胰島素發明百年 重返醫學突破的歷史現場

奇蹟的救命靈藥:胰島素發現的故事

撰文記者 劉馨香
日期2021-10-31
《奇蹟的救命靈藥:胰島素發現的故事》

今日周身四處可聞的糖尿病,百年前仍是不治絕症!1923年,諾貝爾生醫獎頒給了促成胰島素療法的兩個關鍵人物:班廷(Frederick Banting)與麥克勞德(John James Rickard Macleod)。
然而圍繞在這個救命靈藥誕生核心的,是糾葛甚深的一群人你來我往的交錯拚搏。本書帶你重返胰島素發明的幾個重要場景,細節與懸念在糾纏交織的故事線中一一呈現。

作者/蒂亞.庫伯(Thea Cooper)、亞瑟.安斯伯格(Arthur Ainsberg)
譯者/胡德瑋    責任編輯/劉馨香


在1918年的當下,醫生們只能無助地看著像是伊莉莎白.休斯(Elizabeth Hughes)這樣的第一型糖尿病孩子死去。醫界極度渴望找到治療的方式,或起碼找出延長病人生命的方法——好讓病人撐到糖尿病治癒方式出現。

佛德列.艾倫醫師(Dr. Frederick M. Allen)就是如此想的,所以發展出了「飢餓療法」(Starvation Treatment),儘管使用此法的病人會像是活著的骷髏頭一般,但確實能讓病人比預期的多活上好幾個月。1914年到1922年是糖尿病研究的「艾倫時代」。

諷刺的是,治癒糖尿病的方法,當時離真正發明核心人物的腦海仍極為遙遠,遠到不能再遠。1918年的佛德列.班廷(Frederick Banting)正忙著在法國村莊康布雷(Cambrai)惡氣沖天的壕溝裡,治療受傷的士兵。他的期望是結婚,然後當名骨科醫生,當時的他還不知道這個期望最後會落空。

勉強任職生理學講師 備課失眠的夜晚

1920年10月30日午夜前刻,安大略省倫敦市阿得雷德北街442號白色磚房外,佛德列.班廷醫師正在又冷又硬的地面塗鴉,心中一邊流轉著那些他從戰場回來後,傾瀉而來的厄運與錯失的機會。次日,也就是10月31日星期一的早上,他得要出現在西安大略大學,教授關於碳水化合物代謝與胰臟的課程。數週之前,生理部的部長佛德列.米勒教授給了他外科與生理部門的講師職缺。班廷的任教資格實在有點勉強,不過他保證,自己的學習進度每週都會趕在班級之前。他時常在授課的前一晚失眠,今晚也不例外。他花了一整天在備課以及憂思自己的人生。

子夜正過,來到了1920年10月31日,班廷回到室內。凌晨一點,他坐下翻閱起昨天剛寄到的11月號《外科、婦科與產科學》(Surgery, Gynecology and Obstetrics)。這篇文章長12頁,標題是〈蘭氏小島與糖尿病之間的關聯,以及特殊胰管結石的個案報告〉(The Relation of the Islets of Langerhans to Diabetes with Special Reference to Cases of Pancreatic Lithiasis)。

任職於明尼蘇達大學的美國病理學家莫塞斯.巴隆(Moses Barron),描述了自己在常規解剖遇到的罕見胰管結石案例:幾乎所有的胰臟腺體細胞

(分泌消化酵素,屬於外分泌)都萎縮了,但是小島細胞(分泌荷爾蒙,屬於內分泌)大多完好無缺。這個現象促使他搜尋關於胰臟的文獻。他的這個發現,與實驗刻意將胰管切斷或綁斷呈現出一致的結果。

胰島素療法靈光乍現前

班廷有些無聊,陷入椅子漸漸進入不安的睡眠狀態。20分鐘之後他醒了過來,試圖將專注力放在那篇文章上,他覺得這個主題無聊到讓人麻木。

他被迫繼續看下去,因為課堂已經近逼了,只剩下幾個小時而已。他想像起自己站在講堂對著滿臉期待的學生。他的運氣可能不太好,學生之中也許會有自作聰明的,問出他聽不懂或是根本不屑回答的問題。

他又試了幾次,讀過了整整12頁無聊乏味的內容又漸漸睡去。凌晨兩點,他突然醒了,仍舊沒有換過衣服,仍舊坐在床邊的椅子,而期刊還攤在他的大腿上。是什麼吵醒了他?外面的噪音?一個夢?都不是。他是被一個點子給擊醒了。

他從床邊桌上拿起了黑色小筆記本,半夢半醒間寫了難以識別還帶有拚音錯誤的25個英文字。這25個字在1920年10月31日凌晨兩點潦草地出現了,最後導出了超過千年醫學謎團的解答。內容大致是:「糖尿、綁住狗胰管。維持狗活著直到胰腺細胞退化剩下小島細胞。嘗試分離裡面的分泌物來緩解尿糖。」

基本想法是:結紮胰管,用六週的時間讓胰臟中的胰腺細胞退化,藉以剔除會破壞干擾小島細胞的消化酵素;接著再試著分離出小島細胞與其難以捉摸的分泌物。這個分泌物如果純化得宜,已可在動物身上緩解糖尿病的症狀。

醫學史上萃取胰島素的嘗試

這並不是新的想法,但班廷實在對文獻不太熟悉,所以不知道早在1906年莉迪亞.德威特(Lydia de Witt)就提過一樣的想法了。

他也不知道在1911~1912年,有位研究生歐內斯特.萊曼.史考特(Ernest Lyman Scott)做出結論:之前嘗試萃取這個神祕分泌物失敗,是因為消化酵素的干擾,在這個有效的小島分泌物被辨別出來前,這些酵素就破壞了它。史考特甚至將胰臟萃取液注射進胰臟被切掉的狗,以驗證自己的理論,而4隻狗裡有3隻印證了他的假設。

班廷亦沒發現近期(1916年)的羅馬尼亞生理學家尼古拉斯.包勒斯克(Nicolas Paulesco),也把胰臟萃取液注射進狗的體內,進而使狗兒的血糖回歸正常。包勒斯克甚至還把這個神奇的萃取物取名為「Pancreine」(當時未發表成英文)。

不幸的是,這些早期的學者沒有辦法複製自己的結果。整個過程是讓人抓狂的複雜與精細;換句話說,不僅分離與萃取胰島素是困難的,就算你真的做到了,也很難證明這件事。

班廷最原始的想法既不新創也不成功,但他堅持了下去;他的堅持而帶來的解決之道,就是新創又成功的。日後他說,要是自己對於文獻與這個主題更熟悉,又知道前人嘗試的歷程,他一開始就不會試著實現這個想法。對於數百萬名的孩子而言,幸好他什麼都不知道。

書名           奇蹟的救命靈藥:胰島素發現的故事
作者           蒂亞.庫伯(Thea Cooper)、亞瑟.安斯伯格(Arthur Ainsberg)
譯者           胡德瑋
出版社       遠足文化
出版日期    2021年9月1日
定價           480元
頁數           408頁
ISBN          9789865081133

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 89