Loading [MathJax]/jax/input/TeX/config.js

0

1
0

文字

分享

0
1
0

一探歷代生化武器的威力──西元前到19世紀

careonline_96
・2020/03/18 ・2234字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

聽到生化武器,你可能想到都是經典電影:《絕地任務》對準舊金山的 VX 毒氣火箭彈;《科洛弗 10 號地窖》裡說外頭世界因被生化武器影響而很不安全;或是聯想到各式各樣因變種病毒出現喪屍,接近世界毀滅的情節。其實,生化武器聽起來不僅致命又難以預防,還比我們想像中的還常見,常被認為是人類「一定會遇到,只是不確定何時何地」的災禍。

生化武器可以是生物或化學武器,也就是像微生物、化學物質或毒素,都屬於生化武器的範疇。例如使用不同的細菌,可以引發炭疽熱或鼠疫;若想利用病毒造成疫情,可能選擇天花、伊波拉等致命感染。

使用生化武器是人類本性?

像伊波拉病毒這樣的名詞,是 20 世紀以後才出現的,那麼人類早期懂得還不夠多時,就沒有生化攻擊嗎?錯。養小孩的家長都知道,小朋友聽到有關大便、尿尿等的話就會很開心,甚至也會說「我用一百個大便攻擊你喔!」←如果真的這麼做就算是生化武器攻擊。

翻開故事書,那些在教導誠實、守承諾等美德小故事裡,可能會提到某個貪心的老婆婆,誤以為箱子裡裝的是禮物,而特別選一個最大的箱子,打開後卻發現裡面裝滿了毒蛇。嗯,這就是老婆婆被生化攻擊了!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

所以即使古時候人類雖然還不知道細菌或病毒的存在,也不懂化學元素週期表,但他們仍知道有些髒東西會傳播。所以呢,散佈汙染的水源與食物就是最原始的生化武器。當然過去的資料科學程度低,歷史學家很難分辨到底這些事件是否為精心策畫的一場攻擊,抑或只是無心插柳的成功報復。

只要提到古時候 XXX 事件算是生物攻擊,都會混入些國籍、種族的情感,讓史學家們持相反意見:「這種族的人沒有這麼壞心的啦!」。不過我們還是可以來看看過去幾個可能的生化武器例子。

西元前:傳播髒東西

  • 西元前一千多年就有人會送給敵人生病的羊。
  • 荷馬史詩中,提到用毒藥煨過箭,增加敵人致死率。
  • 希臘城邦會用植物黑藜蘆於敵國的水源下毒。
  • 賽西亞的弓箭手要發射前,會先把箭頭浸到動物糞便、毒蛇血、人血、屍體的混合物內,再射出去,因為他們知道,這樣可是會讓敵人傷口潰爛,再也好不了。
  • 漢尼拔於海戰時把毒蛇罐丟到對手船上,因而贏了戰役。
  • 荊軻刺秦王時,其匕首滲著暗藍光,應該是使用上毒藥,是能讓人一刀斃命的。

以上的記載都發生於西元前,看來當時的人類就很懂得使用生化武器了。不過我們也可以注意到,這時的生化武器規模不大,大約都是單一事件,多數武器還不具傳染眾人的能力。

中世紀:黑死病

到中世紀最有名的生物戰則是由蒙古人發起的。當時位於克里米亞半島的古城「卡法」非常繁榮,幾乎壟斷黑海的貿易市場。西元 1346 到 1347 年之間,蒙古人圍攻卡法城,把鼠疫病人的屍體用投石機投入卡法城,城裡的人慌張逃離,逃離的商人可能就因此把鼠疫帶到義大利,並從而引發歐洲黑死病的蔓延。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

雖然黑死病是否單就是這事件而來的還有爭論。但黑死病隨著有史以來行動力最高的蒙古軍團快速傳播,歐洲人口死亡了三分之一,大幅撼動人口結構與羅馬天主教的統治地位。或許大家到威尼斯旅遊時,會看到一個長長鳥嘴樣的面具,這就是當時瘟疫醫師為了診治黑死病病患,又要避免接觸患者的體液飛沫,而設計出來的防護物,算是很早期的特殊款式口罩呢。

別以為是不文明、未開化的人類才想提倡生化武器。文藝復興時期的全才達文西不僅藝術造詣高,還幫忙了不少軍事防禦計畫,達文西就曾提議「釋放含砷的煙霧」來包圍敵人。

被天花擊潰的美洲大陸

另外一個例子是哥倫布發現美洲新大陸後,美洲原住民就被歐洲人帶來的各種傳染病打的七葷八素,尤其天花造成的災害更是一發不可收拾,絕對算是殖民時代最強大的生化武器。

雖說剛開始由歐洲人帶去美洲的天花疫情很可能是無心插柳,純屬意外;但到了 18 世紀,英國海軍已經會故意拿天花患者的毯子送給美洲原住民,並在日記上寫著:「我希望這會達成我期待的效果。」(我們不清楚後來這批毯子是否發揮功效?船長有沒有達成目的?因為天花比較容易藉由空氣傳播,體液雖也有傳播力,但病毒無法於空氣中長期存活,要很近期受汙染的毯子才有傳播力。)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

微生物學與化學的進展

那人類什麼時候才知道所謂的髒東西,是包含了細菌與病毒呢?十九世紀的法國科學家巴斯德證明,所謂的髒東西不是自然發生,不是突然間從灰塵中蹦出來的,而是有細菌這樣小小的,小到我們看不見的「微生物」,而導致人類生病的。之後的科學家逐漸辨識出愈來愈多的細菌種類,了解不同的細菌會帶來不同的疾病。從 20 世紀開始,隨著科學界對微生物更加了解,小說家就不斷開始幻想生物戰爭的可能性,並將其寫成文章呢。

同樣地,化學這門科目到了 19 世紀才有長足發展,可以大量製造且純化化學製劑,科學家也更能掌握各種物質的毒性。生化武器再也不只是想像,而被推上前線,幫助統治者獲得勝利。

下一篇,我們再來說說20世紀的生化武器!

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
careonline_96
588 篇文章 ・ 279 位粉絲
台灣最大醫療入口網站

0

0
0

文字

分享

0
0
0
從PD-L1到CD47:癌症免疫療法進入3.5代時代
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/25 ・4544字 ・閱讀時間約 9 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

如果把癌細胞比喻成身體裡的頭號通緝犯,那誰來負責逮捕?

許多人第一時間想到的,可能是化療、放療這些外來的「賞金獵人」。但其實,我們體內早就駐紮著一支最強的警察部隊「免疫系統」。

既然「免疫系統」的警力這麼堅強,為什麼癌症還是屢屢得逞?關鍵就在於:癌細胞是偽裝高手。有的會偽造「良民證」,騙過免疫系統的菁英部隊;更厲害的,甚至能直接掛上「免查通行證」,讓負責巡邏的免疫細胞直接視而不見,大搖大擺地溜過。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

過去,免疫檢查點抑制劑的問世,為癌症治療帶來突破性的進展,成功撕下癌細胞的偽裝,也讓不少患者重燃希望。不過,目前在某些癌症中,反應率仍只有兩到三成,顯示這條路還有優化的空間。

今天,我們要來聊的,就是科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?

科學家如何另闢蹊徑,找出那些連「通緝令」都發不出去的癌細胞。這個全新的免疫策略,會是破解癌症偽裝的新關鍵嗎?/ 圖片來源:shutterstock

免疫療法登場:從殺敵一千到精準出擊

在回答問題之前,我們先從人類對抗癌症的「治療演變」說起。

最早的「傳統化療」,就像威力強大的「七傷拳」,殺傷力高,但不分敵我,往往是殺敵一千、自損八百,副作用極大。接著出現的「標靶藥物」,則像能精準出招的「一陽指」,能直接點中癌細胞的「穴位」,大幅減少對健康細胞的傷害,副作用也小多了。但麻煩的是,癌細胞很會突變,用藥一段時間就容易產生抗藥性,這套點穴功夫也就漸漸失靈。

直到這個世紀,人類才終於領悟到:最強的武功,是驅動體內的「原力」,也就是「重新喚醒免疫系統」來對付癌症。這場關鍵轉折,也開啟了「癌症免疫療法」的新時代。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

你可能不知道,就算在健康狀態下,平均每天還是會產生數千個癌細胞。而我們之所以安然無恙,全靠體內那套日夜巡邏的「免疫監測 (immunosurveillance)」機制,看到癌細胞就立刻清除。但,癌細胞之所以難纏,就在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

免疫系統中,有一批受過嚴格訓練的菁英,叫做「T細胞」,他們是執行最終擊殺任務的霹靂小組。狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,這個偽裝的學名,「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, PD-L1) 」,縮寫PD-L1。

當T細胞來盤查時,T細胞身上帶有一個具備煞車功能的「讀卡機」,叫做「程序性細胞死亡蛋白受體-1 (programmed cell death protein 1, PD-1) 」,簡稱 PD-1。當癌細胞的 PD-L1 跟 T細胞的 PD-1 對上時,就等於是在說:「嘿,自己人啦!別查我」,也就是腫瘤癌細胞會表現很多可抑制免疫 T 細胞活性的分子,這些分子能通過免疫 T 細胞的檢查哨,等於是通知免疫系統無需攻擊的訊號,因此 T 細胞就真的會被唬住,轉身離開且放棄攻擊。

這種免疫系統控制的樞紐機制就稱為「免疫檢查點 (immune checkpoints)」。而我們熟知的「免疫檢查點抑制劑」,作用就像是把那張「偽良民證」直接撕掉的藥物。良民證一失效,T細胞就能識破騙局、發現這是大壞蛋,重新發動攻擊!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
狡猾的癌細胞為了躲過追殺,會在自己身上掛出一張「偽良民證」,也就是「程序性細胞死亡蛋白配體-1 (programmed death-ligand 1, 縮寫PD-L1) 」/ 圖片來源:shutterstock

目前免疫療法已成為晚期癌症患者心目中最後一根救命稻草,理由是他們的體能可能無法負荷化療帶來的副作用;標靶藥物雖然有效,不過在用藥一段期間後,終究會出現抗藥性;而「免疫檢查點抑制劑」卻有機會讓癌症獲得長期的控制。

由於免疫檢查點抑制劑是借著免疫系統的刀來殺死腫瘤,所以有著毒性較低並且治療耐受性較佳的優勢。對免疫檢查點抑制劑有治療反應的患者,也能獲得比起化療更長的存活期,以及較好的生活品質。

不過,儘管免疫檢查點抑制劑改寫了治癌戰局,這些年下來,卻仍有些問題。

CD47來救?揭開癌細胞的「免死金牌」機制

「免疫檢查點抑制劑」雖然帶來治療突破,但還是有不少挑戰。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

首先,是藥費昂貴。 雖然在台灣,健保於 2019 年後已有條件給付,但對多數人仍是沉重負擔。 第二,也是最關鍵的,單獨使用時,它的治療反應率並不高。在許多情況下,大約只有 2成到3成的患者有效。

換句話說,仍有七到八成的患者可能看不到預期的效果,而且治療反應又比較慢,必須等 2 至 3 個月才能看出端倪。對患者來說,這種「沒把握、又得等」的療程,心理壓力自然不小。

為什麼會這樣?很簡單,因為這個方法的前提是,癌細胞得用「偽良民證」這一招才有效。但如果癌細胞根本不屑玩這一套呢?

想像一下,整套免疫系統抓壞人的流程,其實是這樣運作的:當癌細胞自然死亡,或被初步攻擊後,會留下些許「屍塊渣渣」——也就是抗原。這時,體內負責巡邏兼清理的「巨噬細胞」就會出動,把這些渣渣撿起來、分析特徵。比方說,它發現犯人都戴著一頂「大草帽」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接著,巨噬細胞會把這個特徵,發布成「通緝令」,交給其他免疫細胞,並進一步訓練剛剛提到的菁英霹靂小組─T細胞。T細胞學會辨認「大草帽」,就能出發去精準獵殺所有戴著草帽的癌細胞。

當癌細胞死亡後,會留下「抗原」。體內的「巨噬細胞」會採集並分析這些特徵,並發布「通緝令」給其它免疫細胞,T細胞一旦學會辨識特徵,就能精準出擊,獵殺所有癌細胞。/ 圖片來源:shutterstock

而PD-1/PD-L1 的偽裝術,是發生在最後一步:T 細胞正準備動手時,癌細胞突然高喊:「我是好人啊!」,來騙過 T 細胞。

但問題若出在第一步呢?如果第一關,巡邏的警察「巨噬細胞」就完全沒有察覺這些屍塊有問題,根本沒發通緝令呢?

這正是更高竿的癌細胞採用的策略:它們在細胞表面大量表現一種叫做「 CD47 」的蛋白質。這個 CD47 分子,就像一張寫著「自己人,別吃我!」的免死金牌,它會跟巨噬細胞上的接收器─訊號調節蛋白α (Signal regulatory protein α,SIRPα) 結合。當巨噬細胞一看到這訊號,大腦就會自動判斷:「喔,這是正常細胞,跳過。」

結果會怎樣?巨噬細胞從頭到尾毫無動作,癌細胞就大搖大擺地走過警察面前,連罪犯「戴草帽」的通緝令都沒被發布,T 細胞自然也就毫無頭緒要出動!

這就是為什麼只阻斷 PD-L1 的藥物反應率有限。因為在許多案例中,癌細胞連進到「被追殺」的階段都沒有!

為了解決這個問題,科學家把目標轉向了這面「免死金牌」,開始開發能阻斷 CD47 的生物藥。但開發 CD47 藥物的這條路,可說是一波三折。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

不只精準殺敵,更不能誤傷友軍

研發抗癌新藥,就像打造一把神兵利器,太強、太弱都不行!

第一代 CD47 藥物,就是威力太強的例子。第一代藥物是強效的「單株抗體」,你可以想像是超強力膠帶,直接把癌細胞表面的「免死金牌」CD47 封死。同時,這個膠帶尾端還有一段蛋白質IgG-Fc,這段蛋白質可以和免疫細胞上的Fc受體結合。就像插上一面「快來吃我」的小旗子,吸引巨噬細胞前來吞噬。

問題來了!CD47 不只存在於癌細胞,全身上下的正常細胞,尤其是紅血球,也有 CD47 作為自我保護的訊號。結果,第一代藥物這種「見 CD47 就封」的策略,完全不分敵我,導致巨噬細胞連紅血球也一起攻擊,造成嚴重的貧血問題。

這問題影響可不小,導致一些備受矚目的藥物,例如美國製藥公司吉立亞醫藥(Gilead)的明星藥物 magrolimab,在2024年2月宣布停止開發。它原本是預期用來治療急性骨髓性白血病(AML)的單株抗體藥物。

太猛不行,那第二代藥物就改弱一點。科學家不再用強效抗體,而是改用「融合蛋白」,也就是巨噬細胞身上接收器 SIRPα 的一部分。它一樣會去佔住 CD47 的位置,但結合力比較弱,特別是跟紅血球的 CD47 結合力,只有 1% 左右,安全性明顯提升。

像是輝瑞在 2021 年就砸下 22.6 億美元,收購生技公司 Trillium Therapeutics 來開發這類藥物。Trillium 使用的是名為 TTI-621 和 TTI-622 的兩種融合蛋白,可以阻斷 CD47 的反應位置。但在輝瑞2025年4月29號公布最新的研發進度報告上,TTI-621 已經悄悄消失。已經進到二期研究的TTI-622,則是在6月29號,研究狀態被改為「已終止」。原因是「無法招募到計畫數量的受試者」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但第二代也有個弱點:為了安全,它對癌細胞 CD47 的結合力,也跟著變弱了,導致藥效不如預期。

於是,第三代藥物的目標誕生了:能不能打造一個只對癌細胞有超強結合力,但對紅血球幾乎沒反應的「完美武器」?

為了找出這種神兵利器,科學家們搬出了超炫的篩選工具:噬菌體(Phage),一種專門感染細菌的病毒。別緊張,不是要把病毒打進體內!而是把它當成一個龐大的「鑰匙資料庫」。

科學家可以透過基因改造,再加上AI的協助,就可以快速製造出數億、數十億種表面蛋白質結構都略有不同的噬菌體模型。然後,就開始配對流程:

  1. 先把這些長像各異的「鑰匙」全部拿去試開「紅血球」這把鎖,能打開的通通淘汰!
  2. 剩下的再去試開「癌細胞」的鎖,從中挑出結合最強、最精準的那一把「神鑰」!

接著,就是把這把「神鑰」的結構複製下來,大量生產。可能會從噬菌體上切下來,或是定序入選噬菌體的基因,找出最佳序列。再將這段序列,放入其他表達載體中,例如細菌或是哺乳動物細胞中來生產蛋白質。最後再接上一段能號召免疫系統來攻擊的「標籤蛋白 IgG-Fc」,就大功告成了!

目前這領域的領頭羊之一,是美國的 ALX Oncology,他們的產品 Evorpacept 已完成二期臨床試驗。但他們的標籤蛋白使用的是 IgG1,對巨噬細胞的吸引力較弱,需要搭配其他藥物聯合使用。

而另一個值得關注的,是總部在台北的漢康生技。他們利用噬菌體平台,從上億個可能性中,篩選出了理想的融合蛋白 HCB101。同時,他們選擇的標籤蛋白 IgG4,是巨噬細胞比較「感興趣」的類型,理論上能更有效地觸發吞噬作用。在臨床一期試驗中,就展現了單獨用藥也能讓腫瘤顯著縮小的效果以及高劑量對腫瘤產生腫瘤顯著部分縮小效果。因為它結合了前幾代藥物的優點,有人稱之為「第 3.5 代」藥物。

除此之外,還有漢康生技的FBDB平台技術,這項技術可以將多個融合蛋白「串」在一起。例如,把能攻擊 CD47、PD-L1、甚至能調整腫瘤微環境、活化巨噬細胞與T細胞的融合蛋白接在一起。讓這些武器達成 1+1+1 遠大於 3 的超倍攻擊效果,多管齊下攻擊腫瘤細胞。

結語

從撕掉「偽良民證」的 PD-L1 抑制劑,到破解「免死金牌」的 CD47 藥物,再到利用 AI 和噬菌體平台,設計出越來越精準的千里追魂香。 

對我們來說,最棒的好消息,莫過於這些免疫療法,從沒有停下改進的腳步。科學家們正一步步克服反應率不足、副作用等等的缺點。這些努力,都為癌症的「長期控制」甚至「治癒」,帶來了更多的希望。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
228 篇文章 ・ 316 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

3
0

文字

分享

0
3
0
氰化物的黑暗面:從間諜小說到戰爭罪行的恐怖故事——《毒藥的滋味》
PanSci_96
・2024/09/08 ・3314字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最出名的毒藥

氰化物(Cyanide)是最惡名昭彰的毒藥之一,以其殺人於瞬間的特色享譽各大間諜小說和謀殺謎團。推理女王克莉絲蒂非常清楚氰化物的效果,用這種毒藥殺死了十八個角色,甚至還將她七十五部小說的其中之一直接命名為《閃閃發光的氰化物》(Sparkling Cyanide,台版譯名為《魂縈舊恨》)。偵探小說家瑞蒙.錢德勒(Raymond Chandler)在他最著名的《大眠》(The Big Sleep)一書中用加了氰化物的威士忌賜死一名線人。

內佛.舒特(Nevil Shute)的小說《世界就是這樣結束的》(On the Beach)描述毀滅性的核戰後的澳洲生活,而在故事中,澳洲政府分發了氰化物膠囊給民眾,讓他們可以快速輕鬆地自殺,不需面對逼近澳洲的放射性落塵雲帶來的緩慢、痛苦的死亡。

同樣的,間諜小說中的秘密情報員經常也會拿到氰化物讓他們在被抓時使用。甚至連伊恩.弗萊明(Ian Fleming)筆下的○○七情報員龐德以及其他情報員也都有氰化物膠囊;不過不出所料,龐德會把它扔掉。

在現實生活中使用氰化物進行謀殺或自殺的案件同樣令人著迷和驚駭。氰化物是史上一些最惡劣的犯罪行為中使用的兇器。第二次世界大戰期間,氰化氫製作的毒氣是所謂的「最終解決方案」的一部分,在奧斯威辛(Auschwitz-Birkenau)和馬伊達內克(Majdanek)的死亡集中營毒殺了數千名囚犯。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

當德國戰敗的跡象越來越明顯時,含有氰化鉀的玻璃膠囊是納粹高層首選的自殺方法,包括可怕的納粹黨衛軍(Schutzstaffel,SS)領袖海因里希.希姆萊(Heinrich Himmler)和德國空軍最高將領赫爾曼.戈林(Hermann Göring)都人手一顆。在目睹妻子伊娃.布勞恩(Eva Braun)用氰化物自殺後,希特勒也吞下氰化物並開槍自殺,終結了他第三帝國的夢想。

較近期的例子出現在一九七○年代初的舊金山。魅力十足的邪教領袖吉姆.瓊斯 (Jim Jones)吸收了大量追隨者,在加州的紅木谷(Redwood Valley)建立聖殿,開始宣揚自己是甘地、耶穌、佛陀和列寧轉世。

氰化物以其迅速致命的特性在文學中廣為人知,克莉絲蒂和錢德勒都曾使用它。圖/envato

到了一九七○年代中期,瓊斯已經說服了數百人,其中許多人還攜家帶眷,一起和他搬到南美洲蓋亞那當地與他同名的瓊斯鎮,加入「人民聖殿」(People’s Temple)這個新烏托邦。一九七八年,關於瓊斯鎮聖殿侵犯人權和採取嚴刑峻罰的憂心言論開始浮上檯面。同年十一月,國會議員里歐.萊恩(Leo Ryan)與其他美國官員和記者一起前往蓋亞那調查這些指控。

瓊斯起初對前來這座聚落的代表團表達歡迎之意,還在瓊斯鎮的中央涼亭為他們舉辦歡迎會,但接著萊恩突然遭到一名持刀的聖殿士兵襲擊,身上多處受傷。負傷的他依舊成功與代表團其他成員一起逃到瓊斯鎮附近的一座小機場,眾人分別登上兩架飛機。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而,他們才登機幾秒,槍手便迅速趕到,殺死了萊恩和其他四人。當天稍晚,瓊斯召集了瓊斯鎮的九百一十三位居民,其中包括三○四名兒童,命令他們進行他所謂的「革命行動」。所有人都拿到了一杯加了氰化物的葡萄口味酷愛(Kool-Aid,沖泡式飲料粉末),父母把飲料拿給孩子們喝,護理師用注射器將致命的混合物滴入嬰兒的嘴裡。最後共有九○九人死亡,其中三分之一是兒童。時至今日,「喝酷愛」這句話依然常在美國被用來形容「個人或團體對某種思想或個人表現出絕對服從或忠誠」。

飲食中的氰化物

儘管氰化物有明顯的致命特性,但含有氰化物的食物種類多得驚人,包括杏仁、皇帝豆、大豆、菠菜和竹筍。桃子、櫻桃、蘋果和苦杏仁等李屬植物(Prunus)的種子或果核都含有氰化物。食用少量氰化物不會對健康造成風險;事實上,我們大多數人都偶爾會吞下蘋果種子,但沒有任何不良影響。這是因為人體有一種處理飲食中少量氰化物的機制。人體內幾乎每個細胞都含有羅丹酶(Rhodanese)這種酵素,能將氰化物轉化為硫氰酸鹽來迅速解毒。

硫氰酸鹽是一種無害的化學物質,可以安全地被腎臟過濾並釋放到尿液中。人體每二十四小時可以處理約一克的氰化物。只有當身體無法負荷突然間湧入的大量氰化物時——特別是以殺人為目的——才會出現問題。

大多數兇手會用結晶的氫化鈉或氰化鉀下毒。雖然兩者都很易溶於液體,但氰化鉀的溶解度是氰化鈉的十倍。即便如此,只要在一杯咖啡或一杯葡萄酒中少量溶解兩者之一都足以致命;所需的份量極少,就代表它不會產生讓受害者有所警覺的氣味或味道。結晶氰化物進入人體後會與胃酸接觸,氰化鈉或氰化鉀會轉變成氫氰酸,造成嚴重的化學灼傷。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

當受害者胃部出現腐蝕性灼傷,但食道沒有灼傷,就代表受害者並非喝下任何腐蝕性物質,死因是在胃中產生的——這是氰化物中毒的關鍵指標。固體或溶解的氰化物晶體遇到胃酸後也會形成氣體氰化氫,接著被吸收進入血液,輸送到全身。本質上而言,受害者最終是同時被固體、液體和氣體氰化物殺死的。

結晶氰化物與胃酸接觸後,氰化鈉或氰化鉀會轉變成氫氰酸,造成受害者胃部出現化學灼傷。圖/envato

氰化物的致死原理

無論遭謀殺的受害者是吸入氰化物氣體還是吞下溶解在飲料中的氰化鈉或氰化鉀,氰化物的致死方式都完全相同。一旦進入體內,氰化物就會黏附在紅血球中的血紅素(hemoglobin)上,跟著血液迅速散播到全身。然而氰化物與血紅素的結合度很差,引起破壞的方式也不是透過影響血液,而是脫離血紅素進入人體細胞,破壞細胞製造生存所需能量的能力。

粒線體(mitochondria)位於我們每個細胞的深處,具有小型的棒狀結構,是身體裡的迷你發電廠,會產生化學能量三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP),這是維持人類活著的能量。每個細胞通常有一百到兩百個粒線體,具體數量取決於細胞需要多少能量。舉例來說,肝臟細胞需要相當大量的能量,因此每個肝臟細胞會有超過兩千個粒線體;而紅血球大致上只是裝著血紅素的袋子,能量需求非常低,所以沒有任何粒線體。然而儘管 ATP 是為身體各方面的功能提供能量的重要角色,但身體能夠儲存起來的 ATP 相當有限。

本質上而言,粒線體執行的功能與樹木的葉子恰恰相反。植物的葉子會利用陽光中的能量,將水和二氧化碳結合在一起來產生葡萄糖;動物細胞中的粒線體則會與我們吸入的氧氣作用,分解食物中的葡萄糖,產生二氧化碳和水並釋放 ATP 形式的能量。基本上,人類和所有動物都是透過這種迂迴的方式利用來自太陽的能量。3

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

埋在粒線體膜內襯當中的是一連串的蛋白質,它們構成所謂的電子傳遞鏈(electron transport chain)。我們呼吸的氧氣正是在這裡被確實用於製造 ATP。傳遞鏈中有一個蛋白質成分稱為「細胞色素 C」(cytochrome C),鐵原子靜靜位於細胞色素 C 的核心,是它發揮功能的關鍵。

氰化物的致死性在於它能夠與細胞色素 C 中心的鐵原子緊密結合,使整個蛋白質死亡。一旦失去活性,細胞色素 C 就不能在傳遞鏈的最後一步利用氧氣,導致 ATP 的整個生產過程中斷。

因為細胞運作強烈依賴 ATP 的持續供應,所以人體一旦發生氰化物中毒,中樞神經系統和心臟的細胞都會立即受到影響。當中樞神經系統關閉,受害者會開始感到頭痛和噁心,然後失去知覺,慢慢進入深度昏迷;接著大腦會進一步失去 ATP 能量供應,直到最終耗盡所有 ATP,不可避免地造成腦死;隨著心臟中的 ATP 逐漸減少,心跳會減慢並變得不穩定,脈搏也會微弱到無法察覺,最終使心臟完全停止跳動。

儘管名字聽起來很相似,但發紺(cyanosis,也稱「紫紺」)症狀與氰化物中毒無關。發紺指的是與減氧血相關的藍色,也是靜脈血液呈藍色的原因。相反的,由於與氰化物結合的細胞色素 C 不能再使用氧氣,血液中的血紅素反而會一直保持充氧狀態,4 因此氰化物中毒的症狀之一就是皮膚因為鮮紅色的充氧血而顯得紅潤。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

——本文摘自《毒藥的滋味:11種致命分子與使用它們的凶手》,2024 年 7 月,方舟文化,未經同意請勿轉載。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

PanSci_96
1262 篇文章 ・ 2443 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

2
1

文字

分享

0
2
1
糖的致命誘惑:一場看似平凡的泡澡竟成了陷阱——《毒藥的滋味》
PanSci_96
・2024/09/05 ・2800字 ・閱讀時間約 5 分鐘

泡澡的巴洛太太

一九五七年五月四日星期六淩晨,約翰.奈勒(John Naylor)警長接獲報案,前往英國布拉德福(Bradford)索恩伯里(Thornbury)的半獨立式住宅新月樓(Crescent)。奈勒進屋時聽到一陣微弱的抽泣聲,看見一位焦躁的丈夫悲慟地緊緊握住一名女性的照片。一名警員帶領奈勒前往樓上的洗手間,照片中的那名女性此時赤身裸體地癱倒在浴缸裡。鄰居緊張但沉默地站在哭泣的丈夫身邊,空氣中瀰漫著不安,大家都相信他是真的悲痛欲絕——但奈勒倒沒有那麼肯定。

所有認識伊莉莎白.「貝蒂」.巴洛(Elizabeth “Betty” Barlow)的人都認為,她與她忠誠的丈夫肯尼斯(Kenneth)的婚姻似乎非常美滿。據鄰居表示,他們相當幸福,從不吵架。比肯尼斯小九歲的伊莉莎白其實是巴洛的第二任妻子,在他的第一任妻子去世後,兩人於一九五六年結婚。伊莉莎白嫁給肯尼斯後,也成為巴洛家的小兒子伊恩(Ian)的繼母。肯尼斯和伊莉莎白都曾在約克郡布拉德福鎮周邊的多家醫院工作,伊莉莎白擔任助理護理師,肯尼斯則是國家註冊護理師,這對夫婦可能也是這樣認識的。

957年,英國警長奈勒在布拉德福的一起疑似謀殺案中,直覺丈夫嫌疑重大。圖/envato

婚禮結束後,肯尼斯繼續在布拉德福皇家醫院擔任護理師,但伊莉莎白則離開了護理行業,在當地一家洗衣店找到一份熨燙的工作。這項工作相當單調,周圍總是環繞著蒸汽雲霧,使她的衣服潮濕又不舒服;但薪水倒是挺合理的,對於他們家庭的財務狀況頗有幫助。伊莉莎白每星期五只上半天班,而一九五七年五月三日的這個星期五也不例外。

中午快到了,伊莉莎白一邊急忙收拾東西準備下班,一邊向朋友說,她很期待有一點自己的時間,她可以好好洗個頭。在從洗衣店走回索恩伯里新月樓的家的這段短短的路程中,伊莉莎白先在當地的炸魚薯條店為家人買了午餐。十二點三十分,她將熱騰騰的炸魚薯條從被醋浸透了的報紙中拿出裝盤,配著麵包、奶油還有一杯茶一起吞下肚子。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

看似平凡的泡澡竟成了致命陷阱

午飯後,伊莉莎白忙著做家事,清洗家人的衣服,而肯尼斯則在星期五的下午把車從附屬車庫裡開出來,打算徹底洗刷一番,好好打理他的這輛心頭好。伊莉莎白在下午四點鐘左右前去拜訪住在隔壁的史金納太太,她後來作證說伊莉莎白看起來很開朗,「充滿活力」。史金納太太回想:「事實上,她還給我看了一套她〔買的〕黑色內衣,並拿它來開玩笑。」

那天晚上,一家人轉移陣地到客廳放鬆。伊莉莎白在沙發上躺了一下,但逐漸變得坐立難安,最後跟家人說她要躺一會兒。晚上六點三十分,她一邊上樓,一邊要肯尼斯一個小時後來叫她,因為她想和他一起看一個電視節目。

然而,伊莉莎白其實再也不會看電視了。五十分鐘後,肯尼斯上樓,打算告訴妻子節目即將開始,但伊莉莎白已經換了睡衣躺上床,告訴丈夫她感覺「太舒服了,完全不想動」。肯尼斯獨自一人回到客廳看了半個小時的電視,然後倒了一杯水上樓給妻子,看看她情況如何。

肯尼斯發現伊莉莎白還躺在臥室的床上,並且感到非常疲憊。他後來作證表示,他的妻子告訴他,她「太累了,沒辦法和繼子說晚安」。距離肯尼斯晚上休息的時間還有點早,他也想給妻子一些獨自休息的時間,所以他回到樓下看完電視。接近九點三十分時,肯尼斯聽到伊莉莎白在他們的臥室裡叫他。他上樓走進臥室,發現妻子在床上吐了。他覺得有點不太妙。夫妻倆換了床單,肯尼斯把弄髒的床單拿到樓下廚房的水槽裡。此時伊莉莎白不只抱怨自己很累,她現在還「覺得太熱了」,於是決定躺在新換好的床單上。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
肯尼斯回到臥室時,發現伊莉莎白疲憊不堪。圖/envato

肯尼斯換好睡衣後上床,開始看書。到了十點,伊莉莎白仍然覺得不舒服,而且全身大汗淋漓。她脫掉衣服,告訴丈夫她要去泡澡讓自己冷卻一下。在睡著之前,肯尼斯聽到了洗澡水流淌的聲音。

無法解釋的瞳孔擴張:巴洛太太的最後時刻

突然間,肯尼斯沒來由地驚醒。他瞥了一眼床頭櫃上的鬧鐘,發現已經是晚上十一點二十分了,而且他還驚訝地發現妻子還在泡澡,沒有回到床上。他焦急地呼喚伊莉莎白,問她:「你還好嗎?還要泡多久?」他沒有聽到任何回答。肯尼斯擔心她在已經變得冰涼的洗澡水中睡著了,於是下床走進浴室,結果驚恐地發現伊莉莎白已經沉入水中,一動也不動。

恐慌的肯尼斯肯定妻子溺水了,迅速拔掉浴缸裡的水塞,放掉泡澡水。等到水都流完,肯尼斯便拚命想把妻子從浴缸裡拉出來,好讓她躺在堅硬的浴室地板上。但不管他怎麼做,就是無法把她抬出來。幸運的是,身為一名訓練有素的護理師,肯尼斯知道自己必須為還在浴缸裡的妻子進行人工呼吸。他試圖將空氣吹入伊莉莎白死氣沉沉的肺部,但一切徒勞無功,他需要幫忙。

肯尼斯自家的屋裡沒有電話,於是他穿著睡衣衝到隔壁,吵醒了鄰居斯史金納一家。巴洛焦急地懇求他們叫醫師,然後他回去再次嘗試讓妻子甦醒。奇怪的是,鄰居沒有立即叫救護車,而是決定親眼看看發生了什麼。他們走到隔壁,沿著小樓梯走到浴室,震驚地發現伊莉莎白赤裸的身體仍然躺在空蕩蕩的浴缸裡,而肯尼斯正在揉她的肩膀。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

史金納夫婦現在確信情況的嚴重性,於是打了電話給家庭醫師,拜託他儘快趕來。在他們等待醫師的時候,史金納太太瞥了一眼肯尼斯,他坐在扶手椅上,臉埋在手裡,輕輕地抽泣著。儘管醫師已經盡快趕到,但為時已晚,伊莉莎白被宣佈死亡。

死亡總是令人不安,但當死者生前是一位健康的年輕妻子和母親時,又更令人不安。說不出為什麼,醫師總覺得事情似乎不太對勁。伊莉莎白當然已經死了,屍體也開始出現僵硬的跡象,但他的直覺讓他確定自己應該連絡警方。沒多久,奈勒警長便趕到現場調查。

伊莉莎白在那天晚上決定泡澡的行動確實相當關鍵。如果她繼續躺在床上,那麼她令人遺憾的英年早逝非常有可能會被判定為自然死亡。乍看之下,伊莉莎白似乎是溺水身亡,但她的瞳孔放大程度相當誇張,遠超過醫師在溺水者身上會看到的程度。

但是究竟是什麼使得伊莉莎白的瞳孔放大呢?是什麼讓她熱到需要洗個冷水澡來降溫?是什麼讓一個充滿活力的年輕女性如此疲憊?值得注意的是,伊莉莎白之死的答案圍繞著一種非常簡單的東西,也是數百萬人每天會在咖啡和茶中加入的東西:糖。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

——本文摘自《毒藥的滋味:11種致命分子與使用它們的凶手》,2024 年 7 月,方舟文化,未經同意請勿轉載。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

討論功能關閉中。

PanSci_96
1262 篇文章 ・ 2443 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。