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科学网三名丙肝病毒研究学者获得2020年诺贝尔医学奖

2020医学生理学诺贝尔奖授予为抗击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全球健康问题,会导致罹患肝硬化和肝癌。

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哈维·奥尔特(Harvey J. Alter)、迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和查尔斯·m·赖斯(Charles M. Rice)的重大发现导致鉴定一种丙型肝炎病毒。他们工作前,甲型肝炎和乙型肝炎病毒的发现是重要进展,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这些未知慢性肝炎病例的原因,使验血和新药物成为可能,从而挽救了数百万人生命。

肝炎人类健康的威胁

肝炎是希腊语中肝脏炎症的合成词,主要是由病毒感染引起,尽管酗酒、环境毒素和自身免疫性疾病也是重要原因。在1940年代,有两种主要类型的传染性肝炎。一是甲型肝炎,通过被污染的水或食物传播,通常对患者没有长期影响。第二种是通过血液和体液传播代表一个更严重的威胁因为会导致一种慢性肝脏,会发展为肝硬化和肝癌的发展。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,使其成为与艾滋病毒感染和结核病相当的全球健康问题。

一种未知的传染因子

对传染病进行成功干预的关键是确定病原体。在1960年代,Baruch Blumberg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,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,1976年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

当时美国NIH的哈维·j·奥尔特(Harvey J. Alter)正在研究输血患者肝炎发病率。尽管对新发现乙肝病毒血液检测减少输血相关肝炎的病例,Alter和同事令人担忧的证明大量病例仍然存在。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。

许多接受输血人由于一种未知感染源而发展成慢性肝炎,这是令人极为关切的问题。Alter和同事发现,这些肝炎患者血液可能会把这种疾病传染给黑猩猩,而黑猩猩是除人类外唯一易感宿主。随后研究表明,未知感染源具有病毒特征。Alter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a、非b”型肝炎。

鉴定丙型肝炎病毒

识别这种新型病毒是当务之急。所有传统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逃脱了隔离。在制药公司Chiron工作的Michael Houghton承担了分离病毒基因序列所需的艰巨工作。霍顿和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,该克隆来自一种新的属于黄病毒家族的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是缺失的病原体。

丙型肝炎病毒的发现是决定性的;但是这个谜题的一个关键部分却被遗漏了:单是病毒就能导致肝炎吗?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(Washington University in St. Louis)的研究员查尔斯·m·赖斯(Charles M. 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。Rice还在分离的病毒样本中观察到遗传变异,并推测其中一些可能会阻碍病毒复制。通过基因工程,莱斯制造了丙型肝炎病毒的RNA变异。当这种RNA被注射到黑猩猩的肝脏时,在血液中检测到了病毒,并观察到与慢性肝炎人类相似的病理变化。这是最后的证据,证明丙型肝炎病毒单独可导致不明原因的输血介导型肝炎。

这一发现的意义

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