追踪丙型肝炎病毒
作者: 杨先碧
肝炎作为危害人类健康的重要疾病之一,具有极强的传染性。每每发现病例,人们都心生惶恐,为其危害感到不安。因此,科学家不断努力着,试图阻止肝炎的泛滥。他们花费大量时间和精力进行研究和探索,寻找治疗方法和疫苗。有三位科学家因发现了丙型肝炎病毒,而获得2020年诺贝尔生理学或医学奖。这三位科学家分别是美国病毒学家哈维·阿尔特、英国生物化学家迈克尔·霍顿和美国病毒学家查尔斯·赖斯。
病毒性肝炎
肝脏是人体内的一颗器官“明珠”,常年紧盯着消化、解毒、造血等人体大事,为人体的正常运行贡献自己的能量。然而,当肝脏受到病毒、细菌、寄生虫、化学毒物等多种外部因素的干扰时,这颗曾经能量满满的“明珠”就会因为炎症而失去光泽。于是,对于肝炎患者来说,如何抵御这些因素的侵扰就成了肝脏的日常任务,其他功能就随之大大减弱。
肝炎的危害不容小觑,它每年会夺去全球100多万人的生命,成为全世界第七大死亡原因。在众多的肝炎类型中,病毒性肝炎是最常见、危害最大的一类。它们的恶劣威胁可与艾滋病、结核病等其他重大传染病比肩,因此世界卫生组织已将病毒性肝炎列为全球公共卫生面临的重要威胁之一。病毒性肝炎可分为五种,分别由不同的病毒引起。
按照病毒性肝炎被发现的时间先后顺序,我国科学家用“甲、乙、丙、丁、戊”对其命名,分别代表着由甲型肝炎病毒、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。而国外采用的则是A、B、C、D、E五个字母,分别代表HAV、HBV、HCV、HDV、HEV。
如果不幸患上病毒性肝炎,患者便可能出现食欲减退、呕吐、上腹部不适、肝区疼痛、疲劳等多种症状。若不及时处理,病情恶化,更会导致致命的肝癌。


甲型肝炎病毒和戊型肝炎病毒主要由人类排泄物扩散传播,也可能通过食物渠道传染。因此,为了防患于未然,我们需要避免饮用未经消毒的生水,食品入口前要彻底清洗并去皮,蔬菜和肉类也应该经过烹饪后再食用。
其余三种肝炎病毒主要是通过血液传播,这就得靠医护人员、科学家协助我们预防它们传播。每当肝炎流行的时候,那些在工作岗位上毫不畏惧的医护人员就会戴上口罩、穿上防护衣,尽力救治每一个患者;每当肝炎“报警”的时候,那些身负健康重任的科学家就会勇闯科学的神秘殿堂。他们的工作、他们的勇气,为我们抵御疾病之路清除了不少障碍。
发现不明肝炎
早在1908年,美国医学专家斯图尔特·麦克唐纳就提出肝病有可能和病毒有关。直至1947年,美国医学专家麦克·库鲁姆才真正揭示了两个不同模式的肝炎:甲型肝炎通过粪口途径传播,而乙型肝炎则随着血液传递。
1965年,美国生物化学家巴鲁克·布隆伯格与其同事在病患的血液样本中,收集到了乙型肝炎病毒的抗原。他也因此于1976年获得诺贝尔生理学或医学奖。
而获得2020年诺贝尔生理学或医学奖的病毒学家阿尔特,是布隆伯格的同事之一,曾经也参与了乙型肝炎病毒的研究。20世纪60年代,阿尔特在研究曾经接受过输血的肝炎患者的病案时,却发现了一个出人意料的情况:有些病患的血液中并没有甲型或乙型肝炎病毒,却仍患上了肝炎,并且这样的患者居然还为数不少。
难道这些患者血样中有一种未知的肝炎病毒吗?阿尔特借着自己的科研直觉,将这些患者的血样输给实验用的黑猩猩。结果如他所料,这些黑猩猩也患上了肝炎。因此,阿尔特认为,这是一种新的肝炎,并将其称为“非甲非乙型肝炎”。虽然阿尔特不知道这种未知病毒到底是什么,但是他通过提高对血液样本的免疫检测,将肝炎病毒的传播风险大大降低。
阿尔特的贡献不仅在于他对于肝炎病毒的研究,更在于他在肝炎病毒研究领域所起到的领头作用。他创建了一套有效的检测程序,帮助人类应对肝炎病毒感染的危害。毫无疑问,阿尔特的成就为肝炎病毒研究领域提供了坚实的基础,使得科学家们能够在更加深入的层面了解肝炎病毒的病情、传播情况和治疗方案。


克隆新型病毒
在发现非甲非乙型肝炎后,科学家曾历经十余年的不懈探寻,却始终无法将致病元凶分离出来,错过了开发相应疫苗和药物的良机。
为什么这种病毒那么难以分离出来呢?这是因为这种病毒很难在实验室里繁殖。科学家在实验室培育病毒的方法是提取患者的体液或组织,然后让它去感染培养皿中的各种细胞,然后再从这些细胞中分离出病毒。但这一过程既麻烦又耗时,何况病毒的分离也颇为凶险。
1987年,在英国希龙公司非甲非乙型肝炎部担任主管的霍顿,终于培育出了这种病毒。霍顿从一只感染肝炎的黑猩猩血液中提取出独特的基因片段,并和人类患者血液中的抗体进行比对,最终发现这些基因片段源自一种新的病毒。
接着,霍顿开创性地运用分子生物学的方法,克隆出了这种病毒。克隆其实就是用人工复制基因的方法来“制造”生物。克隆技术现已被人们用来繁殖病毒等微生物,从而培育那些难以分离的微生物,并保证微生物基因组的准确性。
1989年,霍顿将这种克隆出来的病毒命名为“丙型肝炎病毒”。霍顿对丙型肝炎病毒的成功分离意义重大,这不仅为研究疾病防治提供了有力的工具,也为开发针对该病毒的疫苗和药物提供了保障。
尽管发现丙型肝炎病毒已经有30多年了,但是科学家一直未能研制出针对这种病毒的疫苗。而且,在5种肝炎病毒中,只剩下丙型肝炎病毒没有对应的疫苗。这主要是因为丙型肝炎病毒特别“善变”。
目前所发现的丙型肝炎病毒亚型就多达67种,况且它还在不断变化之中。而针对一个亚型的疫苗对其他亚型没有用。总不可能人人都注射67种丙型肝炎疫苗吧?多年来,霍顿一直在为研发丙型肝炎疫苗而奋斗,但迄今也未取得突破性进展。

证实新病毒
虽然用克隆的方法将新型病毒培育出来了,但是人们不禁要问:这种病毒是否和肝炎有必然联系?也就是说,是否仅靠这种病毒就可导致肝炎,还是可能需要其他致病因素的配合?为了回答这一问题,科学家必须搞清楚这种病毒是否可以大规模复制,是否可以导致肝脏发炎。
1997年,赖斯巧妙地通过基因工程的方法,在水稻中培育出比患者体内还“纯粹”的丙型肝炎病毒,然后将这些病毒注射到一些实验用的健康黑猩猩的肝脏中,结果这些黑猩猩患上了肝炎。
2005年,赖斯等人从日本一名患者的血液中首次分离出丙肝病毒株,此毒株可以感染人类的肝细胞,并进行复制产生更多的病毒。至此,丙型肝炎病毒及其致病性才被完全确认。
赖斯与他的同事也在更进一步的研究中确认了丙肝病毒的致病性,并发现其主要作用于肝细胞的膜蛋白质。此外,他的研究室还利用携带丙肝病毒的小型模型动物来测试新的疫苗和治疗方案的可行性。
赖斯的贡献不仅局限于丙型肝炎病毒的研究,在全球范围内许多其他病毒和感染疾病的研究中,他的研究方法与策略也被证明具有很大的应用价值。基于他的研究成果,肝炎病毒研究领域获得了前所未有的发展,并且有希望为大量肝炎患者带来更好的治疗和疾病防范措施。

拯救数百万生命
据世界卫生组织(WHO)估计,2015年全球估计有7100万人感染慢性丙型肝炎病毒,许多慢性感染者会发展成肝硬化或肝癌。2016年,约有39.9万人死于丙型肝炎。不过,由于三位科学家发现并证实丙型肝炎病毒,其他科学家已在有针对性地研发相关药物和治疗方法。
现今,大多数医院都引入了高灵敏度血检设备,借以识别和缓解丙型肝炎病毒的蔓延。很多地方通过这一办法,成功消除了因输血引起的肝炎疾患,极大地促进了全球健康水平的提升。针对这种病毒的抗病毒药物也得以快速研发,让其变得可治愈。因此,诺贝尔生理学或医学奖委员会指出,三位获奖科学家的工作拯救了数百万人的生命。
在历史长河中,与肝炎作战或许只是其中小小的浪花,但对于人类而言,它却是我们智慧与意志的集中体现。肝炎之战,从未停息。科学家们却信心十足,相信在不久的将来,人类终将获得胜利。到了那时,对肝炎的抗争将成为人类斗争史中的旧事,而更多追求长生之道的故事还在等待我们去书写。

获奖者简介

哈维·阿尔特 (Harvey Alter):美国病毒学家,1935年生于美国纽约,1956年在罗彻斯特大学获得学士学位,1960年在该校得到博士学位,曾经在乔治敦大学工作,现任美国国立卫生研究院高级研究员。

迈克尔·霍顿 (Michael Houghton):英国生物化学家,1949年生于英国伦敦,1972年获得东英吉利大学学士学位,1977年获伦敦大学国王学院生物学博士学位,曾经担任英国希龙公司非甲非乙型肝炎部主管,现任加拿大阿尔伯塔大学教授。

查尔斯·赖斯 (Charles Rice):美国病毒学家,1952年生于美国加利福尼亚州,1974年获得加利福尼亚大学学士学位,1981年获得加州理工学院博士学位,曾任华盛顿大学教授,现任洛克菲勒大学教授。