今年的諾貝爾獎(jiǎng)授予了三位科學(xué)家哈維·J·阿爾特(Harvey J. Alter)、邁克爾·霍頓(Michael Houghton)和查爾斯·M·賴斯(Charles M. Rice),他們在與血源性肝炎的斗爭中做出了決定性的貢獻(xiàn)。血源性肝炎是導(dǎo)致世界各地人們肝硬化和肝癌的一個(gè)主要的全球性健康難題。
三位科學(xué)家的開創(chuàng)性貢獻(xiàn),是鑒定出一種新型病毒,即丙型肝炎病毒。在發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒之前,發(fā)現(xiàn)甲型和乙型肝炎病毒是治療肝病的關(guān)鍵步驟,但大多數(shù)血源性肝炎病例仍無法解釋。丙型肝炎病毒的發(fā)現(xiàn)揭示了剩余的慢性肝炎病例的病因,并使血液檢測和新藥成為可能,挽救了數(shù)百萬人的生命。
左:哈維·J·阿爾特于1935年出生在紐約,目前為美國國立衛(wèi)生研究院病毒學(xué)家。
中:邁克爾·霍頓是英國生物化學(xué)家,目前就職于加拿大阿爾伯塔大學(xué)。
右:查爾斯·M·賴斯1953年出生于美國薩克拉門托,洛克菲勒大學(xué)病毒學(xué)和傳染病實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人,主要研究領(lǐng)域是丙型肝炎病毒。
肝炎——人類健康的全球性威脅
肝炎是希臘語中肝臟和炎癥的合成詞,盡管酗酒、環(huán)境毒素和自身免疫性疾病也是引發(fā)肝炎的重要原因,但最主要的原因還是由病毒感染引起。
在20世紀(jì)40年代,有兩種主要類型的傳染性肝炎。第一種是甲型肝炎,通過被污染的水或食物傳播,通常對患者沒有什么長期影響;第二種類型是通過血液或體液傳播,給人類健康帶來更嚴(yán)重的威脅,因?yàn)樗锌赡茏兂梢环N慢性病,甚至發(fā)展為肝硬化和肝癌
圖1:肝炎有兩種主要形式。丙型肝炎病毒引起的血源性肝炎通常變成一種慢性疾病,可能會(huì)發(fā)展為肝硬化和肝癌。
這種形式的肝炎是潛伏性的,健康的身體可以默默地被感染多年,之后出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。血源性肝炎的發(fā)病率和死亡率很高,每年在世界范圍內(nèi)造成100多萬人死亡,其成為與艾滋病毒和結(jié)核病相當(dāng)?shù)娜蚪】祮栴}。
查找未知的傳染源
成功干預(yù)傳染病的關(guān)鍵是確定病原體。
20世紀(jì)60年代,巴魯克·布倫伯格(Baruch Blumberg)確定一種形式的血源性肝炎是由被稱為乙型肝炎病毒的病毒引起的,這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了診斷測試和有效疫苗的開發(fā)。布倫伯格因此被授予1976年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
當(dāng)時(shí),美國國立衛(wèi)生研究院的哈維·J·阿爾特研究了接受輸血的患者中肝炎的發(fā)生情況。盡管對新發(fā)現(xiàn)的乙型肝炎病毒進(jìn)行的血液檢查減少了與輸血有關(guān)的肝炎病例數(shù),但結(jié)果令人擔(dān)憂——哈維·J·阿爾特及其同事證明仍有大量病例存在。在此期間,對甲型肝炎病毒感染的檢測技術(shù)和水平也得到了發(fā)展,很明顯,甲型肝炎不是這些不明病例的原因。
大量輸血者由于未知的傳染源而患上了慢性肝炎。這一事實(shí)引起了人們的關(guān)切。哈維·J·阿爾特和他的同事表明,這些肝炎患者的血液可能會(huì)將疾病傳播給黑猩猩,它們是人類之外唯一的易感宿主。
隨后的研究還表明,這一未知的傳染源具有病毒的特征。阿爾特的研究以這種方式定義了一種新型獨(dú)特的慢性病毒性肝炎。這種神秘的疾病被稱為“非甲、非乙”型肝炎。
丙型肝炎病毒的鑒定
鑒定這種新型病毒是當(dāng)務(wù)之急。盡管科學(xué)家使用了所有傳統(tǒng)的病毒搜索技術(shù),但病毒在伺候十多年的時(shí)間里都沒有被分離出來。
邁克爾·霍頓在美國凱龍疫苗公司工作,他承擔(dān)了分離病毒基因序列所需的艱巨工作?;纛D和他的同事從一只受感染的黑猩猩血液中發(fā)現(xiàn)的核酸里提取了一組DNA片段。這些片段大部分來自黑猩猩本身的基因組,但研究人員推測,其中一些片段來自未知病毒。
假設(shè)從肝炎患者的血液中能出現(xiàn)針對該病毒的抗體,研究人員使用患者血清來鑒定病毒DNA克隆片段,該片段能編碼病毒蛋白。
經(jīng)過全面搜索,研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)陽性克隆片段。進(jìn)一步的研究表明,其來源于一種屬于黃病毒家族的新型RNA病毒,并被命名為丙型肝炎病毒。慢性肝炎患者中抗體的存在,強(qiáng)烈暗示該病毒正是始終不見蹤影的那個(gè)病原體。
丙型肝炎病毒的發(fā)現(xiàn)具有決定性意義。但是,一個(gè)基本條件卻沒有得到確認(rèn):僅病毒本身就能引起肝炎嗎?
為了回答這個(gè)問題,科學(xué)家不得不研究克隆的病毒是否能夠復(fù)制并致病。華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的研究員查爾斯·M·賴斯與其他研究RNA病毒的研究小組共同注意到了丙型肝炎病毒基因組末端一個(gè)此前未知的區(qū)域,他們懷疑該區(qū)域?qū)Σ《緩?fù)制可能很重要。
賴斯還在分離出的病毒樣本中觀察到了遺傳變異,并假設(shè)其中一些變異可能會(huì)阻礙病毒復(fù)制。
通過基因工程,賴斯創(chuàng)建了一種丙型肝炎病毒的RNA變體,它包括病毒基因組的新定義區(qū)域,并且基因組不存在失活的遺傳變異。將這種RNA注射到黑猩猩的肝臟中后,研究人員在其血液中檢測到了病毒。觀察發(fā)現(xiàn),其病理變化與患有該慢性病的人類相似。這正是丙型肝炎病毒本身就可以導(dǎo)致不明原因的輸血介導(dǎo)性肝炎的最終證據(jù)。
這一重大發(fā)現(xiàn)的意義
諾貝爾獎(jiǎng)獲得者發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒,是人類正在進(jìn)行的與病毒性疾病斗爭的里程碑式成就。
今年諾貝爾獎(jiǎng)的重大發(fā)現(xiàn)摘要:哈維·J·阿爾特進(jìn)行的輸血相關(guān)性肝炎的方法研究表明,未知病毒是導(dǎo)致慢性肝炎的常見原因。邁克爾·霍頓(Michael Houghton)分離出了名為丙型肝炎病毒的新病毒基因序列。查爾斯·M·賴斯證明,丙型肝炎病毒單獨(dú)作用即可引起肝炎。
由于這項(xiàng)發(fā)現(xiàn),科學(xué)家可以對該病毒進(jìn)行高度敏感血液測試,從而基本消除了世界許多地區(qū)的輸血后肝炎,極大地改善了全球健康狀況。
他們的發(fā)現(xiàn)還使針對丙型肝炎的抗病毒藥物得以快速發(fā)展。丙型肝炎歷史上首次可以被治愈,為在世界人口中根除丙型肝炎病毒帶來了希望。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),仍需要全球性的努力,以促進(jìn)血液測試在全球范圍內(nèi)的可及型,并持續(xù)推動(dòng)抗病毒藥物的開發(fā)。
三位諾貝爾獎(jiǎng)得主的發(fā)現(xiàn)使得高敏感血液檢測成為可能,從而在世界上很大一部分地區(qū)消除了輸血傳播肝炎的風(fēng)險(xiǎn)。這一突破為治愈該病的抗病毒藥物開發(fā)打下基礎(chǔ)。
來源:科技日報(bào) 文中圖片均來自諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)
編輯:岳靚
審核:管晶晶
終審:冷文生
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