維生素C研究歷史，談臨床試驗（1）

MITOMMY 2019-10-07

展開全文

引子：一起醫(yī)學意外

1799年12月12日，在美國弗吉尼亞州，天公不作美，先降大雪，過后又轉成凍雨。就在這樣多變的惡劣天氣中，一位67歲的老人騎馬巡查了自己莊園地里的莊稼。在度過忙碌的一天后，他回家吃了晚餐。因為太累，他沒有換下自己被雨水淋濕的衣服就上床睡覺了。

次日一早，外面仍然飛著大雪，老人醒來后發(fā)覺嗓子非常疼痛。出于農場勤勞生活的習慣，他沒有太在意，又騎馬冒雪出外工作。晚上回家后仍然按時就寢。

然而，就在當夜凌晨3點左右，老人因為嚴重呼吸困難而突然醒來，幾乎完全不能說話和吞咽。老人迅速找來醫(yī)生，因為他的社會地位顯著，一下竟然來了三位。雖然這三位醫(yī)生對于老人所患的病是咽喉腫痛還是肺炎存在分歧，但是提出的標準治療方法卻有一致性：這就是當時主流醫(yī)學界推崇的放血療法。老人此前也用放血療法治療過在莊園工作的奴隸，他自己也是放血療法的粉絲。

于是在三位醫(yī)生的齊力協(xié)助下，病人接受了放血治療。時間在流逝，老人在流血。最后，當醫(yī)生認識到放血療法不能挽救老人時候，他身體里面的全部血液已經被放掉了一多半。此后，三位醫(yī)生仍然不能達成一致的搶救方案，老人在當日晚上10點左右去世，并留下最后遺言：“不怪你們”（’Tis well）。

這位老人就是喬治·華盛頓，是當時只有十歲的年輕的美國的國父和已經退休的第一位總統(tǒng)。

根據(jù)后人的公允評論，三位醫(yī)生的處理方式并沒有什么大問題，因為放血療法是當時醫(yī)學界的主流治療手段，而且從古代到十九世紀后期華盛頓逝世后近一百年中，一直是醫(yī)學界的常用療法。除了極少數(shù)幾種情況，現(xiàn)代醫(yī)學中早已幾乎全面放棄了放血療法，并且公認放血療法是對病人有害的做法。

華盛頓所遇到的悲劇，大概也就是當時西方醫(yī)學界水平的現(xiàn)狀。那個時候，人類對于自身的認識大致還處于朦朧狀態(tài)，還沒有麻醉劑、X光透視、抗生素和疫苗這些醫(yī)療工具，甚至連聽診器也要到華盛頓去世十七年后才由法國醫(yī)生雷內·雷奈克（René Laennec）在治療一位超級肥胖的女病人時才發(fā)明出來的。因此，當醫(yī)生遇到病人，“巧婦難為無米之炊”，也就只有放血療法這種基于未經科學檢驗的理論原始的粗暴手段可用。

如何找到有效治療疾病的手段？這是醫(yī)學發(fā)展進步的先決基礎。我們現(xiàn)在知道，要找到真正有效的藥物，需要在人體做隨機對照試驗（randomized controlled trial），才能真正確認其療效。這也是現(xiàn)代以美國為首的西方國家監(jiān)管審批藥物的科學方法準則，而現(xiàn)代意義上的所有臨床測試（clinical trial）都是隨機對照試驗。中國藥監(jiān)局也在近年來快速推動基本仿效借鑒于美國模式的醫(yī)藥審批程序和臨床測試監(jiān)管機制，從而在世界范圍內真正統(tǒng)一了新型醫(yī)藥驗證平臺的檢測標準。

根據(jù)維基百科的詞條定義，隨機對照試驗是“將研究對象隨機分組，對不同組實施不同的干預，在這種嚴格的條件下分析對照效果是否相同或者不同”的一種試驗方法。在研究對象數(shù)量足夠的情況下，這種方法可以減少甚至抵消已知和未知的混雜因素對各組的影響。隨機對照試驗是現(xiàn)代醫(yī)學、藥學、護理學研究的方法基石，對于它的認可是醫(yī)學接納科學的重要里程碑。

有趣的是，早在華盛頓去世52年以前的1747年，人類最早的臨床測試就已經由英國醫(yī)生詹姆斯·林德（James Lind）在尋找壞血病的治療方法時完成了。

壞血?。╯curvy）是一種維生素C缺乏時出現(xiàn)的疾病，現(xiàn)代并不罕見，但是在大航海時代卻是一種可以左右戰(zhàn)爭勝負的強大力量。從本期開始，我就以林德的隨機試驗開始，通過人類發(fā)現(xiàn)維生素C的過程，回顧一下相關的醫(yī)學和科學史，并介紹最新的維生素C相關研究。

一次歪打正著又正打歪著的先鋒實驗

背景

在正常人類社會生活中壞血病并不常見，僅僅在非常極端的情況下，比如在長途探險出現(xiàn)營養(yǎng)不良時，才會偶爾出現(xiàn)?？墒?，以達伽馬和哥倫布為代表的探險家們開始偉大的“大航海時代”后，壞血癥卻成為了一個非常棘手的問題，因為由于患上壞血病而死亡的船員不計其數(shù)。下面列舉幾個恐怖的實例：

在1500-1800年持續(xù)三百年的“大航海時代”（Age of Exploration），因壞血病而死亡的船員估計至少有兩百萬人以上，平均每年死亡6700多船員。
達伽馬在1499年的航行中，船隊一共有170人，116人死亡，大部分死于壞血病。
麥哲倫在1520年的航行中，船隊一共有230人，208人死亡，大部分也死于壞血病。
1740年,在由英國海軍上將喬治·安森（George Anson，英國海軍崛起的奠基者）領導的的環(huán)球航行中，1900名船員中有1400名在航行開始后10個月內死亡，大部分仍然死于壞血病。
整個18世紀中，英國海軍水手死于疾?。ㄖ饕菈难。┑娜藬?shù)超過了海戰(zhàn)傷亡人數(shù)。
英國海軍在七年戰(zhàn)爭（1756-1763）期間總共招募了18.5萬名水手，結果有13.4萬名死于疾病，壞血病是首要死因。

當然，在與死亡戰(zhàn)斗的真實體驗中，也有人通過幸運的自身經歷而意識到壞血病可以通過進食新鮮蔬菜和水果而痊愈：

1593年，英國海軍上將霍金斯爵士（Sir Richard Hawkins）主張飲用柑桔和檸檬果汁可以防治壞血病。
1614年，東印度公司的軍醫(yī)總監(jiān)伍德奧（John Woodall）發(fā)表的《醫(yī)生隨身手冊》中就教導隨船醫(yī)生，指出食用新鮮食物或者桔子、檸檬等水果可以治療壞血病。
1734年，屬于今天荷蘭的萊頓地區(qū)的醫(yī)生巴赫斯特羅姆在其出版的書里聲稱，壞血病的唯一病因是因為沒有吃新鮮蔬菜和水果造成的，因此可以通過服用新鮮果蔬治療壞血病。

然而，因為這些“正確”的主張缺乏機理性的解釋，并不足以說服醫(yī)學界的主流看法。而當時最有影響力的醫(yī)生認為壞血病只是一種消化道功能紊亂的癥狀。另外，當時的通訊條件也不允許那些逃脫壞血病的船員與其他同行廣泛交流，這都阻礙了這些先驗性的成功經驗在大范圍之內傳播。

有趣的是，從1405至1431年之間，中國航海家鄭和率領的中國艦隊在太平洋和印度洋中進行了七次長途航海，卻并沒有壞血病引起船員死亡的記載。后人推測原因有二：

1，鄭和的船隊始終沒有脫離大陸線和島嶼，及時通過陸上補給新鮮食物有效地克服了營養(yǎng)不良造成的壞血病風險；
2，中國人傳統(tǒng)飲食中常見的豆芽富含維生素C，每100克黃豆芽或者綠豆芽含有正常人每日維生素C攝取量的25%左右。也許鄭和的船員們正是通過傳統(tǒng)飲食習慣才幸運躲過了壞血病的厄運。

值得玩味的是，有人曾經總結過，不善烹調的英國海員的壞血病傷亡率高于愛胃好吃的法國和西班牙海員。在這方面，英國人不講究飲食質量的習慣可能扮演了不為人知的角色?？傊敃r的航海是高危的事業(yè)。特別是英國的海船，登上就可謂九死一生。

第一次臨床測試

正是在這樣的背景下，來自蘇格蘭的軍醫(yī)詹姆斯·林德在隨船遠航的途中因為情勢所逼，進行了人類有記載的第一起臨床測試，科學的真理之光開始在醫(yī)學地平線上閃耀。

林德醫(yī)生出身于一個蘇格蘭愛丁堡的商人家庭，接受過高中教育。并沒有上過大學的他在23歲時作為醫(yī)生助理進入英國皇家海軍，主要在地中海區(qū)域、西非海岸以及西印度群島地區(qū)服役。1747年，他成為皇家“薩利斯堡號”炮艦（HMS Salisbury）的隨船軍醫(yī)。這艘軍艦隸屬于海峽艦隊（Channel Fleet），當時正在位于法國和西班牙交界處大西洋側的比斯開灣（Bay of Biscay）巡航。

當軍艦在大海中航行兩個月以后，船員毫無意外地出現(xiàn)了壞血病，如何減少由此產生的非戰(zhàn)斗減員是隨船醫(yī)生的責任。于是林德醫(yī)生腦洞大開，做了一個前無古人的試驗。

他把12名出現(xiàn)壞血病癥狀的船員分為6個小組，每組2人。所有12個人都吃相同的食物，然后他給每組船員添加額外的食物：

分組	每天額外飲食
第一組	一夸脫（約1升）蘋果汁釀造的蘋果酒
第二組	25滴含硫藥水（vitriol，一種用硫酸、酒精和大麥湯混合，并加了其它香料的飲料，是當時主流醫(yī)學界推崇的治療壞血病的“仙藥”）
第三組	6勺醋
第四組	半品脫（大約0.5升）海水
第五組	兩個柑桔和一個檸檬
第六組	一坨辣糊糊加一份大麥湯

注：受到當時的主流看法的影響，林德認為壞血病的病因是消化能力受損，體液不均衡，損失太多氣體，而使用酸性發(fā)泡物質可能有治療效果。所以這項測試特別使用了兩種酸性物質處理。

嚴格地說，這個震古爍今的偉大試驗只進行了6天，原因是第五組的水果吃完了。即便是這樣，第五組的一位船員在吃完庫存水果后也已經可以重回工作崗位，而另一位船員則基本康復了，并被委任為其他傷病船員的護士。除此之外，只有給第一組的船員所提供的治療產生了一定效果（可能源于蘋果酒之中所含的，來自于蘋果殘留的有效成分），而其它四組的處理均沒有產生療效。

雖然實驗足夠簡單，但是林德醫(yī)生的這項測試幾乎符合現(xiàn)代醫(yī)學臨床測試的所有要求，盡管并非都出于他的意愿：

1，這是對照試驗。林德醫(yī)生選取了有相同病癥的一群人，然后進行分組。每組均服用相同的飲食，并給予不同的額外處理。在試驗結束時，通過比較不同組出現(xiàn)的療效，從而得出符合科學邏輯的有效結論。
2，這是事實上的“隨機試驗”。在分組的時候，林德醫(yī)生是否特意將癥狀輕重程度不同的病人分在不同的組？這個問題的答案如今已不得而知。但是，今天可以確定的是：在這次試驗之前，林德醫(yī)生并沒有料到水果可醫(yī)治壞血病，而他所屬意的療法實際上是酸性藥劑，這也是為何在6個分組之中的兩組，他專門測試了酸性物質的療效：在這次試驗之后，林德醫(yī)生也沒有對這個試驗做出正確的解讀，他依然遵從主流醫(yī)學界的意見，認為是繁重勞動、多食咸肉、船艙潮濕等諸多因素造成的體質下降和消化不良引發(fā)了壞血病，并且沒有簡單療法可以治療。所以，就這次實驗而言，無論是待驗證理論還是實驗解讀，林德醫(yī)生都沒有根據(jù)主觀動機來“運作”病人分組，從而在客觀上造成“隨機試驗”的事實。當然，保守忠實觀察和記錄實驗結果這一試驗科學的底線，是保證林德醫(yī)生在試驗假設和試驗后續(xù)都錯誤的情況下，仍然能保有科學史和醫(yī)學史第一個臨床測試地位的前提。

擰巴的社會接受過程

這項試驗完成之后不久，林德從海軍退役，并于次年獲得愛丁堡大學的醫(yī)學博士學位。在6年后的1753年，他發(fā)表了“壞血病研究”（A treatise of the scurvy）論文，詳細描述了這次船上臨床測試的過程，然而在醫(yī)學界并沒有引起任何人的注意。

1758年，林德成為一家海軍醫(yī)院的主任醫(yī)師，并致力于開發(fā)一種治療壞血病的藥方。他正確地認識到柑桔和檸檬的功效，卻采用了錯誤的方法。最后，他研制成一種把柑桔和檸檬汁煮沸濃縮成的“羅波”（rob）飲料，并成為詹姆斯·庫克船長（James Cook, 著名探險家，加拿大和澳大利亞的測繪者）在環(huán)球航行時隨船攜帶防止壞血病的藥劑之一?，F(xiàn)在我們知道，煮沸會破壞維生素C，這樣的產品肯定是無法治療壞血病的。

值得一提的是，在長達三年的遠洋航行中，庫克船長的船隊并沒有減員一位船員，創(chuàng)造了奇跡。這當然不是因為林德醫(yī)生的“羅波”飲料，而是因為庫克船長及時補充新鮮食物和蔬菜，并嚴令禁止船員用銅鍋烹煮豬油食用（現(xiàn)在我們也知道了，銅鍋氧化物會干擾腸道對于維生素的吸收）。

然而，出眾的眼光一如既往。1762年，林德發(fā)表了題為“保護海員健康最有效的方式”（The most effective means of preserving the health of seamen）的論文，在文中他建議在船上用濕毯子種植生食蔬菜，例如水芹（watercress，維生素C含量高達662毫克/100克植物）。這個建議在1775年冬天得到響應，駐扎在北美的英軍士兵獲得了芥菜和水芹的種子。

1794年5月2日，皇家海軍“薩?？颂枴保℉MS Suffolk）開始了前往印度的遠航，船上滿載檸檬汁和蔗糖（用于兌檸檬汁），用于防止壞血病。薩福克號在海軍準將彼得瑞尼爾（Peter Rainier，西雅圖附近的Mount Rainier即以他命名）的帶領下，經過四個月的航行抵達印度時，船員不僅沒有發(fā)生過一起壞血病，甚至比出發(fā)時還健康。

遺憾的是，林德醫(yī)生已于兩個月前的7月13日去世，沒能親耳聽到這個好消息。當然，這起事件最終震撼了海軍司令部。從此以后，英國戰(zhàn)艦在出航時必須攜帶檸檬汁和蔗糖，并在與沒有喝檸檬汁的敵國艦隊士兵交戰(zhàn)時，因為擁有更健康的船員而占據(jù)戰(zhàn)略優(yōu)勢。

終于，在1867年，英國國會立法規(guī)定，所有海軍船只必須每日給船員供給檸檬汁以防止壞血病。檸檬汁在所有航海中均獲得普遍使用，而英國水手因此還獲得一個特殊的外號，叫“檸檬佬”（limey）；這個外號后來甚至進入美洲澳洲殖民地語言，成為所有英國人的綽號。

我想，林德醫(yī)生終于可以含笑九泉之下了。

科學編輯：沛川執(zhí)行編輯：楊明