奥斯汀是一只蓬松的白色和黑色古老英国牧羊犬，四年前，当他的主人致电北卡罗来纳大学教堂山分校的弗朗西斯·欧文血液研究实验室时，他还是个幼犬。在决定孩子们终于长大到可以养狗后，这个家庭很快就与这只活泼的小狗建立了感情。但在带奥斯汀回家后的六个月内，他们已经花费了 10,000 美元用于兽医账单，以处理小擦伤引起的严重出血。奥斯汀还患有关节自发性出血和仅仅因过度兴奋引起的无法控制的流鼻血。这个家庭爱他，但无法照顾他。
北卡罗来纳实验室主任蒂莫西·尼科尔斯每年会收到来自世界各地关于患有血友病的狗的咨询四到五次。有时他会提供建议和信息。有时，他会去把狗接回来。在血液测试证实奥斯汀患有血友病后，尼科尔斯实验室的两名成员飞往该家庭在路易斯安那州新奥尔良的家中，在那里他们租了一辆汽车，将一个装满药物的冷藏箱装进车里，然后开车将奥斯汀送回教堂山。在那里，这只狗加入了一个犬群，近七十年来，这个犬群一直在默默地改变人们对血友病的理解。
与许多其他疾病的动物模型首选大鼠不同，狗自然会患上血友病，有足够的血液用于研究，并且寿命足够长，可以揭示治疗的长期结果。“我们现在有 60 年的跟踪记录表明，如果在狗身上效果良好，那么它很可能在人类身上也效果良好，”尼科尔斯说。
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人如是，狗亦如是
最早被认识到的狗血友病病例记录于 1935 年，发生在三只相关的苏格兰梗犬身上。大约十年后，纽约的一位律师联系了北卡罗来纳血液研究实验室，讨论了两只频繁出血的爱尔兰雪达犬，出血发生在体内和体外。当时的实验室主任肯尼斯·布林克豪斯已经渴望获得血友病的动物模型，他收养了这些贵族般的长毛狗，并开始为它们寻找繁殖伙伴。从那时起，血友病犬群在加拿大金斯顿的女王大学、阿拉巴马大学伯明翰分校和日本奈良大学如雨后春笋般涌现。纽约州伊萨卡岛的康奈尔大学也有一些狗。如今，这些犬群既繁殖患有血友病的狗，也繁殖健康的狗，以维持具有特定疾病变异的种群。
狗很快就成为科学家理解人类疾病的关键：这种疾病在两个物种中的作用方式相同。例如，20 世纪 40 年代的早期育种努力清楚地表明，在狗身上，导致血友病的基因位于 X 染色体上——后来证明这对于人类也是如此。除了极少数情况外，只有男性会患上这种疾病；女性是携带者。“通过繁殖这些狗并测试它们的血液而进行的遗传和实验室研究，有助于建立人类和动物具有相同基因缺陷的经典平行例子，”加利福尼亚州圣莫尼卡市的兽医外科医生珍·多兹说，她自 1959 年以来一直与患有血友病的狗合作。
最近，基因测序研究表明，具有平行突变的相同基因导致了狗和人类的许多病例。这两个物种都可能患有血友病 A 或血友病 B，这两种疾病是由产生凝血蛋白因子 VIII 和因子 IX 的基因缺陷引起的。跨物种的症状非常相似：患有该疾病的人和狗都无法形成血凝块，因此伤口可能会不受控制地出血。肠道出血会导致腹泻。关节和肌肉中可能会形成血块。
狗也是出于实际原因的好模型。它们中的大多数都比小孩大。它们对药物的反应与人类非常相似，这使得研究人员在计算剂量时可以首先考虑狗。而且这些动物非常配合。“这里的狗一直和人在一起，”尼科尔斯说。“如果你需要抽血，它们会伸出爪子。”
狗优先
血友病犬群中的狗经常赢得研究人员的喜爱。阿拉巴马大学伯明翰分校的兽医外科医生克林特·洛思罗普从他的犬群中收养了几只狗，并在它们出血时在家中治疗它们。女王大学的狗每天下午都会奔跑、攀爬和玩球和其他玩具，女王大学的血液学家大卫·利利克拉普说。北卡罗来纳州的狗可以使用户外游乐区。对于严重的血友病，动物可能会因佩戴项圈而出血，因此饲养员会小心防止打斗或粗暴的玩耍。
在玩耍间隙，狗会献血用于研究。这些捐献使科学家们对该疾病为何发生有了关键的发现。
到 20 世纪 50 年代，研究人员知道正常血液可以纠正凝血缺陷，但他们不确定血液的哪些成分最重要。在狗血的帮助下，布林克豪斯和其他人推断出凝血因子存在于血浆中，而不是与血小板或血细胞混合在一起。给患有血友病的狗注射健康血浆使它们病情好转。一旦科学家们确定了因子 VIII 和因子 IX，并且能够区分健康狗和患有血友病的狗，布林克豪斯和他的同事们就能够开发出一种测试方法，根据血液在试管中形成凝块所需的时间来测量血浆中因子的水平。
尼科尔斯说，在 20 世纪 40 年代，患有血友病的人的预期寿命约为 20 岁，经常受到肌肉和关节疼痛出血的困扰。血浆置换疗法改变了生活质量和寿命，20 世纪 60 年代中期开发的浓缩血浆中因子的能力也改变了生活质量和寿命。
在 20 世纪 70 年代和 80 年代早期，血友病治疗经历了一段黑暗时期：受污染的血浆使许多接受者感染了肝炎或 HIV。狗帮助人们走出了这个悲惨的阶段。
科学家们认为，当 1984 年因子 VIII 基因的克隆使他们能够在实验室中制造人工因子时，他们已经在隧道尽头找到了光明。但在经历了多年的血液传播感染和对这种转基因产品的文化恐惧之后，很难让人们尝试合成因子。然后对狗的研究表明，这种治疗方法有效且没有并发症，一位 43 岁的北卡罗来纳州立法委员同意成为第一个报名的人。“他了解布林克豪斯的工作，也了解教堂山的狗，这让他知道这对狗确实有帮助并且是安全的，”尼科尔斯说。
令所有人欣慰的是，治疗奏效了。事实上，因子的输注非常顺利，以至于接受者 GM 在手术过程中假装自己是仓鼠（该产品是在仓鼠细胞中生产的）。在治疗获得许可后，GM 在马萨诸塞州剑桥市遗传学研究所的庆祝活动上发表了讲话。“在缓慢而痛苦地爬到楼梯一半的阳台上后，他讲述了一个强有力的故事，讲述了他在没有充分治疗的情况下长大患有血友病的经历，他小时候是如何因出血而失去心爱的哥哥的，以及安全重组因子的开发对他和所有患有血友病的人有多么重要，”威斯康星州密尔沃基市血液中心血液研究所所长吉尔伯特·怀特在一篇描述血友病研究 35 年进展的论文中写道。“他的话让整个公司都热泪盈眶。”
指明方向
犬类研究经常预示着人类即将发生的事情。多年来，超过 25 种在狗身上测试过的产品已获得许可，可用于人类临床使用。1993 年发表的首批显示基因治疗可行性的研究之一涉及三只缺乏因子 IX 的狗和一个极其复杂的手术，研究人员切除了每只狗肝脏的三分之二。在三天的时间里，他们将再生器官注射了一种可能危险的类似 HIV 的病毒，其中装载了健康的基因。该手术将因子 IX 的水平从零提高到正常水平的 1%——足以激发人们的乐观情绪，即有朝一日可能会实现更有效的手术。
到 1999 年，狗的研究开始表明，单次注射一种更安全的载体（称为腺相关病毒）可以传递健康的因子 IX 基因，将凝血因子的水平提高到 2%——足以减少自发性出血。“我们能够迅速超越这一点，并且长期以来因子水平一直保持在 10%，”费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的血液学家凯瑟琳·海格说。现在，狗可以简单地输注 10 到 15 分钟的携带因子的病毒载体。尼科尔斯说，因子 VIII 的类似工作也紧随其后。
一些最早接受单次注射因子 IX 基因治疗的狗过着完整而幸福的生活。布拉德和塞米是两只巴辛吉犬——非洲猎犬——它们生活在阿拉巴马州的犬群中。在接受治疗后，一只在 13 岁时去世，另一只在 14 岁时去世，都不是死于血友病相关的原因。目前有几项临床试验正在评估人类因子 IX 基因治疗（参见 S160 页）。
其他研究正在测试口服而不是注射给药因子 VIII 和因子 IX 的可能性——这种技术已在小鼠身上证明有效，目前正在狗身上进行测试。洛思罗普及其同事正在进行的这项工作表明，替代因子可能会以更持久、侵入性更小的皮下注射而不是静脉注射的形式提供。
狗还在帮助科学家开发对抗许多患者在因子替代疗法中产生的抑制性抗体的策略。一种方法是给狗一个基因来表达另一种凝血因子因子 VIIa，完全绕过对因子 VIII 和因子 IX 的需求。该技术可以将每年严重出血的次数从五次或十次减少到一次甚至没有。
在其他方面，狗接受了骨髓移植，以在其血小板中表达因子 VIII，从而保护它们免受抑制剂的侵害。尼科尔斯的团队还获得了一种缺乏凝血因子 VII 的狗的品系，使其能够测试针对罕见出血性疾病的疗法，这些疾病可能在人类中发生得不够多，无法进行大型临床试验。
如果没有犬类模型，这些下一代方法中的任何一种都不太可能实现。“在过去三十年中，血友病犬在血友病新型疗法的临床前开发中发挥了巨大作用，”利利克拉普说。他表示，这种疾病曾经看起来难以克服，但在未来几年，狗将继续提供见解，让人们的生活变得更美好。
本文经许可转载，最初于 2014 年 11 月 26 日首次发表