Discovery of serum therapy: Nobel Prize in 1901

2022-04-17

新冠肆虐时,康复患者的血清疗法挽救了许多感染者的生命。一百多年前,血清疗法是被埃米尔·阿道夫·冯·贝林(德文为Emil Adolf von Behring)首次应用于治疗白喉。他也因为研究了白喉的血清疗法而获得1901年首届诺贝尔生理学或医学奖。

诺奖委员会的颁奖词:

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1901 was awarded to Emil Adolf von Behring “for his work on serum therapy, especially its application against diphtheria, by which he has opened a new road in the domain of medical science and thereby placed in the hands of the physician a victorious weapon against illness and deaths.”

工作概要

Emil Adolf von Behring

许多疾病都是由微生物引起的,但人体可以利用其免疫系统来保护自己免受攻击,并对新的攻击产生免疫力。作为防御的一部分,免疫系统形成抗体来中和由细菌形成的毒素。Emil von Behring和其他研究人员发现,通过血浆或血清(blood plasma, or serum),抗体可以从一个人或动物身上转移到另一个人身上,然后这个接受血浆或血清的人也变得有免疫力。1900年,Emil von Behring引入免疫的马的血清作为治疗和预防白喉的一种方法。

埃米尔·阿道夫·贝林的生平

埃米尔·阿道夫·贝林于1854年3月15日出生在德国埃劳的汉斯多夫,他是一位教师的第二次婚姻的长子,有13个孩子。由于家里负担不起埃米尔上大学的费用,他于1874年进入了著名的柏林陆军医学院。这使他的学业在经济上可行,但也使他有义务在获得医学学位(1878年)并通过国家考试(1880年)后继续服役几年。后来他被派往波兰的沃劳和波森。除了许多实际工作之外,他还在波森找到了时间(在实验站的化学系)研究与感染性疾病有关的问题。1881年至1883年,他对碘仿的作用进行了重要的研究,认为碘仿不会杀死微生物,但可以中和微生物释放出的毒素,因此具有抗毒性。1882年,他首次发表了关于这些问题的出版物。负责军事卫生的管理机构对流行病的预防和防治特别感兴趣,意识到贝林的能力,把他送到波恩的药理学家C.宾兹那里接受实验方法方面的进一步培训。1888年,他们命令他回到柏林,在那里工作——毫无疑问,这完全符合他在罗伯特·科赫领导下的卫生研究所担任助理的意愿。1889年后,他在那里待了几年,后来科赫搬到传染病研究所,他也跟着去了。这一任命使他不仅与科赫,而且与p·埃利希(P. Ehrlich)建立了密切的联系,埃利希在1890年加入了科赫为他组建的杰出的工人团队。1894年,贝林成为了黑尔学院的卫生学教授,第二年,他在马尔堡担任了相应的职位。

贝林最重要的研究与巴斯德、科赫、埃利希、Löffler、鲁、耶尔辛等人划时代的工作密切相关,这些工作引领了我们对细菌疾病免疫学的现代知识的基础;但他自己,主要是因为他在白喉和肺结核方面的工作而被人记住。1888-1890年,巴黎巴斯德研究所的E. Roux和a. Yersin发现白喉培养物的滤液不含杆菌,但含有一种他们称之为毒素的物质,注射到动物体内后,会产生白喉的所有症状。1890年,L. Brieger和C. Fraenkel从白喉杆菌的培养中制备出一种有毒物质,他们称之为毒素白蛋白,当把这种物质以适当的剂量注射到豚鼠体内时,就使这些动物对白喉免疫。

从他对碘仿作用的观察开始,贝林试图发现,如果给动物注射用各种消毒剂处理过的物质,是否可以对活体进行消毒。以上实验均用白喉和破伤风杆菌进行。他们导致了一种著名的治疗这两种疾病的新疗法的发展。1890年,Behring和S. Kitasato发表了他们的发现,逐渐剂量的消毒白喉或破伤风杆菌的肉芽培养物使动物在其血液中产生能中和这些杆菌产生的毒素(抗毒素)的物质。他们还表明,由一种动物产生的抗毒素可以使另一种动物免疫,也可以治愈实际出现白喉症状的动物。这个伟大的发现很快被其他工人证实并成功地使用。

早在1898年,Behring和F. Wernicke就发现白喉免疫可以通过给动物注射白喉毒素和白喉抗毒素来产生。1907年,Theobald Smith提出,这种毒素和抗毒素的混合物可以用来使人对这种疾病免疫。然而,正是贝林在1913年宣布他生产了这种混合物,随后的工作对贝林最初生产的混合物进行了改良和精炼,从而产生了现代免疫方法,在很大程度上使白喉从人类的灾难中消失。贝林本人从这种毒素和抗毒素的混合物中看到了最终消灭白喉的可能性;他把这一部分的努力看作是毕生事业的最高成就。

从1901年起,贝林的健康状况使他无法定期进行演讲,他把主要精力放在了结核病的研究上。为了方便他的工作,一家他有经济利益的商业公司,在马尔堡为他建立了设备齐全的实验室,1914年,他自己也在马尔堡建立了Behringwerke,用于血清和疫苗的生产和实验工作。他与血清和疫苗生产的联系使他获得了经济上的繁荣,他在马尔堡拥有一大片庄园,里面有充足的牛供他用于实验目的。

贝林的众多出版物中的绝大多数都可以在他1893年和1915年出版的《论文集》中轻易找到。

人们对贝林有许多不同的看法。1893年,他被授予教授的头衔,两年后,他成为了Geheimer Medizinalrat和法国荣誉军团的军官。随后几年在意大利、土耳其和法国成为协会的荣誉会员;1901年,也就是他获得诺贝尔奖的那一年,他被提拔为贵族。1903年,他以“阁下”的称号被选入枢密院。后来又在匈牙利和俄罗斯获得了荣誉会员,并从德国、土耳其和罗马尼亚获得了勋章和勋章。他还成为马尔堡的荣誉自由人(Ehrenbürger)。

1896年,贝林在柏林迎娶了Charité主任的女儿,20岁的埃尔斯·斯宾诺拉。他们有六个儿子。贝林于1917年3月31日死于马尔堡。