過敏性休克的醫學發現已有百余年歷史。在最極端的情況下,從呼吸困難到血壓驟降、意識喪失,生死之間僅有幾分鐘。挽救生命的關鍵武器——裝有腎上腺素的“救命筆”EpiPen——自發明以來始終活躍在急救最前線,成為全球通用的救命工具,也是歐美過敏人群隨身包里的“必備單品”。但為什么在中國,它卻并不容易獲取?
撰文 | 李娟
皇家海上科考的意外發現
1901年7月5日,雙桅蒸汽游艇“愛麗絲二世號”從法國土倫海港緩緩啟航,開啟了為期兩個半月的大西洋科考之旅。這場由摩納哥親王阿爾貝一世發起的航行,本是為探尋地中海沿岸居民深受其擾的僧帽水母蟄傷致痛根源,卻意外揭開了現代變態反應學的序幕,讓過敏性休克(anaphylaxis)這一生理現象走入人類視野。
作為熱衷科學研究的王室成員,阿爾貝一世為游艇配備了當時罕見的海上實驗條件,并邀請法國生理學家夏爾·里謝(Charles Richet)與毒理學家保羅·波爾蒂埃(Paul Portier)同行。研究團隊在靠近非洲西岸的海域成功采集到大量僧帽水母,里謝和波爾蒂埃從其觸須中提取出毒性物質,發現該物質會強烈抑制動物生理功能,使其迅速陷入昏睡甚至瀕死狀態。二人由此確認,僧帽水母的致命威脅并非機械刺激,而是一種此前未知的生物毒素,遂將其命名為“催眠毒素”(hypnotoxin)。
1901年8月中旬,科考之旅落幕,但二人的研究并未止步。基于里謝此前在細菌學和疫苗領域的研究積累,他們提出大膽設想:若給實驗動物反復、定時注射遞增劑量的毒液,能否讓其產生耐受性,免受毒液傷害?由于僧帽水母難以長期獲取,研究團隊將實驗對象替換為同屬刺胞動物、且在法國沿海易獲取的海葵;同時將實驗動物從小型動物改為更適合長期觀察的犬類,按照經典免疫實驗邏輯,在巴黎的實驗室中繼續探索。
實驗結果卻徹底背離預期:部分動物在首次接觸毒素后完全恢復,看似毫無異常,可在數周后再次接觸極低劑量毒素時,竟迅速出現抽搐、休克等劇烈反應,甚至短時間內死亡。更反常的是,這種致命反應與劑量大小無關,哪怕是遠低于致死量的微量刺激,也足以引發災難性后果。
在反復核查實驗流程,排除劑量錯誤、操作失誤、樣本混淆等所有可能性后,一個令人不安的事實逐漸浮現:問題并非出在毒素本身,而是在動物體內。首次接觸外來物質后,動物身體便進入了一種高度危險的狀態,一旦再次遭遇相同物質,免疫系統會做出過度、失控的防御反應。
這是一種無法用既有理論解釋的現象,是免疫“保護”的對立面。于是,里謝結合希臘語中“ana”(反對/向上)和“phylaxis”(保護),創造出“Anaphylaxis”一詞,意為“反向保護”或“無保護狀態”,這一術語的誕生,標志著嚴重過敏反應的研究正式開啟。
1902年,波爾蒂埃和里謝在法國生物學會上正式公布了這一發現,里謝也因這一重大研究成果于1913年榮獲諾貝爾生理學或醫學獎。
這種致命的“反向保護”,正是如今我們所說的過敏性休克——免疫系統將花生、青霉素、蜜蜂蜇刺這些相對無害的物質,誤判為致命威脅,進而發動過度的防御反應。整個反應過程往往在幾分鐘內完成,發病急、進展快,若未能及時救治,死亡率可高達10%-20%。
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圖1 這枚郵票由摩納哥于1953年發行,以紀念過敏反應發現50周年。票面圖案包括:左側的僧帽水母、右上的阿爾貝親王、右下的里謝與波爾蒂埃、中間的親王游艇“雨燕二號”,以及背景中的摩納哥海洋學研究所。| 圖源:參考文獻[1]
命名之爭:它究竟是什么成分
在里謝與波爾蒂埃揭開過敏性休克致命真相的同時,另一條獨立卻同樣關鍵的研究脈絡,正在倫敦悄然鋪展,而這條脈絡的終點,正是對抗過敏反應的天然“救命藥”——腎上腺素。
故事始于19世紀末的倫敦大學學院,英國醫生喬治·奧利弗(George Oliver)與生理學家愛德華·謝弗(Edward Sharpey-Schafer)開展了一系列在當時看來近乎“異想天開”的實驗。他們用鋼鉤、細棉線、滑輪和記錄用筆拼湊成極其簡陋的自制裝置,描繪動物的血壓與心率變化。實驗中,當腎上腺提取物被注入動物體內時,記錄曲線上揚,血壓驟升、心率加快,反應迅猛且穩定。
這一結果震動了醫學界,原本被視為人體“附屬結構”的腎上腺,被證實能釋放出一種強效物質,可直接作用于血管和心臟,通過收縮小動脈,在瞬間重塑機體的血液循環。奧利弗和謝弗立刻意識到,他們觸碰到了一種全新的生理調控機制,而接下來的核心問題,便是弄清這種活性物質的本質。
但“它是什么”,遠比“它能做什么”更難回答。為接近真相,二人對腎上腺提取物展開反復處理:加熱、酸化、酶消化,只為探明這種物質是否穩定、是否可被破壞、是否具備明確的化學屬性。這些扎實的研究為后續的化學分離工作奠定了基礎。
1899年,研究的接力棒被遞到大西洋彼岸,美國約翰·霍普金斯大學的生物化學家兼藥理學家約翰·雅各布·阿貝爾(John Jacob Abel),成功從腎上腺提取物中分離出一種成分。他依據腎上腺的解剖學位置,結合希臘語“epi”(在……之上)和“nephros”(腎臟),將其命名為Epinephrine,即“腎臟之上的物質”。在阿貝爾看來,這便是腎上腺發揮生理作用的化學本體。
然而,爭議接踵而至。奧地利生理學家奧托·馮·弗特(Otto von Furth),以及旅居美國的日本生物化學家高峰讓吉(Jokichi Takamine),先后對阿貝爾所得產物的純度提出質疑。高峰讓吉潛心改進分離方法,最終成功提取出純凈、穩定、可結晶的活性物質,他選擇以拉丁語“ad”(靠近)與“ren”(腎臟)將其命名為Adrenalin,并迅速為其申請專利,通過派克–丹維斯公司將這一成果推向臨床。
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圖2:左:約翰·雅各布·阿貝爾(John Jacob Abel);右:高峰讓吉(Jokichi Takamine)。| 圖源:參考文獻[2]
有趣的是,一場關于“腎上腺素”命名的爭論一直持續至今:美國藥典最終采納了“Epinephrine”,盡管這一名稱的提出者阿貝爾,并未真正獲得純凈的活性成分;而在英國和歐洲,“Adrenalin”得到了更廣泛的認可與支持。諾貝爾獎得主、英國藥理學家亨利·戴爾更是公開指出,Epinephrine指代的是一種生理活性不足的物質,Adrenalin才是真正發揮作用的化學實體。為保證醫療安全、避免臨床用藥混亂,英國藥典近期最終采取折衷方案,將該藥物標注為 “Adrenaline (Epinephrine)”。
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圖3:腎上腺素純化之路及分子式。| 圖源:參考文獻[5]
至此,腎上腺素完成了從“神秘內分泌物”到“可精確給藥的藥物”的關鍵轉變,為其日后成為對抗過敏性休克的核心武器,鋪平了道路。
醫生自我試驗:腎上腺素初次用于臨床
1900年,美國費城的內科醫生所羅門·索利斯–科恩(Solomon Solis-Cohen)做出了一項大膽嘗試——將羊的腎上腺提取物用于緩解自己和兄弟的輕度季節性花粉癥,結果確實有效。之后,他信心倍增,又將其用于哮喘患者的治療,結果同樣有效:患者的氣道迅速擴張,呼吸阻力大幅下降,癥狀幾乎立刻得到緩解。科恩也因此成為最早報告腎上腺提取物臨床功效的醫生之一。
盡管腎上腺素的臨床效果顯著,但其作用機制卻始終是個謎。直到1910年前后,前述諾獎得主亨利·戴爾通過一系列系統的藥理學實驗,揪出了引發過敏生理變化的“元兇”——組胺,隨后又進一步確認,能夠快速、有效、精準對抗這一“元兇”的,正是腎上腺素。(有意思的是,這位諾獎得主獲獎并不是因為這些工作,而是因為神經信號傳遞的發現,這個故事也很好玩,還帶點兒玄學,以后再講吧!)
20世紀60年代末,科學家們繼續追問,腎上腺素到底是如何發揮作用的?美國研究者羅伯特·萊夫科維茨(Robert J. Lefkowitz)和布萊恩·科比爾卡(Brian K. Kobilka)率先將目光投向細胞膜,系統鑒定了能夠與腎上腺素結合并觸發生理反應的受體分子,揭示了血壓升高、心率加快等效應背后的分子機制,讓腎上腺素從經驗用藥走向精準藥理。二人因此于2012年獲得諾貝爾化學獎。
在無數次的臨床實踐與摸索中,一個經驗性的劑量“平衡點”逐漸成形:0.3毫克腎上腺素,既能有效逆轉過敏性休克的致命癥狀,又能將心律失常等副作用控制在可接受范圍內。這一劑量最終被確立為成人過敏急救的標準劑量,兒童則根據體重適配0.15毫克的劑量,一直沿用至今。
但新的問題隨即出現:直到20世紀中葉,腎上腺素依舊是“專屬醫生的救命藥”,現場抽取藥液、稀釋濃度、精準注射,每一個步驟都需要專業的醫學訓練。而過敏性休克發病急、進展快,患者往往來不及等到醫護人員趕到,便已陷入生命危險,臨床急需一種便捷、易操作的給藥方式。
救命筆的誕生與普及
改變這一困境的,并非醫學家,而是一位曾參與NASA阿波羅計劃醫療設備設計的工程師,他也是一位“謝耳朵”,全名謝爾登·卡普蘭(Sheldon Kaplan)。
20世紀60年代末,冷戰陰影籠罩全球,面對化學武器和神經毒劑的現實威脅,美軍急需一種能讓士兵在極端條件下自我注射解毒藥的裝置,卡普蘭承擔起了這項研發任務。他最終設計出一種彈簧驅動的自動注射裝置,能實現瞬時穿刺,且內部藥液在劇烈沖擊下仍能保持穩定,這套系統被命名為ComboPen。
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圖4:ComboPen 外觀。| 圖源:參考文獻[6]
1970年代初的一天,卡普蘭得知同事的孩子因蜂蜇引發過敏性休克,險些喪命。這一事件讓他意識到,過敏患者的處境與戰場士兵驚人相似:二者都需要在時間極度緊迫、意識可能迅速喪失的情況下,完成一次準確的注射。唯一的不同,是威脅并非來自外部敵人,而是來自身體自身的“化學風暴”。
基于這一點,卡普蘭迅速展開研發,1975年,第一代EpiPen原型誕生。這款裝置被設計得盡可能“笨拙而可靠”:預裝標準劑量的腎上腺素,無需專業調配;只需簡單按壓,即可完成注射;針頭全程隱藏,使用后自動鎖定,避免二次傷害;注射部位固定為大腿外側,即使隔著衣服也能順利起效。1977年,卡普蘭為EpiPen申請專利。1987年,EpiPen正式獲得美國FDA批準上市。
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圖5:初代EpiPen外觀(上圖)、現代 EpiPen(中圖)及使用說明(下圖)。| 圖源: wikipedia
然而,這款“救命筆”的市場之路并非一帆風順,真正的阻力并非技術缺陷,而是根深蒂固的醫療觀念。許多醫生和過敏患者都心存疑慮:注射本是專業的醫療行為,普通人真的能正確操作嗎?
擊碎這些疑慮的,是美國過敏疾病流行率急劇上升的嚴峻現實。
2007年,邁蘭制藥收購EpiPen,隨后推動了一場徹底的產品定位轉型:不再將EpiPen視為“少數嚴重過敏患者的私人藥物”,而是將其塑造成一種公共安全工具。在邁蘭制藥的推動下,學校、餐廳、游樂園、飛機客艙等公共場所開始批量配備EpiPen;美國多個州相繼立法,允許非醫護人員在緊急情況下使用EpiPen施救;其適用人群也從“過敏性休克確診患者”,擴展到“存在過敏風險的人群”。
這場轉型讓EpiPen的市場規模實現爆發式增長,到2015年,其年銷售額從收購之初的2億美元突破至10億美元,占據了美國過敏急救藥物市場90%以上的份額,成為過敏急救的標配工具。
全球標準工具,國內仍缺位
回望腎上腺素從實驗室走向急救現場的百年歷程,醫學的進步讓人類對抗過敏的能力大幅提升,但一個現實的困境卻擺在中國患者面前:盡管少數醫院和渠道可憑處方獲得腎上腺素自動注射筆,但在中國大陸,這類產品的可及性仍極為有限。
當過敏性休克突然發生時,中國患者往往仍面臨著諸多困境:依賴專業醫護人員的注射操作、等待急救車的時間差、進口產品的價格與渠道風險……
這種急救工具的缺位,與中國過敏性疾病發病率的持續上升形成了鮮明對比。在城市化進程加快和生活方式轉變的推動下,中國正在經歷與西方類似的過敏疾病流行軌跡,卻尚未普及與之匹配的關鍵急救工具。
追根溯源,這種缺位源于中國在院前急救理念和患者自我管理意識上,與歐美國家仍存在差距。
但值得欣慰的是,改變正在發生,轉機已然到來。如今,公眾對嚴重過敏風險的認知正在緩慢提升,國內對急救用腎上腺素類產品的審批也在加速推進。
2025年年底,國家藥監局正式批準了一款腎上腺素鼻噴霧上市,用于30?kg及以上人群的過敏性休克急救,這是國內首個可在院外緊急使用的腎上腺素類產品。盡管其并非自動注射筆劑型,而是鼻用劑型,但這一審批結果,標志著中國過敏急救領域邁出了關鍵一步。期待2026年春天正式上市的這款急救產品,能成為有過敏休克風險的患者的“護身符”,助力平安度過過敏反應期。
參考文獻
[1] Cohen SG, Zelaya-Quesada M. Portier, Richet, and the discovery of anaphylaxis: a centennial. J Allergy Clin Immunol. 2002;110(2):331–336. doi:10.1067/mai.2002.126565
[2] Arthur G. Epinephrine: a short history. Lancet Respir Med. 2015;3(5):350–351. doi:10.1016/S2213-2600(15)00087-9
[3] Coady P, Dretchen KL, Mesa M. Epinephrine Administered in Anaphylaxis: The Evolution of 0.3 mg Dosage. Ther Adv Allergy Rhinol. 2023;14:27534030231161784. Published 2023 Mar 26. doi:10.1177/27534030231161784
[4] How Marketing Turned the EpiPen Into a 20 Billion-Dollar Business [J]. Bloomberg Businessweek, 2015.https://www.bloomberg.com/news/articles/2015-09-23/how-marketing-turned-the-epipen-into-a-billion-dollar-business
[5]Takamine, J. (1901). Adrenaline, the active principle of the suprarenal glands and its mode of preparation. American Journal of Pharmacy, 73, 523–531. https://archive.org/details/americanjournal731901phil/page/524/mode/2up
[6]Bajgar, J. (2012). Antidotal treatment. In J. Bajgar (Ed.), Nerve agents poisoning and its treatment in schematic figures and tables (pp. 45–64). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-416047-7.00006-2
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