2026年诺贝尔化学奖授予亨利·卡冈和宗爱健三，以表彰他们对能够选择性制备镜像分子中某一特定形式的化学反应所做的研究。即使分子式和键合方式相同，只要原子在空间中的排列方式不同，在人体内产生的药效或风险就可能有所不同。这项研究受到关注，是因为它表明，制药时区分这两种形式，并考察哪一种能产生预期效果十分重要。

背景与脉络

有些分子存在两种无法相互重叠的镜像形式。这类分子称为手性化合物（具有无法相互重叠的镜像形式的化合物）。就像左手和右手互为镜像却无法重叠一样，分子的原子和键合方式可以相同，但空间排列不同。

生物体内的靶标或酶可能会与不同形状的分子发生不同的结合。因此，镜像形式不同的药物即使分子式相同，也不能据此认为它们在人体内的作用方式相同。不对称有机合成的发展，使化学家能够制备两种镜像形式中所需的一种。

1986年，卡冈发现，将镜像形式不同的催化剂混合时，会出现非线性效应，使产物中某一种形式的比例更高。2003年，宗爱基于反应产物会通过自催化作用进一步促进相同形式生成这一原理，发表了能够选择性地产生单一镜像形式的反应。这两项研究拓展了按需制备镜像分子的化学工具，因此与药物开发相关。

这则消息意味着什么

在药物开发中，区分分子的不同形式并非只是结构分析。因为即使一种形式有助于治疗，另一种形式也可能效果较弱或有害。选择性合成特定形式的技术，可能有助于设计候选药物，并确认试验中使用的是哪一种形式。不过，要得出某种药物对人体安全有效的结论，仍须单独审视该药物的临床证据。

沙利度胺的案例表明了其中的风险。据报道，一种异构体具有镇静作用，另一种则被认为会导致生理发育异常。报道解释说，由于两种形式可能在体内相互转化，妊娠期间服用任何一种形式都很危险。因此，能够只分离制备一种形式的化学能力，并不等于可以认定只服用这种形式就是安全的。

白藜芦醇的案例表明，这种区分对于解读临床试验结果也可能很重要。作者的研究团队一直在研究白藜芦醇，这种化合物存在于红葡萄和花生中。据报道，针对白藜芦醇治疗阿尔茨海默病的临床试验结果不一，原因之一可能是试验使用了不同形式。在小鼠神经元实验中，顺式白藜芦醇提高了TyrRS水平，而高浓度的反式白藜芦醇则耗竭了TyrRS，并造成神经损伤。

例如，读者在比较阿尔茨海默病相关试验结果时，不应只关注结果是好是坏，还需要确认使用的是哪一种形式的白藜芦醇。不过，不能仅凭报道所列的细胞实验结果，就断定人体内也会出现相同效果。原文也没有具体说明不同临床试验分别使用了哪种形式。

已确认的事实与尚不清楚之处

已确认的事实

  • 2026年诺贝尔化学奖授予亨利·卡冈和宗爱，以表彰他们对选择性制备镜像分子的研究。
  • 有些化合物即使分子式相同，也可能因空间结构不同而在人体内产生不同效果。
  • 报道解释说，沙利度胺的两种形式可能在体内相互转化，因此妊娠期间服用任何一种形式都很危险。
  • 在小鼠神经元实验中，顺式白藜芦醇提高了TyrRS水平，而高浓度反式白藜芦醇耗竭了TyrRS并造成神经损伤。
  • 研究团队表示，他们还观察到，酪氨酸水平升高的阿尔茨海默病患者脑内TyrRS水平也有所耗竭。

尚不清楚之处

  • 仅凭所提供的报道，无法得知临床上是否已确认顺式和反式白藜芦醇对人类阿尔茨海默病患者有不同效果。
  • 尚未确认各项临床试验分别如何使用这两种形式，以及这种差异对试验结果产生了什么影响。
  • 仅凭报道无法断定，患者脑内观察到的TyrRS耗竭是阿尔茨海默病的病因，还是伴随疾病进程出现的现象。

读者可以留意什么

  • 比较药物或健康相关化合物的研究结果时，可以查看是否注明了试验所用分子的形式和浓度。
  • 解读结果时，需要区分实验是在细胞或小鼠中进行的，还是在人体临床试验中进行的。
  • 应牢记妊娠期间服用任何形式的沙利度胺都很危险这一警告。是否服用特定药物，不应仅凭报道中的化学原理判断，而应查看该药物的说明并咨询医务人员。

参考资料