透過研磨古代民間藥典或只是在樹林中散步時採摘植物來尋找新藥,這有著明顯複雜曲折的歷史。許多已確立療效的化合物都源於樹木、灌木、軟體動物,甚至泥土。阿司匹林來自柳樹皮,降膽固醇的他汀類藥物來自黴菌,抗瘧藥青蒿素來自傳統中藥中使用的一種灌木。然而,在 20 世紀 90 年代,Shaman Pharmaceuticals 公司為挖掘本土知識以尋找新藥先導化合物而廣為人知地籌集了 9000 萬美元后,不得不降低目標,直至最終僅僅銷售其產品作為營養補充劑,並在幾年前徹底關門大吉。
現在,這種趨勢可能再次發生逆轉。最近,許多天然化合物——如來自紅酒的白藜蘆醇和來自魚油的 omega-3 脂肪酸——開始受到密切關注,因為初步研究表明,它們可能以低廉的價格治療和預防疾病,且副作用很少。薑黃素,一種來自亞洲植物薑黃的橙黃色粉末,也加入了這個行列。它不再僅僅是印度咖哩和唐杜裡烤肉中的一種成分,自古以來,它就為食物增添風味並防止食物腐敗。
例如,一本即將出版的書中的一章描述了薑黃的生物活性成分——薑黃素和相關的稱為類薑黃素的化合物——具有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗菌和抗真菌特性,並可能對癌症、糖尿病、關節炎、阿爾茨海默病和其他慢性疾病具有活性。在 2005 年,美國國家醫學圖書館的 PubMed 資料庫中引用薑黃素的科學和技術論文近 300 篇,而僅僅五年前,這一數字約為 100 篇。
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有時戲稱自己為薑黃素學家的科學家們被這種化合物所吸引,既是因為它在體內可能產生的許多有益作用,也因為其明顯的低毒性。他們思考如何使用這種香料或其衍生物,不僅作為治療方法,而且作為預防某些最令人恐懼的疾病的低成本藥物。作為一種治療方法,它也具有一些誘人的特性。由於薑黃素靶向如此多的生物途徑,它可能對癌症治療有益:惡性細胞可能很難對其產生耐藥性,因此可能不得不經歷多次突變才能避開該物質的多管齊下的攻擊。
但這種化合物是否已準備好廣泛使用?一些研究工作提出了謹慎的理由。在 PubMed 中超過 1700 篇關於薑黃素的參考文獻中,有一些研究表明,一種可以影響如此多生物途徑的化合物有時可能會觸動錯誤的開關,實際上反而會促進疾病的發生。
悠久的醫學歷史
薑黃在印地語中被稱為HALDI,在漢語中被稱為薑黃,在泰米爾語中被稱為manjal(而作為棒球場芥末醬濺到白色 T 恤上的黃色汙漬,則只是“yuk”),薑黃的藥用歷史可以追溯到 5000 年前。那時,它是印度阿育吠陀醫學體系中用於傷口癒合、血液淨化和胃部疾病的關鍵藥物。
PubMed 中關於薑黃素生物活性研究的第一個記錄可以追溯到 1970 年,當時一組印度研究人員報告了該化合物對大鼠膽固醇水平的影響。20 世紀 90 年代,研究步伐加快;領導者之一是 Bharat Aggarwal,他曾是 Genentech 的一名科學家,在轉向薑黃素之前,他曾採取另一種方法來尋找癌症療法。這項工作迂迴地將他引向了這種化合物。
在 20 世紀 80 年代,Aggarwal 和他在 Genentech 的團隊率先純化了兩種重要的免疫分子——腫瘤壞死因子 (TNF) α 和 β——它們已被確定為潛在的抗癌化合物。這些分子實際上可以在區域性區域殺死癌細胞,但當在血液中廣泛迴圈時,它們會呈現出不同的特性,充當強效的腫瘤促進劑。TNF 啟用一種重要的蛋白質,核因子 kappa B (NF-κB),然後它可以啟用大量參與炎症和細胞增殖的基因。
炎症與癌細胞不受控制的增殖之間的這種聯絡促使 Aggarwal 迴歸本源。1989 年,他搬到德克薩斯大學 MD 安德森癌症中心,開始尋找可能平息炎症並具有抗癌作用的化合物。他回憶起在印度的青年時代,薑黃在阿育吠陀文獻中是一種抗炎藥,因此他決定嘗試這種香料。“我們從廚房裡拿了一些,然後扔到一些細胞上,”他回憶道。“我們簡直不敢相信。它完全阻斷了 TNF 和 NF-κB。”
咖哩中的一種成分可以治療從阿爾茨海默病到癌症的疾病嗎?
Aggarwal 繼續發表研究報告,表明用薑黃素阻斷 NF-κB 通路可以抑制各種型別癌細胞的複製和擴散。這項工作已成為 MD 安德森癌症中心使用薑黃素作為胰腺癌和多發性骨髓瘤輔助療法進行早期、小型臨床試驗的起點。其他地方也開始了或正在進行預防結腸癌和阿爾茨海默病等疾病的試驗。早期的基於細胞或動物的研究表明,薑黃素可能對一系列炎症性疾病起作用,包括胰腺炎、關節炎、炎症性腸病、結腸炎、胃炎、過敏和發燒。它還在糖尿病、自身免疫性疾病和心血管疾病方面顯示出一些前景。
到目前為止,證明其對癌症和其他疾病療效所需的大型臨床試驗尚未進行。但 Aggarwal 仍然成為這種香料的積極倡導者,瓦斯科·達·伽馬從他向東方的航行中將這種香料帶回了歐洲。Aggarwal 在他共同編輯的一本新教科書中的一章標題為“薑黃素:印度的固體黃金”。
MD 安德森癌症中心作為世界領先的癌症機構,也開始比人們預期的更多地推廣薑黃素的使用,對於一種尚未經過完整臨床試驗嚴格檢驗的療法來說。其網站上的“常見問題解答”部分建議從特定的批發商處購買薑黃素,Aggarwal 曾擔任該批發商的付費演講者。該公司甚至釋出新聞稿,聲稱其產品是 MD 安德森癌症中心的“首選成分”。
常見問題解答部分建議癌症患者逐漸增加每日劑量至每天 8 克,約為印度人平均飲食攝入量的 40 倍。相比之下,大多數藥物的劑量以毫克為單位。該網站一度甚至斷言:“到第八週結束時,預計會有顯著改善。” 當被問及是否擔心 8 克劑量可能會出現任何副作用時,Aggarwal 表示,其他機構的小型臨床試驗已將劑量提高至 12 克,如果 MD 安德森癌症中心推薦的劑量出現任何不良影響,患者會通知他。這位研究人員每天服用薑黃素膠囊,摒棄了在進行良好對照、大規模臨床試驗之前研究人員通常持有的謹慎態度。“人們服用很多其他補充劑,而且我認為如果你服用這種補充劑,就不需要其他任何東西了,”Aggarwal 說。
薑黃素會助長癌症嗎?
MD 安德森癌症中心的常見問題解答以及來自各個機構關於薑黃素奇蹟的新聞稿,都忽略了一小部分文獻,這些文獻指出了陰暗面:這種香料有時實際上可能會促進癌細胞的存活。2004 年,以色列雷霍沃特魏茨曼科學研究所分子遺傳學系的 Yosef Shaul 正在研究一種酶 NQO1,該酶調節一種眾所周知的蛋白質 p53 的量。當細胞中 p53 水平升高時,該蛋白質會啟動生物體的防禦機制,誘導癌細胞或受損細胞停止分裂,甚至自殺。
Shaul 及其同事發現,抗凝劑雙香豆素和相關化合物會阻斷 NQO1,從而阻止 p53 發揮作用。研究人員想知道,如果他們將正常細胞和髓細胞白血病細胞中的 p53 暴露於薑黃素和白藜蘆醇等抗氧化劑中,會發生什麼情況。令他們驚訝的是,薑黃素透過抑制相同的酶,阻止了 p53 將異常細胞送上絞架,這一發現於 2005 年在美國國家科學院院刊上報道。其他一些研究人員也發表了類似的結果。Aggarwal 回應了這項研究工作,指出一些研究表明情況恰恰相反,薑黃素實際上激活了 p53。
臨床研究人員現在將不得不解決 Shaul 在細胞培養中的工作是否與人體攝入該化合物時發生的情況有關。魏茨曼團隊在細胞培養中使用的薑黃素濃度——測量值為 10 至 60 μM(微摩爾)——與 MD 安德森癌症中心進行的一些試管實驗中達到的水平大致相當。但 Shaul 指出,由於薑黃素從腸道吸收到血液中的能力較差,並且在體內也會迅速分解,因此服用 8 克劑量的患者最終血液血漿中的濃度可能不會高於約 2.0 μM,儘管這一水平在胃腸道和肝臟中可能會更高。如果研究人員開發出各種增加血液中薑黃素濃度的方法,它也可能保持較高水平。
MD 安德森癌症中心的常見問題解答可能會透過規定 8 克劑量來傳遞確定的印象。但血液中薑黃素的低濃度——以及如果該物質確實能對抗疾病,則需要提高攝入量——將繼續困擾薑黃素研究人員。研究人員引用的動物研究表明薑黃素具有多種益處,但這些研究通常使用的劑量低於人類 8 克的等效劑量,並且血液濃度通常在納摩爾範圍內。“我們不知道如何解釋如此低濃度的薑黃素如何在受試動物中產生益處,”Shaul 說。
劑量對於一種新藥來說至關重要——任何治療劑,包括阿司匹林,在高劑量下都會變成有毒物質。對於大多數新藥來說,實現所需血漿濃度的最佳劑量通常是透過一輪又一輪的細胞培養和動物的臨床前試驗來找到的。然而,製藥公司並沒有爭先恐後地成為第一個對薑黃素進行這些測試的公司。他們更傾向於高度靶向的療法:例如,靶向特定受體可能治療疾病,同時降低副作用,而一種具有多種作用的藥物,理論上,可能會增加發生不良反應的機會。另一個原因是民間藥物令人頭疼的財產權問題。
薑黃是生物剽竊中最受關注的智慧財產權案例之一的典型代表,該案例是一家印度政府支援的研究機構與 1995 年授予密西西比大學的關於使用薑黃治療傷口的專利之間的訴訟。在美國專利商標局在印度科學和工業研究委員會質疑專利性標準之一——發明是否具有新穎性——是否已滿足後,宣佈該專利無效。該委員會透過指出 1953 年一篇關於薑黃香料的印度期刊文章,並引用古代梵文文獻中關於薑黃治療特性的引文來提出異議。
專利局隨後釋出了關於薑黃素作為分離物的特定用途的專利。但駁回意味著製藥公司將永遠無法獲得範圍更廣的“產品”專利,這將有助於它們抵禦基於該香料的藥物的競爭對手。一些小型公司仍在試圖透過改變該物質的化學成分以增強活性,並透過創造一種新化合物來加強智慧財產權保護,從而利用該物質的前景。
聖地亞哥的 AndroScience 計劃今年進入第一階段臨床試驗,其痤瘡候選藥物是基於與北卡羅來納大學教堂山分校合作發現的薑黃素衍生物。同樣,北卡羅來納州三角研究園的 Curry Pharmaceuticals 正在嘗試籌集資金,將埃默裡大學的薑黃素衍生物推進臨床試驗。但在靶向藥物的時代,風險投資家對副作用持謹慎態度,一直不願支援作用於多條途徑的新藥。就 Aggarwal 而言,即使他是 Curry Pharmaceuticals 的聯合創始人並且擁有薑黃素的專利,他仍然斷言化學家可能很難超越自然:他說,修改薑黃素可能只會給患者帶來不必要的副作用。
如果能夠克服眾多的開發障礙並確保安全,薑黃素可能會為主流藥物提供一種廉價的替代品。基於齧齒動物的積極結果,加州大學洛杉磯分校和退伍軍人管理局的 Greg Cole 正在組織一項人體臨床試驗,以測試薑黃素是否可以預防澱粉樣蛋白斑塊的積聚,這些斑塊給阿爾茨海默病患者的大腦帶來負擔。如果成功,他和他的合作者(以及妻子)Sally Frautschy 計劃提出一些配方,可以將這些配方混合在食用油中(以增強生物利用度),並作為膳食的一部分食用,以阻止斑塊的積累——這種配方對於老齡化世界中的富人和窮人來說都可能是負擔得起的。
