解析 2020 诺贝尔生理医学奖-C 型肝炎病毒的发现与现行治疗

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要抑制传染病,必须先找出传染源头是谁,才能对症下药。在 1960 年代,美国科学家 Baruch Blumberg 博士确定一种形式的血源性肝炎是由一种 B 型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)所引起的,进而大大促进诊断检测和疫苗的发展。由于这一发现,Blumberg 博士得到 1976 年诺贝尔生理学或医学奖。

相隔 44 年,2020 年诺贝尔生理或医学奖由发现 C 型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)的 3 位学者获得,分别为美国医师 Harvey J. Alter 与病毒学者 Charles M. Rice 博士,以及英国微生物学者 Michael Houghton 博士。

C 型肝炎概况

据 WHO 统计资料,全世界约有 7 千万人被 HCV 感染,引起急性 C 型肝炎和慢性 C 型肝炎(当血液中病毒性 C 型肝炎抗体 anti-HCV 呈现阳性持续 6 个月以上)。其中,约 20-30% 的被感染者会持续数周的发烧、疲倦、厌食、隐约腹部不适、恶心、呕吐或黄疸等轻度症状,约 20%-80% 的被感染者会发展成慢性肝炎。另外,严重的话,爆发猛爆性肝炎,甚至恶化为肝硬化或肝癌。

最常见的感染方式是经由接触少量血液,例如与他人共用污染针具、注射器或接受污染之血液、血液制剂、使用灭菌不完全之器具均有可能感染,而与 C 型肝炎感染者发生性行为、共用沾血之刮胡刀、牙刷、指甲剪、刮痧板或经由母子垂直感染。

由于 HCV 感染者一开始通常是无症状的,因此很少有人被诊断出,以及在那些继续发展为慢性 HCV 感染的人中,通常也无法诊断这种感染,甚至有一些患者在感染数 10 年后,因为肝脏损伤才被发现。

HCV 主要可分为 6 种基因型(geneotype),包含数十种亚型(subtypes)。

HCV 基因型和亚型及其流行地区

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C 型肝炎病毒(HCV)如何被发现?

发现未知感染病毒

在 1960 年代,大量接受输血的人从一种神秘的传染源发展为慢性肝炎。当时,美国国家卫生研究院的 Harvey J. Alter 医师研究了这些接受输血的患者中肝炎的发生情况,其研究团队先后排除 A 型肝炎和 B 型肝炎的可能性,然后发现,透过肝炎患者血液可以将疾病传染给黑猩猩,这是人类之外唯一的易感宿主。随后在 1970 年代中期,该研究团队发现未知的传染原具有病毒的特征,他们将此病毒定义了一种新型的、独特形式的慢性病毒性肝炎,这种神秘的疾病被称为“非 A 型和非 B 型肝炎”。

鉴定出未知感染病毒为 HCV

尽管使用了所有传统的病毒搜寻和分离技术,但仍有十多年无法鉴定出这“非 A 型和非 B 型肝炎”的病毒。皇天不负苦心人,当时在 Chiron制药公司工作的 Michael Houghton 博士成功鉴定出 HCV 为 RNA 病毒。

该研究团队从感染黑猩猩血液中发现的核酸提取了DNA 片段,而这些片段大部分来自黑猩猩本身的基因体,但他们预测其中一些片段来自未知病毒。再来,他们假设从肝炎患者的血液中会存在针对病毒的抗体,所以使用患者血清来鉴定殖株(clone)的编码病毒蛋白的病毒 DNA 片段,经过全面检索,发现了一个阳性殖株。随后,他们再进一步发现,该殖株源自一种新型的 RNA 病毒,属于黄病毒属家族(Flavivirus family),他们将此命名为 C 型肝炎病毒(HCV)。

确认 HCV 可复制且具感染能力

HCV 的发现具有决定性意义。但是,仅病毒本身就能引起肝炎吗?为了回答这个问题,科学家不得不研究殖株的病毒是否能够复制并引起疾病。

圣路易斯华盛顿大学研究员 Charles M. Rice 博士及其研究团队发现,HCV 基因体末端的一个先前未知的区域,他们怀疑这可能对病毒复制很重要。Rice 博士还观察到分离出的病毒检体中的遗传变异,并假设其中一些可能会阻碍病毒复制。再来,他透过基因工程制造出 HCV 的RNA变异体,其中包括病毒基因组的新定义区域,并且没有失活的遗传变异。随后,他将这种 RNA 注射到黑猩猩的肝脏中后,在血液中检测到病毒,并观察到与慢性病患者相似的病理变化,这是仅 HCV 导致无法解释的输血介导的肝炎病例的最终证据。

3 位学者发现 HCV 之贡献(来源:https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2020/press-release/)

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使筛检和药物治疗成为可能

由于这 3 位科学家及其研究团队的发现,现在临床上可以对 HCV 进行高灵敏度的血液检查,并且这些检查已经消除了世界许多地方的输血后肝炎,进而大大改善了全球健康状况。另外,也加速抗病毒药物得以快速发展,甚至能治愈 C 型肝炎,挽救了数百万人的生命。

过去十多年有干扰素合并雷巴威林(Ribavirin)的组合疗法,自 2016 年后则以免干扰素 C 肝全口服新药(DAAs, Direct Acting Antivirals)疗法为主,如夏奉宁(Harvoni)、维建乐(Viekirax)合并易奇瑞(Exviera)、坦克干(Daklinza)合并速威干(Sunvepra)、贺肝乐(Zepatier)、夏奉宁合并雷巴威林、索华迪(Sovaldi)合并雷巴威林等。

首图来源:https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2020/summary/

参考资料:
1. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2020/summary/
2. https://www.cdc.gov.tw/Category/QAPage/83oJ3U2r41kRlA5YmHIcHQ
3. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/hepatitis-c
4. http://www.tsim.org.tw/journal/jour20-4/05.PDF
5. http://www.liver.org.tw/uploadfile/fileperiod_news02_category/2_1515744243.pdf

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