结核菌素

结核菌素（INN:tuberculin）的现代形式称为"纯化蛋白衍生物" (PPD)，由多种蛋白质组合，透过皮下注射，用于诊断受测试者是否已感染结核病。

使用后常见的副作用有注射部位红肿、瘙痒及疼痛。偶尔可能发生过敏反应。个体于妊娠期间使用，对于胎儿属于安全。

原始的结核菌素是结核分支杆菌的甘油萃取物，于1890年由德国医生兼微生物学家罗伯·柯霍发现。柯霍以其对结核病原因论的研究而闻名，他制定多项严谨的准则，协助建立病原体与其所引发特定疾病之间的联系，这些准则后来被命名为柯霍氏法则。他最初认为结核菌素能治愈结核病，但后来被证明是错误的。PPD则是由美国生物化学家弗洛伦斯·B·塞伯特于1934年发明，大幅提高皮肤测试在诊断结核病上的可靠性。

使用PPD（纯化蛋白衍生物）的试验已列入世界卫生组织基本药物标准清单之中。

## 医学用途

PPD结核菌素被注射进入皮肤，以进行结核菌素试验。在经过一段时间后，可测量注射部位肿胀程度，以确定免疫系统对结核病的反应程度。高度肿胀被视为已感染结核病的证据。目前全球公认的方法是由法国医生夏尔·曼图于1907年率先开发的曼图氏试验 (Mantoux test)。然而这项实验的可靠性一直要到1940年代PPD出现，取代粗制结核菌素后，才变得足够。

采用曼图氏试验，会在48至72小时后测量注射部位肿胀情况。若注射区域肿胀的直径超过5到10毫米，则被视为感染阳性。要可靠地执行皮肤试验需要对医护人员进行大量的培训、监督与练习。对于先前接种过卡介苗 (BCG) 或是感染过其他类型分枝杆菌属的人，可能会出现伪阳性的结果（参见伪阳性和伪阴性）。而在感染后十周内、年纪小于六个月大的婴儿，以及已感染多年的患者中，试验后则可能出现伪阴性的结果。

其他研发出的替代皮肤试验方法包括有：

- 分叉刺入试验（Tine test），这种方法使用一个带有四到六根涂有结核菌素短针的"按钮"来代替注射。此法更容易执行。如果将"可疑"的迹象视为阳性，其结果与其他方法具有可比性。虽然如前述，美国疾病管制与预防中心 (CDC) 和美国胸腔学会仍认为其可靠性较低，原因是进入皮肤的结核菌素量无法被准确判定。
- 希夫试验（Heaf test），这是一项与分叉刺入试验类似的试验，曾在英国使用。此法使用一种带有六根针的弹簧加压仪器。由于制造商认为生产这种仪器不符合经济原则，已于2005年停产。

## 标准

PPD结核菌素是从经过灭菌、浓缩的培养过滤液中取得的非物种特异性分子的沉淀物。为比较不同批次PPD的效价，目前已有一系列"标准"，让其可使用称为国际单位 (IU) 或是结核菌素单位 (TU) 的活性单位来衡量。IU是透过生物检定法来定义：当用于相似的动物时，相同数量的国际单位应产生相同程度的反应。由于PPD主要用于曼图氏试验，做法的定义为经由皮下注射，其反应则以注射部位肿胀的大小来衡量。

第一个（也是目前的）PPD人类结核菌素国际标准是1939年建立的一批产品，称为PPD-S。每个国际单位 (IU) 或结核菌素单位 (TU) 相当于PPD中0.02微克的蛋白质。由于学界一直担心PPD-S的库存最终会耗尽，因此已制定许多替代标准，并针对PPD-S进行校准，包括PPD-S2（目前的美国标准）、RT23（目前世界卫生组织（WHO）推荐用的标准）等。

除来自人类结核菌素（来自结核杆菌）的PPD之外，还制造牛（牛分枝杆菌）和禽（禽分枝杆菌）的PPD，用于针对其他物种的分枝杆菌进行检测。

PPD由来自结核杆菌的数百种不同蛋白质组成，生物检定法并未能涵盖批次间的全部差异。即使是针对同一标准，校准为相同"强度"的产品，在接受试验的人员身上产生的反应仍可能出现细微差异。也有观点认为单点注射的校准结果无法转化为分叉刺入试验和希夫试验等多点穿刺技术，因此应针对多点穿刺法进行单独的校准。

## 历史

### 具疗效的希望

结核菌素最初由德国科学家罗伯·柯霍于1890年发明，是结核杆菌的甘油萃取物，目的在用作结核病的疗法。当时将这种经培养，而后过滤收集的棕色透明液体透过皮下注射的路径给予患者，希望因而能产生疗效，但最终并未如预期将死亡率降低。

结核菌素在1891年首次进行临床应用时，导致多数患者出现持续4至5小时的发烧反应，症状为发烧，伴随呕吐、寒颤或其他全身症状。由于这类反应反复出现，柯霍观察到随时间增加剂量，会在轻症病例中产生较快疗效，而在病情发展缓慢、但仍持续恶化的重症病例中，也产生治愈的迹象。

英国为穷困公民建"诊疗所"的尝试取得佳绩，"爱丁堡系统"协定涵盖对结核病患者居所及所有接触者的诊治。奥地利医生克莱门斯·冯·皮尔凯发现曾接种马血清或是天花疫苗者对二次注射结核菌素反应更为迅速及剧烈，而创造"过敏" (allergy) 用语来描述这种超敏反应。他随后在结核病感染者中发现相同反应，而研发出以结核菌素测试个体是否感染结核病的方法。在临床实践中，免疫系统尚能运作的活动性结核病患者，通常对结核菌素呈阳性反应。然而，许多病灶已广泛弥漫且病情进展迅速的重症患者，却因免疫系统崩溃或过载，反而无法产生局部的皮肤反应，导致检测结果呈阴性。这种现象在当时引发严重的误解：由于体力尚存的轻症或康复者多呈阳性，而濒死重症者多呈阴性，使大众错误地将结核菌素反应视为衡量结核病"免疫保护力"的指标，而非仅是感染过的证明。

#### 宣称的疗效

在罗伯·柯霍的时代，近七分之一的德国人死于结核病，因此在病原体被发现后，让大众对治愈充满期待。当时唯一有效的传染病药物是治疗疟疾的奎宁。

柯霍于1890年柏林第十届国际医学大会上出人意料地推出名为"结核菌素"的疗法。他未公开疗法所用的成分，这在当时并不罕见，而当时药品通常不申请专利（除安替比林（一种镇痛药）为例外）。大众对这位名医深信不疑，反应热烈，柯霍为此获颁普鲁士王国的红鹰勋章

德国社会卫生学家阿尔弗雷德·格罗特雅恩描述于格来斯瓦德进行首次结核菌素接种时的盛况：医院举行如奠基礼般的仪式，主任医师身着黑色礼服在月桂树背景前发表演说，众人为罗伯·柯霍发出雷鸣般欢呼！

罗伯·柯霍尝试从这项公共资金资助的研究中获利，要求政府资助专门的生产机构，并估计年利润达450万马克，甚至暗示美国已向其开价。当时尚无药品测试规范。柯霍声称已进行动物实验，却无法交出据称被治愈的豚鼠。他似乎无视人们对结核菌素有更剧烈的反应（如发烧、关节痛与恶心）。此外，他还在当时仅16岁的情人（后来的妻子）海德薇·弗赖堡身上进行测试，并告知其"可能会病得很重"，但"不太可能会死"。

#### 结核菌素并无疗效

一项于1891年2月进行，针对1,769名患者的临床试验证实 结核菌素并非真正疗法。试验显示其缺乏保护效力：仅1%康复，34%轻微改善，55%无显著变化，另有4%因治疗无效而死亡。

专业刊物与大众媒体在最初产品上市时充斥成功案例的报导，随后却出现死亡报导。由于医师当时是在重症患者身上进行实验，负面的死亡消息一开始并未引起警觉。

德国医生鲁道夫·魏尔肖在对病患遗体进行验尸后，证实结核菌素不仅无法杀死细菌，甚至会活化潜伏的病原体。当罗伯·柯霍被迫揭露其"秘密疗法"的成分时，大众发现他本人也无法精确掌握其内容。柯霍在公开发布前，仅在自己身上测试毒性，此作法在现代已不再被视为建立药物安全性的可靠方法。柯霍所用的物质实为结核病病原体的甘油萃取物，且证实含有死亡的病原体。

随后柯霍向普鲁士文化部请假前往埃及，被视为逃避德国舆论。普鲁士议会于1891年5月对此展开激烈辩论。然而柯霍仍对其疗法的价值深信不疑，并于1897年提出改良版，但仍无疗效。显示他并非蓄意策划这场"结核菌素骗局"，而是陷入自我误导。

#### 历史观点与后续影响

医学史学家克里斯托夫·格拉德曼（Christoph Gradmann）将柯霍对结核菌素功能的看法进行重构：他认为该药并非直接杀菌，而是引发结核组织坏死，进而"饿死"结核病病原体。这种观念在当时与现代均不符合主流医学理论。

结核菌素丑闻被视为药物测试的警示。德国细菌学家埃米尔·阿道夫·冯·贝林于1893年推出白喉抗毒素前，进行过长期的临床试验，且在专家批判性讨论下才缓步投入应用。德国细菌学家保罗·埃尔利希于1909年在推出首款合成化学疗法药物洒尔佛散（用于治疗 梅毒）时，同样采取了极度谨慎的态度。

### 作为检测药剂

克莱门斯·冯·皮尔凯于1907年将结核菌素进一步研发为诊断结核病的检测药剂，这是在罗伯·柯霍构想之外的成就。随后，位于法兰克福的赫斯特公司收购大量柯霍所产的结核菌素剩余库存，并在柯霍的学生阿诺德·利伯茨领导下重新生产。

医学界在临床观察到结核菌素的反应差异后，随即研发出多种基于相同原理的新型检测法。这些方法的目的在减少注射部位局部反应所引发的全身症状，其中包括皮尔凯皮肤试验、摩洛经皮试验、曼图氏试验以及卡尔梅特结膜试验（Calmette test）。

科学界对结核病病因及预防的了解经由结核菌素试验累积的经验，得以深化。此法不仅启发对其他分枝杆菌与真菌感染的认识，更推动对人类及动物免疫系统的深入研究，为现代诊断检测奠定基础。

## 外部链接

- Tuberculin Skin Tests

## 基本资料

- 商品名：Aplisol、Mantoux,、PPD及其他
- pregnancy_US：C
- legal_US：Rx-only
- 给药途径：皮下注射
- CAS号：92129-86-7
- ATC码：V04
- ATC码：CF01
- 药物银行数据库：DB11601
- ChemSpiderID：none
- UNII：I7L8FKN87J