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科普時間:他們應當行走

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哥倫布城(喬治亞州)接頭等待接種脊髓灰質炎疫苗的人們,約1950年代。

正文

西班牙大流感在美國大地上漸漸消停,在人們都以為大流感將遁之時,又出事情了。

1921年夏,剛剛在總統競選上嶄露頭角的富蘭克林·羅斯福(Franklin D. Roosevelt)在度假中突然病倒,病情十分嚴重,數天反覆高燒後,羅斯福出現雙腿麻木並刺痛,病人感覺他的腿似乎動不起來了…排除現在有人以為的誤診(1),當時最權威的醫生認為未來的總統這次不幸感染了脊髓灰質炎,他不得不面對今後終身坐輪椅的命運(2)。

在上一篇「科普時間」中,我們說到大流感初起,人們並不以為意,一方面可能是事情並沒有搞大,而另一方面還真有「狼來了」的意思。

1916年夏天,美國東北部地區曾出現大面積致死/致殘病例,發病者以幼童和年輕力壯者為多,都是高燒為首發表現,伴進行性肌肉麻痹,重者呼吸肌癱瘓最終因呼吸衰竭而死亡。少數此類病歷不足令人懼,但是這一場怪病,卻在流行病學統計年鑒上留下了這麼一組數字:(全美)感染27000例、死亡6000例,病死率約25%,紐約城更是悲慘之地,僅該地區就病死了2000例患者(3)

在社會心理層面,這場怪病其實也不讓人們覺得那麼突兀,因為多年以來,每年夏天,它都會光顧,人們知道這種病叫脊髓灰質炎,因得病者多是年輕人且患者多落下終生殘疾,所以民間又稱它「小兒麻痹症」。1916年夏天的這一次,是脊髓灰質炎史上記錄的首次大規模爆發,一時間,滿城風雨、人心惶惶,由於缺乏手段,為控制傳染,當局甚至禁止患者住院(以免發生交叉傳染),而是在其住家門口貼上警示牌,告知大眾這家人中有脊髓灰質炎患者(2)。

脊髓灰質炎警示牌

適時,脊髓灰質炎病毒剛剛被發現不久,還沒有人將其和疾病進行緊密聯繫,換句話說,醫生們還沒有太多的手段來有效對付脊髓灰質炎感染。面對機構麻痹併發症,醫生們至多也只能對症,當然也會用一些奇怪的手段來探索治療方式。誰說有效治療就不會出現在各種「腦洞大開」的嘗試中呢?

誠然,諸如長時間盆浴、芥末擦身和喝菊花茶之類的「有效手段」消失在了歷史長河中(4),卻也有不少治療策略通過了檢驗,穩步邁向循證。

比如維生素C。有學者偶爾發現,維生素C在體外能抑制脊髓灰質炎病毒的活性,這直接導向了對照研究的跟進,通過向兩組猴子(一組維生素C強化攝入,一組不做強化)腦內注射脊髓灰質炎病毒,研究者克勞斯·瓊格布拉特(Claus Jungeblut)觀察到,維生素強化組的猴子出現四肢麻痹的比例要小很多(5),有意思的是,同作者稍後不久就推翻了自己的論文,他很遺憾地指出,原先的結論可能是個誤會,維生素C看起來對疾病本身並沒有什麼好的效果(6)。醫學進步大概正是因為這種自我質疑並否定的精神始終存在吧!

半個世紀之後,更有意思的小插曲現身了,通過更為精細的研究設計和藥物研究手段,兩位後備學者給出了一錘定音的結論:在某些情景下,抗壞血酸(即維生素C)確實可以讓脊髓灰質炎病毒失活(7)。看來,瓊格布拉特醫生可以與他們相視一笑了。

在抗病毒手段缺乏的上世紀上半葉,想要正面硬抗脊髓灰質炎病毒幾乎是不可能的任務,醫務人員更多的是病來擋之。面對高致殘,且尤以呼吸肌麻痹為常見致死原因的脊髓灰質炎,首先要處理的問題是自然是呼吸不利,於是稱之為「鐵肺」的治療器械應運而生。以現在的眼光來看,鐵肺的造型酷似棺材,諷刺的是,在當時,接受鐵肺治療確實在某種意義上是宣告病人即將不治。

鐵肺模型

鐵肺的作用可以認為是原始呼吸機,其內部裝有馬達來牽張/壓縮患者的胸腔,通過刻意模擬人的呼吸節律(可想而知,並不會有太好的體驗),幫助業已呼吸肌衰竭的病人進行呼吸。儘管設計簡陋、體驗糟糕,但是從人道主義或者姑息治療的角度來看,鐵肺有很大的價值,甚至有案例報道,有患者藉助終生使用鐵肺而「活了」下來(8)。所以,如果要問,鐵肺在脊髓灰質炎肆虐時代到底是怎樣的一種存在呢?——可以說,只是在更好的呼吸輔助裝置被發明之後(大約是1970年代末期),它才真正退出歷史舞台(9),

本文更想要傳達給大家的是另一種應對脊髓灰質炎的策略,所謂未雨綢繆:我們怎麼做才能預防脊髓灰質炎的發生,避免極高的致死致殘率呢?除了改善公共衛生,切斷病毒經口傳播的途徑之外,也許從人體免疫角度能發現什麼。

自從科赫的兩位學生埃米爾·馮·貝林(Emil von Behring)和北里柴三郎(Kitasato Shibasaburo)明確了少量病原體的刺激或可使人體產生免疫應答之後,血清療法,也即後來疫苗療法的前驅條件,成為了當時學界的研究熱點(10)。在經歷了1916年脊髓灰質炎大爆發之後,果然有人想到了是否可以面向脊髓灰質炎開發疫苗。

脊髓灰質炎疫苗的研發是一次競爭,興許某種程度上,可能更是一場戰爭,這戰場的兩頭,分別站立著一個閃亮的名字,喬納斯?索爾克(Jonas Salk)和阿爾伯特?薩賓(Albert Sabin),這兩位亦敵亦友,終究一起成為了《時代周刊》評選的20世紀「100位最重要的科學家」(2)。

始終「愁眉苦臉」的索爾克博士

一貫風度翩翩的薩賓博士

喬納斯?索爾克,一位老派的醫學工作者,不像阿爾伯特?薩賓,學霸、社交高人、老資格的美國國家科學院院士,他履歷黯淡和著名醫學院毫不沾邊、他一文不名、他在和脊髓灰質炎疫苗發生聯繫之前一直在二流院校擺弄老掉牙的設備,所有比他強的人都不想干他那苦活兒。實際上,在病毒研究界,喬納斯?索爾克始終是圈外人,人們評價他,是「一個好技師」。

一個好技師的稱呼意味著索爾克醫生能把手頭的「簡單」工作做到極致,百折不撓脊髓灰質炎滅活疫苗的製備就是在極為艱苦的環境下由索爾克憑一己之力「調製」出來的,用來滅活病毒的甲醛多一分不可、少一分難成,微妙的溶劑溶質配比平衡只能在數百成千次的嘗試後才能被掌握…

阿爾伯特?薩賓則完全不同,他成名很早,精明老道的博士先生從來看不起「不動腦袋瓜子」的傢伙,滅活疫苗?不不不,成本高昂、製備繁瑣、毫不出彩,他是絕對不屑於乾的。薩賓博士寧願失敗1000次,也一定要搞出點新玩意兒,所以他選擇脊髓灰質炎減活疫苗

這裡說回羅斯福,我們都知道的是,他以一軀病體領導美國人民成功抗擊了大蕭條和法西斯,最終走向勝利;我們所不知道的,是他還領導著全美最大的脊髓灰質炎基金,獲得了人民的廣泛認可,從來沒有一個基金會能夠獲得全美2/3以上人口的慷慨捐贈,這種支持最後化身為巨大的力量,先後促成了索爾克和薩賓疫苗計劃的實施(2,11)。1952年,索爾克的滅活疫苗方案由於更「經典」,循證風險更小,被首先批准開始接種試驗,歷經3年,合計超過130萬人接種疫苗,到1955年,基金會宣稱索爾克疫苗成功,脊髓灰質炎使接種人群的患病風險降低了90%以上。

巨大的勝利!

回顧性數據顯示,索爾克疫苗用5年多的時間,將高峰期的年均診斷58000例脊髓灰質炎患者降到了不到1957年的5600例(12)。

索爾克疫苗投入臨床的8年後,薩賓的減活疫苗也被批准上市,開創了脊髓灰質炎疫苗的口服歷史,這也就是我們國內現在依然在用的糖丸疫苗。雙管齊下,到1961年,當年報道的脊髓灰質炎患者一共只有161例(13),成果卓越。

在後續發展中,專家認為,薩賓的減活疫苗效果更好、副作用也小、且在使用便捷性和成本效率上要優於索爾克的滅活疫苗,更值得用作基本工具促進全球抗擊脊髓灰質炎事業的發展。

薩賓博士也是慷慨大方,放棄了專利權主張,允許全球任何一個國家無償使用他發明的方法來製備疫苗。現在,從東方到西方,從澳大利亞、到馬來群島、到中國、到歐洲、再到中南美洲大部分地區採用的都是薩賓疫苗。

時間到2017年,全球共報告的脊髓灰質炎病例為21例,比上一年又減少了50%(14),當我們幾乎已經淡忘了脊髓灰質炎視為何物的時候,請記住,是多年前先賢們的百折不撓勇於探索給我們帶來了現在的福祉。

願我們沿著他們的腳步,無論用哪一種方式,走下去。

參考文獻

  1. What caused FDRs 1921 paralytic illness? Polio or GBS?
  2. 他們應當行走,清華大學出版社,2015
  3. Melnick J. Current Status of Poliovirus Infections. Clin Microbiol Rev. 9 (3): 293–300.
  4. Emerson H. A Monograph on the Epidemic of Poliomyelitis. New York: Arno Press.
  5. Jungeblut. Vitamin C Therapy and Prophylaxis in Experimental Poliomyelitis. J. Exp. Med. 65: 127–46.
  6. Jungeblut. A Further Contribution to Vitamin C Therapy in Experimental Poliomyelitis. J. Exper. Med. 66 (4): 459–477.
  7. Salo J, Cliver O. Inactivation of Enteroviruses by Ascorbic Acid and Sodium Bisulfite. Appl Environ Microbiol. 36: 68–75.
  8. West J. The Physiological Challenges of the 1952 Copenhagen Poliomyelitis Epidemic and a Renaissance in Clinical Respiratory Physiology. J Appl Physiol. 99 (2): 424–32.
  9. History of Poliomyelitis Explained
  10. 由於在血清療法研究方面的突出貢獻,埃米爾·馮·貝林於1901年成為了第一屆諾貝爾生理學或醫學獎的獲得者。
  11. Pearce J. Salk and Sabin: Poliomyelitis Immunisation. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 75 (11): 1552.
  12. Polio History Timeline
  13. Hinman A. Landmark Perspective: Mass Vaccination against Polio. JAMA. 251 (22): 2994–6.
  14. GPEI-Wild Poliovirus List

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