前一阵子,某位好友给我发来Science网站上发表的一则通讯,关于美国制药组织发布的用人工合成产品替代鲎血制剂的草案。我读后大受鼓舞,这则行业新闻对于我们中国来说也很有参考意义。于是我决定把它翻译成中文给大家。原文链接:https://www.science.org/content/article/end-using-imperiled-horseshoe-crabs-u-s-drug-testing-sight

上图为原文配图,图片展示的是鲎试剂生产中的采血过程。工作人员将美洲鲎的头胸甲和腹甲连接处折叠并固定在操作台上,将钢针插入鲎的心包采集血液。

原文翻译

本周,美国制药组织发布了一个提案,也许可以结束几十年来美国东海岸采集鲎血做药物安全性测试的现状。

8月22日,美国制药组织(一个帮助制定行业检测标准的非政府组织)发布了使用人工合成产品替代鲎血制剂的草案指南,这将减少每年从野外捕捉几十万只美洲鲎的需求。从野外捕捉鲎将最多导致30%的鲎死亡,使这种拥有4.45亿年演化历史的“活化石”连同以鲎卵为食的迁徙候鸟一起面临生存险境。

美国制药组织首席科学官Jaap Venema称,这则草案指南是改变制药企业检测内毒素污染的“重要第一步”。

环境保护专家非常支持这个提案。新泽西奥杜邦学会研究和监测副主席、鲎种群恢复联盟联合创始人、生态学家David Mizrahi介绍说,缺乏行业标准是药企用人工合成产品替代鲎血蛋白的最大阻碍。

1970年代,人们发现美洲鲎的略带蓝色的血液遇到细菌内毒素的时候会凝固,而内毒素是一种危险的细菌副产物,这个发现对于制药行业是一个巨大突破。这种凝固酶——鲎变形细胞溶解物,很快成为了全球内毒素检测行业标准,用来检测所有医疗药物和器械:起搏器、化疗药物和新冠疫苗等等。

但是,这个能够挽救人类生命的检测代价高昂。因为鲎不能人工养殖,北美的企业在每年春天美洲鲎上岸繁殖的时候捕获它们,采集鲎血。

鲎血的需求在持续上涨。2016年,估计有40万只美洲鲎被捕捉采集血液,此后,这一数字飙升至每年约60万只

采集血液并不一定会使鲎死亡,根据保护组织和企业的预估,有70%-90%的鲎采血后得以存活回到海洋。根据Mizrahi介绍,一些被放归的鲎将不再繁殖或者因缺血和压力而死亡。不仅仅是美洲鲎面临险境,春季迁徙的鸻鹬类候鸟与美洲鲎上岸产卵的时间吻合。比如说濒危的红腹滨鹬,它们需要取食鲎卵补充能量才能完成继续北上繁殖的旅程。这是非常重要的生命补给,所以一些州禁止捕捉雌性美洲鲎。

保护组织已经连续多年推动药企使用人工合成产品替代鲎血制剂。早在1990年就被人工合成的C因子(rFC)就是一种非常好的替代品,欧洲药典在2019年通过了rFC的使用。

但是rFC的推广很慢,因为它还没有被美国药典批准,而美国药典为全世界150个国家制定标准。企业目前只能向政策制定者证明合成产品和鲎试剂一样有效,这个过程需要时间和金钱。

美国药典微生物委员会曾经为鲎试剂替代产品做过提案,但是发布后遭到了组织的拒绝,理由是缺乏实验数据。内斗也使其他方面的努力受阻:根据美国药典的一则新闻,2022年9月,制定行业标准的专家组由于“成员之间的基本问题”而解散。

Venema说,现在这则提案更加强有力,因为有大量的研究数据支持人工合成替代产品。这个标准将会在11月到12月公开征求公众意见,并将有可能在2024年正式落地。

美国最大的鲎试剂生产商查理斯河实验室的高级经理Nora Blair称,并不是每个人都准备好了舍弃鲎试剂。我们很高兴看到美国药典考虑这个提案,但是这些替代产品有可能不是对生物制药企业的每一种产品都适用。

Mizrahi希望美国制药组织的提案能够少遇到一些困难。他们的下一步是说服企业采用鲎试剂替代产品,这一定是正确方向上的重要一步

译者记

摄影/栗鸮

上图是我们今年在钦州三娘湾看到的一只成年雌性中国鲎的死亡个体,它被发现时只剩下了头胸甲,莫名其妙地出现在了游人如织的沙滩上,不知生前发生了什么。我们看到它的时候惊呆了,这是我第一次见识到成年中国鲎的巨大体型。

我曾多次在中国鲎本应集中大量上岸产卵的季节去北部湾,但是我从来没有在滩涂上见过成年中国鲎。我以前见到的中国鲎都是幼年个体,头胸甲宽度大多都没有一个手掌大;而这只成年中国鲎的头胸甲宽度比我的小臂还要长。我们把它放在沙滩上,从正面角度拍了它的照片,假装它还活着,假装它是来上岸产卵的。

我曾无数次构想过中国鲎的未来。思来想去,结合我自己在中国最主要的鲎分布区——北部湾的所见所闻,我个人的结论是:只要我们还在捕捞中国鲎,它们很难不走向灭绝。比起美洲鲎,中国鲎的情况更为复杂。中国鲎的自然分布地涉及东亚和东南亚多个国家和地区,难以跨国协作和监管。

自从科学家们发现了鲎的商业价值后,对它的研究一直没有停止。科学家们尝试人工养殖鲎,几十年来仍有很多瓶颈没能突破。就算成功了,从鲎卵到成年需要十年左右的时间才能采血,这样的养殖成本我想不会有哪家商业机构愿意承担。

纵观人类历史,想要高效获得生物来源的物质,要么培育人工品种,要么使用工业合成。尤其是在科技日益发展的今天,除去保护野生动物不论,是否要使用替代产品来取代鲎试剂似乎只是一个商业问题。

曾经,用来制作鲎试剂的美洲鲎和中国鲎都数量巨大,它们上岸产卵时会在海边大量出现,那时野外捕捉鲎成本很低,所以鲎试剂成本低。当人们继续大量捕捞鲎,由于鲎的生长周期很长,注定经不起折腾,种群下降是必然的。这也会导致捕捞鲎的成本提高,鲎试剂成本也随之提高。而当鲎的数量减少到一定程度,捕捉野生鲎的成本高于人工合成替代产品的时候,就是人们用人工合成产物替代鲎血制剂的时候。

我们现在就处于这样的阶段。将替代产品写入美国药典只是为了企业的转型铺路。就像文章说的,这是“重要的第一步”。2020年,中国药典的附录中也将C因子法收录其中。我们要感谢科学家们的坚持,即使我们有朝一日全面放弃了野外捕捞鲎来生产鲎试剂,鲎的种群恢复仍有很长的路要走,我们依然需要科技支持。我国也有多家科研团队在进行鲎试剂替代产品的研究,真心希望他们的科研和应用工作一切顺利。

美洲鲎是幸运的,在种群数量下降到难以挽回之前就被人们注意到了它的重要性,并加以严格监管。可惜,我们的中国鲎就没有这么幸运了。由于美洲鲎的强监管,重洋之外的中国鲎成为了美洲鲎的替代和补充,中外合资企业和中国企业都纷纷在中国的沿海地区建厂,使用中国鲎来生产鲎试剂。目前,中国鲎已经处于濒危状态,把它升级为国家二级保护动物也难以在短时间内扭转种群继续下降的趋势。

我曾经写过一篇文章叫,里面详细描述了我在北部湾亲眼看到的中国鲎所面临的各种各样的生态威胁。那篇文章在当时刻意回避了一个问题——中国鲎最沉重的死法就是为了人类的健康流血而亡。而这些鲎都是未成年时期在滩涂上身经百战的幸运儿——躲过地笼,躲过占地网,躲过高压水枪,躲过电击工具,躲过好奇又无知的人,而这样的运气要持续十年之久。哦对了,这片滩涂还得没有被突然开发成什么商业项目。长到成年还要面临最后一关——被卖到生物制药公司“献血”。

是时候停止了,真的。

作者简介

王珊,前资深社畜,前学术逃兵,现在是大自然的小学生。日常不是出门观鸟就是写科普小文章,还会找一些感兴趣的项目当志愿者。本公众号中所有未注明来源的内容均为个人原创。文中图片和视频会有简单的文字描述,希望能够为视力障碍者打开一扇自然之门。欢迎关注!