骨髓移植往事:战火中的灵感与坚持

1990年的诺贝尔生理学或医学奖被授予美国科学家约瑟夫·默里(Joseph E. Murray)和唐纳尔·托马斯(E. Donnall Thomas),“因发明应用于人类疾病治疗的器官和细胞移植术(for their discoveries concerning organ and cell transplantation in the treatment of human disease.)。”


骨髓移植之父:唐纳尔.托马斯

骨髓移植就是一场赌博

对于一位身患超罕见血液病的患者,她有两种选择:选择移植,费用昂贵,也有迅速死亡的风险,但度过危险期的话,有至少50%的几率活好几年[1];或者是保守化疗,基本只能活十个月……

放到五十年前,患者就只能乖乖认命,安排后事,想吃点啥吃点啥了。但现在,许多患者能够靠着骨髓移植这个利器,与各种各样的血液病殊死一搏。

让这种一度被视为不可能的疗法化为现实的,又是怎样的勇士呢?

“我看她需要个脑子”

1990年10月的一个凌晨,E.唐纳尔·托马斯(E. Donnall Thomas)被一个电话吵醒了。他的第一反应是:难道医院有紧急情况,需要他这位刚刚退休的古稀老人回去镇场子?

打来电话的人自称是个纽约媒体的记者,“你获得了今年的诺贝尔奖。

“医院那帮小子又在跟我开玩笑了。诺贝尔奖关我什么事?那都是发给在实验室里做出成果的科学家啊。要不是这个记者说,跟我分享奖项的是我的老相识Joseph Murray,我绝对不会信的。”

当然,凌晨四点接电话,还要向记者发表获奖感言,肯定会吵醒唐纳尔的妻子多萝西,唐纳尔刚挂电话,就挨了顿河东狮吼,“你搞什么,这个时候接受电话采访?”

“我们获得诺贝尔奖了。”


唐纳尔的获奖词是:为器官和细胞移植做了杰出贡献,和他一起获奖的Joseph Murray则是肾移植领域的先驱

“哦,好啊。”睡得迷迷糊糊的多萝西倒头又睡。

一秒钟之后,她的尖叫声响彻了整个屋子。

“啥???!!!”[2]

第二天一大早,最先踏进托马斯夫妇家门的不是记者,却是警察,他们接到了美国国家广播公司(NBC)的报警,说托马斯夫妇本来约好接受直播采访,但到了时间却不见人,也打不通电话,所以担心是不是发生了意外。其实只是络绎不绝的采访电话和贺电,把托马斯家的电话打爆了……

一个记者看到了唐纳尔开的老旧皮卡,诚恳地说:“希望你们能买辆新车,这车都13年了啊。”比起这么中肯的意见,在一次记者会上,一位女记者问出的问题就业余多了:“唐纳尔教授,您什么时候有能力实现脑移植呢?”

做过记者的多萝西“好心”地提示丈夫,“告诉她:脑子是个好东西,我看你挺需要的。”不过唐纳尔挺厚道,只是解释了一句,脑移植和他所一手发明的骨髓移植,没啥关系[3]。

但“骨髓移植之父”的美名,也不是凭空加给唐纳尔的。没有二十多年的艰苦探索、无数挫折和血与泪,就不会有后来的荣光时刻。

我曾经跨过山和大海

从5岁起,唐纳尔·托马斯就决心要当一个医生

孩提时代,唐纳尔常常和父亲在德克萨斯州的田野山峦间穿行——他的父亲上过大学,却义无反顾地回到了偏远的故乡小镇,当一名普普通通的乡村全科医生。那些日子教会了唐纳尔打猎、钓鱼,也让他立下了治病救人之心。

但在唐纳尔读大学本科的时候,父亲却在一次出诊的路上因车祸离世,家里的顶梁柱瞬间折了。20世纪30年代的美国,还在大萧条的阴影之下,为了生计就得工作,哪怕是在女生宿舍的食堂当侍应生也行啊……

不过这工作也有“福利”。某个大雪纷飞的早上,一个雪球,砸出了他的妻子、科研搭档,后来无数论文的写作者、研究团队里的“妈妈”和“骨髓移植之母”。

“我刚下班出来,就被雪球砸到脸了。抬头一看,前面站着一个很漂亮的学妹,出于男性自尊,我肯定要追上去啊。嗯,我和多萝西就这么一见钟情了。虽然她一直说,那个雪球是朝前面朋友扔的,只是扔的不准……[4-5]”

老话说,世事难料。就在唐纳尔本科毕业的那年,日本不宣而战,偷袭珍珠港,席卷世界的二战,也彻底改变了他的人生。

对唐纳尔来说,战争爆发,却像是天上真的掉了馅饼。为什么呢?当时美国正在全力扩军参战,军队需要大量的军医,所以军方和政府出钱,资助医学生免费求学,学成再到军队服役的模式就出现了

“那时候我已经是陆军预备役人员了,加上战争爆发之后大家都踊跃参军,我觉得通过军队这条路学医顺理成章。既然国家买单,我就不用再为医学院的学费发愁了,所以为什么不报考名校试试呢?

“我申请了哈佛医学院,两周之后,我竟然真的被录取了!可那时候离开学已经不到10天了。多萝西辞掉了工作,和我一起卖掉了仅有的一点儿家当坐上火车,穿着短裤短袖的我们俩在波士顿一下车,就踏进了大雪里。”

多年之后,唐纳尔还记得当时的哈佛招生办主任的话:“我们把你招进来啊,主要就是想见见,这个敢在离开学不到10天的时候,报考哈佛的德州乡巴佬。[6]”

学习,实习,德国服役,时间一晃而过,唐纳尔已经对血液病初窥门道,在哈佛,他还有幸亲眼见证了全世界第一次成功的白血病化疗。造就这位英雄的时势,似乎适时而至了。

“摔得头破血流”

20世纪上半叶是器官移植研究的“大跃进”时代,除了肝、肾、角膜,主掌人体造血的骨髓也不能免俗,1939年,科学家们就进行了第一次在人体开展的骨髓移植,但这种两眼一抹黑的尝试,自然是以失败告终[7]……

战争虽然会让生灵涂炭,但其实也推动着医学的发展。此前Dr.Why也介绍过,二战中的“巴里空袭事件”导致芥子气泄漏,才有了氮芥等一系列化疗药(毒树、凶器、天然抗癌药典范——紫杉醇的前世今生 | Dr. Why),而为骨髓移植铺路的事,来自二战的末尾。

或者更准确地说,是投在广岛和长崎的两颗原子弹。“小男孩”和“胖子”造成的可怖损伤,深深震惊了美国政府和科学家们,因此在战后,美国政府立刻开始组织专家,研究如何抵御核辐射[8]。

专家们很快发现,把异体来源的骨髓细胞注射到受辐射的小鼠体内,不仅使小鼠的放射损伤得到一定恢复,生存期延长[9],还使小鼠成功耐受了移植的同一来源皮肤,这意味着,骨髓移植可以恢复辐射损伤的免疫功能!

这些研究,让早在哈佛求学时就接触过器官移植的唐纳尔,有了一个大胆的想法:如果先用大剂量放疗,杀灭掉血液系统癌症患者体内的癌细胞,再用骨髓移植的手段恢复同时被摧毁的正常血细胞,不就能治好患者吗?

说干就干。1955年,唐纳尔应邀加入了哥伦比亚大学,开始同时在动物和部分晚期患者身上进行骨髓移植的尝试,但这些尝试一开始的结果,却吓退了有志在这个领域继续探索的一大批人……

翻开当时的论文,都能感觉到血与泪扑面而来。第一批的6名患者中,只有两名顺利完成了移植,但他们都没能活过100天[10]……只有后来在一对双胞胎之间的移植,取得了成功,但复发的白血病,也夺走了接受移植患者的生命[11]。

许多人摇头叹息,不少人悄然退出,更是有业内大佬表示,骨髓移植这种事连实验都不要继续了,不可能实现的[12]!该说是固执呢,还是坚持呢,总之唐纳尔决定继续探索下去。

但也许,他需要一个更适合创造奇迹的地方?

“这里没有不可能”

一座有着波音、微软、亚马逊、星巴克这些名片的城市,应该挺合适的。用这座城市人的话说,“这里没有多少人会告诉你‘这不行’,所以最适合有着大胆想法的人。西雅图,是一片奇迹高产的土地。

1963年,唐纳尔横跨整个美国来到这座“翡翠之城”,担任了华盛顿大学医学院的肿瘤科主任,决心把自己未完成的事业真正实现。

但骨髓移植,那时被冷落和遗忘到了什么程度呢?据说唐纳尔的一位同事收到录用通知时,通知的开头竟然把血液和骨髓移植科中的“移植”(Transplantation)这个词,写成了“交通”(Transportation)[13]……

独自在黑暗中摸索不说,研究条件也好不到哪儿去。在1971年尼克松总统签署《癌症法案》,正式向癌症“宣战”前,美国还没有现在高大上的癌症中心。用唐纳尔的话说:“以前十年份的研究,现在的条件下几个月就做完了。”

“所以那个时候,不管是给实验用的狗做全身放疗,还是给病人做,我们都要把他们拉去附近一个二战时修建的地下碉堡,做完放疗之后再送回医院接受移植,来回折腾,就像打乒乓球一样。”

即使是在今天,骨髓移植也是一种风险相当大的治疗手段,移植后的感染、排斥反应、凝血异常都可能危及生命,更别说在当时的简陋条件下,做移植有多么危险了。而且接受试验的,都是病情很重,生存期以天计的晚期患者……

虽然唐纳尔和团队努力用各种手段改善这些问题,比如把移植后的患者安置在层流房,接受静脉内营养,输注从马身上得到的抗胸腺细胞球蛋白来抑制排异反应,但1969到1974年,接受移植的54名患者仍然无一长期存活……

很多唐纳尔的同事又打起了退堂鼓,但唐纳尔仍然坚持着,因为他看到了一线光明——在这些患者中,有6名实现了短暂的完全缓解,这就证明骨髓移植有着成功的希望,而这种成功,也说服了他的上级William Hutchinson。

1975年,唐纳尔带着团队搬进了William Hutchinson刚刚一手建设的全新癌症中心,他们终于不用在碉堡里继续做试验了。而这个癌症中心,就是现在全球知名的弗雷德-哈钦森癌症研究所。

研究和治疗条件上的鸟枪换炮,也让唐纳尔和团队交出的答卷开始好看起来。1977年他们的再次报告中,接受移植的晚期急性白血病患者,长期生存率终于从0提高到了13%[14],从无到有的突破真正实现了。

有了这坚实的一步,才有接下来的飞跃。随着白血病的化疗方案不断进步,唐纳尔终于能实现他多年来希望的理想治疗方案——先用化疗药物或者放疗,诱导出患者病情初步的完全缓解,然后进行骨髓移植。

这种套路,就是对癌症“趁他病,要他命”。1979年,唐纳尔带领团队在《新英格兰医学杂志》上发表的论文,被视为真正给骨髓移植奠基的成果:在缓解期进行骨髓移植的患者,中期生存率提升到了63%,而且只有一例复发[15]!

而在同一年,唐纳尔还攻克了骨髓移植另外一个巨大的难关——供体来源。此前绝大多数的移植中,捐献的骨髓都是来自患者的兄妹,但没有兄妹的患者怎么办?好在科学家们找出了决定移植是否匹配的关键——人类白细胞抗原(HLA)。

1979年,唐纳尔团队为一名患白血病的小女孩第一次移植了配型相符,但来自无血缘关系捐献者的骨髓,移植成功让患者又存活了两年[16-17],这也真正为骨髓移植的广泛开展清除了最后的障碍

在唐纳尔1989年退休的时候,弗雷德·哈钦森癌症中心,已经成为了骨髓移植界的圣地,一度被美国主流医学界视为偏远之地的西雅图,已经能见到全球各地不远万里来接受移植的患者,和慕名而来学习的医生们。

今天,骨髓移植的适应症已经拓宽到40多种血液病,每年全世界的移植患者不少于7万名,即使各种各样的抗癌新药不断涌现,还有后起之秀CAR-T疗法,也不能改变骨髓移植作为“终极大招”的地位

唐纳尔一直喜欢把功劳往外推。在接受诺贝尔奖的演讲里,他把自己二十年的辛苦探索简单带过,赞誉留给了和他一起努力奋战的团队同事们,但他的学生,弗雷德-哈钦森癌症中心的现任副主席Fred Appelbaum不太同意。

“现在全世界已经有超过100万名患者接受过骨髓移植了,如果没有像唐纳尔老师这样的巨人,坚持着从不断的失败中走来,这可能根本就不会实现。你能想象有一位医生能改变如此多患者的人生吗?[17]”


2005年,托马斯夫妇和接受骨髓移植的患者重聚一堂

2012年10月20日,“骨髓移植之父”爱德华·唐纳尔·托马斯以92岁的高龄离世。他的故事,注定会被写进医学史的长卷里。

 

参考文献:

1.Aoki T, Suzuki R, Kuwatsuka Y, et al. Long-term survival following autologous and allogeneic stem cell transplantation for blastic plasmacytoid dendritic cell neoplasm[J]. Blood, 2015: blood-2015-01-621268.

2.https://www.fredhutch.org/en/about/honors-awards/nobel-laureates/thomas/...

3.https://www.washington.edu/alumni/columns/march98/thomas.html

4.https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1990/summary/

5.http://www.newswise.com/articles/mother-of-bone-marrow-transplantation-d...

6.http://www.ascopost.com/issues/june-15-2012-supplement/from-small-town-h...

7.Osgood E E, Riddle M C, Mathews T J. Aplastic anemia treated with daily transfusions and intravenous marrow; case report[J]. Annals of Internal Medicine, 1939, 13(2): 357-367.

8.John G, Robert G. E Donnall Thomas (1920–2012)[J]. Bone Marrow Transplantation, 2012, 48, 1.

9.Thomas E D. A history of haemopoietic cell transplantation[J]. British Journal of Haematology, 1999, 105(2): 330-339.

10.Thomas E D, Lochte Jr H L, Lu W C, et al. Intravenous infusion of bone marrow in patients receiving radiation and chemotherapy[J]. New England Journal of Medicine, 1957, 257(11): 491-496.

11.Thomas E D, Lochte H L, Cannon J H, et al. Supralethal whole body irradiation and isologous marrow transplantation in man[J]. The Journal of Clinical Investigation, 1959, 38(10): 1709-1716.

12.https://www.seattletimes.com/business/e-donnall-thomas-nobel-winner-for-...

13.van den Brink M R M, Hansen J A. A tribute to E. Donnall Thomas[J]. The Journal of Clinical Investigation, 2013, 123(1): 3-4.

14.Thomas E D, Buckner C D, Banaji M, et al. One hundred patients with acute leukemia treated by chemotherapy, total body irradiation, and allogeneic marrow transplantation[J]. Blood, 1977, 49(4): 511-533.

15.Thomas E D, Buckner C D, Clift R A, et al. Marrow transplantation for acute nonlymphoblastic leukemia in first remission[J]. New England Journal of Medicine, 1979, 301(11): 597-599.

16.Hansen J A, Clift R A, Thomas E D, et al. Transplantation of marrow from an unrelated donor to a patient with acute leukemia[J]. New England Journal of Medicine, 1980, 303(10): 565-567.

17.https://www.fredhutch.org/en/news/center-news/2015/03/40-years-bone-marr...

  源于微信公众号《DrWhy》,原创:Why君

 

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