北京時間10月5日下午5點34分許,2020年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉。美國和英國科學家Harvey J. Alter、Michael Houghton、Charles M. Rice獲獎,以表彰他們「發現C型肝炎病毒」。
今年的諾貝爾獎單項獎金增加到1000萬瑞典克朗(約合人民幣760萬元),比2019年增加100萬瑞典克朗。
今年的諾貝爾獎被授予為對抗血源性肝炎做出決定性貢獻的三位科學家,血源性肝炎是導致世界各地的人罹患肝硬化和肝癌的主要全球健康問題。
Harvey J. Alter、Michael Houghton和Charles M. Rice的開創性發現使得一種新病毒——C型肝炎病毒被鑑定。在他們的工作之前,A型肝炎和B型肝炎病毒的發現是重要的進展,但大多數血源性肝炎病例仍然無法解釋。C型肝炎病毒的發現揭示了其餘慢性肝炎病例的原因,並使驗血和新藥物成為可能,從而挽救了數百萬人的生命。
Harvey J. Alter,1935年出生於美國紐約。目前任職於美國國立衛生研究院。Michael Houghton,出生於英國。目前任職於加拿大阿爾伯塔大學。Charles M. Rice,1952年出生於美國加州薩克拉門託,目前任職於美國洛克菲勒大學。三人將均分1000萬瑞典克朗。
肝炎——對人類健康的全球性威脅
肝臟炎症,或肝炎,是希臘語中肝臟和炎症的合成詞,主要是由病毒感染引起的,酗酒、環境毒素和自身免疫性疾病也是重要原因。20世紀40年代,很明顯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和體液傳播,它代表了一種更嚴重的威脅,因為隨著肝硬化和肝癌的發展(圖1),它會導致一種慢性病。這種形式的肝炎非常狡猾,健康的人可以默默地感染多年,然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,從而使之成為與愛滋病毒感染和結核病相當的全球健康問題。
肝炎有兩種主要形式。一種形式是由受汙染的水或食物傳播的A型肝炎病毒引起的急性疾病。另一種形式是由B型肝炎病毒或C型肝炎病毒引起的(今年的諾貝爾獎)。這種形式的血源性肝炎通常是一種慢性疾病,可能進展為肝硬化和肝細胞癌。
一種未知的傳染源
對傳染病成功幹預的關鍵是確定病因。20世紀60年代,Baruch Blumberg確定一種血液傳播的肝炎是由一種被稱為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發展。Blumberg因這項發現於1976年被授予諾貝爾生理學或醫學獎。
當時,在美國國立衛生研究院工作的 Harvey J. Alter正在研究輸血患者的肝炎發病率。儘管對新發現的B肝病毒的血液檢測減少了輸血相關肝炎的病例,Alter和同事令人擔憂地證明了大量病例仍然存在。在此期間,也發展了對A型肝炎病毒感染的檢測,很明顯,A型肝炎不是這些不明病例的原因。
許多接受輸血的人由於一種未知的感染源而發展成慢性肝炎,這是一個令人極為關切的問題。Alter和他的同事們發現,這些肝炎患者的血液可能會把這種疾病傳染給黑猩猩,而黑猩猩是除了人類之外唯一易感的宿主。隨後的研究還表明,未知的感染源具有病毒的特徵。Alter的系統研究以這種方式定義了一種新的、獨特的慢性病毒性肝炎。這種神秘的疾病後來被稱為「非A、非B」型肝炎。
C型肝炎病毒的鑑定
識別這種新型病毒成為當務之急。所有傳統的病毒搜索技術都得到了應用,儘管如此,該病毒在十多年的時間裡沒有被分離出來。在製藥公司Chiron工作的Michael Houghton承擔了分離病毒基因序列所需的艱巨工作。Houghton和同事從一隻被感染的黑猩猩的血液中發現的核酸中收集了一組DNA片段。這些片段大部分來自黑猩猩自身的基因組,但研究人員預測,一些片段可能來自這種未知的病毒。假設肝炎患者的血液中含有抗病毒抗體,研究人員利用患者的血清來鑑定編碼病毒蛋白的克隆病毒DNA片段。經過全面的搜索,發現了一個陽性的克隆。進一步的研究表明,該克隆來自一種新的屬於黃病毒家族的RNA病毒,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了這種病毒是缺失的病原體。
本年度諾貝爾獎的發現摘要。Harvey J. Alter對輸血相關性肝炎的系統研究表明,一種未知病毒是慢性肝炎的常見病因。Michael Houghton使用了一種未經驗證的策略,分離了一種名為C型肝炎病毒的新病毒的基因組。Charles M. Rice提供了最終的證據,表明僅C型肝炎病毒就能導致肝炎。
C型肝炎病毒的發現是決定性的。但是這個謎題的一個關鍵部分被遺漏了:僅僅是病毒就能導致肝炎嗎?為了回答這個問題,科學家們必須調查克隆的病毒是否能夠複製並導致疾病。Charles M. Rice和其他研究RNA病毒的小組注意到,在C型肝炎病毒基因組末端有一個此前未被識別的區域,他們懷疑該區域可能對病毒複製很重要。Rice還在分離的病毒樣本中觀察到遺傳變異,他推測其中一些可能會阻礙病毒複製。通過基因工程,Rice生成了C型肝炎病毒的RNA變異,其包括新定義的病毒基因組區域,而且缺乏失活基因變異。當這種RNA被注射到黑猩猩的肝臟時,在它們的血液中檢測到了病毒,並觀察到了與患有該疾病的人類相似的病理變化。這證明了,C型肝炎病毒單獨可以導致不明原因的輸血介導型肝炎病例。
今年諾貝爾生理學或醫學獎的重大意義
今年的諾獎得主發現C型肝炎病毒,在對抗病毒性疾病方面是一個裡程碑式的發現。由於他們的發現,如今已實現高度敏感的血液檢測病毒,在世界上很多地方消除了輸血後肝炎,極大地改善了全球健康。他們的發現也使得針對C型肝炎的抗病毒藥物得以快速開發。歷史上C型肝炎第一次被治癒,為根除C型肝炎病毒帶來了希望。為了實現這一目標,將需要全球努力促進血液檢測和提供抗病毒藥物。
這三位諾貝爾獎得主的發現使得敏感血液測試的設計成為可能,從而在世界上大部分地區消除了輸血性傳播肝炎的風險。這一突破也促成了抗病毒藥物的開發成功。C型肝炎仍然是一個重要的全球衛生問題,但是現在有了消除該疾病的機會。
過去5年諾貝爾生理學或醫學獎得主名單
2019年——美英三位科學家William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe和Gregg L. Semenza獲獎,獲獎理由是「發現了細胞如何感知和適應氧氣的可用性」。
2018年——美國科學家James P. Allision和日本科學家Tasuku Honjo獲獎,獲獎理由是「發現了抑制負面免疫調節的癌症療法」。
2017年——三位美國科學家Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash和Michael W. Young獲獎,獲獎理由是「發現了調控晝夜節律的分子機制」。
2016年——日本科學家Yoshinori Ohsumi獲獎,獲獎理由是「發現了細胞自噬機制。」
2015年——中國科學家屠呦呦獲獎,獲獎理由是「有關瘧疾新療法的發現」;另外兩位獲獎科學家為愛爾蘭的William C. Campbell和日本的Satoshi ōmura,獲獎理由是「有關蛔蟲寄生蟲感染新療法的發現」。
諾貝爾生理學或醫學獎小知識
——從1901年到2019年,諾貝爾生理學或醫學獎共頒發了110次。沒有頒發的9年分別是1915、1916、1917、1918、1921、1925、1940、1941、1942年。
——從1901年至2019年,共219人獲獎。
——110次頒獎中,39次為單獨獲獎者,33次為2人共享,38次為3人共享。
——最年輕的獲獎者是加拿大科學家弗雷德裡克·班廷(Frederick G. Banting),1923年因「發現胰島素」獲獎,時年32歲。
——最年長的獲獎者是美國科學家佩頓·勞斯(Peyton Rous),1966年因「發現腫瘤誘導病毒」獲獎,時年87歲。
——219位諾貝爾生理學或醫學獎得主中,有12位女性。分別是1947年的Gerty Cori,1977年的Rosalyn Yalow,1983年的Barbara McClintock,1986年的Rita Levi-Montalcini,1988年的Gertrude B. Elion,1995年的Christiane Nüsslein-Volhard,2004年的Linda B. Buck,2008年的Françoise Barré-Sinoussi,2009年的Elizabeth H. Blackburn和Carol W. Greider,2014年的May-Britt Moser,以及2015年的屠呦呦。
「開獎周」拉開帷幕,關注2020年諾貝爾獎各獎項的公布日期(均為北京時間):
物理學獎:不早於10月6日17:45;
化學獎:不早於10月7日17:45;
文學獎:不早於10月8日19:00;
和平獎:不早於10月9日17:00;
經濟學獎:不早於10月12日17:45
新聞來源:科學網
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