安德烈亞斯.維薩留斯(Andreas van Wesel)。圖/By Attributed to Jan van Calcar (circa 1499–1546/1550) – Unknown, Public Domain, wikimedia commons.
維薩留斯出生於布魯塞爾,接受人文主義醫學教育,可以說是承繼蓋倫思想的弟子。他在巴黎學會解剖學原則後,首先去魯汶,隨後就前往帕多瓦,儘管是一名內科醫師,卻被派去擔任外科手術和解剖學講師。自 1530 年代末,維薩留斯先後出版了一些給醫學生參考的圖解和教科書,包括圖繪解剖結構、對蓋倫和艾爾.拉齊著作的評論,以及對放血理論與方法的討論。不過一直要到 1543 年,他出版《人體的構造》(De humani corporis fabrica),通常簡稱為《構造論》,才真正奠定了維薩留斯在現代醫學解剖中的領導地位。
《構造論》一共有七冊,側重不同的身體系統,並附有可能是由畫家揚.凡.喀爾卡爾(Jan van Kalcar,c., 1499—1545 年)所繪的精美圖畫。這套書展現出骨骼、肌肉和循環系統的結構,還有神經的分布、器官在腹腔和胸腔的排列與結構,以及顱骨和大腦的構形。《構造論》出版時還搭配有總結式的簡易讀本(Epitome),便利學生研讀。插圖採用當時藝術家約定成俗的畫法,要表現身體各部位保持在動態或某種姿勢下的狀態,背景是理想化的鄉村景色,這一點更加彰顯出解剖學家的高超技術,同時也能提升解剖的大眾接受度,將其廣泛滲透到文化中。
維薩留斯的《人體的構造》(De humani corporis fabrica, 1543 年)。(倫敦,惠康圖書館)圖/《醫學,為什麼是現在這個樣子?》
在 1543 年之後,解剖學成為自成一格的重要研究領域。過去從事解剖屍體常為人鄙夷,有時還會牽涉到非法買賣屍體的醜聞,但最終,在整個歐洲,這成為良好醫學教育的基礎。《構造論》的卷首,以及荷蘭畫家林布蘭(Rembrandt van Rijn, 1606—69 年)在 1632 年所繪的《尼古拉斯‧吉爾普博士的解剖課》(The Anatomy Lesson of Dr Nicolaes Tulp),見證了文藝復興時期和近代早期對解剖學的熱情,當時在帕多瓦、波隆納、萊頓、烏普薩拉和其他地方的大學,都有醫學生、外科醫師和醫師在新建的解剖劇院中齊聚一堂,觀察人體解剖的過程。
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。