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《我不是药神》票房突破13亿! 电影背后的真实故事怎么样? 抗癌剂列宁为什么这么贵? 本文从公众号的原质转载说

作者介绍

叶盛,毕业于清华大学生物系研究生院,现为中国科学院生物物理研究所副研究员,科研余热爱科普和科幻。 个人号从本质上说。

电影毕竟是电影,不是科普。 电影要关注人物的选择和命运。 如果你想进一步了解电影主角格列宁,请听我的八一八这个神药背后的故事。

格列卫:让血癌慢慢来

也许有人认为“/h/”列宁是虚构的药物,但对抗癌药物略有了解的人知道电影中的格列宁扮演的是抗癌神药格列卫。 欧洲商品名为glivec,美国商品名为gleevec,实际药物分子名为伊马替尼( imatinib )。

格列卫确实可以说是神药:患者对这种药的应答率几乎为100%; 即使长时间服用也不会出现耐药性的可以治疗的疾病的范围正在扩大。 更重要的是,灰熊把没有生存希望的癌症变成了吃药就能控制的慢性病。 当然,也有上帝般昂贵的售价。

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为什么格列卫会这么神?

首先,必须介绍格列卫最初治疗的这种癌慢性粒细胞性白血病( chronicmyelogenous leukemia,cml )。 白血病是血癌。癌细胞是积累了很多基因变异的细胞,可以无限增殖。 具体来说,在cml中,患者血液中出现基因变异的细胞是各种各样的粒细胞。

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粒细胞是白血球的主力,例如占有率最高的中性粒细胞可以占全白血球的40%到70%。 中性粒细胞是我们免疫系统承担天然免疫的主力军之一。 如果你的身体出现损伤,嗜中性粒细胞在一两分钟内到达损伤部位,可以吞噬侵入的病原体等异物。

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血细胞主要产于骨髓,cml患者骨髓中造血细胞出现异常,不受控制地产生大量粒细胞。 如果事件只有这些,问题就不那么严重了。 但是,当该癌急速发展到突变期时,骨髓内的粒细胞急剧增加,压迫了正常造血细胞的生存空之间。

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你必须知道我们血液中各种血细胞的寿命是有限的,比如红细胞的寿命不到四个月。 因此,这些血细胞需要经常补充。 那么,如果cml患者的正常造血细胞减少,包括免疫功能的丧失,身体必然会出现各种严重的症状,最终导致患者死亡。

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cml有慢性的名头,但不是绝对不能疏忽的癌症。 如果癌症发生在具体的组织和器官上,手术切除和比较的化疗一般可以处理问题。 但是,cml发生在骨髓中和血液中,不能用上述方法治疗。

在本文主角神药格列卫现世面前,cml唯一有效的治疗方法是高风险的骨髓移植。 这也是许多国产电视剧中常见的桥段,其困难和危险恐怕大家都很清楚。 如果不能用骨髓移植治疗,cml的生存期只有3到5年左右。 可以使用的药物治疗首要是服用干扰素,但其中20%到30%的患者的生命只能延长一年。

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格列卫出现后,不同的研究机构对服用格列卫的cml患者进行了多年跟踪调查,结果只能用魔法表现。 患者用药后的5年生存率高达90%左右,死者的死亡原因大多与癌症无关,只有1%左右的患者因白血病死亡的恶化。 据说格列卫把恶性癌变成了只吃药就能控制的慢性病,终于以cml的慢性二字为名。

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费城染色体的交换术

为什么格雷加德有这么强的药效呢? 这必须从cml的根本原因开始。

20世纪50年代末期,位于美国费城的宾夕法尼亚大学医学院病理学家peternowell在研究白血病患者白血球时,意外地发现了核心染色体形态异常。 我们经常把性染色体分为x形和y形,其实我们其他22对染色体都长得像字母x,但在x两画之间打开的立场不大。 好像没有写更多的h。 nowell发现有些白血球染色体打开了很大的立场。

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为了弄清楚这是什么,nowell找到了在费城的福克斯·。 研究蔡斯癌中心染色体的博士davidhungerford先生帮我了。 后者进行了大量的注意和研究,结果得出了这些白血病人白血球出现异常的染色体是第22号染色体,不仅x形分离的立场变得异常大,染色体本身也变短了的结论。 因此,这种异常染色体是在有两个被称为费城染色体的发现者的城市命名的。

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费城染色体的发现,白血病成为人类历史上第一个发现遗传异常证据的癌症。 但是,费城染色体的形成至今未知。 经过不同实验室几十年的研究,科学家们对此有了更深的认识。 其实,只有22号染色体不是异常的染色体,另一个9号染色体也发生了异常,只是异常长了。 原来,9号染色体长臂的一部分被22号染色体长臂的一部分所替换。 结果,前者变长,后者变短。

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不好的是,用两个染色体交换的断点部位碰巧在基因内部,在第22个染色体上是bcr基因,在第9个染色体上是abl1基因。 于是,交换后,嵌合体22号染色体上出现了一个融合基因,即两个基因相连的基因,其中保存了大部分bcr和abl1。 因为这被称为bcr-abl基因。

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基因是用来编码蛋白质的,已知该bcr-abl基因会产生被称为bcr-abl的正常人细胞中不存在的嵌合蛋白。 由于第9号和第22号染色体发生易位的具体位置没有固定,白血病人白血球中含有的bcr-abl蛋白也各不相同。 其中分子量为210 kda (千道尔顿)的bcr-abl蛋白是引起90 % CML的原因。

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始终不接通的分子开关

为什么一个bcr-abl嵌合蛋白会起波呢? 因为这个嵌合蛋白碰巧是开关,是控制细胞分裂增殖的开关。

完美的abl蛋白是酪氨酸激酶。 激酶是可以向基质蛋白中添加磷酸基的酶,这个过程称为磷酸化。 磷酸基是个很棒的家伙,具有很强的负电性,可以吸引所有带正电的东西。 这就像你腿上本来就有磁正极。 现在让你用手拉强力磁铁的磁负极,你的手很快就会被拉到脚下。 蛋白质被磷酸化后,带正电的部位和磷酸集团也会互相吸引,发生显着的形状变化,影响蛋白质的功能。

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事实上,我们的细胞中有很多由激酶组成的链接。 激酶甲被磷酸化活化,有去磷磷酸化激酶乙的能力。 激酶被磷酸化活化,有脱磷磷酸化激酶的丙基的能力。 这样,细胞内的信号就一直在扩大。 这些信号通路有一个名为激酶瀑布( kinasecascade )的图像。 或者,也可以翻译成激酶的级联反应和无聊。

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当然,有些激酶不能被其他激酶激活。 例如,abl就是这样的激酶。 其头部有类似盖子的形状区域,与自己的酶活性中心结合,整体失去活性。 abl需要细胞内的其他蛋白质打开自己的盖子,才能激活。 这是细胞开关abl活性的控制方法。

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但是,在cml患者的细胞内出现了一种称为bcr-abl的异常融合蛋白。 当该基因融合时,abl靠近后面,将正好与具有抑制功能的头部外壳对应的一半基因落到9号染色体上,相反置换成22号染色体上无用的一半bcr基因。 于是,bcr-abl中的abl变成了总是处于开启状态的激酶。 相应地,具有bcr-abl的细胞也处于持续异常分裂增殖的状态,成为了癌细胞。

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