作者丨北京协和医院血液内科 张路
来源丨协和医学杂志（ID：xieheyixue）
在过去的近半个世纪，华法林一直是口服抗凝药物的代表和支柱，广泛用于血栓栓塞性疾病、心房纤颤、人工瓣膜置换术后等领域，是口服抗凝药物中的「霸主」。
据统计，每 100 个英国人，至少有 1 人长期使用华法林，而在老年患者中比例更高。但随着达比加群酯、利伐沙班等新型口服抗凝药物的出现，可以为患者提供更安全和方便的治疗，华法林的「霸主」地位逐渐受到挑战。
在华法林由盛转衰的重要转折时刻，作为见证者，我们有必要对这一划时代药物的发现历史进行回顾，在致敬华法林发现者的同时，深思其带给我们关于科学研究规律的启示。
1 甜苜蓿
20 世纪 20 年代，北美洲大草原的牧民发现了一种奇特现象：牲畜进食发霉的甜苜蓿干草后约 15 d 会有出血表现（轻微外伤后出血不止，甚至会发生自发性出血，血液难以凝固），并在 30～50 d 内死亡。
1924 年，加拿大兽医 Frank W.Schofield 在《美国兽医学学报》(Journal of the American Veterinary Medicine Association) 详细描述了这种疾病，并认为该病可能与发霉干草中的黑青霉等有关。由于与甜苜蓿干草有关，该病也被称为「甜苜蓿病」。
经过近 10 年的研究，人们发现：避免牲畜食用发霉的干草，或对发病后牲畜进行输血治疗，对甜苜蓿病有一定防治效果，但由于病因尚未被知晓，在整个 20 世纪 30 年代，该病对北美畜牧业仍构成很大威胁。
这一时期，席卷世界的经济危机正给美国人民的生活带来极大困扰（图 1），病因尚未知晓的「甜苜蓿病」疫情导致大量牲畜死亡和经济损失，这对北美牧区的居民无疑是雪上加霜。
图 1 经济危机中的美国群众（图片来源于维基百科）
在损失了牲畜的居民中，有一位名叫 Ed Carlson 的农夫，在一场暴风雪中，他用卡车载着一头死亡的奶牛、一桶来自于死亡奶牛的不凝血、约 45 kg 甜苜蓿干草，跋涉约 300 公里，来到了当地一所不起眼的农业试验站，在那里他偶遇了 1 个月前刚刚开始研究「甜苜蓿病」的生化学家 Karl link，从而开启了发现华法林的波澜壮阔之旅。
2、Karl link 教授生平
Karl link 教授（1901—1978 年）生于美国印第安纳州的拉波特市，父亲是一位路德教牧师。Karl link 于 1918 至 1925 年就读于威斯康辛大学农业学院，并于 1925 年获得了农业化学博士学位。
随后，他在美国国家教育委员会的资助下，前往欧洲进行博士后培训，曾在苏格兰和瑞士进行研究并先后与 Fritz Pregl（1923 年诺贝尔化学奖得主）和 Paul Karrer（1937 年诺贝尔化学奖得主）共事。
在完成欧洲的培训后，Karl link 于 1927 年回到美国威斯康辛大学谋得教职，遗憾的是，Karl link 在瑞士期间罹患肺结核，因当时结核病治疗手段相对落后，他一直受疾病困扰，直至去世。
在那个风雪之夜，Ed Carlson 送来的死亡奶牛、不凝血和发霉的干草，为 Karl link 教授提供了珍贵的研究材料。
经过 6 年的不懈努力，1941 年，他终于发现了「甜苜蓿病」的元凶：甜苜蓿中含有的天然香豆素，虽然香豆素本身并不具有抗凝作用，但在真菌（发霉）的作用下会被氧化为双香豆素，干扰维生素 K 依赖性凝血因子的功能，引起出血。
经济向好时，牧民们一般不会将发霉的草料喂给动物，而是重新更换干燥的草料，因此「甜苜蓿病」的问题并不突出；但在经济萧条时期，牧民们无力替换发霉饲料，该问题即突显出来。至此，困扰北美牧区近 20 年的怪病之谜得以完美解答。
3、从灭鼠药到口服抗凝药
第二次世界大战期间，美国鼠患严重，亟需有效的灭鼠手段。1945 年，因「胸膜炎」住院休养的 Karl link 想到了采用双香豆素的衍生物作为灭鼠药的主意。
因双香豆素起效慢, 患「甜苜蓿病」的牲畜 30～50 d 后才死亡，所以 Karl link 与其合作者在筛选了上百种双香豆素衍生物后，最终在 1948 年发现了苄丙酮香豆素并将其作为理想的灭鼠药。
由于这项艰苦的研究工作是在威斯康辛大学校友基金会（WARF）的资助下完成的，所以将这种香豆素衍生物命名为 Warfarin（WARF：基金会；-arin：香豆素词尾），中文译为华法林，沿用至今 。
作为灭鼠药，华法林取得了巨大成功（图 2），也是后续效果更强的灭鼠药溴敌隆（又称「超级华法林」）的原型药物。
图 2 华法林的分子结构（图片来源于维基百科）
随着华法林在灭鼠事业上的巨大成功，逐渐有医师开始尝试在临床中使用该药用于抗凝。因曾用作「灭鼠药」，患者在接受该药上存在一定困难。
转机出现在 1955 年，二战英雄、五星上将、时任美国总统的艾森豪威尔在打高尔夫球后出现心肌梗死，随后接受了华法林治疗。
这一事件增加了民众对华法林的接受程度，于是逐渐发生了我们所熟知的华法林用于临床治疗的诸多故事。
尤其是在 20 世纪 80 年代，世界卫生组织推荐采用国际标准化比值监测华法林疗效后，克服了制约华法林广泛应用的剂量控制问题。自此，在全世界范围内，华法林正式成为使用最广泛的口服抗凝药物。
4、历史的启示
回顾华法林的发现史，我们饶有兴趣地发现许多貌似偶然的事件堆叠：经济寒潮令牧民无力更换发霉的牧草；绝望的农夫突发奇想，冒雪驱车数百公里，在不起眼的地方农业试验站偶遇一位刚刚于 1 个月前才开始对「甜苜蓿病」感兴趣的生化学家；由于罹患疾病，不得不住院休养的生化学家研究起了灭鼠药物；全民英雄、美国总统在任期内突发心肌梗死并从该药获益。
然而，偶然中总是存在着必然，伟大的创新背后是厚积薄发：美国从 1875 年开始建立起遍布全美的农业试验站体系，重视基础科研和农业应用，为 Ed Carlson 与 Karl link 历史性会面创造了机遇。
虽然威斯康辛州不是美国经济发达地区，却因重视教育，伫立着一所始建于 1848 年、世界综合大学排名前 100 强的著名大学威斯康辛大学，这所大学不仅为 Karl link 教授提供科研场所，其校友基金会也恰好为华法林的研究提供了经费支持，并为写入医学史的该药物冠名。
虽然 Karl link 罹患肺结核，但他坚持不懈、不断尝试，即便在住院休养期间也心系研究。华法林的故事，不但为我们揭示了科学研究从现象（牲畜出血死亡）到本质（双香豆素抗凝作用）、从实验室（发现双香豆素的化学结构，并合成其衍生物）到实践（灭鼠药）及临床应用（口服抗凝药「霸主」华法林）的一般规律，还提示我们，良好的基础教育和基础科研条件，以及充分的经费支持，是催生划时代意义发现的重要条件。
5、结语
作为目前最重要的口服抗凝药物，随着新型口服抗凝药物的不断涌现，华法林时代或许已经开始由盛转衰。
当我们怀着对先辈深深的敬意，在这个特殊的时间节点回顾华法林的发现史，为我们未来的科学研究带去有益启示。
封面图片来源「shutterstock」
编辑｜千月
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