追蹤丙型肝炎病毒
2023-12-29 00:00:00楊先碧
大自然探索 2023年10期
肝炎作為危害人類健康的重要疾病之一，具有極強的傳染性。每每發(fā)現(xiàn)病例，人們都心生惶恐，為其危害感到不安。因此，科學(xué)家不斷努力著，試圖阻止肝炎的泛濫。他們花費大量時間和精力進行研究和探索，尋找治療方法和疫苗。有三位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)了丙型肝炎病毒，而獲得2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。這三位科學(xué)家分別是美國病毒學(xué)家哈維·阿爾特、英國生物化學(xué)家邁克爾·霍頓和美國病毒學(xué)家查爾斯·賴斯。
病毒性肝炎
肝臟是人體內(nèi)的一顆器官“明珠”，常年緊盯著消化、解毒、造血等人體大事，為人體的正常運行貢獻自己的能量。然而，當(dāng)肝臟受到病毒、細菌、寄生蟲、化學(xué)毒物等多種外部因素的干擾時，這顆曾經(jīng)能量滿滿的“明珠”就會因為炎癥而失去光澤。于是，對于肝炎患者來說，如何抵御這些因素的侵擾就成了肝臟的日常任務(wù)，其他功能就隨之大大減弱。
肝炎的危害不容小覷，它每年會奪去全球100多萬人的生命，成為全世界第七大死亡原因。在眾多的肝炎類型中，病毒性肝炎是最常見、危害最大的一類。它們的惡劣威脅可與艾滋病、結(jié)核病等其他重大傳染病比肩，因此世界衛(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。病毒性肝炎可分為五種，分別由不同的病毒引起。
按照病毒性肝炎被發(fā)現(xiàn)的時間先后順序，我國科學(xué)家用“甲、乙、丙、丁、戊”對其命名，分別代表著由甲型肝炎病毒、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引起的肝炎。而國外采用的則是A、B、C、D、E五個字母，分別代表HAV、HBV、HCV、HDV、HEV。
如果不幸患上病毒性肝炎，患者便可能出現(xiàn)食欲減退、嘔吐、上腹部不適、肝區(qū)疼痛、疲勞等多種癥狀。若不及時處理，病情惡化，更會導(dǎo)致致命的肝癌。
甲型肝炎病毒和戊型肝炎病毒主要由人類排泄物擴散傳播，也可能通過食物渠道傳染。因此，為了防患于未然，我們需要避免飲用未經(jīng)消毒的生水，食品入口前要徹底清洗并去皮，蔬菜和肉類也應(yīng)該經(jīng)過烹飪后再食用。
其余三種肝炎病毒主要是通過血液傳播，這就得靠醫(yī)護人員、科學(xué)家協(xié)助我們預(yù)防它們傳播。每當(dāng)肝炎流行的時候，那些在工作崗位上毫不畏懼的醫(yī)護人員就會戴上口罩、穿上防護衣，盡力救治每一個患者；每當(dāng)肝炎“報警”的時候，那些身負健康重任的科學(xué)家就會勇闖科學(xué)的神秘殿堂。他們的工作、他們的勇氣，為我們抵御疾病之路清除了不少障礙。
發(fā)現(xiàn)不明肝炎
早在1908年，美國醫(yī)學(xué)專家斯圖爾特·麥克唐納就提出肝病有可能和病毒有關(guān)。直至1947年，美國醫(yī)學(xué)專家麥克·庫魯姆才真正揭示了兩個不同模式的肝炎：甲型肝炎通過糞口途徑傳播，而乙型肝炎則隨著血液傳遞。
1965年，美國生物化學(xué)家巴魯克·布隆伯格與其同事在病患的血液樣本中，收集到了乙型肝炎病毒的抗原。他也因此于1976年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
而獲得2020年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的病毒學(xué)家阿爾特，是布隆伯格的同事之一，曾經(jīng)也參與了乙型肝炎病毒的研究。20世紀60年代，阿爾特在研究曾經(jīng)接受過輸血的肝炎患者的病案時，卻發(fā)現(xiàn)了一個出人意料的情況：有些病患的血液中并沒有甲型或乙型肝炎病毒，卻仍患上了肝炎，并且這樣的患者居然還為數(shù)不少。
難道這些患者血樣中有一種未知的肝炎病毒嗎？阿爾特借著自己的科研直覺，將這些患者的血樣輸給實驗用的黑猩猩。結(jié)果如他所料，這些黑猩猩也患上了肝炎。因此，阿爾特認為，這是一種新的肝炎，并將其稱為“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，但是他通過提高對血液樣本的免疫檢測，將肝炎病毒的傳播風(fēng)險大大降低。
阿爾特的貢獻不僅在于他對于肝炎病毒的研究，更在于他在肝炎病毒研究領(lǐng)域所起到的領(lǐng)頭作用。他創(chuàng)建了一套有效的檢測程序，幫助人類應(yīng)對肝炎病毒感染的危害。毫無疑問，阿爾特的成就為肝炎病毒研究領(lǐng)域提供了堅實的基礎(chǔ)，使得科學(xué)家們能夠在更加深入的層面了解肝炎病毒的病情、傳播情況和治療方案。
克隆新型病毒
在發(fā)現(xiàn)非甲非乙型肝炎后，科學(xué)家曾歷經(jīng)十余年的不懈探尋，卻始終無法將致病元兇分離出來，錯過了開發(fā)相應(yīng)疫苗和藥物的良機。
為什么這種病毒那么難以分離出來呢？這是因為這種病毒很難在實驗室里繁殖。科學(xué)家在實驗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)皿中的各種細胞，然后再從這些細胞中分離出病毒。但這一過程既麻煩又耗時，何況病毒的分離也頗為兇險。
1987年，在英國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?；纛D從一只感染肝炎的黑猩猩血液中提取出獨特的基因片段，并和人類患者血液中的抗體進行比對，最終發(fā)現(xiàn)這些基因片段源自一種新的病毒。
接著，霍頓開創(chuàng)性地運用分子生物學(xué)的方法，克隆出了這種病毒。克隆其實就是用人工復(fù)制基因的方法來“制造”生物?？寺〖夹g(shù)現(xiàn)已被人們用來繁殖病毒等微生物，從而培育那些難以分離的微生物，并保證微生物基因組的準確性。
1989年，霍頓將這種克隆出來的病毒命名為“丙型肝炎病毒”?；纛D對丙型肝炎病毒的成功分離意義重大，這不僅為研究疾病防治提供了有力的工具，也為開發(fā)針對該病毒的疫苗和藥物提供了保障。
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有對應(yīng)的疫苗。這主要是因為丙型肝炎病毒特別“善變”。
目前所發(fā)現(xiàn)的丙型肝炎病毒亞型就多達67種，況且它還在不斷變化之中。而針對一個亞型的疫苗對其他亞型沒有用?？偛豢赡苋巳硕甲⑸?7種丙型肝炎疫苗吧？多年來，霍頓一直在為研發(fā)丙型肝炎疫苗而奮斗，但迄今也未取得突破性進展。
證實新病毒
雖然用克隆的方法將新型病毒培育出來了，但是人們不禁要問：這種病毒是否和肝炎有必然聯(lián)系？也就是說，是否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實驗用的健康黑猩猩的肝臟中，結(jié)果這些黑猩猩患上了肝炎。
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胞，并進行復(fù)制產(chǎn)生更多的病毒。至此，丙型肝炎病毒及其致病性才被完全確認。
賴斯與他的同事也在更進一步的研究中確認了丙肝病毒的致病性，并發(fā)現(xiàn)其主要作用于肝細胞的膜蛋白質(zhì)。此外，他的研究室還利用攜帶丙肝病毒的小型模型動物來測試新的疫苗和治療方案的可行性。
賴斯的貢獻不僅局限于丙型肝炎病毒的研究，在全球范圍內(nèi)許多其他病毒和感染疾病的研究中，他的研究方法與策略也被證明具有很大的應(yīng)用價值?；谒难芯砍晒?，肝炎病毒研究領(lǐng)域獲得了前所未有的發(fā)展，并且有希望為大量肝炎患者帶來更好的治療和疾病防范措施。
拯救數(shù)百萬生命
據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）估計，2015年全球估計有7100萬人感染慢性丙型肝炎病毒，許多慢性感染者會發(fā)展成肝硬化或肝癌。2016年，約有39.9萬人死于丙型肝炎。不過，由于三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實丙型肝炎病毒，其他科學(xué)家已在有針對性地研發(fā)相關(guān)藥物和治療方法。
現(xiàn)今，大多數(shù)醫(yī)院都引入了高靈敏度血檢設(shè)備，借以識別和緩解丙型肝炎病毒的蔓延。很多地方通過這一辦法，成功消除了因輸血引起的肝炎疾患，極大地促進了全球健康水平的提升。針對這種病毒的抗病毒藥物也得以快速研發(fā)，讓其變得可治愈。因此，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎委員會指出，三位獲獎科學(xué)家的工作拯救了數(shù)百萬人的生命。
在歷史長河中，與肝炎作戰(zhàn)或許只是其中小小的浪花，但對于人類而言，它卻是我們智慧與意志的集中體現(xiàn)。肝炎之戰(zhàn)，從未停息?？茖W(xué)家們卻信心十足，相信在不久的將來，人類終將獲得勝利。到了那時，對肝炎的抗?fàn)帉⒊蔀槿祟惗窢幨分械呐f事，而更多追求長生之道的故事還在等待我們?nèi)鴮憽?/p>
獲獎?wù)吆喗?/h3>
哈維·阿爾特 （Harvey Alter）：美國病毒學(xué)家，1935年生于美國紐約，1956年在羅徹斯特大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位，1960年在該校得到博士學(xué)位，曾經(jīng)在喬治敦大學(xué)工作，現(xiàn)任美國國立衛(wèi)生研究院高級研究員。
邁克爾·霍頓 （Michael Houghton）：英國生物化學(xué)家，1949年生于英國倫敦，1972年獲得東英吉利大學(xué)學(xué)士學(xué)位，1977年獲倫敦大學(xué)國王學(xué)院生物學(xué)博士學(xué)位，曾經(jīng)擔(dān)任英國希龍公司非甲非乙型肝炎部主管，現(xiàn)任加拿大阿爾伯塔大學(xué)教授。
查爾斯·賴斯 （Charles Rice）：美國病毒學(xué)家，1952年生于美國加利福尼亞州，1974年獲得加利福尼亞大學(xué)學(xué)士學(xué)位，1981年獲得加州理工學(xué)院博士學(xué)位，曾任華盛頓大學(xué)教授，現(xiàn)任洛克菲勒大學(xué)教授。
