶向我们神经系统。他说:“我们在这个领域还真的还没有非常好的药物,而我们有了这些化合物过剩的小小工厂……”没人确切知道这个星球上有多少种有毒生物,包括有毒水母,有毒螺类,有毒昆虫,甚至是有毒的灵长类。然而,我们不得不自食恶果,与时间赛跑。每年都有物种在灭绝,单单是气候变化,就足以灭掉多达三分之一的物种。“当有人问我说服人们去保护自然的最好方法是什么时,你最无力的做法就是大谈特谈大自然多么美丽,多么神奇。”弗莱说。相反,他表示我们需要强调这些物种背后尚未被开发的潜力,“这是一种资源,这是金钱。所以通过商业行为去保护,是真正唯一的稳妥途径。”艾莉对此举双手赞成。“我们需要对这些毒液做更多研究,”她对我着重强调,“真正去看看在自然界中还有什么可以帮助我们。”