寻找“魔弹”

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  假设你因感染而卧病在床,定会选择吞下一颗药丸,然后等待着不久后的康复。显而易见,现代人对医疗充满信心。然而,人们并非总能如此幸运。
  古往今来,有多少痛哭的人们眼睁睁地看着亲人死于发热、腹泻、伤口感染或其他疾病,又有多少瘟疫摧毁了一个又一个村庄和城镇。据世界卫生组织统计,目前全球每年约有1500万人死于感染,约占全球每年总死亡率的25.5%。即便回溯到战争年代,死于感染的人也远比死于刀剑或子弹的人要多。
  就是在此次的新冠肺炎疫情中,同样是感染者,症状有的人轻有的人重,甚至出现无症状感染者。除了病毒本身的特点,很多人把关注的焦点指向一个词——免疫力。

灵丹妙药


  科学家们一直致力于寻找能够提高免疫力的灵丹妙药。这些年来,免疫学在传染病的预防、诊断和治疗方面取得了巨大的成功,甚至深刻影响了人们对抗疾病、促进健康的通路。即找到疾病的靶子(致病的病原体、基因、蛋白),然后用疫苗或者靶向药物等“魔弹”(Magic bullet)来消灭它。
  抗毒素、抗生素和组胺药物,使内科医生有了更多的手段。各种疫苗的问世,使预防疾病更加科学化。根据血型抗原进行输血、抑制免疫排斥进行器官移植等方式,为外科学发展提供了无限动能。除了这些直接用于临床的研究成果,免疫学对于抗原、抗体、免疫应答过程的研究,也直接催生了现代生物技术药物产业。
  100多年前,美国外科医生威廉·科莱注意到,有时意外感染会让肿瘤消失。随后,科莱将链球菌培养基注入癌症患者体内,发现在部分病例中出现了肿瘤缩小的状况。1893年发表的这一发现表明,人的免疫系统是可以对抗癌症的。
  100多年后的2001年,经美国食品药品监督管理局批准上市的格列卫(甲磺酸伊马替尼),作为治疗癌症的“魔弹”药物,登上了《时代》杂志封面。针对慢性髓性白血病和消化道间质瘤,格列卫是第一种通过抑制促进细胞增生的酶的活性而发挥作用的药物。电影《我不是药神》中,“救命药”的原型正是格列卫。在研发格列卫的曲折历程中,直接或间接造就了两项“世界第一”和5位美国科学院院士。
  2018年,诺贝尔生理学或医学奖颁给了癌症免疫疗法的先驱者——美国的詹姆斯·艾利森和日本的本庶佑,以表彰他们发现了抑制免疫负向调控在肿瘤治疗上的作用。他们的研究确立了一种全新的肿瘤治疗方法——免疫检查点疗法。这是癌症治疗上革命性的进展,从根本上改变了我们看待癌症治疗的方式。

结缘诺贝尔


  从学科的角度,免疫学是一门年轻的学科,也是一门理论联系实践的学科。在20世纪70年代免疫学建制化为一门学科之前,它已经挽救了无数的生命。
  长期以来,通过免疫接种来预防传染性疾病,都是医学史上最引人瞩目的故事。用免疫学方法防治传染病的文字记载,可以追溯到公元10世纪中国古代用人痘预防天花的伟大实践。之后免疫学领域的一个个进步,都有着巨大的时代价值。与免疫学相关的诺贝尔奖成果迭出,就是明证。
  1901年,第一届诺贝尔生理学或医学奖颁给了使用抗毒素治疗白喉病的贝林。1908年的诺贝尔奖,同时授予免疫学的体液免疫和细胞免疫理论的创始人埃里希和梅契尼科夫。从1890年抗体的发现,不到10年时间里,就诞生了凝集反应、沉淀反应、补体结合反应三大血清学检测技术的发现。这些发现极大地提高了传染病的诊断能力。由于病原微生物方面的研究进展,人工主动免疫(疫苗)和人工被动免疫(抗血清)的方法应运而生,有力地控制了传染病的流行。
油畫作品里接种疫苗的情景

  贝林发现的抗毒素,其实就是今天免疫学上抗体概念的雏形。美国科学家埃德尔曼、英国科学家波特研究发现抗体是四肽组成的免疫球蛋白,获得了1972年的诺贝尔奖。对于抗体多样性来源的问题,从开始的侧链形成理论(1908年诺贝尔奖)发展到克隆选择学说(1960年诺贝尔奖),再到相对成熟的天然选择学说(1984年诺贝尔奖),最终通过杂交瘤技术(1984年诺贝尔奖)和抗体基因重排规律(1987年诺贝尔奖)得以证明。
  先后荣膺诺贝尔生理学或医学奖的18项研究成果,几乎涵盖了免疫学研究领域的重大理论突破。20世纪80年代,有3项诺贝尔奖出自免疫学研究领域,促使免疫学迅速成为当代生命科学中的“显学”和当之无愧的前沿学科。之后,免疫学向生物医学和临床医学各领域广泛渗透,形成了免疫生物学、免疫遗传学、分子免疫学、免疫病理学、免疫药理学以及肿瘤免疫学、移植免疫学等基础和临床免疫学分支。
皮下注射器和白喉疫苗

科学奇遇


  有一部电影——《埃尔利希博士的魔弹》,讲述了一位科学奇才的故事。埃尔利希是化学疗法研究领域中最严谨的科学家。他一开始研究的是如何用不同染料让不同的细胞着色,包括通过染色在显微镜下分辨出入侵人体的病原细菌,用以诊断疾病。他曾给自己的唾液染色,发现自己得了肺结核。很快他联想到:能否找到一种发现并攻击病原微生物,却不攻击人体细胞,同时又对人体无副作用的“魔弹”呢?   埃尔利希提出了化学疗法这一术语,并领导了世界上第一个开发治疗药物的研究所。第一枚“魔弹”,是1910年发现的砷凡纳明,用于治疗梅毒。埃尔利希提出了著名的侧链免疫理论,并获得了1908年的诺贝尔生理学或医学奖。他从化学角度解释了抗原抗体的特异性,即特异性的抗原进入机体后,会如同一把钥匙开一把锁一样,与特异的侧链发生反应。
  1906年,埃尔利希提出了免疫疗法。他认为抗体是自然的“魔弹”,如果机体不能对每一种病原体产生有效的抗体,那就应该设计和合成化疗制剂,来补充和维持天然防御机制。即采取化学疗法制造出“魔弹”药物,既能攻击和杀灭体内特异性的微生物,又不会伤害健康细胞。
  今天我们耳熟能详的“主动免疫”“被动免疫”“受体”“类毒素”等名词都是出自埃尔利希的创造,他对免疫学和血液学做出了深远的贡献,值得人们铭记。
埃尔利希的创造性发现砷凡纳明606
2018年诺贝尔奖获得者

  20世纪之后,对“魔弹”的寻找工作仍在繼续当中,青霉素、链霉素、新霉素等抗生素相继诞生,使人们一度乐观地认为,医学科学已经找到了治疗所有疾病的方法。后来大量抗生素被发现,但并没有减弱人们对新抗生素的探索。只要有无法治愈的传染病,这种探索就会继续下去。即便有了有效的治疗方法,也还会盼着更好、毒性更小或治疗费用更低的“魔弹”。

百毒不侵


  今天,寻找“魔弹”的努力仍在继续。我们欣喜地看到,一系列药物的诞生改变了现代社会疾病的状态,包括传染病和非传染病。但众所周知,病症的反应是机体内外多重因素综合作用的结果。在治疗过程中,药物等只是外因,机体自身因素也十分重要。
  人类免疫系统又被称为大自然的“大规模杀伤性武器”。它拥有十余种主要细胞类型,其中包括多种T细胞。它会抵御从未见过的病毒,有时能抑制癌症,而最主要的,是避免伤及自己的身体组织。最新研究发现了很多重要的细节,比如“免疫细胞会同其他细胞对话,会释放毒物,可改变微环境,具有记忆功能,并可实现自我增殖”。
  人类首次遭遇新冠肺炎病毒,免疫力好的,即使被感染,也能将病毒消灭驱逐;免疫力不好的,就成为一场灾难。免疫力如此重要,于是众多预防建议中都提到要保持健康的生活习惯、提高免疫力。一时间,人们对于“提高免疫力”有了格外的关注,吃喝拉撒睡只要打上免疫力的标签,便成为争相效仿的对象。
  只是,囿于人类的认知,我们依然没有足够的“魔弹”来同“入侵者”作战。毕竟,免疫系统是世界上最复杂的有机系统之一,其起源远远早于人类的演化历程,也许只有人脑的复杂度才能与之匹敌。
  有人在网上发问:如果人类免疫力提高10倍,会发生什么?
  经典回答是:如果是免疫系统的综合能力提高10倍的话,也许就会“百毒不侵”了吧,但仍旧无法保证你就一定能健健康康。免疫力这个东西,的确不是越强越好。 (编辑 余运西)
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众所周知,免疫力是人体最好的防御系统。正是因为免疫力的存在,身体才有能力抵抗病毒入侵,身体健康才得以保障。遗憾的是,目前只有针对疾病的特异性治疗药物,还没有研制成功能改善免疫力的药物。既然没有,“人以食为天”,人体必须把營养吃进去,吃出自己的免疫力来。营养摄入是免疫力的基石  免疫力是身体的保护神,而营养是身体免疫功能的物质基础。良好的营养能有效保障机体免疫功能的发挥,从而增强人体抵抗病毒感染的能
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