胰岛素,一张开具百年的处方
2024-03-20纪立农
纪立农
在糖尿病治疗领域,胰岛素的应用改变了很多患者的人生。1923 年,胰岛素被引入我国临床,距今已逾百年。在胰岛素被发现之前,糖尿病是一个病情发展迅速的致命“杀手”。如今,糖尿病已经成为世界上最常见的慢性病之一。
命运的垂青
1918 年,11 歲的美国女孩伊丽莎白不幸被诊断为1 型糖尿病。医生面色凝重地告知她的家人,伊丽莎白恐怕时日不多,准确来讲,她的存活期不会超过6 个月。
伊丽莎白的家人并没有放弃治疗,他们让女孩依靠饥饿疗法勉强维持生命,但因为生活质量极差,女孩形容枯槁。在正常情况下,11 岁的孩子每天需要摄入2200 大卡的热量,但饱受糖尿病折磨的伊丽莎白只能摄入480大卡。
480 大卡,怎么吃?医生告诉伊丽莎白的父母,每天只可以给她吃一些奶酪、鸡蛋、蔬菜,即便是吃蔬菜,也要用清水煮三遍,把碳水化合物煮出来倒掉才可以。那时,饥饿疗法几乎是减缓糖尿病进程的唯一方法。
伊丽莎白的父母辗转求医。在一次严重的腹泻之后,伊丽莎白的体重仅剩下20 千克。她就这样坚持着,又度过了3 年。这3 年中, 伊丽莎白皮肤干燥、腹部突出、极度虚弱,种种迹象都预示着她的生命即将走到尽头。但也许是命运的垂青, 事情出现了转机。
某天,伊丽莎白的父母看到报纸上的消息:加拿大年仅30 岁的外科医生弗雷德思克·班廷成功在胰腺中获得提取物“胰岛蛋白”,该提取物能够治疗糖尿病。这则消息让这个家庭重燃希望。
一则学术报道
此时,在加拿大,年轻的班廷医生正因其在糖尿病方面的成就而备受关注。但事实上,他在胰岛素方面的研究并非一蹴而就。
早在1889 年,德国的两名医生便在实验中推测糖尿病应当与胰损伤有关。在之后的很长一段时间里,众多国家的医学科学家相继对胰中胰岛细胞的分泌物进行了研究,并将其命名为“胰岛素”,但此后就没有更多突破性的进展了。
直到1918 年,第一次世界大战结束,班廷结束了他作为英国士兵的战场生活,开了一家私人诊所,并找了一份医学兼职讲师的工作来补贴家用。1920 年10 月30 日晚,班廷像往常一样备课,他手边放着很多医学杂志。偶然间,他看到一则学术报道,该报道记录了一个被胰腺结石阻塞导管的病例,患者腺泡细胞逐渐萎缩,但胰岛细胞安然无恙,而胰岛细胞正是调节血糖的细胞。看完这篇报道,班廷就入睡了。
几小时后的凌晨,班廷突然醒来。他拿出纸和笔,写下了“糖尿病、胰岛结扎、分离内分泌液、排泄糖尿”几个关键词。由于太过兴奋,这则笔记满是错别字。第二天,他求助于多伦多大学生理学教授麦克劳德。麦克劳德被他的新想法强烈吸引住,并为他提供了实验室和经费。经过无数次失败,1921 年暑假,班廷与助理最终从动物胰腺中分离出微量的胰岛素。班廷将纯化的牛胰岛素注射到患有糖尿病的狗和兔体内,发现它们的血糖很快就降低了。
首张胰岛素处方
胰岛素的首次人体临床试验于1921 年12 月开展,患者是一名患有严重糖尿病的14 岁男孩汤普森。注射胰岛素后,男孩的血糖和尿糖浓度只是轻微地降低,并没有出现很好的疗效。直到1922 年1 月,高纯度的胰岛素被提取出来,临床试验再次重启,这次的受试者依然是汤普森。此次注射后,汤普森的糖尿病相关指标得到显著改善。
1923 年,班廷和麦克劳德获得了诺贝尔生理学或医学奖。同年,诺德胰岛素实验室成立,首支胰岛素产品很快制成。
而回到我们开头的故事,伊丽莎白的父母看到班廷成功提取胰岛素的消息后,带着她辗转来到多伦多,四处访药。接受胰岛素治疗后,伊丽莎白的身体状况日益好转,生活也逐渐回归正常。最终,子孙满堂的伊丽莎白于1981 年去世,享年74 岁,死因和糖尿病无关。
当胰岛素刚被应用在患者身上时,我国科学家很快致信多伦多大学的麦克劳德,联系运输胰岛素来我国的事宜。1923 年,北京协和医院开出了我国首张使用胰岛素治疗的处方,开启了我国胰岛素治疗糖尿病的历史。
1942—1943 年,上海工部局化学实验室首次自主生产胰岛素。之后,一些药厂也开始进行相关工作,我国开始尝试生产胰岛素。1958 年,我国科学家选定当时唯一被确定了一级结构的蛋白质——牛胰岛素,提出“合成一个蛋白质”的宏伟目标。北京大学和中国科学院的科学家们组成攻关小组,经过7 年的不懈努力,终于在世界范围内首次人工合成了牛胰岛素,在世界医学领域引起巨大轰动。
1998 年,我国的研发团队研制出我国第一支基因重组人胰岛素,该技术荣获国家科学技术进步奖。这一突破使我国成为世界上第三个能够生产和销售基因工程人胰岛素的国家。
( 谢文博整理)
北京协和医院开具的我国第一例应用胰岛素患者的出院记录