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与血源性丙型肝炎做斗争!官网解读2020年诺贝尔生理学或医学奖

发布时间: 2020-10-10 15:35:34   作者:本站编辑   来源: 科技日报   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

今年的诺贝尔奖授予了三位科学家哈维·J·阿尔特(Harvey J. Alter)、迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和查尔斯·M·赖斯(Charles M. Rice),他们在与血源性肝炎的斗争中做出了决定性的贡献。血源性肝炎是导致世界各地人们肝硬化和肝癌的一个主要的全球性健康难题。

三位科学家的开创性贡献,是鉴定出一种新型病毒,即丙型肝炎病毒。在发现丙型肝炎病毒之前,发现甲型和乙型肝炎病毒是治疗肝病的关键步骤,但大多数血源性肝炎病例仍无法解释。丙型肝炎病毒的发现揭示了剩余的慢性肝炎病例的病因,并使血液检测和新药成为可能,挽救了数百万人的生命。

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左:哈维·J·阿尔特于1935年出生在纽约,目前为美国国立卫生研究院病毒学家。

中:迈克尔·霍顿是英国生物化学家,目前就职于加拿大阿尔伯塔大学。

右:查尔斯·M·赖斯1953年出生于美国萨克拉门托,洛克菲勒大学病毒学和传染病实验室负责人,主要研究领域是丙型肝炎病毒。

肝炎——人类健康的全球性威胁

肝炎是希腊语中肝脏和炎症的合成词,尽管酗酒、环境毒素和自身免疫性疾病也是引发肝炎的重要原因,但最主要的原因还是由病毒感染引起。

在20世纪40年代,有两种主要类型的传染性肝炎。第一种是甲型肝炎,通过被污染的水或食物传播,通常对患者没有什么长期影响;第二种类型是通过血液或体液传播,给人类健康带来更严重的威胁,因为它有可能变成一种慢性病,甚至发展为肝硬化和肝癌

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图1:肝炎有两种主要形式。丙型肝炎病毒引起的血源性肝炎通常变成一种慢性疾病,可能会发展为肝硬化和肝癌。

这种形式的肝炎是潜伏性的,健康的身体可以默默地被感染多年,之后出现严重的并发症。血源性肝炎的发病率和死亡率很高,每年在世界范围内造成100多万人死亡,其成为与艾滋病毒和结核病相当的全球健康问题。

查找未知的传染源

成功干预传染病的关键是确定病原体。

20世纪60年代,巴鲁克·布伦伯格(Baruch Blumberg)确定一种形式的血源性肝炎是由被称为乙型肝炎病毒的病毒引起的,这一发现导致了诊断测试和有效疫苗的开发。布伦伯格因此被授予1976年诺贝尔生理学或医学奖。

当时,美国国立卫生研究院的哈维·J·阿尔特研究了接受输血的患者中肝炎的发生情况。尽管对新发现的乙型肝炎病毒进行的血液检查减少了与输血有关的肝炎病例数,但结果令人担忧——哈维·J·阿尔特及其同事证明仍有大量病例存在。在此期间,对甲型肝炎病毒感染的检测技术和水平也得到了发展,很明显,甲型肝炎不是这些不明病例的原因。

大量输血者由于未知的传染源而患上了慢性肝炎。这一事实引起了人们的关切。哈维·J·阿尔特和他的同事表明,这些肝炎患者的血液可能会将疾病传播给黑猩猩,它们是人类之外唯一的易感宿主。

随后的研究还表明,这一未知的传染源具有病毒的特征。阿尔特的研究以这种方式定义了一种新型独特的慢性病毒性肝炎。这种神秘的疾病被称为“非甲、非乙”型肝炎。

丙型肝炎病毒的鉴定

鉴定这种新型病毒是当务之急。尽管科学家使用了所有传统的病毒搜索技术,但病毒在伺候十多年的时间里都没有被分离出来。

迈克尔·霍顿在美国凯龙疫苗公司工作,他承担了分离病毒基因序列所需的艰巨工作。霍顿和他的同事从一只受感染的黑猩猩血液中发现的核酸里提取了一组DNA片段。这些片段大部分来自黑猩猩本身的基因组,但研究人员推测,其中一些片段来自未知病毒。

假设从肝炎患者的血液中能出现针对该病毒的抗体,研究人员使用患者血清来鉴定病毒DNA克隆片段,该片段能编码病毒蛋白。

经过全面搜索,研究人员发现了一个阳性克隆片段。进一步的研究表明,其来源于一种属于黄病毒家族的新型RNA病毒,并被命名为丙型肝炎病毒。慢性肝炎患者中抗体的存在,强烈暗示该病毒正是始终不见踪影的那个病原体。

丙型肝炎病毒的发现具有决定性意义。但是,一个基本条件却没有得到确认:仅病毒本身就能引起肝炎吗?

为了回答这个问题,科学家不得不研究克隆的病毒是否能够复制并致病。华盛顿大学圣路易斯分校的研究员查尔斯·M·赖斯与其他研究RNA病毒的研究小组共同注意到了丙型肝炎病毒基因组末端一个此前未知的区域,他们怀疑该区域对病毒复制可能很重要。

赖斯还在分离出的病毒样本中观察到了遗传变异,并假设其中一些变异可能会阻碍病毒复制。

通过基因工程,赖斯创建了一种丙型肝炎病毒的RNA变体,它包括病毒基因组的新定义区域,并且基因组不存在失活的遗传变异。将这种RNA注射到黑猩猩的肝脏中后,研究人员在其血液中检测到了病毒。观察发现,其病理变化与患有该慢性病的人类相似。这正是丙型肝炎病毒本身就可以导致不明原因的输血介导性肝炎的最终证据。

这一重大发现的意义

诺贝尔奖获得者发现丙型肝炎病毒,是人类正在进行的与病毒性疾病斗争的里程碑式成就。

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今年诺贝尔奖的重大发现摘要:哈维·J·阿尔特进行的输血相关性肝炎的方法研究表明,未知病毒是导致慢性肝炎的常见原因。迈克尔·霍顿(Michael Houghton)分离出了名为丙型肝炎病毒的新病毒基因序列。查尔斯·M·赖斯证明,丙型肝炎病毒单独作用即可引起肝炎。

由于这项发现,科学家可以对该病毒进行高度敏感血液测试,从而基本消除了世界许多地区的输血后肝炎,极大地改善了全球健康状况。

他们的发现还使针对丙型肝炎的抗病毒药物得以快速发展。丙型肝炎历史上首次可以被治愈,为在世界人口中根除丙型肝炎病毒带来了希望。

为了实现这一目标,仍需要全球性的努力,以促进血液测试在全球范围内的可及型,并持续推动抗病毒药物的开发。

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三位诺贝尔奖得主的发现使得高敏感血液检测成为可能,从而在世界上很大一部分地区消除了输血传播肝炎的风险。这一突破为治愈该病的抗病毒药物开发打下基础。

来源:科技日报 文中图片均来自诺贝尔奖官网

编辑:岳靓

审核:管晶晶

终审:冷文生