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官方权威解读全文新鲜出炉:一文读懂今年诺贝尔生理或医学奖

[摘要]今年的诺贝尔生理学或医学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。血源性肝炎是一项全球重大健康问题,该疾病会导致世界各地的人患上肝硬化和肝癌。

官方权威解读全文新鲜出炉:一文读懂今年诺贝尔生理或医学奖

新闻资讯讯 10月5日,据诺贝尔奖官网消息,2020年诺贝尔生理学或医学奖授予哈维 J·阿尔特(Harvey J. Alter)、迈克尔·霍顿(Michael Houghton)和查尔斯 M·赖斯(Charles M. Rice),以表彰他们“发现丙型肝炎病毒”。

今年的诺贝尔生理学或医学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。血源性肝炎是一项全球重大健康问题,该疾病会导致世界各地的人患上肝硬化和肝癌。

哈维 J·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯 M·赖斯的重大发现,即丙型肝炎病毒的识别。在此发现之前,甲型肝炎和乙型肝炎病毒的发现已取得重要进展,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,不仅揭示了其余慢性肝炎病例的病因,还使血液检测和新药物开发成为可能,从而拯救数百万人的生命。

肝炎——对人类健康的全球性威胁

肝脏炎症,或者肝炎,主要是由病毒感染引起,酗酒,环境毒素和自身免疫性疾病也是重要原因。20世纪40年代,人们清楚认识到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,通过血液和体液传播,威胁更大,因为可导致慢性疾病,发展为肝硬化和肝癌(图1)。这种类型的肝炎是潜伏性的,因为在出现严重并发症之前,人们可能已经感染多年。血源性肝炎的发病率和死亡率很高,每年在世界范围内会造成100多万人死亡,这使其成为与艾滋病毒感染和结核病相当的全球健康问题。

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图注:肝炎主要有两种形式。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细胞性肝癌。

一种未知的传染因子

要想对传染病进行成功干预,关键是确定病原体。在20世纪60年代,巴鲁克·布伦伯格(Baruch Blumberg)确定了一种血源性肝炎是由一种被称为乙肝病毒的病毒引起的,这一发现使诊断测试和有效疫苗得到发展。由于这一发现,布伦伯格于1976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的哈维 J·阿尔特正在研究输血患者的肝炎发病情况。尽管对新发现的乙肝病毒进行血液检测,减少了与输血相关的肝炎病例数,但阿尔特及其同事证实,仍有大量病例存在。在此期间,对甲型肝炎病毒感染的检测也得到发展,但很明显,甲型肝炎不是这些不明病例的原因。

许多接受输血的人,由于一种未知的感染源,而发展成慢性肝炎。这一问题令人极为关切。阿尔特及其同事发现,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,未知的感染源具有病毒的特征。阿尔特以此进行系统调查,从而确定了一种新的、独特的慢性病毒性肝炎。这种神秘的疾病被称为“非甲型、非乙型”肝炎。

丙型肝炎病毒的识别

识别这种新型病毒成为当务之急。所有传统的病毒搜索技术都有使用,但尽管如此,该病毒十多年来还是未被识别。分离病毒基因序列是项艰巨工作,为制药公司Chiron工作的迈克尔·霍顿接受了这一挑战。霍顿及其同事从一只被感染的黑猩猩的血液中发现的核酸中提取了一组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质类的克隆病毒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属的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就是上文提及的缺失的病原体。

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图注:哈维 J·奥尔特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的新病毒的基因组。查尔斯 M·赖斯提供了最终的证据,表明仅丙型肝炎病毒就能导致肝炎。

丙型肝炎病毒的发现已经确定,但还有个疑问,即仅靠这一病毒就能引起肝炎吗?为回答这个问题,科学家必须调查克隆的病毒是否能够复制并导致疾病。圣路易斯华盛顿大学的研究员查尔斯 M·赖斯,与其他研究RNA病毒的小组一起,注意到在丙型肝炎病毒基因组末端一个以前不具特征的区域,他们怀疑这个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,并假定其中一些可能会阻碍病毒复制。通过基因工程,赖斯生成丙型肝炎病毒的RNA变异,其中包括新确定的病毒基因组区域,且没有灭活的基因变异。当这种RNA被注射到黑猩猩的肝脏后,科学家在其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。这是最终证据,证明丙型肝炎病毒单独可以导致输血介导型肝炎病例。

这一发现的意义

这三位诺贝尔奖得主对丙型肝炎病毒的发现,是对抗病毒性疾病的一项里程碑式成就(图2)。由于该发现,我们现在可对该病毒进行高灵敏度血液检测。这类检测基本上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。该发现也使得针对丙型肝炎的抗病毒药物得以快速开发。这是历史首次,该疾病现在可被治愈,这为根除丙肝病毒带来了希望。为实现这一目标,我们需要国际努力,以促进血液检测,并为全球提供抗病毒药物(图3)。

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图注:这三位诺贝尔奖得主的发现,使灵敏血液检测设计成为可能,从而在世界上大部分地区消除了输血传播肝炎的风险。这一突破也促进了治愈该病的抗病毒药物的开发。丙型肝炎仍是全球主要健康问题,但现在,我们有机会消除该疾病。

三位获奖者简介

哈维 J·阿尔特,于1935年出生于纽约。阿尔特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训练。1961年,阿尔特加入美国国立卫生研究院担任临床助理。阿尔特在乔治敦大学待了几年,随后在1969年回到国立卫生研究院,加入临床中心的输血医学系,担任高级研究员。

迈克尔·霍顿,生于英国。1977年,霍顿在伦敦国王学院获得博士学位。霍顿又先后加入G.D.赛尔公司和Chiron公司。霍顿于2010年前往加拿大阿尔伯塔大学,现为加拿大卓越研究员计划病毒学主任及阿尔伯塔大学李嘉诚病毒学教授。霍顿还是李嘉诚应用病毒学研究所主任。

查尔斯 M·赖斯于1952年生于加利福尼亚州的萨克拉门托。1981年,赖斯在加州理工学院获得博士学位,并在1981至1985年期间接受博士后训练。1986年,赖斯在圣路易斯华盛顿大学医学院成立了自己的研究小组,并于1995年成为全职教授。自2001年以来,赖斯一直在纽约洛克菲勒大学担任教授。2001年至2018年期间,赖斯担任洛克菲勒大学丙型肝炎研究中心的科学和执行主任,目前仍在该中心工作。(编译:羽佳)

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