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AME新书连载|诺贝尔奖与胰岛素(上篇)

Published at: 2015年第1卷第S1期

郑炜平
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编者按:AME 科研时间系列新书——《内分泌那些事儿》预售现已全面开启,为回馈广大读者的支持,「AME 科研时间」今起将挑选本书部分精彩篇章进行连载,敬请期待!

 

内分泌是一门非常奇妙的学科。它的历史既可谓古老又算得上年轻。回顾历史,展望未来,内分泌学的发展任重而道远。每一位内分泌学研究者、医生为内分泌事业所做的贡献,共同谱写了内分泌学的今古传奇。今天,就让我们一起走进第八篇“大内秘史”,探索内分泌学的“前世今生”吧。

 

第三百一十一章

诺贝尔奖与胰岛素(上篇)

 

楔子:作为上个世纪最光辉璀璨的一个药物,胰岛素在它问世近百年来经历了怎样的风雨历程?为何我国首先合成的人工胰岛素却与诺贝尔奖失之交臂?新世纪伊始胰岛素制剂能否延续它的辉煌与荣耀?本篇将带您一起回顾历史展望未来。

糖尿病是由英国医生 Thomas Willis 于 1686 年正式命名的。然而作为一种古老的疾病,它的文字记载历史最早可以追溯到 3500 年前的古埃及时代,而在 2000 多年前我国的《皇帝内经》也已经用“消渴症”来描述这种疾病。尽管有如此漫长的历史,但糖尿病始终没有有效的治疗方法,得了糖尿病尤其是 I 型糖尿病的患者经常在饱受极度的饥渴之后,死于营养不良或严重的并发症。

虽然不是癌症,但由于缺乏有效的治疗手段和较高的死亡率,糖尿病在人类的历史上一直作为一种致命的疾病而存在。然而,这一切在 1922 年被一个叫 Frederick G. Banting(图1)的年轻医生所改写。实际上在 1921 年时罗马尼亚医学家 Nicolae Paulescu 就认为胰腺除了外分泌之外可能还有内分泌功能,它所分泌的物质能够调节血糖,尽管从没有人提取过这种物质,Paulescu 医生还是给他设想的这种物质定了一个名称叫“胰岛素”,他的文章中提到胰岛素缺乏可能是导致糖尿病的病因。Banting 医生在一次给学生备课时查到了这篇文章,他突发了这样的灵感:会不会是胰腺分泌消化酶把胰岛素消化了,所以人们很难从捣碎的胰腺组织中提取胰岛素?如果结扎狗胰管 6~8 周待其外分泌功能退化,能不能提取出纯度较高的胰岛素?为了验证自己的想法,Banting 关闭了诊所,辞掉了工作,向多伦多大学生理学系 John J. R. McLeod 教授求助。 McLeod 教授并不看好这个年轻医生的设想,但是还是被他的执着所打动,因此给了他一名大四的学生 Charles Best 做助手,并允许他们在暑假期间借用多伦多大学生理实验室。两个月过去了,进展甚微。实施手术的 19 只狗中,因感染死了 14 只。这样的感染在抗生素发现之前,几乎无法避免。班廷没有薪水,一切实验费用都需要自己支付。实验室条件很差,闷热潮湿。班廷昼夜工作,废寝忘食,在物质和精神的双重压力下,几乎喘不过气来。到了 8 月底,实验终于初见成效。他们在 10 只糖尿病狗身上,共注射了 75 次提取液,收到了降低血糖和尿糖的效果。其中有两只狗,一只活了 20 天,另一只活到了 70 天。在维持注射时,糖尿病狗能像正常狗一样生活;当停止注射时,糖尿病症状就很快出现。McLeod 教授也为 Banting 医生进展所鼓舞,他不仅改变了当初的看法还动员他的另一个助手 James Collip 加入研究团队,他们用新的方法提取出纯度更高的胰岛素并确证胰岛素注射液能降低血糖。


图1:年轻时的班廷

 

胰岛素的提纯物在动物身上取得了成功。但在人的身上使用是否有同样的效果?在多伦多大学医院里,一位叫 Thompson 的孩子在静静等待死亡,由于 I 型糖尿病及其严重的并发症,这个 14 岁的孩子体重不到 30 公斤,医生断定他已经活不过 3 周。Banting 医生决定用他们提取的狗胰岛素试试看能不能为他找到最后的生存希望。1922 年 1 月 23 日早上 11 时,这是一个人类医学史上值得记忆的时刻,萃取的胰岛素制剂第一次注入人体。经过几天治疗,Thompson 的尿糖几乎不见了,尿酮也消失了,病人变得较为清醒、活泼、强壮。利用动物胰脏萃取胰岛素治疗糖尿病病人迈出了坚实的一步。随后多伦多大学医院里又有更多的患者自愿加入治疗组。1993 年,最后一个当年接受过首批胰岛素治疗的患者辞世,胰岛素的使用为他延长了 70 年的生命。

很快全世界都知道了 29 岁的 Banting 和他所创造的奇迹,各地的糖尿病患者纷纷要求能得到治疗,这使得 Banting 和他的合作者们很快就研制出在酸性和冷冻(冷冻也可使胰蛋白酶失去活性)的条件下,用酒精直接从动物(主要是猪和牛)胰腺里提取胰岛素的方法,并申请了专利。

胰岛素的的专利无疑会给 Banting 医生带来巨大的财富,为了让世界上更多的糖尿病病人可以更快地得到胰岛素治疗,他放弃经济利益,将专利权转交给加拿大多伦多大学,转让费是 1 加元。多伦多大学也将生产许可证转交给数家公司,这其中就有我们现在所熟知的礼来公司和诺和诺德公司。这一年,礼来公司的第一个胰岛素制剂因苏林(iletin)上市,上市当年即有 7500 位医师对 25000 例糖尿病患者使用了该药。在随后近 1 百年中胰岛素制剂不断更新,它的使用改变了全球数亿糖尿病患者的人生。为纪念 Banting 的巨大贡献,世界卫生组织和国际糖尿病联盟将 Banting 教授的生日——11 月 14 日定为“世界糖尿病日”。Frederick Banting 基金会也因此而诞生。

1923 年,瑞典诺贝尔奖委员会将诺贝尔生理学或医学奖颁给了 Banting 医生和 Macleod 教授。Banting 将他的奖金分给了助手 Best,而 MacLeod 也分给了助手 Collip。

胰岛素的发现和使用不仅是糖尿病历史上,也是整个医学史上的里程碑,它的璀璨光辉足以让同时代的其他任何药物黯然失色。有人做过统计,一般从一个项目自研发使用到为学术界所公认而后最终获得诺贝尔奖平均时间约为 10-12 年,但胰岛素在它问世和使用后仅仅 1 年不到就被授予诺贝尔生理或医学奖,这在诺贝尔奖的历史上也是绝无仅有的。

然而,作为诺贝尔奖的宠儿,这一切仅仅只是个开始……(待续)

 

文|郑炜平,福建省立医院。

 

本书简介

AME丛书之《内分泌那些事儿》|临床、科研与人文的碰撞,诚意之作预售开启

 

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Doi:

10.3978/kysj.2014.1.979
 
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