兒言自得:界面活性劑的故事

文章日期:2023年03月20日

【明報專訊】雖說醫學發展一日千里,現在不少新藥在很短時間內便研發成功並獲批准上市,譬如新冠疫苗便是典型例子;但回顧歷史,許多現在證明有效的藥物,都是經過長時間和不少波折,才由最初研發階段演變成受認可的藥物。

以新生兒科為例,近三四十年最重要的新發明藥物,當數一種名為「界面活性劑」(surfactant)的東西。這其實不是什麼神秘事物,我們肺部裏便有大量儲存。若大家目睹過煮豬肺湯前清洗豬肺的過程,那從豬肺裏冲洗出來像濃痰模樣的「穢物」,便是界面活性劑。

我們肺裏面有數以億計肺泡,全賴這些肺泡不斷張開及收縮,肺部才能吸入氧氣和呼出二氧化碳;肺泡收縮後能夠再順利張開,很大程度得力於肺泡壁分泌出來的界面活性劑。早產兒肺部發育未成熟,活性劑分泌不足,肺泡坍塌以導致呼吸困難,甚至缺氧死亡。事實上,因界面活性劑分泌不足引起的「呼吸窘迫綜合徵」,是早產兒的主要死因。

早於20世紀初,英國和瑞士科學家已發現肺部有某種物質可以影響肺泡擴張。到了1950年代早期,英國、加拿大、美國的3名生化武器科學家和團隊,不約而同在研究神經毒氣對人體肺部影響的過程中,發現了許多「物質」的特性,大大加深了對界面活性劑的認識。其中美國陸軍化學兵部隊中心的John Clements,更確認了這些物質的化學成分。

到了1950年代末,在哈佛大學從事兒科科研的Mary Ellen Avery,鍥而不捨以死胎及動物作研究,終於發現了導致早產兒呼吸窘迫綜合徵的元兇,正是肺部缺乏了前人所述的「某種物質」,並給這物質取名為 surfactant(界面活性劑)。

Avery和她研究團隊的發現,為日後活性劑研發成救人無數的藥物奠下了根基。可惜研發藥物曠日持久,以致連4年後出生的總統兒子也因無藥可治,死於早產兒呼吸窘迫綜合徵。

甘迺迪兒子之死「重於泰山」

甘迺迪總統小兒子Patrick生於1963年8月(即甘迺迪被刺殺3個多月前),孕周35星期,體重2.11公斤;以現時的尺度,Patrick屬輕度早產兒,存活率差不多百分百,但Patrick只活了39小時,便死於呼吸窘迫綜合徵。總統兒子之死,在美國掀起了軒然大波,民眾不滿新生兒醫療水平不及格,國會也要開聽證會檢討和商議善後,除了立法提升新生兒護理,更撥了大筆款項作新生兒治療及研究之用。因為這緣故,美國新生兒科突飛猛進,對新生兒科來說,甘迺迪兒子之死,也算「重於泰山」了。

Patrick死後不久,美國的科學家和新生兒科專家便展開研究,希望可以研發補充界面活性劑的藥物,起先嘗試用人工合成製劑,但效果不彰。到了1970年代,日本的Fujiwara把從牛肺提煉出來的界面活性劑,經氣管插管直接滴注進患呼吸窘迫綜合徵早產兒的肺部,獲得顯著療效。Fujiwara在1980年把他的研究結果在醫學期刊《刺血針》發表,引起醫學界注意,但還要等多年後藥廠才正式把界面活性劑作為藥物推出市場。

香港醫院應該是1991至92年間引入界面活性劑治療早產嬰兒,距離Avery的發現,足足30多年。

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文:霍泰輝(兒科專科醫生)

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