讲故事,学免疫——之钓鱼者的意外收获


    时间回到1907年。有一次,法国的免疫学家里谢(Richet,Charles Robert,1850~1935)与摩纳哥王子一起出海钓鱼。在钓鱼的途中,他们突然注意到一个水手的身上,有一个特别的伤疤。“这是被僧帽水母蛰的。”王子对里谢说到。僧帽水母的触手有剧毒,人被其蛰伤后,可以导致伤口的剧痛,留下永久的伤疤,甚至还会出现血压骤降,呼吸困难,神志逐渐丧失,全身休克,最后因肺循环衰竭而死亡。因此,又被称为是钓鱼者的“恐怖之星”。

    出于对科学的尊重与敬仰,王子向里谢求教,如何可以预防被僧帽水母伤害,并许诺将购买能够预防水母毒素中毒的专利。真正的科学家对于科学的研究,永远都是有兴趣的,能够得到别人的资助进行研究,是每一个科学家求之不得的。在当时,免疫学研究方兴未艾,爱德华-琴那发明的牛痘疫苗被广为接种,抑制了天花的蔓延,巴斯德已经成功地在人身上使用了狂犬病的减毒疫苗,而1901年的首届诺贝尔医学及生理学奖则授予了发现抗毒素——抗体的德国人贝林。所以,里谢毫不犹豫地答应了摩纳哥王子的要求,立即返回巴黎进行研究。

    研究预防水母毒素中毒的方法,从何入手呢?里谢根据当时最为前沿的免疫学理论和实验结果,设想可以按照巴斯德的做法,通过小剂量毒素的注射,诱导机体产生由贝林发现的抗毒素,从而使人体对于水母毒素,产生免疫。在当时,这个设计思路,可以说是无懈可击的,前沿性设想。

    为了验证他的设想,里谢和他的助手购买了200条狗,开始着手进行研究。一开始,研究进行的非常顺利,他们很快就找到了水母毒素对于狗的安全剂量,很快就获得了被免疫的狗。然而,在下一步的实验中,悲剧发生了。当再次给那些被水母毒素免疫过的狗,进行水母毒素注射的时候,这些狗不仅不能耐受更大剂量的毒素,相反,只要很小剂量的毒素(远远低于第一次注射的安全剂量),就可以导致这些狗迅速出现中毒症状,并且死亡。对于这个现象,里谢和他的助手都大惑不解。

     最终,里谢终于明白了一个道理。那就是,机体被抗原免疫后,不一定总是产生有利于机体的保护性免疫应答,而是有可能导致造成机体损伤的免疫病理反应,这种免疫病理反应可以导致组织细胞功能紊乱或者组织细胞的损伤,这就是超敏反应。1911年,里歇在他的书《过敏性反应》(Anaphylaxis)中解释了他的发现。

     当然,里谢的发现,是不可能卖给摩纳哥王子挣钱了,因为没人会花钱买一个可以导致人体过敏的方法的。但是,当诺贝尔奖委员会知道了里谢的发现后,认为非常有科学意义,对人类的健康有重要的意义。于是,在1913年,里谢被授予了诺贝尔医学及生理学奖。对于自己的得奖,里谢风趣地对他的朋友说,“在任何时候,都不要忽视一个王子的建议。”

     故事讲完了,我也想说说。从这个故事里,我们可以得到至少两个重要的启示。第一,就是对于免疫的认识。因为这个故事使我们第一次认识到,免疫应答可以造成病理损伤,免疫接种亦可导致更严重的损伤。所以,也就可以理解为什么有的免疫接种,可以引发过敏性休克等,致命的后果。这也是后来进行疫苗接种或者血清免疫治疗时,出现不良反应的重要原因之一,也是后来免疫接种与治疗过程中,被人们密切关注的现象与问题。第二,就是对于科学的态度问题。这个故事告诉我,对于科学家来说,支持科学研究的经费固然重要,但是,对于科学的信仰和研究的兴趣,才是最重要的。里谢对于自己的实验结果与预计目标的差异,进行了真实客观的观察与报道,而不是像今天的一些科研人员一样,进行修饰,甚至伪造,以蒙蔽摩纳哥王子,获得经费资助,所以,才获得了成功,获得了真相。尽管,这个真相与当时的理论,是那么的格格不入,一个保护我们不发生传染病或者中毒的免疫系统,却也可以成为致命的杀手,但是,这就是免疫现象的矛盾与对立统一,是科学客观的现象。所以,我总是对我的学生讲,科学造假是最没有意义的事情,因为那是欺骗自己,也许自己会因此与诺贝尔奖失之交臂的。对造假的科学家来说,不必追究他们的责任,因为他们的失去,就是对他们的惩罚。这就是我们要从这个故事中学到的。

     北京大学免疫学系  王月丹  博士

     于学院路38号

     PS:不必争论历史的公案

     故事在台湾又被称为公案,可以是有头,亦可以是无头的公案,所以,不一定细节都有准确的记载,但是无论记载如何,所要讲的道理都是一样的,这就是故事的意义。

     例如,上面这个故事,主要是根据爱尔兰免疫家松佩拉克的《免疫学概览》所记录的里谢发现超敏反应的故事而来。而对于这个故事,也有不同的版本。

   比如有人认为,20世纪初,奥地利的儿科医生Clemens  von  Pirquet首先观察到,注射破伤风抗毒素血清可使很多外伤患者避免发生破伤风,但同时又会使不少人在再次注射这种血清时出现强烈的反应,严重者甚至会死亡,von  Pirquet将这种反应称作变态反应。von  Pirquet也因此被视作变态反应学之祖。他于1906年首次在Allergie一书中提出Allergy(变态反应)一词。而1902年,法国生理学家里谢(Charles  Richet)发现超敏反应,是因为在印度洋旅行时接触到了一种海葵后,发生了全身荨麻疹。而不是接触了被僧帽水母蛰伤的水手。此后,Richet提取这种海葵体内的物质注入狗体内,这只狗(而不是200条狗)在首次注射后并未出现任何不良反应,但连续注射20  天后再次注射0.1  ml上述提取物数秒后,狗便出现喘息、烦躁不安、不能站立行走、腹泻、吐血性物,继而昏迷,25  分钟后死亡。Richet认为这种现象是一种“失保护”状态,并把这一现象命名为anaphylaxis(严重过敏反应),这是首次成功创建过敏性休克实验动物模型。(节选自协和医院网站《变态反应学走过百年》http://www.haodf.com/zhuanjiaguandian/guomin123_7859.htm

      还有一个版本则认为,1900年,里歇开始研究一种热带水母——僧帽水母(Portuguese man-of-war)体中的毒素(toxin)。通过用狗做实验,里歇发现某些动物注射第一次毒素后没有死亡,但是会产生致敏的现象;当再对该动物进行第二次毒素注射时,即使很小的剂量,动物也会死亡。他把这种严重的反应叫做过敏反应(anaphylaxis)。这种反应也被叫做过敏性休克(anaphylactic shock)。里歇在他1911年出版的《过敏性反应》(Anaphylaxis)一书中解释了他的发现(http://science.bowenwang.com.cn/biologists-charles-robert-richet.htm)。

      可以看出,即使100年前的历史细节,也渐渐在我们的记忆和传说中模糊了,不过,真理却越来越清晰,超敏反应将和它的发现者——里谢的名字一样,被人们一直铭刻在心。由于里谢的发现,我们才能认识到免疫接种的双面性和风险,就才是免疫学应该为人类服务的最好例证。

      里谢是一位应该被牢记的钓鱼者,尽管他的发现,是个意外。