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刊物信息
期刊名称: 解放军医学杂志
主管单位: 中央军委后勤保障部卫生局
主办单位: 人民军医出版社
通讯地址: 北京100036信箱188分箱
邮政编码: 100036
电 话: 010-51927306
国际标准刊号:ISSN 0577-7402
国内统一刊号:CN 11-1056/R
邮发代号:2-74
 
位置:首页 >> 文化之旅
医学诺贝尔之路(1954):现代疫苗之父
信息来源:科学松鼠会  发布日期:2014/8/16 17:46:13

在与病毒对抗的历史上,疫苗总是起着决定性的作用:牛痘的出现消灭了天花;黄热病疫苗不仅使该病得到了满意的控制,更使其发明者Max Theiler获得了诺贝尔奖的殊荣。不过,总体上说,对抗病毒性疾病总要比对抗细菌致病要来的困难一些,原因在于,病毒一般只能在活体细胞内复制增殖,长期以来人们一直缺乏有效的手段像培养细菌那样培养、观察它们,因而也就难以对其作出准确的评价,继而难以开发出有针对性的治疗方法。

使用实验动物是最为简易和直接的思路。病毒感染动物后,可能造成与人感染后类似的症状和损害,便于进行研究。不过这种方法需要大量的实验动物,成本高昂且实验周期很长。我们应该庆幸Theiler在研究黄热病病毒时找到了小鼠作为合适的观察动物(小鼠价格便宜,生命周期短,获得容易),否则黄热病疫苗的出现还将遥遥无期。不过即便有了小鼠,病毒学研究仍然困难重重。说到底,人畜共患病只是一部分,许多病毒只是有选择性地亲和人类细胞,造成人类独有的病毒性疾病,动物实验无法复制人类的情况。故此,找到合适的病毒培养方法就成为病毒学领域亟待解决的问题。

病毒身形微小,大小在数十纳米到数百纳米之间,绝大部分病毒无法经光学显微镜观察到,只有使用电子显微镜才能窥其真身。病毒进入机体后,需要经吸附穿入细胞内,才能藉由机体细胞本身的代谢系统“繁衍”后代。因此,要在体外培养病毒,首先要能够在体外培养活的组织细胞,离开了细胞环境,病毒是难以观察的。

而体外培养细胞的技术在上世纪初已经得到了初步发展。培养细胞与培养细菌有类似之处,只是细胞培养要尤其注意防止培养对象遭受细菌等微生物的污染。为此,Alexis Carrel(技术大牛,1912年诺奖获得者,血管缝合技术的开创者)创造了繁琐的技术和仪式来加以解决,并将其作为独门秘术加以保护,这显然不是一种开放的科学态度。

不久后,病毒学家们就发现了细胞培养技术对于病毒学研究的重要性,尝试在体外令病毒感染活体细胞并取得了成功。只是此时的活体细胞并不是经人工培养的细胞,因而存活时间较短,无法满足进一步的研究需求。此时,波士顿儿童医院研究实验室主任约翰·富兰克林·恩德斯(John Franklin Enders)走上前台。

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【《时代》封面上的John Franklin Enders】

Enders是一个名副其实的富二代。1897年2月,Enders出生于美国,其父亲是一家国民银行的CEO,在辞世时为Enders留下1900万美元的遗产。含着金钥匙出生的Enders短暂就读于耶鲁大学,并在1918年加入了美国陆军航空兵,成为一名中尉飞行教员。一战结束后Enders完成了在耶鲁的学业,1922年进入房地产。不过Enders好像并不喜欢经商,在更换了多个职业后,他决定从事生物医学研究。1930年,Enders拿到了哈佛大学博士学位,进入波士顿儿童医院。

自1940年起,Enders就对活体组织培养产生了兴趣。彼时该领域尚未发生突破,Enders认为,应当回归繁琐的Carrel细胞培养技术以获取长久存活的组织细胞。Enders及其助手Weller为此积累了相当的经验。

在此之前,学者们已经对脊髓灰质炎病毒进行了长期的研究。在采取了各种实验材质和动物进行培养后,人们发现脊髓灰质炎病毒只对人胚脑组织展露出少许的亲和性,病毒在组织内可取得一定时间的存活。由于神经细胞培养非常困难,因而脊髓灰质炎病毒的培养和研究也就变得遥不可及。因而当Enders开始培养脊髓灰质炎病毒时,大多数人对此表示悲观。

上世纪40年代,Enders, Weller 和另一位助手Robbins开始使用新的方法来培养脊髓灰质炎病毒,并且采用人胚胎组织替代了神经组织。出乎所有人的预料,实验获得了成功。脊髓灰质炎病毒不但在脑组织内成长,在皮肤,肌肉以及肠组织内也获得成长,并可被方便地观测到。这意味着病毒学家们终于可以像细菌学家们那样在体外、在显微镜下观察和研究病毒了。1949年,该成果发表于Science上。

这项成果(组织细胞培养技术)迅速波及全世界,各种实验室,各种针对病毒的研究开始蓬勃发展,脊髓灰质炎病毒的成功培养打开了一扇窗,使该领域获得了迅猛突破——一篇不长的论文开辟了一个新的时代。学者们可以Enders-Weller-Robbins方法为基础,研制针对病毒的各种疫苗,进而控制和消灭病毒性疾病。1954年,Enders,Weller和Robbins共同获得了当年的诺贝尔医学奖。

有了Enders等开创的方法,1952年, Jonas Salk即研制了脊髓灰质炎疫苗,并于1954年通过试验而宣告成功。1954年,Enders等又成功提取了麻疹病毒,开始研制麻疹疫苗。1961年,麻疹疫苗宣告试验成功,这是Enders团队的又一项重大贡献。与 Jonas Salk不同,Enders并不希望将荣誉专享,他拒绝了单独为他颁发的荣誉,强调同事和团队合作的重要性。Enders于1985年辞世,世人尊敬他的学识和人品,称其为“现代疫苗之父”。

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