胰島素是機體內最重要的激素之一，也是維持正常新陳代謝、生長(cháng)發(fā)育和健康生活必備的物質(zhì)。作為一種蛋白質(zhì)類(lèi)激素，胰島素參與調節糖代謝，主要用于治療糖尿病。從第一代發(fā)現動(dòng)物胰島素到研究第二代人胰島素，再到合成第三代胰島素類(lèi)似物，不過(guò)100多年歷史，卻意味著(zhù)人類(lèi)在揭開(kāi)生命奧秘之路上，邁出新的一步。

1889年德國科學(xué)家明可夫斯基和梅林切除了狗的胰腺，以觀(guān)察胰腺是否是生存所必需的器官，結果卻意外地發(fā)現切除了胰腺的狗出現了糖尿病。他們由此推論，糖尿病的發(fā)生與胰腺有關(guān)。同時(shí)其他科學(xué)家在顯微鏡下也發(fā)現胰腺中存在一些細小的細胞團，就像海洋中漂浮的小島，故命名為“胰島”，但當時(shí)人們并不清楚這些細胞的作用。

真正尋找到有效治療糖尿病的方法的人是加拿大醫生班廷。班廷首次成功地從狗的胰腺中提取出胰島素并用于治療糖尿病，而其也被稱(chēng)為“胰島素之父”，班廷和麥克勞德亦因此獲得了1923年諾貝爾生理學(xué)和醫學(xué)獎。1924年開(kāi)始，胰島素治療成為糖尿病的標準療法。為紀念班廷在糖尿病治療領(lǐng)域的杰出貢獻，1991年世界衛生組織和國際糖尿病聯(lián)盟決定將其誕辰日——11月14日定為世界糖尿病日。

胰島素制劑的發(fā)展歷史

自從班廷成功地提取出胰島素后，很多醫療研究機構都在為改進(jìn)胰島素制劑而努力。胰島素制劑也歷經(jīng)了“動(dòng)物胰島素-人胰島素-胰島素類(lèi)似物”3代的發(fā)展，如今的胰島素制劑也越來(lái)越接近“理想”狀態(tài)。

動(dòng)物胰島素

1922年5月，多倫多大學(xué)與禮來(lái)公司達成協(xié)議，由科學(xué)家們幫助禮來(lái)開(kāi)展胰島素的規模生產(chǎn)。到這一年秋天，禮來(lái)的胰島素開(kāi)始源源不斷的運往多倫多，這讓眼睜睜看著(zhù)自己的病人因為缺少藥物而死去的班廷欣喜若狂喜極而泣。到這一年年底，禮來(lái)的產(chǎn)量達到了驚人的每周10萬(wàn)單位。每一天清晨，滿(mǎn)載著(zhù)冰凍豬和牛胰腺的卡車(chē)從芝加哥列隊開(kāi)進(jìn)禮來(lái)公司的工廠(chǎng)，在那里被有條不紊的切割、浸泡、蒸餾和提純，變成一瓶瓶比金子還寶貴的胰島素。現代工業(yè)和科學(xué)的結合，迅速顯示了無(wú)堅不摧的力量。

在1955年，桑格準確測定出了胰島素分子中每一個(gè)氨基酸的順序，而胰島素的三維結構則由另一位諾貝爾獎獲得者，英國化學(xué)家多蘿西.霍奇（DorothyHodgkin）測定。

既然知曉了牛胰島素的全部氨基酸序列，我們是不是可以按圖索驥的人工合成出絕對純凈的胰島素呢？

實(shí)際上，中國科學(xué)家在本世紀屈指可數的重大科學(xué)貢獻之一，1960年代合成牛胰島素的壯舉，也是受到桑格工作的激勵和感染。不過(guò)在真實(shí)的歷史上，人工合成的動(dòng)物胰島素從未大規模地進(jìn)入臨床。這一方面是因為在六七十年代，人們已經(jīng)可以利用先進(jìn)的生物化學(xué)方法，從牛胰腺粗提液中提純出成分單一、雜質(zhì)可以忽略不計的高純度動(dòng)物胰島素（例如1973年丹麥諾和諾德公司推出的單一組分胰島素），因此對完全人工合成動(dòng)物胰島素的需求就沒(méi)有那么迫切了。

人胰島素

既然我們可以測定牛胰島素的氨基酸序列，我們自然也可以測定人胰島素的氨基酸序列。那么我們是不是就可以完全拋棄不完美的動(dòng)物胰島素，直接在工廠(chǎng)里生產(chǎn)人胰島素蛋白，并用于治療糖尿病了？

1978年，僅僅開(kāi)業(yè)兩年后，年輕的基因泰克公司宣布生產(chǎn)出了人源胰島素，其氨基酸序列和生物功能與人類(lèi)自身合成的胰島素別無(wú)二致。世界上第一個(gè)基因工程藥物誕生了。1982年，胰島素領(lǐng)域的奠基人禮來(lái)公司開(kāi)始以?xún)?yōu)泌林（Humulin）為商品名銷(xiāo)售基因泰克的產(chǎn)品。

然而，人體胰島β細胞對合成、包裝和分泌胰島素有著(zhù)精密調控。可想而知，通過(guò)注射器進(jìn)入血管的胰島素顯然沒(méi)有能力精確地追蹤和響應血糖水平變化。因此從某種程度上說(shuō)，接受胰島素治療的糖尿病患者仍然和健康人有著(zhù)明顯的區別。前者仍然需要小心翼翼的調節自身的飲食規律和注射胰島素的節奏，保證血糖水平能夠處于相對合理的范圍內。

胰島素類(lèi)似物

既然我們可以利用重組DNA技術(shù)，將人類(lèi)胰島素的DNA序列放入細菌，把細菌變成微型胰島素工廠(chǎng)，那么我們自然也可以在這個(gè)過(guò)程中，隨心所欲的改變人類(lèi)胰島素的DNA和蛋白質(zhì)序列，甚至制造出性能優(yōu)于天然胰島素的全新蛋白質(zhì)藥物來(lái)。

20世紀90年代末，科學(xué)家通過(guò)改變人胰島素的氨基酸序列，研制出可以更好模仿人體生理胰島素分泌特點(diǎn)、“更像人”的胰島素，即胰島素類(lèi)似物。賽諾菲（Sanofi）公司開(kāi)發(fā)的新型胰島素（商品名來(lái)得時(shí)/Lantus，通用名甘精胰島素/Insulinglargine），通過(guò)對人源胰島素進(jìn)行基因修飾（特別是將第21位的甘氨酸替換成了精氨酸），延長(cháng)了胰島素的半衰期，使得病人們一天注射一次就可以調節基礎血糖。類(lèi)似的產(chǎn)品還有諾和諾德公司的諾地平（Levemir，通用名地特胰島素/Insulindetemir）。在光譜的另一端，賽諾菲、諾和諾德和禮來(lái)公司也通過(guò)基因工程的方法改造人類(lèi)胰島素，生產(chǎn)出了能夠在半小時(shí)內起效的快速胰島素。

與此同時(shí)，通過(guò)鼻腔吸入式的胰島素正在進(jìn)行III期臨床研究（即治療作用確證階段，包括治療劑量的設定）。通過(guò)皮膚給藥的胰島素、口服的胰島素……也許就在路上，為我們糖尿病患者帶來(lái)了曙光。