转基因蚊：对付疟疾的新式武器

　　□张田勘

　　疟疾仍然是给人类生命带来严重威胁的疾病，每年夺去100万到300万人的生命，其中90％的死亡在非洲，其中儿童又占了绝大多数。疟原虫是导致疟疾的元凶，它感染和寄生在蚊子体内，当寄生有疟原虫的蚊子叮人时，就在人群中广泛地传播疟疾。 在所有虫媒传染的疾病中，它是发病率和死亡率最高的疾病。

　　GM蚊横空出世

　　如今科学家找到了一种全新的方法来对付蚊子传播疟疾──他们利用遗传工程技术创造了一种转基因蚊(GM蚊)。

　　美国霍普金斯大学的洛雷纳(MarceloLorena)等人把编码SM1肽(一种蛋白质)的基因转移到蚊子的肠腔中并表达出来，结果能让蚊子抵御伯氏疟原虫，并减少疟原虫的传播。

　　更令人兴奋的是，把同样数量的转基因蚊和非转基因蚊放入笼中，让其叮咬被疟原虫感染的小鼠。受到有疟原虫的鼠血喂养，转基因蚊到第9代时(几个月时间)数量就占据了70％的多数。这证明转基因蚊比非转基因蚊具有更强的适应性，表现为高繁殖力(产更多的卵)和低死亡率。

　　这意味着如果把转基因蚊放到野外并与野生蚊结合，能抗御疟原虫感染的转基因蚊后代就会占大多数，从而使得以后的蚊子叮咬人后也不再具有传播疟疾的能力。但是，洛雷纳谨慎地表示，转基因蚊的优势现在并没有大到足以保证完全在野外替换非转基因蚊。在野外暴露于疟原虫且有抗(疟原虫)性的蚊子比例太小，还不能成为重要的优势种群。

　　不过，这项研究提供了一种方法，可以把转基因蚊投放到疟疾流行的自然蚊群中进行尝试。这种试验可以在未来5年内在非洲的下撒哈拉地区进行。然而还需进一步的研究以证明蚊子体内的抗性基因将不会导致其他疾病具有更强的传染性。

　　转基因蚊其实是科学家早已有之的梦想。早在2002年，德国拜罗伊特大学的维默尔等人就成功地研制了一种转基因蚊，后者将疟疾传染给实验鼠的几率比普通蚊子降低了80％。但是这种蚊子在野外的生存能力太差而无法让后代占多数，因而起不到阻止疟疾传播的作用。

　　黑名单上的DDT

　　人类对疟疾抗争的历程充满了艰难。在转基因蚊试验之前，世界各国对疟疾的预防主要集中在切断传播途径和增强易感人群免疫力上。尽管疟原虫才是疟疾的真正元凶，但它先感染蚊子和寄生在蚊子体内，并通过蚊子叮咬而传播，因此灭蚊是一举两得，既消灭了传染源，也切断了传播途径。

　　但大千世界，蚊子如此之多，要灭掉蚊子显然只是一种梦想，所以灭蚊也只能在局部地区减少蚊子。在疟疾肆疟的非洲，采用得比较广泛的是使用杀虫剂。由于DDT?二氯二苯三氯乙烷?能杀死携带有疟原虫的蚊子，因而是有效手段之一，且用DDT室内喷撒灭蚊效果也最好。因此世界卫生组织支持非洲国家在室内采用DDT。

　　2007年3月15日，世界银行行长在访问南非北部疟疾发病率高的林波波省时，赞扬南非的室内灭蚊减少了疟疾的发病率，希望把南非的经验推广到受疟疾为害甚苦的非洲其他14个国家，并允诺贷款4800万美元用于这些国家的疟疾防治。

　　尽管如此，对这一手段也存在着争议。2004年5月17日，联合国143个国家在挪威首都奥斯陆通过了“禁用化学药物黑名单”，DDT就位列其中。这些物质是持久性有机污染物(POPs)，相当多的人对DDT持反对态度，理由是，不能因消除一种疾病而污染环境和危害人的健康，且DDT还会使蚊子产生耐药性，会变本加厉地传播疟疾。所以，津巴布韦的一位杀虫剂顾问认为，非洲国家在控制疟疾上应当停用DDT，要把资源整合到其他方式上，并加强社区民众的参与。

　　疫苗研制的复杂性

　　另一方面，对疟疾的预防还在于增强人的免疫力，研发能刺激体内抗疟原虫抗体的疫苗。但是由于疟原虫株不同，研发疫苗遭遇极大困难。发表在3月21日的《公共科学图书馆·医学》杂志上的一篇文章指出，现在疟疾疫苗产生的免疫应答效果较差，甚至没有效果，原因在于疟原虫的特殊抗原。这项研究的领导者、美国马里兰大学医学院的普劳(ChristopherPlowe) 认为，最重要的问题是，在试验疫苗前就应确定疟原虫抗原群的遗传特性。没有这一点，就做不到疫苗的有效，也很难适用于相应人群。

　　赞比亚热带疾病研究中心主任卡夫韦姆伯(EmmanuelKafwembe)说，现在还缺少在全非洲广泛应用的有效的疟疾疫苗。不过，普劳等人的研究也许是能跨越障碍的一个开端。

　　疟原虫抗原的复杂变异性还在于，疟原虫在人体内是无性繁殖，在蚊子体内则是有性繁殖。2004年中国杭州市疾控中心和中国医科大学的一个研究小组有了一个新发现，他们在一些疟原虫样品中找到了相同的不会变异的抗原，并在小鼠和家兔身上试验，最终培育出了比较理想的疟原虫抗体。这种相对稳定的抗原有可能为生产疟疾疫苗提供了新的方向。

　　青蒿素，青蒿素

　　当然，对付疟疾还有一种方法，就是在得病后进行药物治疗。20世纪早期治疗疟疾最有效的药物是奎宁类。但是从上世纪60年代起，恶性疟原虫就对氯喹产生了抗药性，且在世界不同地区使用DDT灭蚊，也使蚊子对DDT产生了抗药性。两者的结合让治疗疟疾的效果大打折扣。

　　此后，中国的中药青蒿素及其衍生物异军突起，在治疗疟疾，尤其是对付对奎宁类药物有耐药性的疟原虫有很好的效果，被世界卫生组织认为是目前世界范围内治疗恶性疟疾的惟一真正有效药物，是替代现有奎宁类抗疟药的最佳药物。

　　但是，疟原虫也可能对青蒿素产生耐药性，因此需要以联合用药形式使用青蒿素，否则会降低疟原虫对药物的敏感性。为此中国已经给非洲提供了有效的抗疟疾药的复方合剂。

　　眼下世界上已经有一百多个国家在使用青蒿素类药物抗疟，但青蒿素产量较低，制药成本较高。不过，2006年2 月《农业和食品化学杂志》的一篇文章介绍说，如果在中度缺钾的酸性贫瘠土地上种植青蒿，可以让青蒿素的提取上升到20 ％，而目前在实验室中提取青蒿素产量还不到4％。这也许是降低青蒿素成本的一个好方法。

　　最适合小块地区

　　正是由于灭蚊、疫苗研制上的种种困难和患病后的高昂治疗成本(疟疾每年使非洲损失68亿英镑的GDP)，才导致研究人员把目光转到研制能抗疟疾的转基因蚊上来。全球有100多个国家、24亿人生活在疟疾流行区，每年有3亿至5 亿人发病。中国有21个省份存在疟疾传播，其中云南、海南两省的疟疾流行仍较严重，仅2004年全国的实际发病数就超过74万。