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從研究豬隻到癌症篩檢──George Papanicolaou的堅持與巧思

發布於
希臘科學家George Papanicolaouz,圖片來源︰Weill Cornell Medicine

天氣好像有點冷,這個時候很適合讀一個堅持到底的熱血故事。

早陣子在看Siddhartha Mukherjee的《The Emperor of All Maladies – A Biography of Cancer》,書中講述了人類如何在抗癌之路上迂迴前進,當中作者提到一個發明故事,其漫長過程彷彿就是科學研究的一個縮影。

出生於希臘的George Papanicolaou分別在希臘及德國取得醫學和動物學學位,畢業後他主攻細胞學,但當時希臘缺少這方面的研究機會,故他和妻子(Andromache Mavroyeni [Mary])於1913年移民美國。作為新移民Papanicolaou一時三刻找不到讓他學以致用的工作,為了糊口他只好從事推銷地毯的工作,猶幸數個月後他獲得康乃爾大學聘任為研究員,不過研究的對象卻不是人而是豬,而研究範疇卻是豬的月經狀況。和人類的月經狀況不同,豬在月經時既不會排出經血或分泌物,生理來潮時更沒有明顯的徵兆,這麼隱秘的月經狀況令研究員難以入手,Papanicolaou只好定期地「深入豬穴」,從豬的子宮內收集細胞,然後利用顯微鏡觀察子宮頸細胞的變化來判斷豬隻月經的週期。想像他每一次收集樣本時大概都要和大大小小的豬隻搏鬥一番,其過程即使說不上艱辛也大概是毫不討好。儘管如此,Papanicolaou仍然耐心地進行研究,而且一做便是好幾年,在他的專注觀察和分析下,他留意到單憑子宮頸細胞的狀態便可以知道豬隻正處於月經的甚麼階段,其準確度甚至可以達到月經週期第幾天。

在經過多年努力及磨練後,他聯想到或許可以將相關技巧應用到人類上,於是開始將觀察重點轉移到女性的子宮頸細胞上(他的妻子兼研究助理Mary就成為他其中一個樣本提供者),結果一如他所料︰人類子宮頸細胞的形態同樣能反映女性的月經狀況。這個發現或許挺有學術意義,但外界多認為該發現沒有太大應用價值︰很多體會過月經的女性都知道,單憑感覺她們已能說出自己正處於生理週期中的甚麼階段,現在Papanicolaou卻大費周章地用抹片和顯微鏡來判定月經週期,根本是多此一舉,連學界也對這個象牙塔般的發現沒有多大興趣。對此Papanicolaou倒是沒有太在意,他繼續收集不同類型的細胞樣本︰有正常的、有患癌的、有年輕的、有年長的、有曾懷孕的、… …Papanicolaou希望透過比對細胞的同異來找出判定疾病的病理學證據。經過持之以恆的觀察後,他注意到患有子宮頸癌的細胞與正常細胞的差異最為突出,這令他相信可以利用這個差異來篩檢子宮頸癌。他將這個發現和概念寫成論文並在期刊上發表,又在學術會議上介紹相關成果,但卻引來其他學者的質疑,他們普遍認為Papanicolaou的測試方法不夠準確可靠,故難以用作篩檢之用。結果經過十多年的研究,Papanicolaou得到了大量豬和人的子宮頸細胞樣本,以及不少學術同僚的批評甚至是嘲笑。

面對自己的學術成果不為外界所認同,Papanicolaou倒是沒有放棄,他繼續專注於手上的研究,並收集更多細胞樣本進行分析,務求提升篩檢準確度。他的堅持在十多年後漸漸得到回報︰在1940年代他將研究成果集結成書,其發現終於獲得學界肯定,一些醫護人員開始學習相關的篩檢技術及臨床應用。在1952年,他爭取到National Cancer Institute的支持,展開一項子宮頸細胞篩查的研究,在田納西州的一個郡內招募了約十五萬名婦女參與篩查,並成功找出555名已發病(invasive)的子宮頸癌患者和557名未發病的潛在患者,當中後者的平均年齡比前者的年輕約20歲,這些結果有力証明了這項檢查在篩檢子宮頸癌方面的成效。由於執行子宮頸細胞檢查並不需要太多特殊儀器,檢查過程既簡單亦不會對婦女構成任何傷害,最重要是檢查的成效非常顯著,它能更早找出初期或潛在患者,間接令她們能早日接受治療,這些都有助降低子宮頸癌的死亡率。這些成果令子宮頸檢查成為當時醫治癌症的一項重大突破,而這一切源自Papanicolaou數十年的努力與堅持,醫學界最終也對Papanicolaou的貢獻作出肯定,並將這項檢查稱之為Pap smear(或Pap test)。

昔日外界曾質疑他的發現是「太陽能電筒」(而明明其實它也有用處)、其後又認為Pap smear的篩查結果準繩度太低,但這些都無阻Papanicolaou的決心,40多年來他一直專注觀察無數細胞抹片,為的只是找出癌細胞的蛛絲馬跡。在Papanicolaou漫長的研究生涯中,當中或許沒有太多靈光一閃的時刻,更多的是千篇一律的觀察與分析,而這亦是很多科學研究過程的寫照︰它需要創意、耐心、謹慎與專注,這樣才能從千絲萬縷的自然現象中梳理出一個個科學原理。最終Papanicolaou的構想成為了現實,他發明的Pap smear亦令無數婦女擺脫了癌症的陰霾。或許Papanicolaou觀察的世界很渺小,但是他為人類帶來的福址卻是無比重大。

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