半路出家的菜鳥醫師,兩年內拿下諾貝爾獎

糖尿病是現代人耳熟能詳的毛病,通常被我們稱為「文明病」。因為頂著文明病的臭名,會讓人以為這是近代才有的疾病,事實並非如此,糖尿病已與人類共存了數千年的歷史。

曾經是必死無疑的糖尿病

早在西元前1500年的埃及人就曾經記載,有些人生病後的尿尿很多,而且體重會迅速下降。不只埃及,其他各地的文明也都有留下類似糖尿病的觀察與描述。當然,那時候的醫師們無法做出精確的診斷,也不了解糖尿病的本質,只曉得罹患這種疾病的人就等同於被判了死刑,將於短時間內死亡。

英文糖尿病全名是「diabetes mellitus」,「diabetes」在古希臘文裡面代表著「虹吸管」、「水管」的意思,意指罹患此病的人尿尿很多,「水流進來,就跑出去」,不斷地排尿。「mellitus」代表「蜂蜜」的意思,合併在一塊兒就是說明「尿很多,尿很甜」的表徵。有些文化稱糖尿病為「尿之惡魔」。

到了西元1776年,才有科學家證明糖尿病的尿液和血液裡,都含有比較高的葡萄糖含量。這點挺重要的,過去大家只曉得尿中有糖,不知道這是因為「血液的葡萄糖含量過高」,才會引發「尿液中的葡萄糖含量過高」這樣的惡性循環。

血液中的葡萄糖最主要由胰島素來調控,而胰島素是由胰臟內的蘭氏小島細胞所分泌。只要缺乏胰島素,患者會迅速消瘦,並在短時間內死亡。

讓我們介紹一位關鍵人物班廷[1]出場,是他的努力扭轉了糖尿病的命運。

醫治糖尿病的關鍵人物

1891年班廷生長於加拿大,大學時原本選念藝術學位,後來才轉到醫學系就讀。第一次世界大戰開打後,熱血班廷自願從軍到英國打仗,不過政府認為應該要更妥善利用這群醫學系學生,便用15個月的短時間密集訓練,讓班廷等人將醫學系學業完成,以軍醫的身分前往前線服務。

1919年回到加拿大的班廷開了間外科診所,最主要的服務內容都是以跌打損傷為主。為了生計,班廷還找了份大學講師的兼職,替大學生講解解剖學和生理學。

然而,過去班廷自己所受的醫學教育是戰爭時期的「速成班」,基礎科學知識並不紮實。每次要去課堂上替大學生上課前,班廷都得自行惡補。

某個晚上,班廷為了準備隔天上課的主題─胰臟,開始唸起一些胰臟的最新研究報告。這時,一份屍體解剖報告的內容吸引了班廷的目光。這份報告說,死者的胰管被胰管結石擋住,因此屬於外分泌的胰液無法經由胰管流進消化道,久而久之,使得分泌胰液的腺泡細胞都因此而萎縮了。不過,研究者發現一件很有趣的事情:死者胰臟裡屬於內分泌的蘭氏小島細胞並沒有受到影響。

班廷心想:「內分泌、外分泌……嗯,這應該代表著某件事情!」這份報告似乎透露著某種弦外之音,讓他整晚輾轉難眠。到了半夜,班廷突然靈光乍現。

「我該這麼做…」班廷飛快爬起身,將腦子裡的想法記錄於記事本上:「我可以把小狗的胰管綁起來,等個六到八個星期,這樣狗的腺泡細胞就會萎縮。如此一來,胰臟裡存活的細胞只剩下負責內分泌的蘭氏小島細胞,我就能將蘭氏小島細胞的分泌物萃取出來,運用於糖尿病的患者身上。」

相信嗎?班廷在半夜寫下的這段話裡,連糖尿病的英文「Diabetes」都拼錯,寫成「Diabetus」!更不用說他當時對糖尿病的了解非常粗淺,僅知道糖尿病的表徵是尿裡有糖,卻不明白病人血液中的糖分升高才是疾病主因。

發現胰島素

雖然班廷對生理學、胰臟、糖尿病都僅是略懂皮毛,但他急著將腦中的想法付諸實現。不過想歸想,班廷過去念「醫學速成班」時可是連做實驗的經驗都沒有,更別說要有自己的實驗室做研究了。

在朋友的引介下,班廷找上時任多倫多大學生理科教授的麥克勞德[2],1921年時麥克勞德教授45歲,是當代葡萄糖新陳代謝的專家。相較之下,30歲剛起步的外科醫師班廷顯得是個嘴上無毛的傢伙。麥克勞德聽完班廷的理論時顯得半信半疑,聊得更深入後,麥克勞德發現班廷對胰臟的生理學幾乎可說是一知半解。有好幾次麥克勞德都想勸班廷別做這種不切實際的想望了,之前已經有好幾個著名科學家的失敗案例。

最後,麥克勞德還是被班廷的熱情說服,答應在隔年暑期實驗室的空檔中撥出一塊空位和一些實驗用的狗,並建議班廷修改某些實驗步驟,最棒的是,麥克勞德還借出實驗室研究生貝斯特[3]給班廷當助手。

麥克勞德的懷疑不是沒有道理的,從1900年到1920年期間,已經有不少生化生理學家投入胰臟方面的研究卻都空手而歸,往往都只在動物實驗行得通,就是過不了人體試驗這一關,畢竟不夠純化的胰臟萃取液常常會帶來過多毒性,讓病人產生高燒及膿瘍等併發症。

事實上後來班廷曾不只一次承認,如果當時自己多看點論文,對當代胰臟方面的知識涉獵更多,他可能連實驗都不敢進行了。班廷說:「讀太多文獻的話,就會被廣泛的意見搞到思緒凌亂,被負面結果混淆視聽,所以我個人不建議讀過多的醫學文獻。」

1922年,班廷結束外科診所,賣掉自己的房子,搬到多倫多做實驗。整整五個月的時間裡,他與助手貝斯特幾乎都生活在實驗室裡與小狗一而再、再而三的奮戰。

班廷負責替小狗動手術綁掉胰管,不過有的狗很快就死於感染,有些狗在胰管被結紮後腺泡細胞卻仍好端端地沒有萎縮。當實驗開始兩個星期內,十隻狗狗裡竟然有七隻已經陣亡了,讓阮囊羞澀的班廷又再掏腰包、花錢補進幾隻實驗用狗。

由於班廷沒進過實驗室,所以貝斯特就得負責其它與化學實驗有關的部分,認真地選用不同方式檢查狗狗血液及尿液內葡萄糖濃度,以求快且精準。

兩個多月過後,班廷與貝斯特終於等到實驗小狗腺泡細胞萎縮的一天,班廷將狗的胰臟取下,萃取出蘭氏小島細胞萃取液,打進另一隻代號401的小狗身上。先前班廷已經移除401號狗的胰臟,讓401號狗兒變成了糖尿病患。在打進蘭氏小島細胞萃取液後,貝斯特每半個小時就替401號狗狗測一次血糖。發現結果很令人滿意,401號狗原本居高不下的血糖值在接受注射後的一個小時內筆直下降。雖然隔天401號狗狗就於昏迷中死亡,但如此結果總算讓班廷和貝斯特看到一線曙光:蘭氏小島的萃取物真的可以降低血糖!

這時剛好實驗室老闆麥克勞德度假回來,班廷得意又急切地與麥克勞德分享剛出爐的實驗結果。沒想到,麥克勞德卻沒有一絲興奮的表情,反而是旁敲側擊地不斷套話。原來,這個實驗結果好到讓麥克勞德誤以為班廷是在造假!本來興高采烈的班廷臉色變得鐵青,完全被麥克勞德不合理的懷疑給惹毛了。這件事,讓麥克勞德與班廷兩人一輩子都存有難解的心結。

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