2016年11月30日

現代化療的起源

作者/吳濰龍(畢業於香港中文大學,曾任麻省理工學院傅爾布萊特學人,及後獲裘槎基金會資助,於牛津大學擔任博士後研究員,現於哈佛醫學院及丹娜法伯癌症研究所從事癌症標靶藥物研發,研究領域為化學生物學、有機化學及藥物化學。)


圖一:位於美國波士頓長木醫學區的丹娜法伯癌症研究所。(作者提供)

在癌症的現代治療方法中,化學藥物治療( chemotherapy)無疑是一個極重要的角色;而在這場與癌症抗爭的漫長戰役中,哈佛醫學院及波士頓兒童醫院的法伯(Sidney Farber)醫生有著舉足輕重的地位。

在1940 年代,癌症── 尤其是血癌(白血球不正常地大量增生)乃不治之症。一般來說,當兒童被確診為急性白血病(acute leukemia)時,他們只能多存活數周,最多也只是數個月。當時的醫學界對血癌,甚至乎對所有的癌症能否被治療都感到非常悲觀,化學治療這個概念更可謂天方夜譚。儘管人類在這場戰役中的形勢極不樂觀,但法伯醫生並沒有向癌症妥協,反而愈戰愈勇。法伯醫生本來是一位兒童病理學家,在研究癌症病理學的過程中,他並不甘於僅僅研究及分析癌症死者的組織樣本,他更希望可以找出一個治療癌症的方法。



圖二:丹娜法伯癌症研究所內的占美基金紀念館。( 作者提供)

觸角敏銳的法伯醫生將目光投向了化學試劑,而這個靈感的來源得追溯至1920 年代。當時在印度孟買織布廠裡,有很多分娩後的婦女都出現嚴重的貧血症,其病因不明而且無藥可用,令醫生們束手無策。1928 年,於倫敦大學醫學院畢業的英國籍女醫生威爾斯(Lucy Wills)憑著對醫學的一腔熱誠,孤身遠赴孟買去研究當時那令人談之色變的神秘貧血症。威爾斯醫生發現,即使讓病人攝取足夠的鐵質及維他命B12 ── 這兩種當時已被確認為造血必需的營養素後,他們的症狀仍然沒有任何好轉。在偶然的機會下,她發現了當時在英、澳等地盛行的馬麥醬(Marmite,一種酵母製的調味醬)竟然可以治療這種貧血症。後來通過一系列的研究發現,原來孟買的婦女是因為葉酸匱乏,骨髓不能製造正常的紅血球,因而造成巨幼紅細胞性貧血(megaloblastic anemia)。而馬麥醬含有豐富的葉酸,這對DNA 的生物合成尤其重要,其可以促成正常血細胞的生成。這一個科學發現為日後化療藥物的研發奠下了基礎。

時至1947 年,前哈佛醫學院教授,時任萊德利實驗室( Lederle laboratoies ) 的蘇巴拉奧博士( Dr. Yellapragada Subbarow)── 是一位充滿傳奇色彩的印度裔醫生科學家,他利用化學方法成功合成出葉酸( folic acid )及其一系列的衍生物,例如氨甲蝶呤( methotrexate ) ,並發現了葉酸衍生物能干預葉酸的代謝,從而抑制正常細胞的生長。

圖三:葉酸及其衍生物的化學結構。它們的結構極其相似,因此葉酸的衍生物可以作為葉酸拮抗劑。

法伯醫生在得知這個合成化學的突破後,立即聯繫上蘇巴拉奧,並懇求蘇巴拉奧把這些人工合成的葉酸及其衍生物從紐約上州(Upstate New York)寄給他。法伯醫生想在血癌病童身上測試葉酸能否讓病童的血液變回正常,但結果卻意外地觀察到葉酸能刺激骨髓造血細胞(bone marrow haematopoietic cells)的生成。結合這個實驗結果及威爾斯醫生於20年前的發現,法伯醫生意識到葉酸拮抗劑(folic acid antoagonists)很可能可以抑制血細胞的細胞分裂,成為治療血癌的新方向。因此,他與在波士頓醫院的其他醫護人員於1947~1949 年進行葉酸拮抗劑的臨床測試,並成功證明了葉酸衍生物能治療這些波士頓的血癌病童,讓一批本來徘徊在死亡邊緣的弱小生命自此逃過癌魔的煎熬。在這段期間,值得一提的是其中一位病童(化名為占美,Jimmy)的故事。當時還在病榻上的占美獲得他的偶像──波士頓勇(Boston Braves)棒球隊的隊員探望,占美表示他非常希望在自己去世前可以在電視機上再次看到波士頓勇士的棒球比賽。他的「最後心願」隨即被廣泛傳揚,致使熱心的波士頓市民紛紛踴躍地捐贈予丹娜法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute, DFCI)以購買電視機給占美。其捐款數目之大促成了占美基金(Jimmy Fund)的成立,日後該基金成為丹娜法伯癌症研究所的研究資金來源之一。而占美這個當時無助的血癌兒童,也在化療藥物的幫助下,完成了心願並活到2001 年,終年65 歲。......【更詳細的內容請見科學月刊第564期】


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