必須說在前面的是,「病人安全」(以下簡稱病安)的概念和學問是個非常新的課題,認真說起來要從上個世紀末,美國一個非政府、非營利的獨立機構,The Institute of Medicine (IOM)在1999年調查發表的知名報告:「To Err is Human: Building a Safer Health System」,這份報告多達近三百頁,當中指出經專家評估在美國一年可能多達近十萬人(九萬八千)在醫院因醫療錯誤(medical errors)死亡,這個數字比死於機動車輛事故、乳癌和AIDS的人數還多,但受到公眾關注的程度卻遠不及上述三類議題。
不過,更必須說在前面的是,這份調查開宗明義便說我們想要讓病安議題受到大眾關注,但我們並不想指責醫療照護者的無心之過;畢竟,孰能無過,這份調查的目的是希望能藉由打造一個更安全的醫療環境來減少醫療錯誤和促進病人安全。(”To Err Is Human” breaks the silence that has surrounded medical errors and their consequence – but not by pointing fingers at caring health care professionals who make honest mistakes. After all, to err is human. Instead, this book sets forth a national agenda – with state and local implications – for reducing medical errors and improving patient safety through the design of a safer health system.)
言歸正傳,我們來看醫改會引用的那篇文章,2004年發表在「Qual. Saf. Health Care」這份刊物的「Incidence of adverse events and negligence in hospitalized patients: results of the Harvard Medical Practice Study I」。
1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。
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我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。
麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。
而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。
不過,這裡有個關鍵細節。
在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。
從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思
融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。
我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。