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2020-06-01俄國最後沙皇與血友病
606 期
Author 作者
賴昭正／前清大化學系教授、系主任、所長；合創《科學月刊》。
話說天下分久必合，合久必分，蘇俄經過幾年的動盪、飢荒、內戰和驅逐外侵後，貴族們在1613年推舉16歲的羅曼諾夫（Mikhail Romanov）為新沙皇，建立了羅曼諾夫王朝（Romanov Dynasty）。此王朝經歷305年、18個沙皇的統治，到末代沙皇尼古拉二世（Nicholas II）時，於1917年發生的二月革命中被逼退位、軟禁。爾後的十月革命，列寧（Vladimir Lenin）的布爾什維克（Bolsheviks，共產黨）掌權，不久便進入內戰，直到1922年才正式統一建立了蘇維埃社會主義共和國聯盟（Union of Soviet Socialist Republics），簡稱「蘇聯」。
尼古拉二世的統治是一系列不間斷的災難。當他於1894年因父亡繼位時，幾乎沒有政府經驗。同年，他與德國一公國的公主亞歷山德拉（Alexandra）結婚。結婚後生了四個女兒，但卻為沒有一位男性沙皇繼承人而煩惱。
1904年8月，他們終於如願以償生下一個兒子亞歷克西斯（Alexis）。但不幸的是兒子罹患血友病；他們不但完全對外封鎖此惡耗，1906年底還請了一位巫醫僧侶拉斯普丁（Grigori Rasputin）在暗地裡為他「治病」。拉斯普丁憑藉其「止血的能力」贏得了沙皇尼古拉二世和亞歷山德拉的青睞。當尼古拉二世在第一次世界大戰率領俄羅斯軍隊在前線時，拉斯普丁毫無顧忌地通過亞歷山德拉全權干涉內政，加上他淫亂和醉酒的私生活，導致貴族、教會正統派和廣大民眾的不滿，不但加速羅曼諾夫王朝的滅亡，自身也於1916年12月29日被貴族謀殺。
血友病的發現歷史
Hemophilia一詞英文的意思是「親血」，中文譯為血友病。這事實上是一大諷刺：他們一旦流血，因血液中缺少凝血劑難以止血。幾個世紀以來，血友病患者一直生活在出血危機的恐懼中，皮膚上的劃痕可能會導致血流成河的災難。早期大多數患有嚴重血友病的人都死於兒童時期和少年，死亡的主要原因是重要器官（尤其是大腦）出血。倖存者通常因關節反覆出血而癱瘓，這使血友病成為當時醫學界已知最痛苦的疾病之一。
雖然早在西元二世紀就已經知道流血不止導致死亡的現象，但是遲至1803年，美國費城的醫生奧托（John Conrad Otto）才首次發表文章，表示此疾病由本身沒有受到影響的女性攜帶者傳播，主要影響男性，並在某些家族中流行；該病主要在兒童時期發作，關節出血是最典型的特徵。奧托稱男性患者為出血者（bleeder）。
10年後，海伊（John Hay）在《新英格蘭醫學》（New England Journal of Medicine）期刊上發表了一理論，謂受影響的男人可以將出血性疾病的特徵傳給女兒，但女兒並不會受到影響——這是第一個有關X連鎖（X-linked）遺傳疾病的研究報告，也是人類最早發現與X染色體有關的疾病之一，證明遺傳因子（基因）確實存在於染色體中。
「血友病」一詞，出自於蘇黎世大學學生霍夫（Friedrich Hopff）及他的指導教授舍來恩（Johann Schönlein）博士。他們於1928年首先稱該病為「出血性血友病 （hemorrhaphilia）」，後來則簡稱為血友病。1947年，阿根廷布宜諾斯艾利斯的醫生帕夫洛夫斯基（Alfredo Pavlovsky）在他的實驗室中區分出兩種類型的血友病：A和B 型。
通常人們天生就有一種稱為凝血因子（clotting factor）的關鍵蛋白，該蛋白可在受傷後幫助血液凝結。而血友病患幾乎沒有凝血因子，早在1920 年就有研究報告凝血因子I 缺乏症，1940 年代發現凝血因子II 和V 缺乏症。1950 年代，稀有凝血因子缺陷方面的工作激增：凝血因子VII、X、XI 和XII 的缺陷陸續出現。1960 年，發現凝血因子XIII 缺乏症。現在已經發現有13 種凝血因子可與血小板一起幫助血液凝結。A 型血友病是因血液中缺少凝血因子VIII（factor VIII）的蛋白質，B 型血友病則是因缺凝血因子IX（factor IX）的蛋白質。
血友病的致病基礎
血友病通常是一種遺傳性出血疾病（圖一），很早就被明確歸因於單個基因突變造成的人類疾病。與血友病有關的基因位於性染色體中的X染色體。男性因為只有一個X染色體，所以只要基因不正常，就會引起血友病。女性因有兩個X染色體，加上血友病為隱性（recessive）基因，要兩個染色體都發生突變才能引起此疾病（非常罕見）。因兒子的X染色體必從母親來，故X連鎖遺傳的一個特徵是父親不能將疾病傳遞給兒子；如果母親兩個X染色體中的一個基因發生突變，則稱為帶原者（carrier），本身雖然沒有病，但卻可能將這一突變基因傳給孩子！
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圖一：血友病的遺傳。若母親為血友病基因帶原者，則所生的男嬰有50％機率罹患此疾病（綠色）；圖中黑色表示不帶血友病基因，半黑半綠為血友病基因帶原者。
美國國家血友病基金會（National Hemophilia Foundation）表示A型血友病在5000 個男嬰中就會有一位，其普遍性約為B型血友病的四倍。在美國，患有血友病的人數估計約為20000；全世界血友病的病患超過40 萬人，但大約有75％的病患仍未能得到充分的治療或根本無法獲得治療。
1837 年成為英國女王的維多利亞女王（Queen Victoria）因基因自然突變而成為血友病的帶原者。她將此特質傳遞給了9 個孩子中的3 個：兒子利奧波德（Leopold）在30歲時因摔倒後流血不止而去世；女兒愛麗絲（Alice）和比阿特麗斯（Beatrice）則是血友病的帶原者，繼續將突變的X 染色體傳給她們的孩子。例如比阿特麗斯的女兒嫁入西班牙王室，把基因傳給了西班牙王位的男性繼承人；愛麗絲的女兒阿利克斯（Alix）就是後來與俄羅斯沙皇結婚的亞歷山德拉皇后。也因如此，血友病因維多利亞女王的關係在歐洲皇家中流行甚廣，故也被稱為「皇家疾病（Royal disease）」。
血友病醫治的進展
1950 年代，尼爾森（Inga Marie Nilsson）、勃朗貝克夫婦（Margareta 及Birger Blombäck）在斯德哥爾摩使用血漿蛋白分離出來的「fraction I-0」治療血友病。但這樣分離出來的產物缺乏足夠的VIII或IX因子蛋白，故無法阻止嚴重的出血。
1970 年代中期，已經可以透過注射濃縮的VIII因子治療血友病。單劑量的濃縮凝血因子需要由數千公升的人類血液中蒸餾出來，這相當於100 次輸血，因此一名血友病患者體內可以說是集結成千上萬捐血民眾的血液。因多次輸血的患者常常出現神秘的免疫崩潰，顯然供應凝血因子VIII的來源可能被污染了，因此染上後天免疫缺乏症候群（acquired immune de ciency syndrome, AIDS），也就是俗稱的愛滋病。
這情形顯然不但比當初從2000 公斤的豬胰臟萃取30 公克的胰島素更不經濟，更可怕的是還可能傳染疾病。1978年5 月，基因泰克（Genentech）成功地造出了第一個以生物科技「合成」的人造胰島素後，分子生物學家當然也想到用類似的方法來製造VIII因子。但基因泰克所合成的生長抑制素（somatostatin）只由14 個胺基酸構成，而較複雜的胰島素基因最多也只由51 個胺基酸組成；相較之下，凝血因子VIII含有2350 個胺基酸。因此，凝血因子VIII基因不能像生長抑制素或胰島素一樣，通過化學方法製造出來，分子生物學家只能從人類細胞中剝繭抽絲地拉出來。1984 年4 月，基因泰克及基因學研究所（Genetics Institute）同時宣布他們已經在試管中純化重組凝血因子VIII——一種不受人血污染的凝血因子終於在AIDS 氾濫整整兩年後被「合成」了。
1987 年3 月，血液學家懷特（Gilbert White）在北卡羅來納州血栓與止血中心（Center for Thrombosis and Hemostasis）進行了由倉鼠衍生出的重組VIII因子臨床試驗。第一位接受治療的是一位43 歲的血友病患者G.M.，在進行靜脈注射後，懷特便一直焦急地徘徊在G.M. 床邊，緊張地觀察G.M. 對該藥的反應。輸血幾分鐘後，G.M. 不但停止說話，也閉上了眼睛，下巴靠在胸前……。懷特緊張的叫：「跟我說話」，但G.M. 還是沒有任何回應。當懷特正準備發布醫療警報、宣布失敗時，G.M. 卻突然轉過身，發出倉鼠般的聲音，大笑起來。
這種治療法需要每週一次或更多次靜脈注射缺失的凝血蛋白，加上重組凝血因子昂貴，血友病患者中也大約只有25~30％可以完全用替代因子。因此，有生物科技學家便想到：為什麼不直接透過病毒將製造凝血因子的基因置入到細胞中，使病人自己產生缺失的蛋白，恢復血液的凝結功能呢？
此基因療法事實上早在1980 年代中期就被提出，但一直到1990 年代，可以在人體中改變基因的生物科技才慢慢成熟。不幸的是，當時發生一件《紐約時報》稱為「生技死亡（biotech death）」的案件〔註一〕，導致幾乎所有（美國）基因療法試驗都被凍結，在經過一番反省、檢討與技術改進後，這一領域才又慢慢恢復正常。
2014 年，一群英美合作的醫生在《新英格蘭醫學》期刊上發表了一篇具有里程碑意義的研究，透過新型「腺相關病毒血清型8（adeno-associated virus serotype 8, AAV8）」載體，將凝血因子IX的基因，靜脈注射到B型血友病受試者體內。臨床試驗結果發現，受試者血中的凝血因子IX含量有所改善。而且在三年的追蹤，也未發現此療法產生毒性。專門報導全球血液學及腫瘤學新聞的ASH Clinical News在2018 年10 月謂：「血友病的基因療法已經來臨了，並且正在奏效。 該領域正在穩步發展：這項革命性方法的最新試驗結果使患者的抗凝因子活性水平恢復到正常或接近正常，並使患者的年出血率降低到近90％。」
最後的沙皇—基因鑑定與正寢
因為蘇聯共產黨一直不肯承認他們殺害了尼古拉二世一家七口〔註二〕，因此一直傳言有人成功逃出來。更有謠言說沙皇在革命前曾在英格蘭銀行存款1000 萬盧布，因此冒充未被謀害之皇室家族的人不少。
1979 年5 月，一名業餘偵探在當初「執刑者」兒子的幫助下，發現大部分尼古拉二世家庭的遺骸；但由於擔心遭到蘇聯政府的報復，他們立即再次埋葬了骨頭。1989年，蘇聯開始開放討論羅曼諾夫王朝後，這些遺體的存在才被公開。1991 年7 月，這些遺體身份終於透過法醫和DNA的鑑定，確認是沙皇尼古拉二世、皇后和三個女兒。
剛解體後的蘇聯政府曾於1993 年對這起謀殺案展開調查，但在1997 年卻悄然地擱停下來。隔年7 月17 日，末代沙皇尼古拉二世及直系親屬的遺體終於被厚禮安葬在聖彼得堡的聖彼得和保羅大教堂。2007 年，業餘考古學家發現第二個較小的墳墓，DNA證明了遺體就是尼古拉二世的兒子亞歷克西斯及大女兒。2009 年，透過基因測序和擴增技術，研究人員發現這已有91 年歷史的基因序列中有一突變，可導致因子IX 基因上的異常剪接位點（abnormal splicing site），而這正是B型血友病的一個特徵。
在蘇聯時期，羅曼諾夫皇室家族一直被冠以「人民之敵人」的惡名，尼古拉二世更被嘲笑為一軟弱無能的領袖。2008 年，在經過漫長法律糾紛之後，俄羅斯總檢察長辦公室終於將尼古拉二世的屠殺正名為「政治壓迫的受害者」！
〔註一〕格辛格（Jesse Gelsinger）出生時就發生肝臟中一種合成代謝酶（ornithine transcarbamylase, OTC）的單基因突變。在蛋白質分解時，如果沒有OTC，則蛋白質的代謝副產物胺會在體內積累，損害血管和細胞，或擴散通過血腦屏障而導致大腦神經元的緩慢中毒。
1999 年6 月，18 歲的格辛格自願加入賓州大學的人體實驗。該大學的小兒科醫生巴特肖（Mark Batshaw）和威爾遜（James Wilson）透過重組基因技術將OTC基因導入腺病毒（adenovirus，一種只會引起普通感冒、但不會造成任何嚴重疾病的病毒），再通過血液將病毒傳遞到肝臟，讓它們感染肝細胞，被病毒感染的肝細胞會因OTC基因開始合成OTC酶。
1999 年9 月13 日，手術醫師將30 毫米的濃縮腺病毒透過格辛格大腿附近血管輸送到肝臟附近。當天下午一切平靜，可是傍晚後格辛格竟發高燒，各種問題接著慢慢出現，經過一連串的拯救無效後，格辛格因免疫過度反應於9 月17 日死亡。
〔註二〕官方的說法是：只有沙皇被殺，他的妻子和家人在一個未公開的地點得到照顧。
延伸閱讀
1. Siddhartha Mukherjee, The Gene-An Intimate History, Scribner, New York, USA, 2016.
2. 賴昭正，〈人造胰島素開啟生技產業——胰島素與生技產業的誕生〉，泛科學，2017 年02 月24 日。
3. 賴昭正，〈你的基因是別人的專利？生技產業的金錢遊戲由此開啟 〉，泛科學，2019 年07 月12 日。