你应该知道的丙肝病毒那些事儿

发布时间:2020-11-20

年诺贝尔奖于北京时间10月5日揭晓,今年的诺贝尔奖被授予为抗击血源性肝炎做出决定性贡献的三位科学家。血源性肝炎是一种主要的全球健康问题,会导致世界各地的人们罹患肝硬化和肝癌。

哈维·J·阿尔特(HarveyJ.Alter)、迈克尔·霍顿(MichaelHoughton)和查尔斯·M·赖斯(CharlesM.Rice)的重大发现导致了一种新病毒——丙型肝炎病毒的鉴定。在之前,甲型肝炎和乙型肝炎病毒的发现是重要的发现,但大多数血源性肝炎病例仍然无法解释。丙型肝炎病毒的发现揭示了其余慢性肝炎病例的原因,并使验血和新药物成为可能,从而挽救了数百万人的生命。

左:哈维·J·阿尔特于年出生在纽约,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

肝脏炎症,或肝炎,是希腊语中肝脏和炎症的合成词,主要是由病毒感染引起的,尽管酗酒、环境毒素和自身免疫性疾病也是重要原因。在20世纪40年代,有两种主要的传染性肝炎。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和体液传播,成为了一个更严重的威胁,因为它会导致一种慢性病,并且是潜伏性的,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。然后发展成肝硬化和肝癌(图1)。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多万人死亡,使其成为与艾滋病毒感染和结核病相当的全球性健康问题。

图1肝炎有两种主要形式。一种是由甲型肝炎病毒引起的急性疾病,通过受污染的水或食物传播。另一种是由乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒(今年的诺贝尔奖)引起的。这种血源性肝炎通常是一种慢性疾病,可发展为肝硬化和肝癌。

查找未知的传染源对传染病进行成功干预的关键是确定病原体。在20世纪60年代,BaruchBlumberg确定一种血源性肝炎是由一种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发展。由于这一发现,BaruchBlumberg于年获得了诺贝尔生理学或医学奖。当时,美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)的哈维·J·阿尔特(HarveyJ.Alter)正在研究输血患者的肝炎发病率。尽管对新发现的乙肝病毒的血液检测减少了输血相关肝炎的病例,但是令人担忧的是,阿尔特和他的同事证明了仍然存在大量病例。在此期间,也发展了对甲型肝炎病毒感染的检测,很明显,甲型肝炎不是这些不明病例的原因。许多接受输血的人由于一种未知的传染源而发展成慢性肝炎,这是一个令人极为关切的问题。阿尔特和他的同事们发现,这些肝炎患者的血液可能会把这种疾病传染给黑猩猩,而黑猩猩是除了人类之外唯一易感的宿主。随后的研究还表明,未知的传染源具有病毒的特征。阿尔特的系统研究以这种方式定义了一种新的、独特的慢性病毒性肝炎。这种神秘的疾病后来被称为“非甲、非乙”型肝炎。丙型肝炎病毒的鉴定鉴定这种新型病毒现在是当务之急。所有传统的病毒搜索技术都得到了应用,但尽管如此,该病毒还是在十多年的时间里没有被分离出来。在制药公司Chiron工作的迈克尔·霍顿(MichaelHoughton)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被感染的黑猩猩血液中发现的核酸中收集了一组DNA片段。这些片段大部分来自黑猩猩自身的基因组,但研究人员预测,一些片段可能来自这种未知的病毒。假设肝炎患者的血液中含有抗病毒抗体,研究人员利用患者的血清来鉴定编码病毒蛋白的克隆病毒DNA片段。经过全面的搜索,发现了一个阳性的克隆。进一步的研究表明,该克隆来自一种属于黄病毒家族的新型RNA病毒,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了这种病毒正是一直未知的病原体。丙型肝炎病毒的发现具有决定性意义。但是这个谜题的一个关键部分却被遗漏了,就是单是病毒本身就能导致肝炎吗?为了回答这个问题,科学家们必须调查克隆的病毒是否能够复制并导致疾病。华盛顿大学圣路易斯分校(WashingtonUniversityinSt.Louis)的研究员查尔斯·M·赖斯(CharlesM.Rice)和其他研究RNA病毒的小组注意到,在丙型肝炎病毒基因组末端有一个此前未被识别的区域,他们怀疑该区域可能对病毒复制很重要。赖斯还在分离的病毒样本中观察到遗传变异,并推测其中一些变异可能会阻碍病毒复制。通过基因工程,赖斯构建了一种丙型肝炎病毒的RNA变体,其中包括新定义的病毒基因组区域,并且不存在失活基因变异。当这种RNA被注射到黑猩猩的肝脏时,在它们的血液中检测到了病毒,并观察到了与患有慢性疾病的人类相似的病理变化。这是最终的证据,证明丙型肝炎病毒单独可以导致不明原因的输血介导型肝炎病例。

图2本年度诺贝尔奖的发现摘要。哈维·J·阿尔特(HarveyJ.Alter)对输血相关性肝炎的系统研究表明,一种未知病毒是慢性肝炎的常见病因。迈克尔·霍顿(MichaelHoughton)使用了一种未经验证的策略,分离了一种名为丙型肝炎病毒(HepatitisCvirus)的新病毒基因组。查尔斯·M·赖斯CharlesM.Rice提供了最终的证据,证明仅丙型肝炎病毒就能导致肝炎。

这一重大发现的意义诺贝尔奖获得者对丙型肝炎病毒的发现是人类持续与病毒性疾病对抗的一个里程碑式成就(图2)。由于他们的发现,高度敏感的血液病毒检测基本上消除了世界各地的输血后肝炎,极大的改善了全球健康状况。他们的发现也使得针对丙型肝炎的抗病毒药物得以快速开发。历史上丙型肝炎第一次被治愈,为根除世界人口中的丙型肝炎病毒带来了希望。为了实现这一目标,仍需要国际努力,以促进血液检测和在全球范围内提供抗病毒药物(图3)。图3这三位诺贝尔奖得主的发现使得敏感血液测试成为可能,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。这一突破也使能够开发治愈该病的抗病毒药物成为可能。丙型肝炎仍然是一个主要的全球性健康问题,但现在有机会消除该疾病。

来源:文中图片均来自诺贝尔奖

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