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邓洁英:基础临床 双生双长

Published at: 2015年第1卷第S1期

高晨
关键词:

 

 
 

北京协和医院垂体疾病MDT团队访谈

 

基础医学研究与临床医学研究如同一对双生花,同生共长,双影共分红。基础是临床发展的基石,没有它,临床就如同无本之木;而临床则是基础的方向,失去它,基础就像一艘无帆之舟。

这有些像史轶蘩教授与邓洁英教授的关系,二人相差11岁,因为对医学共同的追求走到了一起。这一合作,就是三十多年。

她们在国内率先建立了6种垂体及其靶腺激素测定方法,以及一整套评价垂体前叶激素分泌功能的功能试验,使我国垂体疾病的诊断进入到功能评价阶段,大大提高我国垂体疾病的诊断和治疗水平。

在协和医院1992年获得国家科技进步一等奖的“激素分泌性垂体瘤的临床及基础研究”中,史轶蘩教授作为项目牵头人,署名在第1位;邓洁英教授作为基础研究负责人,名列第3位。

 

1992年,“激素分泌性垂体瘤的临床及基础研究”获得国家科技进步一等奖,图为北京协和医院垂体多学科协作组部分获奖人员合影,前排从左至右分别为邓洁英、周觉初、王直中、史轶蘩、劳远琇、尹昭炎、王维钧,后排从左至右分别为李包罗、张涛、金自孟、任祖渊、陆召麟、苏长保、赵俊

0的突破——建立血清生长激素等垂体前叶激素放射免疫检测法

北京协和医学院基础医学研究所,是几代从事基础研究的协和人奋斗的“战场”。岁月在这里凝结成一组组研究数据,一项项研究成果。这里正是当年邓洁英教授与她的同事们一起成功建立“生长激素放射免疫检测法”的场所。

1975年,协和医院内分泌科出于学科发展的需求,成立了多个研究组,垂体组就是其中之一。那年,47岁的史轶蘩担任组长。她强烈要求,一定要有一位研究人员与她合作。在此背景下,36岁的邓洁英成为这个组里唯一一名做基础研究的成员。

彼时,这是一个“几乎没有任何研究基础”的研究组。为什么这么说?因为此时连一项“垂体激素检测方法”都还没有建立,临床医生只能依靠表象症状和明显并发症才能诊断垂体前叶疾病。

比如说较常见的肢端肥大症(生长激素分泌瘤),当时都是看见患者鼻子大了、外貌有明显的改变或者出现了视力障碍和糖尿病才得以诊断,而此时已经耽误了治疗。瘤子很大,手术很难根治,只能控制并发症,外形的改变已无法恢复。

作为垂体组的负责人,史轶蘩教授很清楚,建立垂体激素的直接测定法是提高垂体疾病临床诊断和治疗水平的关键。在上世纪五十年代末,放射免疫(放免)测定法的横空出世,开启了激素测定的新纪元。虽然早在1962年 ,我国内分泌学的奠基人——刘士豪教授就紧跟国际潮流,首次在中国开始建立胰岛素放免测定法,但这个势头并没能发展下去。

“要建立人生长激素(hGH)等垂体激素放免测定法,困难重重,因为激素放免测定的两大要素——标准纯品(抗原)及其特异性抗体,我们都不具备,又没钱购买。”邓教授回忆道。

1975年,陆召麟教授从英国进修回国,为问题的解决带来了转机。他不仅在英国学习了放免疫测定技术的全过程,还获赠了少量hGH纯品,为建立hGH放射免疫测定方法提供了必要条件

接下来,如何利用有限的hGH获得高效特异的hGH抗体,成为摆在邓洁英教授和陆召麟教授面前的首要问题。他们绞尽脑汁,最后决定采用低剂量(50-100微克)hGH多点皮内注射法,给4只大白兔进行基础免疫。很幸运的是,4只大白兔都产生了高滴度的hGH抗体。但进一步的检测发现,这些抗体的亲和力都不高,还不足以建立高灵敏度的测定方法。要提高抗体的亲和力,还必须继续进行加强免疫注射。但是hGH纯品已所剩无几,继续按照原来的方法,进行皮下注射加强免疫,剂量已经远远不够。

此时,邓教授及其同事大胆革新,冒着可能产生免疫抑制、前面的一切努力都前功尽弃的风险,采用了基础免疫剂量的1/10(5微克)的hGH,给兔子进行4次静脉注射加强免疫。这时,奇迹出现了!有1只兔子产生了高特异性、高亲和力、高滴度的抗血清。建立人生长激素放免测定法,邓教授迈出了成功的第一步。

紧接着,邓教授马不停蹄,和陆召麟教授亲自动手,做hGH放射性同位素标记,一遍一遍地进行方法学的摸索,经过不计其数的反复实验,终于首次成功建立了血清hGH放免测定法。通过特异性、灵敏度、精确度、准确性、平行性等方法学的评估,达到了国外同类方法的先进水平。

这是国内首次成功建立的人生长激素放免测定法。该方法的建立,使垂体生长激素瘤的诊断和治疗有了可靠的指标,极大提高了我国垂体生长激素瘤的早期诊断和疗效判断的水平。为此,邓教授作为“血清人生长激素的放射免疫分析法及其临床应用”的牵头人, 荣获了1981年卫生部科技进步二等奖。

生长激素是通过刺激组织产生胰岛素生长因子-1(IGF-1)发挥促生长的作用。IGF-1主要由肝脏和肾脏合成,血清中IGF-1的水平可反映生长激素的活性水平,而且IGF-1在血液中的水平比较恒定,一天中无明显变化。因此,测定血清中IGF-1的水平,能克服血清中生长激素水平波动大、难于用一次生长激素测定结果来判断生长激素活性的缺点。所以,IGF-1的水平能很好地反映生长激素的分泌功能。国外从二十世纪七十年代就开始进行IGF-1的放免测定。八十年代初,邓洁英教授在国内首先建立了IGF-1的放免测定方法,为垂体生长激素瘤的诊断和活性判断提供了又一项简便和敏感的指标。

垂体前叶是一个多功能的内分泌腺,至少包含7种不同功能的细胞,每一种细胞都有可能产生肿瘤,所以垂体前叶细胞瘤是多种不同垂体细胞肿瘤的统称。在垂体瘤中泌乳素瘤也是比较多发的。为了对垂体生长激素瘤以外的垂体瘤能够及时诊断和治疗,邓教授及其同事在完成血清人生长激素放免测定后,相继率先在国内建立了人血清泌乳素、卵泡刺激素和黄体生成素的放免测定法,为人垂体泌乳素瘤和促性腺激素瘤的诊断和治疗提供了可靠的指标。

 

史轶蘩教授(中)与邓洁英教授(右)在实验室一同做试验

开启垂体瘤临床研究之路——建立生长激素等垂体前叶激素分泌功能试验

生长激素是一种脉冲性分泌的激素,睡眠、应激、活动和饮食等均可影响血清中生长激素的水平。因此,它在血液循环中的水平波动很大,一个小小的刺激都可能使生长激素的水平升高。如何判断这种升高的临床意义?是疾病导致?还是受其他因素影响?必需借助生长激素抑制试验才能判明。

高血糖是生长激素分泌的强烈抑制因素。口服葡萄糖后,正常人垂体生长激素的分泌完全被抑制,血清中生长激素水平明显降低;而垂体生长激素瘤病人血清生长激素的水平则不被抑制,仍然保持在高水平。因此,生长激素的葡萄糖抑制试验被认为是确诊垂体生长激素瘤和评价垂体生长激素瘤活动性的金标准。当血清生长激素的放免法建立之后,史轶蘩教授首先着手建立了这个金标准。

垂体前叶作为一个含有多种不同功能细胞的内分泌腺体,是机体中具有多种功能的内分泌统帅腺体。当垂体前叶中某种细胞出现病理改变(肿瘤)时,必然会影响到垂体前叶其他细胞的功能。所以,史教授在精心治疗主要疾病的同时,还很注意其他垂体前叶其他细胞功能的改变,并及时采取相应的治疗措施,以便在治疗主要疾病的同时还顾及到其他内分泌功能的改变,力求患者身体健康得到全面恢复。

为此,史教授带领垂体组成员在建立抑制试验的同时,还建立了多种垂体前叶细胞分泌功能的兴奋试验。兴奋试验分两类,一类是利用下丘脑的调节激素,如生长激素释放素(GHRH)、生长抑素(SS)、促肾上腺皮质激素释放素( CRH )、甲状腺激素释放素(TRH)和促性腺激素释放素(GnRH)等,刺激垂体前叶细胞的分泌功能,结果发现垂体生长激素瘤细胞对GHRH和TRH有异常的反应;另一类兴奋试验是利用外周因子如低血糖、氨基酸、左旋多巴胺等刺激垂体前叶激素分泌。前者是通过观察垂体前叶肿瘤细胞对下丘脑激素的反应,以研究垂体前叶肿瘤的分泌功能是否仍保留正常的调节;后者是研究垂体肿瘤细胞及其他垂体前叶细胞中激素分泌的储备功能。

在当时人力、物力和资金极其匮乏的情况下,要开展上述研究困难重重。史教授凭借她的勇气、决心和毅力和邓教授等同事齐心协力,解决了一个又一个难题。

在进行这些兴奋试验的过程中,设计好的试验首先要在正常人身上进行,以便建立这些试验的正常值,否则无法判断病人的功能状态。在测定正常值时,史、邓两位教授为了掌握这些试验所用药品剂量是否合适、有没有不良反应,身先士卒,充当第一批受试者。史教授是第一位接受胰岛素低血糖试验的正常人,试验中,她出现了大汗淋漓、心率加快等明显的低血糖症状;邓教授不但有明显的低血糖反应,注射胰岛素后2小时,血糖水平仍未恢复正常。

“除了垂体组外,内分泌科及我院其他科室的同仁也抱着为科学献身的精神,勇当受试者,热情支持此项工作。在试验中,他(她)们都要接受注射或口服一些药物、扎5次针、取5次血。除了胰岛素低血糖试验的受试者在试验后有早餐外,其他受试者都是空着肚子来,饿着肚子走,没有任何报酬。他(她)们都无怨无悔。没有他们的无私贡献就不会有垂体瘤的研究成果。”邓洁英教授指出,这些垂体前叶功能试验的建立,不但可以确诊垂体瘤,还可对手术和放疗前后垂体前叶各种细胞的分泌功能进行全面的评估和研究,并及时调整治疗方案。

百尺竿头更进一步——垂体生长激素瘤发病机制的研究

垂体前叶激素测定方法及垂体前叶功能试验的建立,不但大大提高了垂体前叶疾病的诊治水平,还为内分泌科与其他科室的大协作打下了坚实的基础。大家都意识到多科精诚大协作、集各学科专家的智慧,不仅对病人有好处,还可有力促进各学科的发展。

例如,在大协作中,内分泌科同神经外科的协作:内分泌科对垂体瘤的早期诊断,使神经外科能在垂体瘤较小的时候进行手术,从而提高手术效果;手术切下的瘤组织,为内分泌科开展肿瘤的体外研究提供了条件。

邓洁英教授利用手术切下的垂体生长激素瘤组织进行体外细胞培养,在国内首先开始从体外细胞水平探讨生长激素瘤发病机制的研究。她在细胞水平上观察到瘤细胞对下丘脑的调节激素(GHRH、SS、TRH)反应异常;瘤细胞内第二信使的研究发现,约2/3瘤细胞有受体后cAMP和/或Ca++传导系统有障碍。在分子水平上又发现,有55 %垂体生长激素瘤细胞的G蛋白突变成癌基因。

从整体、细胞和分子水平上的研究均表明,大部分垂体生长激素瘤细胞已不接受正常的调节,是自主分泌腺瘤,手术切除应该是首选的治疗方法,为对生长激素瘤进行手术治疗提供了理论依据。

邓洁英教授表示:“垂体瘤的研究过程是一个典型的转化医学过程,基础研究的成果马上转化到临床,可提高了临床的诊治水平。”

理念代代相传——基础、临床共面难题

实际上,这种基础和临床结合的理念,自内分泌科成立开始,就代代相传。作为协和医院内分泌科第一任主任,刘士豪教授本身曾是世界知名的中国协和医学院生物化学系主任,他绝大多数的科研成果都是临床和基础密切合作的产物。史轶蘩教授秉承了这一理念。

邓洁英教授曾说过:“史大夫特别鼓励研究人员参加查房。这样有两个好处:一个是研究人员可以从临床工作中发现和提出的问题,制定基础研究计划,使基础研究与临床密切结合;二是当有些检查结果与临床不符时,可进行一些实验研究,以便究其原因,为临床的精准诊断提供依据 。”

有一件事情,邓洁英教授至今记忆犹新。曾经有一位甲状腺结节患者,出现了检查结果与临床症状不符的情况。患者游离T4(甲状腺素)高,但总T4低于正常,T3(三碘甲状腺原氨酸)正常,TSH(促甲状腺素)高,微粒体(甲状腺过氧化物酶)抗体和抗甲状腺球蛋白抗体都强阳性。上述检查结果中,除了游离T4外,其他各项结果均符合自身免疫性甲状腺炎和甲减的诊断,但多次游离T4测定都明显高于正常。

查完房,史轶蘩教授马上到邓教授那里寻求帮助,希望她看看是不是检测出了什么问题。后来,邓教授同研究室的有关人员将检验样本经过层析、沉淀,发现患者血清中T4抗体很高,是抗体干扰了正常甲状腺激素的测定。从此以后,大家就知道,激素的自身抗体会干扰测定结果。

可见,基础与临床的有机结合,使基础研究更有的放矢,基础研究反过来可通过临床观察,能令问题更迅速、更有效地得到解决。也正是在这种基础到临床,临床到基础的不断良性向上循环中,中国垂体疾病的研究,从过去几乎是一片空白的状态,赶上并达到了国际先进水平。

 

如今,随着科技飞速发展,垂体疾病研究已经进入了基因层面;曾经是协和独特的激素测定和功能试验,已在国内普及。我们永远不会忘记,是协和人开拓了我国功能性垂体瘤的诊治和研究。今天垂体疾病研究所走出的每一步,都延伸在前人披荆斩棘所开拓的道路上。

专家简介

 
 

 

邓洁英,女,1939年5月生,广东省东莞市人。

1962年毕业于广州中山医学院医疗系,毕业后到北京协和医院内分泌科从事内分泌基础和临床应用基础的研究工作。1984年1月~1985年7月在加拿大蒙特利尔临床研究所生物化学和神经内分泌研究室,研究垂体新多肽-7B2的分泌调节。先后于1985年8月和1990年12月晋升为副教授和教授;1994年荣获国家人事部授予的“国家级有突出贡献的中青年专家”的称号;1995年被聘为博士研究生导师,同年享受国务院特殊津贴。在40多年的学术生涯中,主要进行内分泌疾病的早期诊断和发病机制的研究。曾先后建立了尿中肾上腺素和去甲肾上腺素荧光分析法、尿中儿茶酚胺代谢产生VMA的层析分析法、人生长激素的放射免疫和放射受体分析法以及人催乳素、生长介素、卵泡刺激素、黄体生成素、生长抑素的放射免疫分析法等9种激素的检测方法。其中后6 种为国内首先建立,为嗜铬细胞瘤和垂体前叶疾病的早期诊断和疗效观察提供了可靠的指标。1979年以来,在国内首先建立了一整套垂体前叶激素分泌功能的功能试验,包括左旋多巴、精氨酸、胰岛素低血糖及运动等生长激素兴奋试验,联合下丘脑激素兴奋试验等,为生长激素、催乳素和其他垂体前叶激素储备功能的确立建立了可靠方法。

1985年以来还系统研究了人生长激素轴,即下丘脑-垂体-靶细胞轴,各个水平在生理和病理情况下的变化及其之间的相互关系,并在整体、细胞和分子水平上对垂体生长素瘤的发病机制进行了系统的研究。从病人整体和垂体瘤细胞水平的研究说明,2/3的垂体瘤本身有受体或(和)受体后缺陷;垂体生长激素细胞第二信使的研究说明,大多数瘤细胞内G蛋白调节异常。

在国内首先从分子水平研究垂体生长激素瘤细胞G蛋白突变,发现55 %的垂体生长激素瘤中的G蛋白突变成gsp癌基因。这些研究支持大多数垂体生长激素瘤为自主分泌的腺瘤,为手术切除垂体瘤可取得满意疗效提供了理论依据。

1990年以来,进行胰岛素样生长因子基因表达及在垂体发病中意义的研究,为hGH缺乏症、垂体瘤的诊断及疗效评价提供更先进和可靠的指标。受国家自然科学基金的资助,系统研究了生长激素与免疫系统(淋巴细胞)相互作用的分子机制,从分子水平说明了激素与免疫系统之间的密切关系。

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采写编辑:高    晨 AME Publishing Company

排版编辑:陈媛玲 AME Publishing Company

鸣谢:感谢北京协和医院内分泌科陆召麟教授、朱惠娟教授、龚凤英研究员对本文的大力支持!

参考资料:《协和名医(第二版)

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