2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)解讀追蹤丙型肝炎病毒

□文/楊先碧

生老病死是自然界的基本規(guī)律。但是，人類不甘心被動(dòng)地接受這樣的規(guī)律。人類發(fā)展的歷史，也是與疾病作斗爭(zhēng)的歷史。肝炎就是危害人類健康的重大疾病之一。有3位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)和證實(shí)了丙型肝炎病毒，獲得2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這3位科學(xué)家分別是美國(guó)病毒學(xué)家哈維·阿爾特、英國(guó)生物化學(xué)家邁克爾·霍頓和美國(guó)病毒學(xué)家查爾斯·賴斯。

阿爾特、霍頓和賴斯（從左至右）

什么是病毒性肝炎

肝臟是人體內(nèi)的重要器官，可以幫助我們消化食物、解除身體內(nèi)的毒素、制造血液等。如果肝臟遭受病毒、細(xì)菌、寄生蟲(chóng)、化學(xué)毒物、藥物、酒精等因素的傷害，就會(huì)出現(xiàn)炎癥。這就是肝炎，每年在全世界造成100多萬(wàn)人不幸去世。

在所有肝炎中，最常見(jiàn)且危害最大的一類是病毒性肝炎。它們的威脅堪比艾滋病、結(jié)核病等其他重大傳染病，世界衛(wèi)生組織已將病毒性肝炎列為全球公共衛(wèi)生面臨的重要威脅之一。這類肝炎可分為5種，分別由不同的病毒引起。按照被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間先后順序，國(guó)內(nèi)用甲、乙、丙、丁、戊來(lái)表示這5種病毒，分別為甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒和戊型肝炎病毒；而國(guó)外則是用A、B、C、D、E來(lái)表示這5種病毒，分別為HAV、HBV、HCV、HDV、HEV。

如果不幸患上病毒性肝炎，患者會(huì)出現(xiàn)食欲減退、惡心、上腹部不適、肝區(qū)痛、乏力等癥狀。如果不及時(shí)治療，嚴(yán)重的可能會(huì)發(fā)展為致命的肝癌。甲型肝炎病毒和戊型肝炎病毒主要是通過(guò)糞便擴(kuò)散，可能通過(guò)飲食傳播，因此我們不要喝生水，吃水果前要洗干凈并削皮，吃蔬菜和肉食要洗凈并燒熟。其他3種肝炎病毒，則主要是通過(guò)血液傳播。

丙型肝炎病毒模型

發(fā)現(xiàn)不明肝炎

早在1908年，美國(guó)醫(yī)學(xué)家斯圖爾特·麥克唐納就提出肝病可能與病毒有關(guān)。1947年，美國(guó)醫(yī)學(xué)家麥克·庫(kù)魯姆提出存在兩種不同的肝炎：甲型肝炎通過(guò)糞口途徑傳播，乙型肝炎通過(guò)血液傳播。1965年，美國(guó)生物化學(xué)家巴魯克·布隆伯格和同事在患者的血液中發(fā)現(xiàn)了乙型肝炎病毒的抗原，他也因此獲得1976年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

阿爾特是布隆伯格的同事，曾經(jīng)也參與了乙肝病毒的研究。20世紀(jì)60年代，阿爾特在研究曾經(jīng)接受過(guò)輸血的肝炎患者時(shí)還發(fā)現(xiàn)，有一些患者的血液中并沒(méi)有甲型或乙型肝炎病毒，但他們還是患上了肝炎，而且這樣的患者數(shù)量還不少。

阿爾特懷疑這些患者的血液中有一種新的肝炎病毒，于是他將這些患者的血液輸給實(shí)驗(yàn)用的黑猩猩，結(jié)果這些黑猩猩也患上了肝炎。因此，阿爾特認(rèn)為這是一種新的肝炎，當(dāng)時(shí)稱為“非甲非乙型肝炎”。雖然阿爾特不知道這種未知病毒到底是什么，但是他通過(guò)提高對(duì)血液樣本的免疫檢測(cè)，將肝炎病毒的傳播風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

克隆新型病毒

在發(fā)現(xiàn)“非甲非乙型肝炎”后，有10多年的時(shí)間里，科學(xué)家一直無(wú)法將導(dǎo)致這種疾病的病毒分離出來(lái)，自然就難以開(kāi)發(fā)針對(duì)這種疾病的疫苗和藥物。

丙型肝炎病毒通過(guò)血液傳播

為什么分離這種肝炎病毒那么難呢？這是因?yàn)檫@種病毒很難在實(shí)驗(yàn)室里繁殖。科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室培育病毒的方法是提取患者的體液或組織，然后讓它去感染培養(yǎng)皿中的各種細(xì)胞，然后再?gòu)倪@些細(xì)胞中分離出病毒。

1987年，在英國(guó)希龍公司非甲非乙型肝炎部擔(dān)任主管的霍頓，終于培育出了這種病毒。霍頓從一只感染肝炎的黑猩猩血液中提取出獨(dú)特的基因片段，并和人類患者血液中的抗體進(jìn)行比對(duì)，最終發(fā)現(xiàn)這些基因片段源自一種新的病毒。

接著，霍頓開(kāi)創(chuàng)性地運(yùn)用分子生物學(xué)的方法，克隆出了這種病毒。克隆其實(shí)就是用人工復(fù)制基因的方法來(lái)“制造”生物。克隆技術(shù)現(xiàn)已被用來(lái)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式繁殖病毒等微生物，從而可培育那些難以分離的微生物，并保證微生物基因組的準(zhǔn)確性。1989年，霍頓將這種克隆出來(lái)的病毒命名為丙型肝炎病毒。

證實(shí)新病毒

雖然用克隆的方法將新型病毒培育出來(lái)了，但是人們不禁要問(wèn)：這種病毒是否和肝炎有必然聯(lián)系？也就是說(shuō)，是僅靠這種病毒就可導(dǎo)致肝炎，還是可能需要其他致病因素的配合？為了回答這一問(wèn)題，科學(xué)家必須搞清楚這種病毒是否可以大規(guī)模復(fù)制，是否可以導(dǎo)致肝臟發(fā)炎。

1997年，賴斯巧妙地通過(guò)基因工程的方法，在水稻中培育出比患者體內(nèi)還“純粹”的丙型肝炎病毒，然后將這些病毒注射到一些健康黑猩猩體內(nèi)，結(jié)果這些黑猩猩患上了肝炎。

病毒是導(dǎo)致肝炎的最大因素

2005年，賴斯等人從日本一名患者的血液中首次分離出丙肝病毒株，此毒株可以感染人類的肝細(xì)胞，并復(fù)制產(chǎn)生更多的病毒。至此，丙型肝炎病毒及其致病性被完全確認(rèn)。

盡管發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒已經(jīng)有30多年了，但是科學(xué)家一直未能研制出針對(duì)這種病毒的疫苗。而且，在5種肝炎病毒中，只剩下丙型肝炎病毒沒(méi)有對(duì)應(yīng)的疫苗。這主要是因?yàn)檫@種病毒特別“善變”。

目前所發(fā)現(xiàn)的丙型肝炎病毒亞型就多達(dá)67種，而且它還在不斷變化之中。針對(duì)某一個(gè)亞型的疫苗對(duì)其他亞型沒(méi)有用，總不能人人都注射67種丙型肝炎疫苗吧？多年來(lái)，霍頓一直在為研發(fā)丙肝疫苗而奮斗，迄今也未取得突破性進(jìn)展。

拯救數(shù)百萬(wàn)生命

據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)，全球估計(jì)有7 00萬(wàn)人感染慢性丙型肝炎病毒，許多慢性感染者會(huì)發(fā)展成肝硬化或肝癌。2016年，約有39.9萬(wàn)人死于丙型肝炎。不過(guò)，由于3位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)丙型肝炎病毒，其他科學(xué)家才能有針對(duì)性地研發(fā)相關(guān)藥物和治療方法。

現(xiàn)在大部分醫(yī)院里都有針對(duì)丙型肝炎病毒的高靈敏度血檢設(shè)備，在世界上許多地方已基本消除了輸血導(dǎo)致的肝炎，極大改善了全球衛(wèi)生狀況。針對(duì)丙型肝炎的抗病毒藥物也得以快速研發(fā)，讓這種疾病變得可治愈。因此，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)委員會(huì)指出，3位科學(xué)家的工作拯救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。