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作者：老败 单位：亿康基因 七．我拿什么奉献给你，我的小孩 – 谜一般的卡介苗 上回书说到，在20世纪30年代，现代流行病学的开创者Wade Hampton Frost在他“生命的绝唱”中以精妙的数据分析揭示了肺结核对幼儿具有高度致命性，而又可以潜伏感染到了老年才发病这个特征。那么，保护孩子，很显然就是与肺结核做斗争的关键环节之一。 保护小孩子避免传染病的侵袭，最有效的方法是什么呢? 当然是疫苗接种。上回书中列举的“孩子专杀”传染病中的多数都已经有了有效疫苗，比如白喉、百日咳、天花、小儿麻痹。并且，这些疫苗多创制于19世纪末、20世纪初这一段现代微生物学初创而又爆发式进步的年代。其中的白喉、百日咳疫苗到现在还是小孩子计划免疫中必不可少的内容。天花在1979年被人类根除，是人类以医疗卫生干预的方式所根除的第一种传染病，靠的就是人类发现的第一种，但是效果好得出奇的疫苗-牛痘。小儿麻痹，也是一种曾经危害惨烈的，病毒导致的小儿传染病，马上就要成为第二种被人类根除的传染病，起关键作用的也是疫苗。那么，面对危害极大的“白死病”，人们当然不会想不到疫苗，并且为了研制有效的肺结核疫苗已经呕心沥血艰苦努力直到今天，已经100多年了。哦？那么说，以前的疫苗就是无效咯?!呵呵，也不能那么说，应该说是部分的有效，但效果不那么令人满意。 说起肺结核的疫苗，那当然说的就是大名鼎鼎的卡介苗（Bacillus Calmette–Guérin vaccine，BCG）。怎么会是这么奇怪的名字？因为这是疫苗是用创制者的名字，两位法国巴斯德研究所的研究人员，卡默德（Calmette）和介朗（Guerin）命名的。说起来，卡介苗的灵感还来自于人类发现的第一种疫苗，天花疫苗。天花疫苗是牛痘，它是感染牛的一种痘病毒，对人只造成很轻微的感染。但人感染牛痘后却可以获得非常强的抵抗天花病毒感染的能力。科赫在发现了导致人类肺结核的罪魁祸首，结核菌后很快又发现，这个专门感染人类的结核菌有一个兄弟善于感染牛，命名为牛型分支杆菌。那么，跟天花类比一下，这个牛型分枝杆菌会不会也可以成为保护人类免受结核菌感染的疫苗呢？（科学思维其实经常就是这么简单直白）。不幸，卡默德和介朗没有詹纳医生那么好运气(Jenner，就是发现牛痘得那位)，人类的结核菌感染不了牛，但牛型分枝杆菌对人类可毒性挺强，不能往人身上接种。但是，尽管牛型分枝杆菌对人类有毒，但毒性总没有结核菌那么强。并且他们发现，把牛型分枝杆菌在在含有甘油、胆盐和马铃薯的培养基上传代培养（不知道怎么琢磨出来的奇怪配方），细菌的毒力有下降的趋势。这很容易使他们想到自己已故的老所长，与科赫齐名的（互相不忿的冤家对头）微生物学大牛巴斯德的光辉事迹 – 用传代培养的方法使细菌毒力逐渐降低，最终获得了鸡霍乱减毒活疫苗。 在革命前辈光荣精神的感召下，这俩（师徒二人）就吭哧吭哧干上了，把牛型分枝杆菌在固体培养基上划线、培养，再划线、再培养……,如此循环反复，一干就是13年！传代了239次！怎么这么艰苦？这归因于结核分枝杆菌（人型、牛型，还有鸟型都类似）的一个悲催特性–长得慢！我们知道，大肠杆菌长得飞快，最佳环境下20分钟就能繁殖一代。在固体培养基表面划线、培养时，只要在培养箱里放上一夜，第二天早上就可以用肉眼看到长出来的细菌单克隆，就可以再次划线接种传代，再培养。结核分枝杆菌的脾气可不一样，它在一般培养基上根本不长，即使在添加了特殊营养物质的培养基中生长速度也非常缓慢。在固体培养基表面至少要两星期才能看到细菌长出来！ 不容易啊！耗了13年，期间经历了第一次世界大战都没停下来。到1921年终于得到了对人体安全的“卡介苗”。安全性问题解决了，但有效么？真可以作为一个疫苗保护人们不再遭受结核菌的感染么？问得好! 这可真是一个历经百年的争议话题。在近百年来做过的N个临床试验中。卡介苗的表现差别极大，从保护率80% 到0%，啥结果都出现过！并且似乎表现出一个地理规律，在纬度越低，越接近赤道的地方，卡介苗的保护效果越差。真是有点匪夷所思！ 对卡介苗如此奇葩表现的原因当然有很多研究和推测。其内容过于专业、枯燥，咱们在这里就不多啰嗦了，就说说结论吧。近年来，随着各种先进技术和研究方法的出现，对卡介苗的有效性问题慢慢有了比较明确的共识。结论是，它在保护人类免受结核菌感染方面还是有效的，但有效性不高，也就20%左右，不到30%。但是，咱们前面提到过，结核菌的感染与肺结核的发病可以是两回事。所以，大家早就有一个比较一致的感觉是，卡介苗虽然保护儿童不受感染的效果很有限，但在减少肺结核发病方面的有效性还比较好，可以达到70%。另外，卡介苗在减少儿童的结核性脑炎方面是有明确效果的。前面说过，肺外器官的结核多数是肺结核感染失控，结核菌在体内播散所致。卡介苗减少儿童的结核性脑炎的出现应该也是减少肺结核发病的后继效果。因此，WHO现的态度是，在肺结核的高发国家还是应该给新生儿普遍接种卡介苗，在低发国家则另当别论。 因为保护效果不是那么立竿见影般地显著，卡介苗被公众的广泛接受经历了一个非常缓慢的过程。并且，1930年发生在德国的一次灾难性事件引起了人们对卡介苗安全性的巨大恐慌。那是在吕贝克市总医院（Lübeck GeneralHospital），251个一出生就被接种了卡介苗的婴儿中的245个发生了显著的结核感染，其中72例死亡，史称吕贝克灾难（Lübeck disaster）。难道经历了那么漫长艰苦工作才把毒性降低下来的卡介苗菌株又恢复了毒性？幸好，随后的调查证实并非这种情况。灾难的原因是，因为卡介苗是减毒活疫苗，制备过程中需要进行细菌培养。而吕贝克市总医院实验室同时还在培养着用于科研的一种毒力强大的结核菌。漫不经心的工作人员竟然把卡介苗菌和结核菌放在同一个培养箱中，结果在疫苗制备过程中搞混淆了，使卡介苗遭到了毒性结核菌的污染。还不是偶然一次，而是糊里糊涂地干了4个月！呜呼！说好的德国人对待工作的严谨认真呢？！ 吕贝克灾难给卡介苗的推广带来巨大打击，一直到第二次世界大战后才逐渐普及到全世界，到现在已经累积接种了几十亿人次。读者诸君可以看看自己的上臂接近肩膀的地方，应该都有一个小瘢痕疙瘩(也可能不是很小，如果当时反应严重的话)。那就是小时候卡介苗接种留下的遗迹。岁数比较大的人要注意和接种牛痘的疤痕相区分。牛痘留下的疤痕一般是一个“井”字，那是当时接种针划伤的痕迹。 到今天，全世界主要国家中只有两个从来不曾将卡介苗在国家层面的计划免疫中推行，一个是荷兰，另一个就是大米粒尖。美国人思路是，因为社会经济条件的显著改善（二次世界大战的战火都没烧到它本土，除了一个珍珠港事件），美国社会中的结核菌感染率很早以前就已经大幅降低（前面说过，现在只有4%，再看看全世界的平均数，30%！）。在这种情况下，普遍接种卡介苗这种低效疫苗的实际意义值得怀疑。并且，卡介苗的接种会导致结核菌素试验的假阳性现象。而长久以来，结核菌素试验是鉴别一个外表健康的个体是否曾经遭到过结核菌感染（很可能是是潜伏感染携带者）的唯一检测方法。在全社会低感染率的背景下，有效鉴定出那少数几个被感染的个体，然后针对性地采取措施，比大范围地接种效果可疑的卡介苗的性价比更高。 看到了美国人的想法，读者或许会问，结核菌素试验是什么意思？确实，结核菌的感染率这么高，如果已经打过卡介苗了，还有啥办法知道自己是不是被感染过呢？ 八．有效还是无效，这是一个问题 –科学偶像的崩塌 上回书说到，结核菌素试验是鉴定一个人是否曾经遭受结核感染的检测方法。想了解结核菌素试验是怎么回事，得先说说什么是结核菌素。而说起结核菌素，就必须有请科赫大牛出场！对，就是前面讲过的，发现结核菌的那位科赫。 科赫以为期8个月的研究轻松发现了结核菌，揭晓了肺结核病原体这个千古之谜，一瞬间声名鹊起，名扬四海！踌躇满志之中下一步当然要考虑为“白死病”寻找一种治疗办法，把跟他同样出名的法国微生物界大牛，同行冤家巴斯德的疫苗思路踩在脚下，那才令人心满意足。但显然，这次的任务困难得多，即使伟大的科赫也没法8个月完成了，这次用了8年。（这是开玩笑啦。实际上这8年里科赫被太多俗务所纠缠，几乎就没工夫做科研。）1890年8月，在伯林举行的第十届国际医学大会（Tenth International Congress forMedicine）上，大牛科赫庄严宣告，肺结核有救啦！他已经找到了一种“有效治疗”（remedy），其中的关键物质叫做“结核菌素”（tuberculin，这是个以前被人用过的旧名字）。 与8年前报告结核菌的染色方法时将技术细节和盘托出不同，科赫这次对结核菌素的报告显得神神秘秘的。只告诉大家那是一种从结核菌中提取的物质，细节一概保密。也不向大家展示安全性、有效性验证的实验数据（后来揭秘，科赫除了动物实验外只在自己和他女朋友身上试了试而已）。研究过程也跟上次发现结核菌时获得了（后来的）诺奖大牛保罗·埃尔利希的鼎力相助显著不同，这次参与实验的是默默无闻的两个人：EduardPfuhl 和 Arnold Libbertz，一个是科赫的女婿，另一个是科赫的发小儿！科赫大牛这是想憋秘方，发大财啊！ 尽管语焉不详，但科赫光环有足够的公信力！一时间，从学术期刊到大众传媒全成了欢乐与赞美的海洋！甚至已经有人把这个好消息跟耶稣降临媲美了！富豪巨贾、皇室贵族们纷纷坐上高铁（那年头儿铁路是革命性的高技术，其重要意义比当今的高铁更厉害！），带着生病的孩子从南方的疗养胜地向柏林进发，去朝拜科赫的圣手神医！1890年10月，科赫提供的第一批结核菌素寄到了美国，立刻有人声称愿意出价1000美元买上一勺!（这剂量单位有点奇怪哈，肯定误以为神药是用来吃的。其实是注射的。呵呵）。照这个价钱，科赫大牛梦想中数百万德意志马克的利润那还真不是梦！ 看到这儿，读者诸君肯定已经感觉出来了，这一切就是个黄粱美梦！能不能治肺结核，是骡子是马拉出来遛遛，试试就知道了。试试没关系，只是害惨了那些病人，不光治不好，有些还死得更快。1890年11月，结核菌素治疗无效，甚至有负面效果的消息就开始出来了。转年1月，社会上已经充满质疑。科赫被迫公开了他的秘方，结核菌素是结核菌的甘油浸出提取物。然鹅，不论谁做出来的结核菌素都不存在期待中的治疗效果。到了开春，大喜过望后的极度失望已经使社会舆论彻底改换了风向，印刷品中的科赫已经从英雄偶像变成了讽刺漫画，科赫大牛从神坛上轰然崩塌。 需要强调一下的是，科赫研制结核菌素的过程虽然没有对外公布数据。但原始的实验记录，资料都保留了下来。后人研究者经过仔细分析、审视后确认，科赫应该并不存在故意欺世的行为。错误的原因在于动物实验设计粗糙，结果解释不合理，根本没有充分的人体实验。“欺人”的结局源于“自欺”。并且，科赫的执迷一直持续到1896年，又推出了一个新版结核菌素，再次灰溜溜地以毫无疗效黯然收场。 从神坛跌落凡间，就要接受俗人的审判：科赫跟结婚26年的糟糠之妻离婚啦……! 又跟18岁女演员结婚啦……!大家开始津津乐道地八卦，义愤填膺地实施道德批判……。OK，喜欢名人八卦的自己去网上搜故事。咱们在这儿继续聊肺结核，聊结核菌素。 科赫所宣称的结核菌素的治疗效果虽然并不存在，后继科学家们并没有简单地将它弃之不理。大家发现，注射结核菌素如果剂量大了，会发生比较严重的全身反应，严重的可以高烧到40度，处理不好可能会有生命危险。如果剂量比较小，则只会出现局部反应。比如，如果是注射在前臂皮下，会在几十小时后出现一个以注射点为圆心的硬结和红斑。在特定剂量下，局部反应的严重程度可以因人而异。从微乎其微，几乎没有反应，到形成一个水疱、溃疡坏死这种强烈反应（不用担心，过俩星期自己会好）。并且，这反应的严重程度与人的状态相关。如果从没感染过结核菌，反应就很轻微。如果曾经感染过结核菌（很可能是潜伏感染携带者），硬结和红斑的直径就比较大。如果是个活动性肺结核病人就可能出现强烈反应。从1907年开始，维也纳的一位儿科医生，Clemens Freiherr von Pirquet开始认真研究、总结结核菌素注射后的局部反应现象与结核菌感染的关系。然后发布了硬结和红斑的直径与是否存在结核菌感染史的判定标准。1908年CharlesMantoux设计了标准化的结核菌素皮内注射方法，形成了结核菌素试验检测。1928年美国人Florence Seibert对结核菌素的制备方法做了改进。科赫发明的甘油抽提方法得到的结核菌素产物比较粗糙，是多种物质含量不明的混合物（后世称为老结核菌素Old Tuberculin，O.T.），因而用来做结核菌素试验检测时性能不很稳定。Seibert方法生产的结核菌素是一种纯蛋白衍生物（purifiedprotein derivative），江湖上称其为PPD。用PPD做结核菌素试验效果稳定得多。再以后，PPD的制备工艺又有改进，使产品更纯、更浓，相继出现了美国的PPD-S，丹麦的PPD-RT23，前苏联的PPD-L。当前WHO推荐统一使用的是PPD-RT23。 但是，结核菌素试验和几乎同时出现的卡介苗冲突了！人一旦接种过卡介苗，结核菌素试验必然显示阳性（所谓假阳性）。而前面讲过，卡介苗远不能100%保证接种后就可以避免遭受结核菌感染。而历史上绝大多数时间我们只有结核菌素试验这一种方法去鉴定一个人是否曾遭受结核菌感染。所以，结核菌素试验无法用来鉴定卡介苗的保护效能。同理，结核菌素试验也就无法从接种过卡介苗的人群中把遭到结核菌感染的个体鉴定出来，也就无法对他们采取预防性治疗措施（这是美国人秉承的理念）。所以，从肺结核防治策略层面，普遍结核菌素试验与普遍卡介苗接种是“鱼与熊掌”的关系。谁是“鱼”，谁是“熊掌”呢？要看具体情况而定。在肺结核高发国家采取普遍接种卡介苗的策略。在感染率很低的国家，采取结核菌素试验的策略。其中的道理，大家不妨作为头脑体操自己想想。 近几年，技术进步终于出现了突破，一种叫“干扰素释放试验”方法可以不受卡介苗干扰地鉴定个体是否受到了结核菌感染。近期终于搞清楚了卡介苗对感染的保护效力大约是20%多就是靠这个方法研究出来的。结核病防控机构已经开始逐渐推广这种检测以取代结核菌素试验。当然，跟简便价廉的结核菌素试验相比，干扰素释放试验跟所有效果出色的新方法一样，缺点在于需要价格昂贵的专用设备和复杂的操作过程，而这些都会转化为昂贵的检测价格。 造化弄人啊！正所谓“有心开花花不开，无心插柳柳成荫”。科赫大牛一心一意想要为肺结核找到个治疗药物，捎带脚大发一笔横财。没想到欲速则不达，偷鸡不成蚀把米，弄出个结核菌素把自己搞得几乎身败名裂。幸好有18美女不离不弃的坚贞爱情才熬过了人生中最黑暗的低谷。没成想几十年后，在后起之秀们不懈努力之下，老结核菌素发展为PPD，结核菌素实验成了结核病诊断的有力工具。那么，肺结核到底有什么药治呢？人类在恐惧中熬到哪一天才能看到治愈“白死病”的希望呢？ 欲知后事如何，且听下回分解。 |
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