1798年,英国医生爱德华·琴纳(Edward Jenner)发现种牛痘可以预防天花,这一成果标志着免疫学蒙昧时代的结束。尽管当时的人们对种牛痘还是心存疑虑,甚至有人认为种牛痘会使人长出牛头、牛角或成为怪物,但牛痘的确切效果还是得到了世人的肯定。当然,那时的人们不可能也没有条件去搞清楚种痘的免疫学原理。
十九世纪中期以后,病原生物学飞速发展,以巴斯德和科赫为代表的一批杰出的病原生物学家发现了多种致病微生物。人们也终于观察到当感染过某种病原体并痊愈后,人体会对该病原微生物产生免疫现象。巴斯德将灭活的炭疽杆菌制成死菌苗进行预防接种;甚至连尚未发现的狂犬病病毒都被减毒、传代后用于疾病预防。至此,人们才初步理解了琴纳牛痘疫苗的作用机制。到了十九世纪末,抗毒素血清被发现,贝林开始将血清疗法(被动免疫)用于感染性疾病的治疗。此后,形形色色的免疫接种开始风行,除了细菌蛋白之外,植物来源和动物来源的各种免疫治疗也纷纷出现。种种激动人心的成就标志着免疫学开始进入科学时代。
然而,正当人们欢呼免疫疗法的神奇之时,不和谐的问题也接踵而至。在利用免疫接种或者血清疗法预防和治疗疾病时,常常会有患者发生严重的不良反应,这与利用轻微感染建立免疫的医学理论相互矛盾。例如,科赫发现,当注射结核菌素时,结核病患者的反应要比没有得过结核的人严重得多;贝林也发现,个别动物对低剂量的白喉血清会产生严重不耐受;法国科学家查尔斯·里谢(Charles Richet)则更进一步,他发现狗对黄鳝血清反应严重,并且当狗第二次或第三次接触黄鳝血清时,不良反应要比第一次更加剧烈。
这些现象该怎样解释呢?一部分人认为,也许是接受注射的动物之前已经摄入了一定剂量,在此次注射之后总剂量达到了引起严重不良反应的程度;另一些人则认为,某些个体可能对某种特定物质存在”高敏感性”,这将导致少部分人对小剂量的免疫疗法发生异乎寻常的严重反应。里谢一开始持前一种观点,不过后来他开始转向支持后一种说法。
为了弄清是否存在”高敏感性”,里谢在实验动物身上做了如下实验:首先,他在动物皮下注射了少量蛋白质毒素;2-3周后,里谢再次向动物注射了同等剂量的同一种毒素,动物立即发生了严重的不良反应,有些动物甚至在几分钟内就死亡了,有些动物则在反应后健康存活了下来。而当第一次给实验动物注射双倍剂量的毒素时,动物却没有发生不良反应。这一实验表明,动物对毒素的致命不良反应需要时间诱导。据此,里谢得出结论,这些不良反应并非毒素的累积所致,而是机体对毒素存在高敏感性。里谢将这种现象称为”anaphylaxis”,即”过敏”。
里谢发现的过敏反应与免疫反应具有很多类似之处。例如两者均存在特异性,不同的是前者在第二次接触时反应更剧烈,而后者则反应更平淡;过敏反应与免疫反应均可通过血清交换而传递;两者均需要时间诱导,效果持续时间都很长。虽然引起过敏的物质五花八门,但过敏反应的表现却相对单一。严重的过敏会导致休克:表现为血压下降、大汗、意识模糊、窒息、皮疹等等。
今天我们已经知道,过敏实际上就是免疫反应的一种,医学称之为”超敏反应”或”变态反应”,通常分为四型。最常见的速发型过敏反应又称为一型超敏反应,是由免疫球蛋白IgE介导,炎症细胞脱颗粒并释放大量生物活性因子造成人体平滑肌收缩、毛细血管扩张并通透性增加,腺体分泌增多,带来多种临床症状。最经典的例子就是青霉素过敏,严重者往往发生休克,抢救不及时则会危及生命。常见的一型超敏反应还包括过敏性鼻炎,过敏性哮喘,皮肤荨麻疹等等。
人体的许多非感染性疾病都与免疫系统异常有着密切关系。类风湿性关节炎、肾小球肾炎、红斑狼疮、原发性甲状腺功能亢进等常见病背后均有超敏反应的身影。过敏反应的发现使人们加深了对人体免疫系统的理解,此后医学的进步则证明免疫系统除了执行机体防御功能之外,它的另一面(过敏)还会造成种种疾病和困扰。里谢的工作虽然看似一小步,其开拓性意义却不可小觑。
除了发现过敏反应之外,里谢还在多个领域颇有建树。在生理学方面,他摸索出了恒温动物的体温调节机制;他是第一个用血清疗法治疗结核病的人;他还曾尝试用食生肉的方法来治疗结核;他兴趣广泛,喜欢戏剧创作,著作领域涵盖历史学、社会学、哲学和心理学,他甚至还研究过多年招魂术。当然,这些都无法与发现过敏反应相提并论。1913年,诺贝尔评委会将该年度的诺贝尔生理学和医学奖授予给里谢,以赞赏他在免疫学领域所做的工作。
已发表于《东方早报 身体周刊》