2020诺奖解读|新冠疫情下,丙肝病毒发现者获生理学或医学奖
发布时间:2020-10-05
出品:科普中国
制作:李雷
监制:中国科学院计算机网络信息中心

   北京时间20201051730分,2020年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。美国病毒学家哈维·詹姆斯·阿尔特(Harvey James Alter),英国病毒学家迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和美国病毒学家查尔斯·赖斯(Charles M. Rice)因为发现丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus),荣获 2020 年诺贝尔生理学或医学奖。

  

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  丙肝是什么?发现丙肝病毒为什么能获得诺奖?

  

  丙肝病毒 图片来源:Veer图库

全世界慢性肝病中,超过一半都是由丙肝所致

  说到肝炎,大家往往想到的是乙型肝炎,其实丙型肝炎也是一种严重并棘手的肝炎。

  

  常见的三种肝炎病毒,其中乙肝(B)和丙肝(C)可以通过血液传播。 图片来源:https://www.nobelprize.org/

  丙型肝炎是慢性肝炎的主要致病因子,全世界的慢性肝病中,有40%-60%左右的人是由丙型肝炎导致的。而这些慢性肝炎,如果无法得到及时治疗,就会进一步发展为肝纤维化和肝硬化,最后发展成为肝癌。

  丙肝是血液传播,只要检测出血液中的丙肝病毒,然后避免输血感染就能阻止传播,正因为如此,丙肝才未能造成在全世界大流行。

  而正是这三位研究者,为丙肝病毒的发现和研究奠定了基础。

发现丙肝病毒——成功干预传染病的关键是确定病原体

  Harvey J. Alter的贡献是,发现了丙肝病毒。

  1960年,巴鲁克·布伦伯格(Baruch Blumberg)首次发现乙肝病毒,为肝炎的发展提供了新的思路,他也因此被授予了1976年诺贝尔生理学或医学奖。

  而这个时候,美国国立卫生研究院的Harvey J. Alter发现还存在一些特例的情况,一些病人并没有被甲肝或乙肝病毒感染,却依然感染了肝炎。这说明除了甲肝和乙肝病毒,还有其它原因也会导致肝炎。

  更为麻烦的是,很多人都是在输血的过程中被感染。大量输血者由于未知的传染原而患上了慢性肝炎。Alter和他的同事进一步研究发现,将这些肝炎患者的血液输送给黑猩猩,它们也会被感染,并且黑猩猩是人类之外唯一的易感宿主。通过进一步研究,研究者将这种未知的传染源和病毒联系在一起。

  于是Alter定义了一种新型的、独特的病毒性肝炎,称之为丙肝。

  

  图片来源:维基百科

  Harvey J. Alter1935年出生于纽约,在罗切斯特大学医学院获得医学学位,并在斯特朗纪念医院和西雅图大学医院接受内科医学培训。1961年加入国立卫生研究院(NIH),担任临床助理。他在乔治敦大学(Georgetown University)工作了数年,然后于1969年返回国立卫生研究院(NIH),担任临床中心输血医学系的高级研究员。

未知的病毒长什么样?确定病毒基因组

  要了解病毒,现代科学的方法是,给它们测序,就像今年科学家研究新冠病毒一样。

  而丙肝病毒的基因测序是由Chiron制药公司工作的Michael Houghton完成。

  

  丙肝检测 图片来源:Veer图库

  首先,霍顿和他的同事们从被感染的黑猩猩血液中提取了DNA片段。接下来是找到未知病毒的基因。进一步,他们对病毒进行了研究,从患者血液中获得病毒抗体来鉴定编码病毒抗原的DNA片段。最后,成功地找到了病毒序列。

  

  图片来源:Photo: Richard Siemens

  迈克尔·霍顿(Michael Houghton)出生于英国,于1977年在伦敦国王学院获得博士学位。1982年加入GD SearleCompany,之后于1982年移居加利福尼亚州埃默里维尔的Chiron公司。他于2010年移居艾伯塔大学,目前是加拿大杰出病毒学研究主席和李嘉诚病毒学教授,在艾伯塔大学任教,他还是李嘉诚应用病毒学研究所所长。

如何证实丙肝病毒就是引起丙肝的“凶手”?

  上面两位研究对于丙肝发现具有决定性意义,但是有一个很基本的问题就是:丙型肝炎真的是丙肝病毒引发的?

  要证明丙肝病毒能引发丙肝,需要探究丙肝病毒是否可以在人体内复制,并形成丙型肝炎。

  圣路易斯华盛顿大学的研究员查尔斯·赖斯(Charles M. Rice)等就起到了至关重要的作用。

  他们通过基因改造的办法对丙型肝炎病毒进行了研究,包括病毒突变研究。发现将该病毒注射到黑猩猩肝脏中,可以在黑猩猩的血液中检测到病毒,并且引发了和人肝炎类似的症状,这证明了丙肝病毒也能引发肝炎。

  

  图片来源:https://www.rockefeller.edu

  查尔斯·赖斯(Charles M. Rice)于1952年出生在萨克拉曼多。于1981年在加州理工学院获得博士学位,并于1981年至1985年期间接受了博士后培训。于1986年在圣路易斯华盛顿大学医学院成立了研究小组,并于1995年成为正式教授。自2001年以来,一直担任纽约洛克菲勒大学的教授。在2001年至2018年期间,一直是洛克菲勒大学丙型肝炎研究中心的科学与执行主任,并一直活跃在该中心。

  比较庆幸的是,当今世界上很多医药公司已经开发出丙肝药物,使得丙肝不再是不治之症,如今丙肝已经可以彻底治愈了。

  有意思的是,诺奖颁奖委员会还提到了新冠病毒,其实今年是病毒的肆虐一年,新冠病毒引发了全球的危机,而丙肝的研究可以说是一个非常成功地人类对抗病毒的案例,因此这也可能是今年选择丙肝作为诺奖的一个重要因素,为人类对抗病毒提供了很好的样板。

  最后,我们找到了三位大神代表作,大家有兴趣的可以了解。

       Alter HJ, Holland PV, Purcell RH, Lander JJ, Feinstone SM, Morrow AG, Schmidt PJ. Posttransfusion hepatitis after exclusion of commercial and hepatitis-B antigen-positive donors. Ann Intern Med. 1972; 77:691-699.

       Feinstone SM, Kapikian AZ, Purcell RH, Alter HJ, Holland PV. Transfusion-associated hepatitis not due to viral hepatitis type A or B. N Engl J Med. 1975; 292:767-770.

       Alter HJ, Holland PV, Morrow AG, Purcell RH, Feinstone SM, Moritsugu Y. Clinical and serological analysis of transfusion-associated hepatitis. Lancet. 1975; 2:838-841.

       Alter HJ, Purcell RH, Holland PV, Popper H. Transmissible agent in non-A, non-B hepatitis. Lancet. 1978; 1:459-463.

       Choo QL, Kuo G, Weiner AJ, Overby LR, Bradley DW, Houghton M. Isolation of a cDNA clone derived from a blood-borne non-A, non-B viral hepatitis genome. Science. 1989; 244:359-362.

       Kuo G., Choo QL, Alter HJ, Gitnick GL, Redeker AG, Purcell RH, Miyamura T, Dienstag JL, Alter CE, Stevens CE, Tegtmeier GE, Bonino F, Colombo M, Lee WS, Kuo C., Berger K, Shuster JR, Overby LR, Bradley DW, Houghton M. An assay for circulating antibodies to a major etiologic virus of human non-A, non-B hepatitis. Science. 1989; 244:362-364.

       Kolykhalov AA, Agapov EV, Blight KJ, Mihalik K, Feinstone SM, Rice CM. Transmission of hepatitis C by intrahepatic inoculation with transcribed RNA. Science. 1997; 277:570-574.

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