致命病毒的揭秘之旅——2008年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎剖析

熊耀斌,傅 纓,資曉飛,傅杰青

(1 江西省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所,江西 南昌 330006;2 南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院 江西 南昌 330006;3 江西腫瘤醫(yī)院,江西 南昌 330029)

2008年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予德國科學(xué)家哈拉爾德?楚爾?豪森 (Harald zur Hausen),以表彰其發(fā)現(xiàn)致宮頸癌的人類乳頭狀瘤病毒;該獎的另一半授予法國科學(xué)家佛朗西絲?巴勒 -西諾西(Francisoise Barré-Sinossi)和路克?蒙塔尼(Luc Montagnier),表彰他們發(fā)現(xiàn)了人類免疫缺損病毒。

1 致宮頸癌的人類乳頭狀瘤病毒的發(fā)現(xiàn)

宮頸癌在婦女癌癥發(fā)生率中位居第二,也是位居首位的性傳播疾病。在豪森于 20世紀(jì) 70年代提出人類乳頭狀瘤病毒(HPV)是宮頸癌病因的時候,占主流的觀點認為,單純皰疹病毒 -2(HSV-2)是宮頸癌的病因,根據(jù)的是血清流行病學(xué)的數(shù)據(jù),并且有核酸雜交和動物宮頸癌誘導(dǎo)的支持。但是豪森始終未能在宮頸癌細胞里找到 HSV-2的 DNA。他認為,人類腫瘤細胞,一旦為腫瘤病毒所轉(zhuǎn)化,就可能擁有整合于宿主基因組的病毒遺傳信息。他的這一“原因標(biāo)準(zhǔn)”為經(jīng)典的郭霍氏原則增加了一項標(biāo)準(zhǔn):病毒基因組應(yīng)當(dāng)持續(xù)不斷地存在于癌中,而且十分活躍。1974年豪森發(fā)表了第一篇報告,介紹他在宮頸癌和陰道疣活檢材料中發(fā)現(xiàn) HPV DNA,其方法是將腫瘤DNA與從提純的足底疣 HPV DNA獲得的 cRNA進行雜交。從這樣一些足底疣和皮膚疣取來的活檢材料常?？梢猿晒Φ仉s交,但尖銳濕疣和宮頸癌的活檢材料卻總是陰性。因為沒有哪一型腫瘤呈陽性,即使在尖銳濕疣病變中證實有典型 HPV顆粒存在。豪森就判斷,各型HPV之間存在著遺傳學(xué)的異質(zhì)性(1976)。豪森關(guān)于宮頸癌的病原是 HPV的理論得到了嗣后 Meisels和 Fortin的支持,他們的電子顯微鏡檢查確定了 HPV顆粒的存在(1981)。豪森的團隊使用核酸雜交技術(shù)成功篩選了新型的 HPV,并且開發(fā)成功了一種克隆技術(shù),從而導(dǎo)致了第一個型的陰道 HPV,即 HPV6的鑒定(1981)。[1]來自該型病毒的 DNA從陰道疣和尖銳濕疣中被反復(fù)地分離(1982),現(xiàn)今該病毒已經(jīng)被公認為尖銳濕疣的主因。但是這仍未能將 HPV和宮頸癌聯(lián)系起來。稍后,包括兩例廣泛性宮頸癌在內(nèi)的幾種惡性腫瘤都表現(xiàn)出與 HPV11之 DNA有較弱的、但經(jīng)常性的雜交連系(1982-1983)。1983年該種 DNA被克隆成功,并被定名為HPV16 DNA。嗣后,豪森證實,50%以上的宮頸癌活檢材料對 HPV16 DNA呈陽性。他們于 1984年將 HPV18 DNA克隆成功,而作為對照的良性腫瘤、正常宮頸組織和陰道疣都呈陰性。豪森的研究團隊現(xiàn)今把這兩型 HPV視作宮頸癌中最常見的兩型:HPV16和 18之DNA見之于 82%的廣泛性宮頸癌患者。[2]

關(guān)于疫苗預(yù)防方面,豪森的研究團隊先后開發(fā)過兩種疫苗,它們分別是四價疫苗和二價疫苗。四價疫苗含有型 6,11,16,18 HPV的免疫原,而二價疫苗只含有型 16和 18的HPV病毒的 L1蛋白質(zhì)。這兩者都獲得過專利保護,在 III期試驗中均產(chǎn)生過 ＞90%的保護力。這兩型 HPV病毒疫苗就其潛在能力而言,可以預(yù)防在世界流行的宮頸癌中占 70%的廣泛性宮頸癌。此外,預(yù)防效果時間持續(xù)多久,究竟它能產(chǎn)生終身免疫還是仍需加強注射等問題都難以解答?？紤]到這兩型疫苗預(yù)防的是致70%宮頸癌的兩株病毒,是否要引進致宮頸癌其他毒株的預(yù)防疫苗,也是一個問題。在豪森看來,疫苗接種的效果極為成功,所以疫苗是值得推廣的。但是現(xiàn)在的主要障礙在于疫苗太貴,特別是對于急需疫苗的非洲等發(fā)展中國家來說,那里接受疫苗注射的愿望十分強烈,而問題在于如何使疫苗價格大幅度降下來。

2 人類艾滋病病毒的發(fā)現(xiàn)

1981年在美國加利福尼亞和紐約記載了一種新的綜合征。有關(guān)的報告稱,一群年青的健康男子得了一種過去該群體所不知曉的致命性疾病。美國疾病預(yù)防控制中心(CDC)組成了一個專門的考察隊,將該病鑒定為“獲得性免疫缺損綜合征”(AIDS,又稱艾滋病),研究其病因的活動就此發(fā)端。西諾西和蒙塔尼從早期艾滋病特有的腫大淋巴結(jié)中分離和培養(yǎng)了淋巴細胞。與此同時,在艾滋病的早期患者腫大的淋巴結(jié)中和晚期患者的血液標(biāo)本中他們分離到了艾滋病病毒(HIV)。HIV能夠感染和殺死病人和健康供體的淋巴細胞,并能夠與受染患者的抗體發(fā)生反應(yīng)。他們還發(fā)現(xiàn)了 HIV的逆轉(zhuǎn)錄酶活性,這種特性正是逆轉(zhuǎn)錄病毒增殖的直接證據(jù);他們還發(fā)現(xiàn)了從受染細胞中長出來的逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒。[4]HIV與以往描述的人類腫瘤逆轉(zhuǎn)錄病毒不同,它并不能誘導(dǎo)非控制性細胞生長。相反,該病毒對增殖來說需要細胞激活,并且介導(dǎo) T淋巴細胞的融合。這一點可以部分地解釋 HIV是如何破壞免疫系統(tǒng)的,因為 T細胞是免疫防御之基礎(chǔ)。

在發(fā)現(xiàn) HIV是艾滋病病因后不久,西諾西和蒙塔尼又促成了 HIV-1基因組的快速克隆,從而也促使增殖周期中重要細節(jié)的確定,并了解該病毒是如何與其宿主相互作用的,進而促進了對受染病人診斷方法和血液制品的開發(fā)成功,大大限制了該病的大流行。許多族類的新抗病毒藥的空前開發(fā)成功也是該病毒增殖周期諸細節(jié)知識積累的必然結(jié)果。預(yù)防和治療的結(jié)合大大降低了艾滋病的傳播,極大地提高了受染人群的預(yù)期壽命。HIV的克隆使得對該病毒的起源和進化的了解成為可能:很可能于 20世紀(jì)初在西非該病毒從猿傳給了人。但迄今為止仍未弄明白,為什么 1970年以后該病猛烈地流行起來。[4]

在西諾西和蒙塔尼因發(fā)現(xiàn)艾滋病病毒而獲得諾貝爾獎的同時,諾貝爾委員會正蒙受著美國病毒學(xué)家羅勃特?蓋洛(RobertGallo)無聲的抗議。當(dāng)1983年西諾西和蒙塔尼將分離到的艾滋病病毒稱之為淋巴相關(guān)病毒(LAV)的時候,蓋洛在次年(1984年)從許多艾滋病和前艾滋病患者體內(nèi)分離到一種新病毒,該病毒與 LAV-1有很多的相似性。除了榮譽之外,數(shù)以百萬計的美元為了血液檢測方面的專利而被人們投入博弈之中。2003年蓋洛與蒙塔尼于《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上共同發(fā)表文章彼此承認對方的工作。

但是在2008年 10月,諾貝爾委員會宣布將該項年度醫(yī)學(xué)獎授予西諾西和蒙塔尼時,無疑在已經(jīng)歸于平靜的湖面投擲了一塊石子。許多人認為,諾貝爾獎不應(yīng)授予這有是非之爭的領(lǐng)域,盡管它有其明顯的重要性?，F(xiàn)今,諾貝爾委員會已經(jīng)出面澄清其立場,認為“西諾西和蒙塔尼的發(fā)現(xiàn)已為科學(xué)界所接受,而且已經(jīng)導(dǎo)致一系列科學(xué)發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn)”。負責(zé)醫(yī)學(xué)諾貝爾獎的瑞典卡羅琳斯卡醫(yī)學(xué)院學(xué)術(shù)秘書 Jans Jornvall澄清說,該學(xué)院的評獎全體會議認為,西諾西和蒙塔尼值得雙雙榮膺諾貝爾獎,因為他們在 1983年首先在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了關(guān)于鑒定艾滋病病毒的論文。在電話采訪中 Jornvall表揚了蓋洛的工作,但是卻在原則問題上沒有讓步,他說:“我們認為,我們提名的兩人是該病毒的發(fā)現(xiàn)者。如果你看一看論文,你就能判斷誰是發(fā)現(xiàn)者。”

采取同樣立場的還有美國國立變應(yīng)性和感染性研究所所長 Anthony Fauci,他說道:“蓋洛應(yīng)該享受許多榮譽。不能同時給 4人授獎(如果給蓋洛授以 2008年度諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,獲獎?wù)呔蛯⒃鲋?4人,超過了最多只能授予 3人/年度的規(guī)定)是一件羞事,因為蓋洛的貢獻是很多的?！?/p>

獲獎?wù)呙伤嵩谙笱篮０兜陌⒈茸寘⒓右粋€國際性艾滋病學(xué)術(shù)會議時對媒體說,他希望也給蓋洛授獎。他還具體地談起:“他作出的貢獻和我們兩人一樣多”。[5]至于蓋洛本人,他在一份書面文件中祝賀兩位獲獎?wù)?并且說他“滿足于”蒙塔尼的“友好表述”。蓋洛還說:“我樂于見到,諾貝爾委員會選擇用諾貝爾獎來承認艾滋病的重要性。我感到驕傲的是,我的同行與我繼續(xù)從事艾滋病疫苗的研究?！盵6]

[1] The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008[EB/OL].http://nobelprize.org.

[2] The Nobel Assembly at Karolinska Institute.The discoveries ofhumanpapillomaviruses that cause cervical cancerand of human immunodeficiency virus[EB/OL].http://nobelprize.org,(2008-10-08)[2008-11-16].

[3] Interviews:Harald zur Hausen,Francisoise Barré-Sinoussi,Luc Montagnier[EB/OL].http://nobel prize.org.

[4] Abbott A,Brumfiel G.Nobel for AIDS virus discovery,finally[J].Nature,2008,(455):712-713.

[5] Cohen J,Enserink M.HIV,HPV researchers honored,butone scientist is leftout[J].Science,2008,(322):174-175.

[6] Stein R.Two receive Nobel for AIDS virus discovery[N].Washington Post,2008-10-07.