第七章 脊髓灰质炎疫苗里的“乘客”
马里兰州贝塞斯达;费城;新泽西州克林顿农场,1959—1962年
噢,他们当时得寸进尺,特别过分。但是我——我最好的人们都站在我这边。
1960年春,在紧邻华盛顿特区的马里兰州贝塞斯达的美国国家卫生研究院,一位精神矍铄、长着一张坦率的方脸、梳着光溜溜的深棕色头发的57岁博士科学家,正因为她在一批新生仓鼠身上令人吃惊的发现而担心。
伯尼斯·埃迪出身于奥本镇一个医生家庭,奥本镇位于弗吉尼亚州西部乡村地区,镇上只有199位居民。她在辛辛那提大学取得了博士学位。在路易斯安那州研究了一小段时间麻风病后,她在1937年来到了国家卫生研究院。[228]到1950年代,她在研究院内负责为美国疫苗市场把关的生物制品标准部已经工作了二十多年。生物制品标准部扮演着今天食品药品监督管理局中一个关键部门所扮演的角色,评估新疫苗,在确定疫苗适合投入市场后颁发许可证。埃迪的工作是仔细检查疫苗的安全性和有效性,她做得很好。1953年,她荣获了研究院院长颁发的“杰出贡献奖”,还加薪了。
第二年,埃迪受命负责部门的脊髓灰质炎疫苗安全性测试。这项工作至关重要。在1952年那场脊髓灰质炎疫情中,近
5.8万美国人感染,其中2.1万人瘫痪——这是美国最严重的脊髓灰质炎疫情——病毒学家正全力以赴,要让一种脊髓灰质炎疫苗获批。由乔纳斯·索尔克发明的第一种脊髓灰质炎疫苗,使用的是在猴肾细胞中增殖,然后用福尔马林杀死的脊髓灰质炎病毒。索尔克疫苗在1954年进入人体试验阶段,当时埃迪从由加利福尼亚州卡特公司制备的三批索尔克疫苗中分离出了活体脊髓灰质炎病毒。她将可疑的疫苗注射给猴子,发现其中一些猴子瘫痪了。她向几位上司汇报了这些发现,并送去了瘫痪猴子的照片。[229]这些发现被忽视了,1955年4月,索尔克疫苗获得了批准。[230]大规模的接种开始了,卡特公司生产的疫苗也被分发出去。它最终导致192人瘫痪,其中许多是儿童[231]。
此外还有10人死亡。[232]美国政府不得不临时召回所有脊髓灰质炎疫苗,但仍在公众中引起了恐慌。政府强制改进了生产技术,之后又将疫苗投入市场。但是,公众的信心要经过好几个月才能重建起来,这在一定程度上导致美国那一年出现了2.8万例脊髓灰质炎[233]。
尽管她此前提醒过上司疫苗有瑕疵,尽管她多次抗议,埃迪还是受到卡特事件的影响,被调离了脊髓灰质炎疫苗测试的岗位。[234]她的上司受到的处罚更严厉:包括国家卫生研究院院长威廉·西布雷尔,以及卫生、教育和福利部部长奥维塔·卡尔普·霍比在内的高官,都丢掉了工作。埃迪的老板威廉·沃克曼也未能幸免。
此后几年,埃迪展现出了惊人的忍耐力,她坚守在生物制品标准部。1959年,她与朋友、研究院的同事,即医生兼科学家萨拉·斯图尔特一起登上了《时代》杂志。她们发现了现在被称为“SE多瘤病毒”的小鼠病毒——“SE”指的是斯图尔特(Stewart)和埃迪(Eddy),“多瘤”的意思是“多发肿瘤”。斯图尔特从三只实验室小鼠的肿瘤中分离出这种病毒。
两位科学家随后进行的实验表明,分离自小鼠肿瘤的液体不仅在注射给其他小鼠时会引起新的恶性肿瘤,而且在注射给仓鼠和大鼠时也会。[235]病毒可能引发癌症的观点再次出现,并且越来越有吸引力,而她们的发现引起了其他科学家的关注。
但是,那篇文章在《时代》杂志上发表前不久,埃迪就开始了另外一项实验。她之所以做这项实验,是因为多瘤病毒研究让她产生了一种挥之不去的担忧。
她的担心是:如果从小鼠肿瘤中提取的带病毒液体能够如此轻易地跨越物种界限,在仓鼠和大鼠体内引发癌症,那么为什么来自动物,比如猴子——一种与智人更接近的物种——的病毒,不会在人体内引发癌症呢?她的这个问题并不是学术问题。索尔克的脊髓灰质炎疫苗自1955年上市以来,已经注射给了超过6900万美国人。这种疫苗是用猴肾细胞制备的。埃迪和疫苗学家同行们都知道,猴肾细胞里含有大量病毒,用科学术语来讲就是“猿猴”(simian)病毒,它来自拉丁语中表示猿猴的单词“simia”。
这类病毒潜藏在看似健康的猴子体内,尤其是猴肾里。无论猴子看上去有多正常,这些病毒都会杀死实验室里的猴肾细胞,让科学家不得不丢弃毁掉的培养细胞。威斯塔研究所的所长科普罗夫斯基正在研制自己的脊髓灰质炎疫苗,所以对这个问题很感兴趣。他注意到,这些病毒“在完好的[猴子]体内通常是休眠的,但是一旦猴子死亡,受感染的组织被取出,它们就开始疯狂地增殖”[236]。
礼来制药公司的科学家罗伯特·赫尔,已经开始为每种新发现的猿猴病毒分类,依据是病毒对培养的猴肾细胞造成的损伤。1958年,他在论文中报告了此前两年新发现的18种猿猴病毒。“只要在病毒疫苗的生产和测试中使用了原代猴肾培养细胞,”他在论文中总结道,“猿猴病毒污染的情况就会存在。”[237],[238]
从索尔克到国家卫生研究院的监管者,所有人对这些猿猴病毒的假定都是,尽管它们在实验室或生产线上可能是个麻烦,但是并不会给人类带来危险,因为福尔马林在杀死索尔克疫苗中的脊髓灰质炎病毒时,也会杀死它们。除此以外,他们还继续推断,即使猿猴病毒在生产流程中存活下来,也显然对人体无害——数千万接种了索尔克疫苗的人都很健康,不正说明了这点吗?
伯尼斯·埃迪不会随便接受这些假设。1959年6月,在国家卫生研究院的领导不知情的情况下,她开始了一项大胆的实验。她拿来生物制品标准部培养的猴肾细胞——提取自广泛用于疫苗制备的恒河猴,这一点很重要——将它们冷冻,磨碎,用只能筛除细菌、不能筛除病毒的超细过滤器过滤,然后将少量得到的液体注射到新生仓鼠皮下。接受注射的154只仓鼠中,多达70%长出了肿瘤,而且长出肿瘤的这些仓鼠全部死亡。更严重的是,出现这种问题的并不只是一两份磨碎的培养细胞——她准备了12份磨碎的猴肾细胞,每份细胞都提取自8至32只恒河猴。12份细胞中,最终有9份致癌。这种病毒似乎在猴子体内很常见[239]。
埃迪进一步实验,她从2只患病的仓鼠取得肿瘤,用剪刀剪碎,再将肿瘤碎屑注射到另外40只新生仓鼠皮下。除了2只以外,其他仓鼠都患上癌症,不足三个月就死亡了[240]。
1960年初夏,正当埃迪焦虑地思索着自己的发现时,她听说了华盛顿特区附近一场重要的脊髓灰质炎疫苗会议上的一次演讲。在脊髓灰质炎疫苗学家和公共卫生专家的世界里,莫里斯·希勒曼的那次演讲就像一枚手榴弹。希勒曼备受尊敬,话语严肃,他是蒙大拿州人,在默克公司主管疫苗研究。他的演讲让埃迪鼓起勇气,找上司谈了自己的发现。
那年6月在乔治城大学参加那场会议的顶尖脊髓灰质炎疫苗学家都十分乐观。使用灭活病毒的索尔克疫苗已经上市五年,美国的脊髓灰质炎发病率已经大幅降低,从1955年的每万人25例降到1960年的每万人不到5例。[241]但是,在小范围内脊髓灰质炎仍然顽固存在,尤其是在贫困社区里。更令人担心的是,最严重的病例,即那些患者瘫痪的病例,并没有像感染后能完全恢复的病例那样大幅减少。令人吃惊的是,致瘫的脊髓灰质炎的数量在1957至1959年之间增加了一倍还多,达到了6000多例。似乎很明显,索尔克疫苗能够限制脊髓灰质炎,但是并不能征服它。所以,与会的病毒学家正急切地等待政府批准另外一种解决方案,也就是第一种活疫苗。他们预期这种疫苗比索尔克疫苗更便宜,接种更方便,而且更有效。它的接种方式是口服,而不是注射,这样能够模仿脊髓灰质炎病毒感染的自然路径。与肌内注射的索尔克疫苗不同,它能够在消化道黏膜内——病毒最先遭遇人体免疫系统的地方,以及血液中产生水平足够强的抗体。
参会的科学家知道,他们正在见证一场三赛道激烈竞赛的冲刺阶段,竞赛的终点是赢得美国的活疫苗许可。位高权重、言辞尖刻的阿尔伯特·萨宾显然领先。但是,科普罗夫斯基之前在莱德利实验室的老板赫勒尔德·考克斯,接手了科普罗夫斯基当初研制的疫苗,继续对其进行改良和测试;他正努力不出局。而且,科普罗夫斯基也不会放弃,想胜过他的主要对手萨宾。自从离开莱德利实验室以后,威斯塔研究所的这位大权在握者就调整和重命名了他从莱德利带来的疫苗,继续对其进行测试,比如在非洲中部,主要是比属刚果给超过30万人接种。
但是,在1960年6月那场会议上,希勒曼的演讲给科学家们对活疫苗获批的乐观期望浇了一盆冷水。希勒曼把他在默克公司宾夕法尼亚州西点研究所里指导的科学家本·斯威特的发现告诉了听众,大家很震惊。斯威特在萨宾的活疫苗中发现了一种新的、潜藏的猿猴病毒,而且几乎可以肯定考克斯与科普罗夫斯基的活疫苗中也有这种病毒。这三人的活疫苗都是使用猴肾细胞制备的。而且,与索尔克的灭活疫苗不同,这三种活疫苗都未用应该能够杀死猿猴病毒的福尔马林处理过。
已知有十几种病毒会感染脊髓灰质炎疫苗生产者所使用的猴肾细胞,而与这十几种病毒相比,这种新的猿猴病毒有一点重要的不同。它不会通过损害培养的猴肾细胞而显露出来。用科普罗夫斯基的话来说,它并不会“疯狂地增殖”。相反,它会安静地待着,让培养瓶中猴肾细胞的形态和活动都十分正常。它难以检测,所以疫苗制备者不会抛弃被感染的培养物。
但是,它确实存在。
那斯威特是怎么偶然发现这种病毒的?戴比·布克钦和吉姆·舒马赫所着的《病毒与疫苗》详述了斯威特的发现[242]。
根据这两位作家的叙述,斯威特碰巧在用非洲绿猴做实验,而这种猴子与通常用于制备疫苗的那些种类不同。他将非洲绿猴的肾细胞暴露于培养了恒河猴肾细胞(用于生产脊髓灰质炎疫苗的细胞)的液体里,非洲绿猴的肾细胞都患病并死亡了。原来,恒河猴的细胞把一种病毒传染给了非洲绿猴的细胞,让它们变得膨大,布满孔洞,而这种病毒在恒河猴的细胞中很安静,不会引起注意。[243](在另外一种用于制备脊髓灰质炎疫苗的猴子食蟹猴的肾细胞中,也发现了这种潜藏的病毒。)
如果说默克公司这位科学家的发现有什么用处,那就是:
在生产索尔克疫苗时用来杀死脊髓灰质炎病毒的福尔马林,可以灭活这种潜藏的猿猴病毒。所以,尽管在7000万接种索尔克疫苗的美国人中,有部分人注射了这种病毒,但是似乎仍可以放心地说,这种病毒在注射时也已经死亡了。
那场会议剩下的几天里,科学家们都在热烈地讨论这种新病毒,它被希勒曼称为“空泡病毒”,因为它会在细胞上造成孔洞或空泡,让细胞看上去就像瑞士奶酪。这种新发现的潜藏病毒被正式命名为SV40。关于它的消息很快就传到了附近的国家卫生研究院的埃迪那里。
埃迪不知道是恒河猴肾细胞中的什么东西使仓鼠长了肿瘤。她手里没有工具来鉴定这种东西,所以她就简单地将它称为一种“物质”。但是,听说希勒曼的空泡病毒后,她立即就强烈怀疑她的那种“物质”与新发现的潜藏病毒SV40是一种东西。
1960年7月6日,在希勒曼做完那场十分出名的演讲一个月后,埃迪给上司约瑟夫·斯马德尔——他刚来负责生物制品标准部的疫苗安全性测试——写了一份备忘录。备忘录的标题是“培养猴肾细胞中存在一种(致癌)物质或病毒”。
埃迪给斯马德尔写信说,她听说了希勒曼的SV40,她给新生的仓鼠注射了“特别制备的猴肾细胞”,注射处长出了肿瘤。“最终,仓鼠都死亡了。”她补充道,希望能够尽快跟进做些实验,以确定使仓鼠患癌的“物质”是否是SV40[244]。
斯马德尔男子气概十足,是一个满口脏话、严肃而专断的病毒学家,50岁出头。第二次世界大战期间,在诺曼底登陆日后,他在一间高级战地实验室工作;后来又去马来西亚工作,在那里他发现氯霉素这种抗生素能够有效地治疗斑疹伤寒症和伤寒热。1956年,在灾难性的卡特事件后,他来到了国家卫生研究院。他一直是索尔克疫苗的重要拥护者,十分清楚如果再来一次卡特事件那样的负面报道,公众对所有脊髓灰质炎疫苗的接受都会受到影响。所以,读完埃迪的信,斯马德尔十分生气。他把埃迪叫来痛骂了一顿,他后来也承认,他当时说话“一点儿也不委婉”。他说埃迪的那些仓鼠长的不是肿瘤,而是“肿块”,说她的数据“不充分”,并且否决了她关于这些肿瘤可能与SV40有关或可能引发人类癌症的推测,说她的推测“完全不合理”[245]。
埃迪并没因此惊慌。她回到实验室,下定决心要鉴定出使仓鼠患癌的“物质”。完全可以想象,她发现的“物质”已经在活体状态下被注射给其他国家的数百万人,以及上万名美国人,这些美国人参加了考克斯、科普罗夫斯基、萨宾的脊髓灰质炎活疫苗试验。她还相信,它已经注射进——并且通过索尔克疫苗还在注射进——数千万美国儿童的手臂[246]。
海弗利克记得,在希勒曼于1960年6月在波士顿的会议上做那场爆炸性的演讲前,他就已经知道默克公司的斯威特发现了SV40污染。海弗利克是斯威特的朋友,而且费城的病毒学家联系紧密,大家会自由地交换消息,所以消息传得很快。同样,埃迪的发现很快也通过科学家的关系网传到海弗利克那里,毕竟坏消息总是传得很快。
海弗利克立即就明白了SV40给脊髓灰质炎疫苗生产商和监管者带来的难题。诚然,希勒曼和斯威特表示过,这种病毒并非不可逾越的障碍。他们做了测试,吞服脊髓灰质炎活疫苗的受试者血液中未检出这种猿猴病毒的抗体,这间接表明SV40没有在人体肠道里大量增殖,并从肠道侵入人体。然而,他们也承认,这种可能性并不能完全排除。同时也无法排除的可能性是,长期来看,这种病毒侵入人体后,可能最终引发癌症,“尤其是婴儿服用后”,因为婴儿的免疫系统还未发育成熟。
在总结关于SV40的发现的那篇论文中,他们继续写道,“简单的解决办法”就是确保活体脊髓灰质炎病毒的种子储备——制药公司基于这些储备来培养病毒,用于大批量制备疫苗——没有被SV40污染,并且抛弃大批已经被污染的疫苗[247]。
海弗利克相信,问题并不是这么容易解决的。一方面,对活疫苗进行测试,确保它没有受SV40污染,这种测试显然很必要,但是会特别耗时间和金钱。另一方面,即使那些接种了的人没有生病,希勒曼和斯威特自己也承认“其他未被发现的[猿猴]病毒可能还会出现”。[248]相较于消极地等着遇到猴肾细胞中下一种不受欢迎的“乘客”病毒,肯定还有更好的办法。
1960年夏,离海弗利克用X太太的胎儿创建出WI—38,仍然还有整整两年。发现SV40的消息传来时,海弗利克仍然在忙着照料他的前25个胎儿细胞系,并逐渐意识到它们会在培养皿中老化、死亡,他在思考这意味着什么。他也发现,无论怎么看,它们都不包含潜藏的、不受欢迎的病毒。与此同时,他逐渐发现,它们能够被许多致病的病毒感染,包括脊髓灰质炎病毒。穆尔黑德在用显微镜观察后,表示它们的染色体很正常,令人放心。海弗利克十分清楚他该做什么。他要用正常的人二倍体细胞研发一种脊髓灰质炎疫苗。之后,他要看这种疫苗是否有效。
沿着海弗利克实验室外的走廊,穿过中庭,在V字形的威斯塔研究所的另一个侧翼,科普罗夫斯基在考虑用新的人细胞来制备疫苗的可能性。在6月份于华盛顿特区召开的那场会议上,科普罗夫斯基本来是重要人物,却突然被SV40抢了风头。他在会议上发言,对SV40轻描淡写,也对其他任何可能会被发现污染脊髓灰质炎活疫苗的猿猴病毒都轻描淡写。
科普罗夫斯基指出,在过去几年的试验中,全世界数百万人已经接种了多种使用猴肾细胞制备的脊髓灰质炎活疫苗,包括他自己、萨宾和考克斯的疫苗,都没有受到明显的损害。他认为,这些疫苗潜藏SV40这一发现,“几乎不会阻止任何人接种疫苗”。他声称,所有种类的动物细胞中都有潜藏病毒,比如,两百年来成功用于制备天花疫苗的小牛血清中也会发现这类病毒。我们要因此停止接种天花疫苗吗?
他承认,未来可以尝试清除猴细胞中的多余病毒。他也提及了几种可能的办法,包括使用——他并未点名海弗利克和威斯塔——一种新发现的人细胞[249]。
科普罗夫斯基在轻描淡写SV40的风险时,仍然野心勃勃地希望美国公共卫生局局长勒罗伊·伯尼——科普罗夫斯基去年邀请他参加了威斯塔研究所盛大的开业研讨会——会宣布他的脊髓灰质炎活疫苗是美国政府的宠儿。他希望自己的疫苗被选中,顺利地通过审批流程,让另外两个竞争者望尘莫及。
伯尼很快就开始承受在三种疫苗中作出选择的压力,尤其是当时美国的冷战对手苏联已经让800万人口服了萨宾的那种据说更高级的活疫苗,而美国政府仍然在使用索尔克的注射型灭活疫苗。此外,1958和1959年,美国又断断续续地爆发了几场脊髓灰质炎疫情。这几场疫情——有的合理,有的不合理,因为大多数都发生在未充分接种的人口中——损害了人们对索尔克疫苗的信心。
1960年8月24日,伯尼在发布会上宣布了他选出的赢家:在使用猴子进行的安全性测试中,萨宾疫苗的表现优于另外两个竞争者,获选进入审批程序。以后获批的活疫苗,都要和萨宾的一样好,或者更好。在几个小时里,三大疫苗生产商都宣布将开始生产萨宾疫苗,其他生产商似乎也都准备这样做。无论如何,科普罗夫斯基的疫苗都似乎已经没戏了。
但是,对进取心很强的科普罗夫斯基而言,海弗利克新建立的人细胞意味着竞争并不一定已经结束。10月底,科普罗夫斯基与威斯塔研究所28岁的医生及科学家斯坦利·普洛特金合作——普洛特金曾经协助试验过科普罗夫斯基的猴肾细胞脊髓灰质炎疫苗——给世卫组织的委员会写了一封很长的建议信。
世卫组织的委员会正在就脊髓灰质炎活疫苗应该符合哪些标准征集意见。
四个月前,科普罗夫斯基还在轻描淡写SV40问题,当时他自己的猴肾细胞脊髓灰质炎疫苗仍然在争取美国的批准。现在,萨宾的疫苗很快就要获得批准,科普罗夫斯基显得没有那么沉着了。他和普洛特金的那封信强调,猴肾中充满了猿猴病毒。他们认为,要将SV40从活疫苗中清除,“可能遇到不可逾越的障碍”。[250]而且,未来还将需要数十万新鲜的猴肾来制备脊髓灰质炎活疫苗,这增加了某种可能致癌的病毒进入部分批次疫苗中的可能性,“使用猴肾制备疫苗因而更不可行”。
他们写道,相比之下,现在已经有了染色体数目正常的正常人胎细胞。它们能够冷冻起来,在需要时解冻来生产疫苗。
而且,这些细胞系全都经得起对潜藏病毒的“严格检查”。他们将猴肾细胞和人细胞的优缺点列在附表上,标题包括“脊髓灰质炎病毒不受猿猴病毒影响的可能性”(人细胞是“可能”,猴肾细胞是“不可能”),以及“获得组织的难易”(猴肾细胞是“困难”,人细胞是“容易”)[251]。
科普罗夫斯基把信寄去日内瓦,然后等待海弗利克演示如何用人胎细胞制备脊髓灰质炎疫苗,不是萨宾的那种疫苗,而是科普罗夫斯基的疫苗。
海弗利克先在培养皿中用他的正常WI—1细胞,培养了少量科普罗夫斯基的脊髓灰质炎疫苗病毒[252]。
然后他将提取自培养基的液体移入容量为一夸脱的瓶中,这些瓶中装有数量更大的WI—1细胞。科普罗夫斯基的脊髓灰质炎疫苗病毒在两天时间里就摧毁了细胞,先让细长的纺锤状成纤维细胞变圆短,然后让它们胀裂,或者说“裂解”了它们。
每个裂解的细胞都朝营养液中释放出多达一万个新的病毒粒子。
接下来,海弗利克又将这种液体移入装着更多WI—1细胞的、容量超过一加仑的更大瓶子中。之后他将这些细胞放到体温下培养。五天后,他对混合了培养基、细胞碎片和活病毒的液体进行过滤,滤掉其中的细菌。再将过滤得到的液体在——94℉下冷冻。就这样,他生产出了基于他的人二倍体细胞的第一种疫苗。[253](这并非第一种以人细胞研制的疫苗;斯文·加德在瑞典已经研制过人细胞疫苗,1950年代中期,他们用胎儿皮肤和肌肉细胞制备了一种一次性的脊髓灰质炎疫苗,这种疫苗不能量产,因此没有实用性。)
在海弗利克制备疫苗时,又有一条关于潜藏的SV40的惊人消息传来。此前一年,默克公司的斯威特和希勒曼发现,索尔克疫苗生产中用于杀死脊髓灰质炎病毒的福尔马林,也能杀死SV40,这让疫苗生产者和监管者都重拾了信心。
但是,1961年3月,英国研究人员在受众广泛的医学期刊《柳叶刀》上发表论文称,与斯威特和希勒曼的研究相反,SV40对福尔马林有抗性,它并不像脊髓灰质炎病毒那样会被福尔马林迅速灭活。这意味着,这种猿猴病毒有时能够在索尔克疫苗中存活。这些英国科学家认为,“越来越多的证据表明,过去的脊髓灰质炎灭活疫苗中含有[SV40],很可能还是活的”[254]。
几个月后,伦敦医学研究委员会实验室的研究人员在《英国医学杂志》发表论文称,在按照接种计划完整注射了三针索尔克疫苗的12名男生中,有11名体内发现了SV40抗体。[255]抗体的存在并不意味着病毒在这些男生体内存活、增殖——注射灭活疫苗的基本原理,就是即使对死亡的病毒,人体也会产生抗体。这些男生很可能是在接种索尔克疫苗时注射了死亡的SV40。但是,11/12的接种者体内发现了SV40抗体,表明SV40渗透索尔克疫苗的范围有多广,这令人警醒。而且,索尔克疫苗的使用范围越广,部分接种者被注射活病毒的可能性就越大。
1961年3月,也就是《柳叶刀》刊登那篇论文的当月,美国众议院的一个小组委员会针对活疫苗的生产举行了听证会。科普罗夫斯基由于利益相关,不能作证,但是他写信给议员,重述了他几个月前向世卫组织表达的意见。潜藏的SV40普遍存在于用来制备活疫苗的猴细胞中,所以不可能以合适的成本生产活疫苗。转而使用人细胞株会更便宜,在科学上也更完美。他补充道,“没有任何证据”表明人细胞会致癌[256]。
在这样的背景下,海弗利克坚持以人胎细胞研发脊髓灰质炎疫苗。1961年1月前后,他完成了研发。现在,由于SV40问题比人们最初预料的更普遍,所以海弗利克和普洛特金着手确保新疫苗在注射给最脆弱的人群,即新生儿时也是安全的。
1950年代末,6至12月龄的婴儿患脊髓灰质炎的数量有所增加,这个年龄段的婴儿很容易患病,因为婴儿从母亲那里得到的保护性抗体逐渐消失,而自己的免疫系统又尚未成熟,无法全面抗击外来入侵物。科普罗夫斯基和普洛特金在1959年的一篇论文中称,这意味着婴儿应该尽早接种疫苗。当时科普罗夫斯基的疫苗仍然在争取政府的批准,这篇论文称他的脊髓灰质炎活疫苗已经试验成功;对年龄低至一天的婴儿,它也提升了体内抗体的水平[257]。
重要的是,婴儿未接种过疫苗,所以能够帮助测试海弗利克新研制的活疫苗。这种未接种过疫苗的受试者很难找到,因为到1961年,据估计全美国90%的儿童和青少年都接种了索尔克疫苗,40岁以下的成人也有60%接种过。[258]其余40%很可能由于在数十年的时间里接触过脊髓灰质炎病毒,已经有了抗体。先于接种而存在的抗体,会让活疫苗测试的结果难以解释。
凭借科普罗夫斯基的关系,海弗利克和普洛特金拥有现成的新生儿可以接种,这些新生儿来自一座不同寻常的女子监狱,这座监狱的负责人是一位同样不同寻常的女性。
克林顿州立农场位于新泽西州的乡村,在费城西北60英里处。这所校园一样的机构收监着刑期一年以上的女性,监狱长是埃德娜·马汉,她已经管理这座监狱33年了。
马汉当时60岁,是加利福尼亚大学伯克利分校1922届毕业生。她笑容和蔼,长着鹰钩鼻和一双敏锐的浅色大眼睛。早在自由的1960年代到来之前,她就已经是个自由派了。她热情支持服刑人员改过自新,解开了她们的手铐,让几百名服刑人员逐渐赢得信任。她们穿不同颜色的制服,颜色反映出自由的程度。表现最好的人白天可以到周围的社区工作,当农场工人或家政工人。
1956年,美国前第一夫人埃莉诺·罗斯福参加完服刑人员八年级毕业典礼后写道:“克林顿农场的气氛不像监狱。没有哪名女性是锁起来的。”[259]埃莉诺·罗斯福说,在听到马汉的名字时,服刑人员都发出了欢呼,而且多达400名服刑女性可以在山坡上野餐,只有一位工作人员陪着她们。
这种自由也让科普罗夫斯基印象深刻。他在晚年接受采访时表示,克林顿农场的服刑人员是充满活力的女性,会充分利用她们的自由,在附近的78号公路上招呼十八轮大卡车,然后在卡车的驾驶室里享受月光下的幽会——这种说法能很好地解释农场里的女囚是怎么生下孩子的,不过这只是科普罗夫斯基的说法,并没有证据。[260]没有争议的是,每年这些服刑女性会在农场自己的史蒂文斯医院或者附近的亨特顿郡医疗中心共生下约60名婴儿。1960年,农场里出生了54名婴儿[261]。
在海弗利克研制自己的脊髓灰质炎疫苗时,科普罗夫斯基已经在克林顿农场做了五年试验,给新生儿接种用猴细胞制备的脊髓灰质炎疫苗。科普罗夫斯基能够在农场做试验,是因为他的同事,宾大医院的医生约瑟夫·斯托克斯,还因为斯托克斯的兄弟,同为宾大医院医生的埃姆伦·斯托克斯。约瑟夫·斯托克斯与克林顿农场委员会的一名委员有交情,而埃姆伦·斯托克斯则是新泽西州机关机构管理委员会的委员。此外,意志坚定的马汉本身也特别相信医学研究。在她于1946年首次同意的实验中,服刑人员每天被虱子叮咬,以衡量她们的营养状况对虱子在她们身上繁殖的节奏有何影响[262]。
普洛特金在1950年代末为科普罗夫斯基完成了大部分接种试验,他回忆说那段时间他每周要驱车去克林顿农场两次。在农场做试验有个好处,那里的婴儿不像城市产房里的新生儿那样,出生一周就消失到四周的社区里。克林顿农场的婴儿,在婴儿室里待上4至6个月并不罕见,所以能够测试和衡量接种试验在他们身上激发的抗体水平。
农场中才生下孩子的母亲是否有能力拒绝参加研究,这是个没有定论的问题。“克林顿农场的医学顾问阿格尼丝·弗拉克医生和监狱长埃德娜·马汉小姐帮了很大的忙,让我们获许给婴儿接种。”科普罗夫斯基在1959年一篇论文的致谢中写道[263]。
服刑人员之所以自愿把孩子送去参加研究,或许是因为一种很强的激励因素:有机会陪自己的孩子度过更多时间。爱德华·胡珀在1999年出版的《河流》中,调查了克林顿农场1950年代中期以后的出生记录,发现参加科普罗夫斯基脊髓灰质炎疫苗试验的婴儿,平均在农场度过了4至6个月,这个数据与科普罗夫斯基及其同事1959年论文中的数据一致。[264]胡珀发现,没有参加试验的婴儿,在出生后4至6周就被送去了社会福利机构或亲戚家[265]。
在把使用胎儿细胞制备的新的脊髓灰质炎活疫苗带去克林顿农场之前,普洛特金和海弗利克进行了安全性测试,他们在论文里称这种测试“很全面”。首先,他们要确保疫苗没有被脊髓灰质炎病毒以外的某种病毒或细菌污染——理论上可能会有病毒或细菌潜藏在WI—1细胞中。于是,他们把疫苗注射给几十只小鼠、兔子、豚鼠和仓鼠,观察它们是否因已知会感染这些物种的微生物,如单纯性疱疹病毒和会造成结核病的芽孢杆菌而患病。它们都没有患病。两人后来写道,这次测试“应该”排除了这类微生物存在于疫苗中的可能性[266]。
接下来,他们使用脊髓灰质炎病毒抗体中和疫苗里的病毒,然后将得到的液体注入若干板猴细胞。如果疫苗中潜藏着某种除脊髓灰质炎病毒以外的病毒,它就会损伤猴肾细胞。海弗利克和普洛特金想到的是SV40,以及一种偶尔会导致被猴子咬伤的研究人员和驯兽员死亡的疱疹病毒,B病毒。但是,那些猴细胞没有患病。(为了确保观察到SV40造成的影响,他们使用非洲绿猴的肾细胞。)
之后,他们还进行了多次测试,确保疫苗病毒在WI—1细胞中培养时,其基因组并没有突变成另外一种危险的形式。他们的测试表明它的基因组没有变异。这种测试比基因测序技术早了几十年,所以他们不得不通过间接的实验室测试来推断结果。在一项测试中,他们将疫苗病毒注射进5只猴子的大脑,观察21天,再将它们安乐死,在显微镜下观察它们的脑和脊髓切片。猴子并未患上脊髓灰质炎,它们的脑看上去也很正常[267]。
在对疫苗进行了几周测试后,普洛特金和海弗利克觉得自己已经尽了全力。海弗利克在2014年的一次采访中回忆,他对新疫苗的安全性十分有信心,甚至喂给了他自己的孩子乔尔、德博拉和苏珊,当时他们分别为4岁、3岁和2岁。他没有说这晚于还是早于在克林顿农场的首次试验[268]。
克林顿农场的婴儿在1961年春末夏初开始口服基于人细胞的脊髓灰质炎疫苗。给婴儿服用疫苗的人要么是普洛特金,要么是苏珊娜·理查森,一位经常协助他的助理护士。
试验开始的时机很恰当。伯尼斯·埃迪关于恒河猴肾细胞中某种“物质”在仓鼠体内引起致命肿瘤的那篇论文,在被上司斯马德尔压了几个月后,终于于5月发表。随后,6月末,科普罗夫斯基趁美国医学会在纽约市召开高规格年会之机,让执业医生开始关注SV40问题。他警告他们说,使用猴肾细胞来制备脊髓灰质炎疫苗的“过时”方法,有可能带来更多“意外的病毒”。他称,海弗利克和穆尔黑德的人细胞是推动脊髓灰质炎疫苗发展的“明显选择”[269]。
没过多久,外行的媒体开始报道SV40。7月底,美联社在《纽约时报》第33版的文章中说,默克公司和派德公司已停止生产索尔克疫苗,原因是国家卫生研究院在这种疫苗中发现了一种“据信无害”的猿猴病毒。这篇文章并未提及癌症[270]。
它也没有报道,默克公司的希勒曼在公司的测试人员从疫苗中发现活体SV40后,坚持让公司放弃生产索尔克疫苗[271]。
《国家调查报》就没有这么乐观了。这家小报尽管习惯夸张报道,但是8月的那篇文章却准确而详尽,标题是“脊髓灰质炎疫苗的严重问题被掩盖”,副标题是“实验室测试中70%的仓鼠患癌”。文章开头便写道:“你注射的脊髓灰质炎疫苗可能会害死你。”这篇文章翔实地报道了埃迪的发现,而且引述了科普罗夫斯基的话;在文章中,他再次宣传海弗利克的细胞,暗示说许多公司继续使用猴细胞只是因为害怕改变[272]。
《国家调查报》发表那篇文章之前几天,国家卫生研究院的生物制品标准部首次要求疫苗生产商抽检自己各批次的索尔克疫苗,在确保它们没有受到活体SV40病毒污染之后,才能分发出去。生物制品标准部作出这项改变,离斯马德尔收到信,首次得知索尔克疫苗中可能存在活体SV40,已经过去了18个月。生物制品标准部没有召回任何已经上市的疫苗,也没有要求制药公司作出昂贵的改变,转而使用非洲绿猴的肾细胞来制备脊髓灰质炎疫苗。非洲绿猴体内不会天然携带SV40,使用它们的肾细胞可以避免污染问题。
到1961年夏末,克林顿农场已有6名足月出生、年龄在9至47天的婴儿接种了海弗利克使用人细胞制备的疫苗。[273]当年10月,海弗利克给当时最重要的公共卫生研究期刊《美国卫生学杂志》寄去了论文,他是第一作者,另外几位作者是普洛特金、科普罗夫斯基,以及科普罗夫斯基的行政助理和实验室经理汤姆·诺顿。
这几位作者在那篇发表于1962年3月的论文中表示,他们的发现鼓舞人心。[274]使用人胎细胞制备的脊髓灰质炎疫苗不含除脊髓灰质炎病毒以外的多余病毒。接种疫苗的6名婴儿中有5名粪便中含有脊髓灰质炎病毒,这种现象持续了一周多,说明脊髓灰质炎病毒已经在他们的肠道里实现了有效的感染。这种感染对于激发抗体反应是必要的。此外,这种疫苗的基因很稳定,他们测试那5名婴儿粪便中的病毒,发现病毒在经过婴儿肠道时毒性没有增加。
这篇论文的草稿写于大多数婴儿接种疫苗之前,草稿里承认实验室测试和动物测试都不能确切证明疫苗的安全性。“有可能发生的情况是,”草稿写道,“[弱化的]脊髓灰质炎病毒在人细胞中增殖时,其[在人体内致病的能力]可能增强,其某些特性可能改变。只有大范围的实地实验——正在组织当中——才能够确定它对人的致病性是否增强。”[275]
然而,论文发表时,他们改变了措辞。“我们测试了以人细胞制备的脊髓灰质炎[减毒]疫苗,结果显示[原文如此],脊髓灰质炎病毒对人的致病性不会增强,其他特性也不会改变,”论文陈述道,“我们目前正在组织大规模的实地实验,进一步确定这种材料的安全性和效用。”[276]
在已经发表的论文结尾,几位作者夸赞了使用海弗利克的人二倍体细胞株来制备抗病毒疫苗的所有优点。他们写道,这些细胞在十多个方面都优于仍被用于制备索尔克疫苗和萨宾疫苗的猴肾细胞,而且能够使用人二倍体细胞来制备的疫苗理论上无穷无尽,它们能抵抗多种疾病,如狂犬病、麻疹、水痘,甚至普通感冒。
SV40后来怎么样了?埃迪后来怎么样了?她在1960年遭到上司斯马德尔训斥后,并未退缩。实际上,在几周后,她就利用纽约癌症学会开会的机会,汇报了她发现恒河猴肾中的一种“物质”在仓鼠体内致癌,并导致仓鼠死亡一事。她的发言内容并未得到斯马德尔许可。
“我知道我那样做会惹麻烦,”埃迪在晚年回忆道,“但是我不太在意。”[277]
不久,埃迪所在的工作单位,国家卫生研究院生物制品标准部的主管罗德里克·默里,在一份备忘录中告知她,她以后不必再承担确保疫苗安全性的“烦人”责任了。[278]她可以开展独立研究。在另外一份备忘录中,斯马德尔告知她,到任何会议上发言之前,讲话内容都必须先经他审核和批准[279]。
1961年夏,在她那篇关于仓鼠肿瘤的论文发表后不久,埃迪降职,身边只剩下两位助理,并被分配到国家卫生研究院29号楼的207办公室。[280]这间办公室长16英尺宽14英尺,此前是储物间。在埃迪降职期间还是生物制品标准部的年轻科学家,后来成为国家卫生研究院副院长的露丝·基尔希斯坦,在晚年时说生物制品标准部——包括她自己——未能认真对待埃迪的发现,是一件“不那么光彩的事情”[281]。
在默克公司的实验室中发现SV40、让默克公司停止生产索尔克疫苗的希勒曼后来回忆说,埃迪在国家卫生研究院的上司就她的发现,“把她批评得体无完肤”,因为她的研究没有设置严格的控制组。“但是,”他补充道,“她的发现是对的。”[282]
埃迪的下一篇论文——她在严酷的环境中,为此付出了一年的努力——证明了SV40和那种在仓鼠体内致癌的“物质”其实就是一种东西。这篇论文又被斯马德尔压了几个月后才得以投递出去,最终在1962年5月发表[283]。
在接下来的那个月,科普罗夫斯基匆忙发表了几位威斯塔研究人员和罗伯特·拉夫丁医生合作的一篇论文,首次表明潜藏的SV40会感染人细胞——从人的皮肤和颊黏膜刮取的细胞。
细胞出现了畸变,分裂速度加快,相互重叠,并且存活时间长于未被感染的同类细胞。这篇论文附上了那些混乱、异常的细胞放大2500倍的照片。[284]没过多久,诺贝尔奖得主约翰·恩德斯和同事哈维·沙因、珍娜·利文索尔合作,在《美国国家科学院院刊》上发表了相似的发现。这三位科学家发现,SV40在提取自人类胎儿、新生儿和3月龄婴儿的肾细胞中都引起了恶性改变[285]。
九个月后,1963年3月,美国国家卫生研究院生物制品标准部开始要求所有脊髓灰质炎疫苗都不能含有SV40,之后才能在福尔马林中灭活,而不是像之前那样允许公司在对疫苗灭活后、准备上市时才抽检。这实际上迫使疫苗生产商转而使用非洲绿猴的肾——这种猴子不会天然携带SV40—而非继续使用SV40的天然宿主:恒河猴和食蟹猴。
至此,已经有9800万美国人接种了自1955年上市的索尔克疫苗。1959至1961年,又有1万人因为参与脊髓灰质炎活疫苗试验而可能接触了SV40。此外,还有10万名军人也可能接触了这种病毒,因为他们在1955至1961年接种了腺病毒疫苗,这种疫苗旨在保护他们免于患上在军营的封闭、密集环境中很容易流行的呼吸道感染[286]。
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