與血源性C型肝炎做鬥爭！三位科學家獲2020年諾貝爾生理學或醫學獎

2020-10-05 科技日報

科技日報實習記者 龍雲 張佳欣

科技日報記者 房琳琳

今年的諾貝爾獎授予了三位科學家哈維·J·阿爾特（Harvey J. Alter）、麥可·霍頓（Michael Houghton）和查爾斯·M·賴斯（Charles M. Rice），他們在與血源性肝炎的鬥爭中做出了決定性的貢獻。血源性肝炎是導致世界各地人們肝硬化和肝癌的一個主要的全球性健康難題。

三位科學家的開創性貢獻，是鑑定出一種新型病毒，即C型肝炎病毒。在發現C型肝炎病毒之前，發現甲型和B型肝炎病毒是治療肝病的關鍵步驟，但大多數血源性肝炎病例仍無法解釋。C型肝炎病毒的發現揭示了剩餘的慢性肝炎病例的病因，並使血液檢測和新藥成為可能，挽救了數百萬人的生命。

哈維·J·阿爾特於1935年出生在紐約，目前為美國國立衛生研究院病毒學家。

麥可·霍頓是英國生物化學家，目前就職於加拿大阿爾伯塔大學。

查爾斯·M·賴斯1953年出生於美國薩克拉門託，洛克菲勒大學病毒學和傳染病實驗室負責人，主要研究領域是C型肝炎病毒。

（圖文來源：諾貝爾獎官方網站）

肝炎——人類健康的全球性威脅

肝炎是希臘語中肝臟和炎症的合成詞，儘管酗酒、環境毒素和自身免疫性疾病也是引發肝炎的重要原因，但最主要的原因還是由病毒感染引起。

在20世紀40年代，有兩種主要類型的傳染性肝炎。第一種是A型肝炎，通過被汙染的水或食物傳播，通常對患者沒有什麼長期影響；第二種類型是通過血液或體液傳播，給人類健康帶來更嚴重的威脅，因為它有可能變成一種慢性病，甚至發展為肝硬化和肝癌(圖1)。


圖1：肝炎有兩種主要形式。C型肝炎病毒引起的血源性肝炎通常變成一種慢性疾病，可能會發展為肝硬化和肝癌。（來源：諾貝爾獎官方網站）

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，之後出現嚴重的併發症。血源性肝炎的發病率和死亡率很高，每年在世界範圍內造成100多萬人死亡，其成為與愛滋病毒和結核病相當的全球健康問題。

查找未知的傳染源

成功幹預傳染病的關鍵是確定病原體。

20世紀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B型肝炎病毒的病毒引起的，這一發現導致了診斷測試和有效疫苗的開發。布倫伯格因此被授予1976年諾貝爾生理學或醫學獎。

當時，美國國立衛生研究院的哈維·J·阿爾特研究了接受輸血的患者中肝炎的發生情況。儘管對新發現的B型肝炎病毒進行的血液檢查減少了與輸血有關的肝炎病例數，但結果令人擔憂——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A型肝炎病毒感染的檢測技術和水平也得到了發展，很明顯，A型肝炎不是這些不明病例的原因。

大量輸血者由於未知的傳染源而患上了慢性肝炎。這一事實引起了人們的關切。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將疾病傳播給黑猩猩，它們是人類之外唯一的易感宿主。

隨後的研究還表明，這一未知的傳染源具有病毒的特徵。阿爾特的研究以這種方式定義了一種新型獨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。

C型肝炎病毒的鑑定

鑑定這種新型病毒是當務之急。儘管科學家使用了所有傳統的病毒搜索技術，但病毒在伺候十多年的時間裡都沒有被分離出來。

麥可·霍頓在美國凱龍疫苗公司工作，他承擔了分離病毒基因序列所需的艱巨工作。霍頓和他的同事從一隻受感染的黑猩猩血液中發現的核酸裡提取了一組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。

假設從肝炎患者的血液中能出現針對該病毒的抗體，研究人員使用患者血清來鑑定病毒DNA克隆片段，該片段能編碼病毒蛋白。

經過全面搜索，研究人員發現了一個陽性克隆片段。進一步的研究表明，其來源於一種屬於黃病毒家族的新型RNA病毒，並被命名為C型肝炎病毒。慢性肝炎患者中抗體的存在，強烈暗示該病毒正是始終不見蹤影的那個病原體。

C型肝炎病毒的發現具有決定性意義。但是，一個基本條件卻沒有得到確認：僅病毒本身就能引起肝炎嗎？

為了回答這個問題，科學家不得不研究克隆的病毒是否能夠複製並致病。華盛頓大學聖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C型肝炎病毒基因組末端一個此前未知的區域，他們懷疑該區域對病毒複製可能很重要。

賴斯還在分離出的病毒樣本中觀察到了遺傳變異，並假設其中一些變異可能會阻礙病毒複製。

通過基因工程，賴斯創建了一種C型肝炎病毒的RNA變體，它包括病毒基因組的新定義區域，並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後，研究人員在其血液中檢測到了病毒。觀察發現，其病理變化與患有該慢性病的人類相似。這正是C型肝炎病毒本身就可以導致不明原因的輸血介導性肝炎的最終證據。

這一重大發現的意義

諾貝爾獎獲得者發現C型肝炎病毒，是人類正在進行的與病毒性疾病鬥爭的裡程碑式成就。


圖2：今年諾貝爾獎的重大發現摘要：哈維·J·阿爾特進行的輸血相關性肝炎的方法研究表明，未知病毒是導致慢性肝炎的常見原因。麥可·霍頓（Michael Houghton）分離出了名為C型肝炎病毒的新病毒基因序列。查爾斯·M·賴斯證明，C型肝炎病毒單獨作用即可引起肝炎。（來源：諾貝爾獎官方網站）

由於這項發現，科學家可以對該病毒進行高度敏感血液測試，從而基本消除了世界許多地區的輸血後肝炎，極大地改善了全球健康狀況。

他們的發現還使針對C型肝炎的抗病毒藥物得以快速發展。C型肝炎歷史上首次可以被治癒，為在世界人口中根除C型肝炎病毒帶來了希望。

為了實現這一目標，仍需要全球性的努力，以促進血液測試在全球範圍內的可及型，並持續推動抗病毒藥物的開發。

三位諾貝爾獎得主的發現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消除了輸血傳播肝炎的風險。這一突破為治癒該病的抗病毒藥物開發打下基礎。（來源：諾貝爾獎官方網站）

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