讲故事,学免疫——之“致命”疗法的重生(下)


    输血作为现代外科学的重要基础技术之一,其真正成为一种安全的治疗手段,是从免疫学研究开始的。而揭开输血的关键安全指标——血型之迷的是奥地利裔美国医学家卡尔·兰德斯坦(Karl·Landsteiner), 一位当时默默无闻的维也纳大学病理解剖研究所的助教。

    1868年6月14日,兰德斯坦生于奥地利首都维也纳,从儿时起就对医学研究产生了浓厚的兴趣。1885年,兰德斯坦纳进人维也纳大学学习医学,1891年他获得了医学博士学位。随后,两度在维也纳短期从事临床医学实践。1892~1894年他先后在德国化学家埃米尔·费歇尔(Emil Fischer)和阿瑟·汉茨(Arthur Hantzsch)指导下学习化学。1896~1908年,兰德斯坦在维也纳大学卫生系和病理解剖研究所担任助教,1911~1917年在该校任病理学教授。1922年,兰德斯坦在欧洲辗转数年后,受到美国纽约洛克菲勒研究所的资助,在该所任职,期间还来中国北平(今北京)工作过1年。1929年,兰德斯坦加入美国国籍,并在那里一直工作到逝世。

    1900年,兰德斯坦在维也纳大学病理解剖研究所,将收集到的22位同事的血液分别进行处理,获得了相应的红细胞和血清。他把来自不同个体的红细胞与血清进行混合后,发现有些实验组会出现血液凝集的现象,而有些组则不会发生凝集。通过把结果记录在表格上,兰德斯坦发现,他的22位同事可以分为3个组,属于同一个组的不同个体之间的红细胞与血清混合以后,不会发生凝集的现象;但是,在不同组之间进行凝集反应时,其中有两个组的个体的血细胞可以与另外两个组的血清可发生凝集,但这两个组的血清只能与对方组的红细胞发生凝集,而与第三组的红细胞不凝集,而另外一个组的红细胞与任何一种血清也不凝集,但血清可以与上述两种的红细胞均可发生凝集。对此结果,兰德斯坦认为前两组红细胞分别带有不同的抗原物质,即A抗原和B抗原,对应的血型为A型和B型,而第三组的红细胞则不带有任何的血型抗原,对应的血型为O型。1902年,兰德斯坦的两名学生把实验范围扩大到155人,发现除了A、B、O三种血型外还存在着一种较为稀少的第四种类型,即AB型。兰德斯坦的发现对于输血的安全十分重要,通过事先的血型检测,在同型之间进行输血非常安全,而且由于血浆的稀释作用,在初次少量输血时,可以忽略血清中抗体的作用,因此,这使得O型血成为了“万能输血者”,而AB型血成为了“万能受血者”。

    然而,血型的发现并未能立即给兰德斯坦带来好处,他的研究一直未受到重视,他个人的生活也未因此而改观。1908年,兰德斯坦离开了维也纳大学,到一家医院担任医生,在那里他采用猴子的血清成功地治疗了一个因发热而瘫痪的孩子,从此出名,并于1911年重返维也纳大学担任教授。由于发现了血型物质是保证输血安全的关键因素,输血在第一次世界大战中,成为了挽救成千上万生命的救命良方。在和平年代,输血也成为了一种被广泛使用的安全的疗法。,仅1929年在纽约就做了数万次输血,由于对血型遗传机制的了解日益深入,在成千上万例的输血中,发生医疗事故的情况极为稀少。不过,兰德斯坦在奥地利始终没有找到自己的研究位置,最终还是美国给了兰德斯坦良好的研究环境,使其能够继续进行血型的研究工作,使输血变得更加安全。1927年,兰德斯坦与美国免疫学家菲利普·列文发现,即使在A、B、AB、O四种血型进行同型输血的过程中,偶尔还会发生输同型血后自然产生溶血现象,并因此发现了血液中的M、N、P因子,即MN血型和P血型。1940年,兰德斯坦又与美国人威纳共同发现了Rh血型系统,他们用弥猴(Macacus rhesus)的红细胞免疫兔或豚鼠,发现所得血清可凝集约85%白人的红细胞,这些人他们称之为Rh阳性,不能凝集的人则称为Rh阴性。他们发现,Rh血型系统由单一座位上的8个复等位基因所控制,每个等位基因决定一种Rh抗原,而每个抗原又包含若干抗原因子(抗原决定簇).由这8个复等位基因构成36种基因型和18种表现型,遗传规律远较ABO血型系统复杂。

     由于对于血型研究的杰出贡献,1930年兰德斯坦获得诺贝尔医学及生理学奖。在诺贝尔奖的发奖大会上,兰德斯坦仍然不忘记传播科学的知识,他在演讲报告《人类血液的个别差异》中,介绍了血型遗传在法医学上辨别人的血斑、查明真凶,确定亲子关系特别是确立父方身份以及在医学实践中把血型反应应用于输血等方面的重要作用。他的演讲报告开创了一个新的遗传学分支科学——免疫遗传学,奠定了输血、器官移植、胎母免疫不相容和亲子鉴定的理论基础。

     除了对于血型的研究,兰德斯坦在医学研究中,也有一些其他的贡献,比如采用血清疗法治疗疾病,还有就是关于脊髓灰质炎的病原学研究,1908年,兰德斯坦发现脊髓灰质炎患者脊髓切片的提取物可以使猴子出现脊髓灰质炎的症状,证实了脊髓灰质炎的病原体存在于患者的脊髓中。

     兰德斯坦纳的晚年仍然热情地继续着创造性的科学研究,1940年发现Rh血型时,已经年届72岁。1943年,75岁高龄的兰德斯坦在自己实验室的工作台上拿着一根玻璃吸管工作时,因心脏病发作而去世。

     故事讲完了,我也想谈谈我的看法。首先,我总是觉得每位成功的免疫学家都有其传奇的一生,这也是吸引我进行免疫学研究的重要原因之一。兰德斯坦一生最令人羡慕的就是他的离开,作为一名研究人员,能够在实验台上进行研究的过程中离开这个世界,无疑是最为幸福的,因为他是沉浸在研究的乐趣中的,是不会有任何的痛苦的。如果可以选择,我宁愿这样死去。其次,就是兰德斯坦始终坚定不移地为了医学科研而努力的精神。由于他发现了ABO血型系统,奠定了输血的安全原则,每年都有数以万计的人由于输血而获得救治,但是,他并没有因此而居功自傲。他首先就成为了自己研究的质疑者与批判者,他认识到ABO血型的发现并不能解决所有的输血安全性问题,即使同型间的输血安全事故也有发生,尽管这个比例已经很小了,但是,他继续研究,相继发现了MN、P和Rh血型系统,使得输血安全性不断得到了提高。这才是一个免疫学研究人员应该有的研究动力,但这也恰恰是我们当今很多研究人员所缺失的精神力量。例如,疫苗是人类预防疾病的重要武器,被认为是最安全、最经济和最有效的预防手段。但这并不意味着疫苗对于所有的人都是绝对安全的,这是客观的规律,就如同所有的ABO同型输血也并非绝对安全一样的。作为一名免疫学的研究人员,对于疫苗的安全意外,应该有研究的热情,应该找到其原因,并找到解决或者避免发生的有效方法,使疫苗接种更加安全。而盲目乐观回避疫苗的安全性问题,不去寻找原因,或者盲目抵制疫苗接种,也不去寻找解决的办法,都不是负责任的免疫学研究态度。重视疫苗的不良反应,并积极寻找原因和解决的办法,才是解决疫苗安全性问题的有效途径,大家都不要回避。还有就是,对于科学的结果,不能求全责备。应该看到,人们对于科学的认识是渐进的,不是一步到位的,不能因为科学研究的局限性,而否认科研人员的工作。兰德斯坦本人最初其实只是发现了A、B和O型三个血型,并未发现AB型,因此称人类只有三种血型。同时,兰德斯坦认为输异型血导致危险的主要原因是因为血管内凝血引起的血栓阻塞血管而造成的,但是,一般认为,不同血型的红细胞溶解才是输血反应发生的主要原因。以今天的一些人的标准,兰德斯坦的最初研究显然是片面的,但应该看到,正是因为他的开创性研究,后人才可以不断使其完善,最终获得比较安全的输血方式,奠定了现代医学的重要基础。最后,我们也应该看到科学研究环境对于科研人员的重要性,在奥地利,兰德斯坦关于血型的研究并不足以使他成为大学的教授,但是,他却在美国取得了巨大的成功,并终身为美国而效力。这也导致了诺贝尔奖获得者中的一个奇怪的现象,那就是获奖者中出生在美国的并一定最多,但是大多数获奖者的国籍都是美国或者长期定居在美国。

     故事在台湾被称为公案,公案往往在时间的长河中,从有头变为无头。免疫学家成功的经历仿佛都是要经历寂寞、冷落,甚至排挤和迫害,然后在取得成功,并在研究中,结束自己的一生,这也许就是免疫学研究人员的宿命。时间逝去,关于历史公案已经过去了,本来的面貌越来越模糊。例如,有人认为,1910年,是捷克血清学家詹斯凯指定A,B,AB和O代表这四种血型。但也有人认为,是到了1927年经国际会议公认,采用兰德斯坦纳原定的字母命名,即确定血型有A、B、O、AB四种类型,正式确立现代血型系统。但是,不论后人如何传说,兰德斯坦的伟大发现为人类安全输血开辟了途径,而他生命的闪光的结尾也是很多免疫学研究人员向往而不可及的传奇。

     北京大学免疫学系   王月丹  博士

     于学院路38号