以下文章來源於賽先生 ,作者王心玥。
巴魯克·布倫伯格(Baruch S. Blumberg,1925-2011),圖源:NASA
編者按
今年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了三位在C肝領域作出傑出貢獻的學者,沒有他們的努力,我們可能會飽受C肝之苦。然而另一種患病群體更大的肝炎——B肝,其患病人數的減少離不開一位傳奇生物學家的工作,他就是巴魯克·布倫伯格(Baruch S. Blumberg)。
2015年,全球仍約有兩億五千萬人受B肝病毒感染,其中以西太平洋地區(中日韓)、撒哈拉以南國家和地區最高,成年人感染率在約6%。這一年,約88.7萬人死於肝硬化和肝癌,皆由B肝病毒導致。
B肝病毒經血液和體液傳播,母嬰、吸毒和性是常見的傳播途徑。好在,在今天我們已經有了B肝疫苗,輸血時篩查B肝表面抗原也已是常態。
在對抗B肝中,布倫伯格的貢獻首屈一指。他不僅發現了B肝表面抗原、B肝病毒,而且制出了世界上第一支B肝疫苗。
從全球範圍看,2002年到2015年期間,儘管人口多出了11億,可B肝病毒潛在感染人數卻下降了1億人,年死亡人數下降了近一半。與沒有疫苗時相比,高發國家,如中國的B肝病毒感染率也已經從16.3%下降到1.4%。
1976年,布倫伯格被授予了諾貝爾生理學與醫學獎。這篇是關於他的故事,也是科學發現挽救生命的故事。
撰文 | 王心玥
責編 | 邸利會
在走訪中國許多城市和農村的幾周裡,布倫伯格常常晨跑。
無論是在尋常街巷、還是天安門廣場,一個中年禿頂的美國人都能吸引許多好奇的眼光。
這是1977年,中國剛從文革中復甦、百廢待興。路上見不到幾輛汽車,頂多是穿行而過的自行車。
之前一年布倫伯格獲得諾獎後,中國政府同意他來交流。他到中國的目的很簡單,介紹B肝病毒、推廣B肝疫苗,降低中國人口肝病肝癌的發病率。
在那些年裡,不僅是在中國,為遏制B肝這種可怕的疾病,他的足跡曾遍及全球。
「布倫伯格可能拯救了最多的人,讓他們免於患癌」,美國 Fox Chase 癌症中心的負責人之一 Jonathan Chernoff 說。布倫伯格在該中心工作了35年。
這場與肝癌的角力是如何開始的呢?布倫伯格又如何讓我們免於B肝的折磨呢?
01、同樣的病,為啥反應不一樣?
1925年,趕著經濟大蕭條,布倫伯格出生在了紐約布魯克林的一個猶太人家庭。他父親是律師,家裡很多人都是讀過大學的職業人士,一位叔叔還是大學數學教授。
布倫伯格就讀的中學很好,不少老師有博士學位。這所中學至少出了三位諾獎得主,其中包括著名的理論物理學家費曼。
中學畢業後,趕上二戰,17歲的布倫伯格加入了海軍,並被送去讀物理。不過,有位老師覺得布倫伯格不會在物理方面有多大前途,在父親的推薦下,22歲的他改學醫學,進入哥倫比亞大學醫學院學習。
在醫學院的第三年,也許是出於對陰冷的大城市的厭倦,他和同學前往了位於熱帶的南美小國蘇利南,到一個鋁礦小鎮 Moengo 進行瘧疾等疾病的公共衛生調查。
布倫伯格於1963年在挪威的考察照片,圖源diglib.amphilsoc.org
小鎮坐落在沼澤和熱帶雨林之中,人口構成十分複雜,但並非所有人都容易感染瘧疾。在分子生物學尚未廣泛接受的五十年代,布倫伯格覺得,這種人與人之間對疾病的易感性的差異可能是由於血清蛋白的多態性。
離開南美叢林小鎮醫院後,布倫伯格回到紐約,在當地的公立醫院做住院醫和實習醫生,之後在牛津大學取得博士學位。接下來,他在美國國立衛生研究院工作,呆了7年後落腳在 Fox Chase 癌症中心。多年來,他們一直嘗試用輸血病人的血液和世界各地多個人群的血液進行反應,搜尋新型的血清蛋白。
功夫沒有白費,不斷的嘗試終於引向了一個全新的重大發現。
在測試一名紐約血友病患者的血清時,團隊成員發現,其與一名澳大利亞土著居民的血清存在交叉反應。紐約血友病人和澳大利亞土著的血清為什麼會有交叉反應呢?
布倫伯格和合作者一同追溯這個特別的交叉反應的來源。他們用上千份血清對這名血友病患者的血清進行交叉反應測試,觀察到在白血病患者中類似反應出現的頻率較高。他們推斷,這種抗原與某類傳染源有關。
接著,一名12歲的唐氏症候群患兒帶來了新的線索。
首次測試時,這名兒童的血清顯示為陰性反應,而幾個月後再次測試,卻顯示為陽性。原來,在這期間,這名兒童患上了肝炎。布倫伯格和同事進一步排除了這一抗原與其他肝病的聯繫,確認這一抗原是肝炎的獨有標記物,這就是著名的澳大利亞抗原的發現。
那麼之前在白血病和血友病患者群體中陽性率高是什麼原因呢?原來,這兩個群體在治療中需要大量輸血,可當時的輸血還不像今天這樣,進行肝炎病毒篩查。通過輸血,這些人群不知不覺中已經感染了B肝病毒。
隨著研究的深入,研究者們進一步確定,澳大利亞抗原其實是屬於B肝病毒的一部分,就是包裹病毒最外面的那層衣服。之後,澳大利亞抗原也被稱作B肝表面抗原。
不過,新發現要被人們接受卻並不容易。布倫伯格的論文寄出去,雜誌社拒絕發表。後來這個雜誌的編輯說,拒絕這篇文章是該雜誌所犯的最大錯誤之一。
其實回過頭看,這個拒稿也不奇怪。
布倫伯格團隊一直就不是做肝病的,也不是做病毒的。他們突然闖進別人的地盤,說B肝表面抗原和B肝病毒、和肝炎很有關係,沒人信也是可以理解的。
電子顯微鏡下的B肝病毒,直徑42納米,包裹DNA的核心27納米,1納米=10的負9次方米,圖源維基百科。
但事實終究是事實,而且B肝表面抗原、B肝病毒的發現立即指向了實際的應用。
布倫伯格認為,既然澳大利亞抗原能引起特定的免疫應答,而且無毒,那麼就可以利用它製造出疫苗,保護大眾免於B肝病毒的感染。
1969年,布倫伯格和 Irving Millman 一起成功從血液中分離提純了B肝表面抗原,製造出了B肝血源疫苗。這也是世界上第一支B肝疫苗。
1972年,美國一改之前的做法,採血時開始對血液進行全面的B肝抗原篩查,大大降低了交叉感染的風險。在隨後的臨床測試中,布倫伯格發明的疫苗有效率也超過90%,且沒有什麼嚴重的副作用。
不過,剛開始疫苗的推廣卻並不盡人意。
布倫伯格在採訪中提到,由於疫苗提供保護的時效長,獲益低,醫藥行業對製造疫苗的興趣不大。況且,醫學界對他們發現的這種新病毒,以及前所未有的血源疫苗仍抱有懷疑。經過多方聯繫,布倫伯格所在的 Fox Chase 癌症中心最終和北美藥企巨頭默沙東敲定,授權對方生產人B肝疫苗。
布倫伯格的諾獎證書,圖源diglib.amphilsoc.org
1976年,因為B肝防治的巨大貢獻,布倫伯格被授予了諾貝爾生理學與醫學獎。
1986年,血源B肝疫苗被重組B肝疫苗取代,後者通過將負責產生B肝抗原表面蛋白的基因插入酵母,使酵母產生B肝抗原表面蛋白。重組疫苗被大規模推廣,並一直沿用到今天。
02、對中國B肝防治貢獻巨大
布倫伯格和中國對B肝病毒的認識,以及B肝疫苗在中國的普及有著密不可分的關係,也在中美尚未正式建交的年代譜寫了一段動人的故事。
上世紀七十年代中期,在義大利佛羅倫斯的一場報告上,布倫伯格注意到中國的肝細胞癌和慢性肝病高發病率與其他亞洲和太平洋島國B肝病毒的高感染率存在一致性。出於向中國同行介紹B肝病毒、推廣B肝疫苗,最終降低中國人口肝癌肝病發病率的目的,布倫伯格聯繫了美國對華友好合作委員會,通過他們向中華醫學會表達了希望前往中國介紹研究成果的意願。
彼時中美尚未正式建交。雖然1971年傳為美談的桌球外交和1974年美國總統尼克森訪華已經融化了兩國之間的堅冰,但直到1979年1月1日,中美才互相向對方派出大使、建立常規外交關係。
美國方面,主要由老布希負責的聯絡辦公室積極協調中美科學文化交流。而中國方面,周恩來總理力排眾議,希望引入關於B肝防治的先進技術和理念。兩方都在努力促成布倫伯格的中國之行。
1976年獲得諾貝爾生理學獎後,布倫伯格得到了中方的肯定答覆:歡迎訪問中國。
次年夏天,布倫伯格飛抵東京後轉機前往北京。他受到了中華醫學會代表的熱烈歡迎,舉辦了多場演講,向數以千計的中國科學家介紹了B肝病毒的最新的研究進展、B肝疫苗的信息、進行血清測試的流程。
布倫伯格還牽線搭橋,將擁有B肝血源疫苗專利的默沙東介紹給中國醫藥管理相關人士,最終促成了B肝疫苗在中國的本土化製造。
在這次訪問後的數年裡,布倫伯格還常常遇到來自中國的學者,他們念念不忘當年布倫伯格的訪問所帶來的巨大影響。
而大範圍推廣B肝疫苗後,根據諾獎官網介紹,中國的B肝病毒感染率由16.3%下降到1.4%。這支小小的疫苗挽救了許多人的生命。
布倫伯格也對中國的B肝歧視問題很關注,圖源:diglib.amphilsoc.org
布倫伯格曾說,「在猶太文化中,我們有這樣一種觀點:拯救一個人,就是拯救了整個世界。」
某種意義上來說,他確實做到了。
參考文獻
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4. Norkin, L. (2016). Baruch Blumberg: The Hepatitis B Virus and Vaccine. Norkin Virology: Molecular Biology and Pathogenesis, https://norkinvirology.wordpress.com/2016/06/02/baruch-blumberg-the-hepatitis-b-virus-and-vaccine/
5. Segelken, R.H. (2011). Baruch Blumberg, Who Discovered and Tackled Hepatitis B, Dies at 85. The New York Times. Retrieved from: https://www.nytimes.com/2011/04/07/health/07blumberg.html
B型肝炎疫苗, https://www.who.int/immunization/Hepatitis_B_Chinese.pdf