-刚刚,2020年诺贝尔生理学或医学奖揭晓!
发布时间:2020-10-05
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-刚刚,2020年诺贝尔生理学或医学奖揭晓!

 

北京时间10月5日下午5点34分许,2020年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。美国和英国科学家Harvey J. Alter、Michael Houghton、Charles M. Rice获奖,以表彰他们“发现丙型肝炎病毒”。

今年的诺贝尔奖单项奖金增加到1000万瑞典克朗(约合人民币760万元),比2019年增加100万瑞典克朗。

今年的诺贝尔奖被授予为对抗血源性肝炎做出决定性贡献的三位科学家,血源性肝炎是导致世界各地的人罹患肝硬化和肝癌的主要全球健康问题。

Harvey J. Alter、Michael Houghton和Charles M. Rice的开创性发现使得一种新病毒——丙型肝炎病毒被鉴定。在他们的工作之前,甲型肝炎和乙型肝炎病毒的发现是重要的进展,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其余慢性肝炎病例的原因,并使验血和新药物成为可能,从而挽救了数百万人的生命。

Harvey J. Alter,1935年出生于美国纽约。目前任职于美国国立卫生研究院。Michael Houghton,出生于英国。目前任职于加拿大阿尔伯塔大学。Charles M. Rice,1952年出生于美国加州萨克拉门托,目前任职于美国洛克菲勒大学。三人将均分1000万瑞典克朗。

肝炎——对人类健康的全球性威胁

肝脏炎症,或肝炎,是希腊语中肝脏和炎症的合成词,主要是由病毒感染引起的,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,很明显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。第二种类型是通过血液和体液传播,它代表了一种更严重的威胁,因为随着肝硬化和肝癌的发展(图1),它会导致一种慢性病。这种形式的肝炎非常狡猾,健康的人可以默默地感染多年,然后出现严重的并发症。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,从而使之成为与艾滋病毒感染和结核病相当的全球健康问题。

图1 肝炎有两种主要形式。 一种形式是由受污染的水或食物传播的甲型肝炎病毒引起的急性疾病。另一种形式是由乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒引起的(今年的诺贝尔奖)。 这种形式的血源性肝炎通常是一种慢性疾病,可能进展为肝硬化和肝细胞癌。

一种未知的传染源

对传染病成功干预的关键是确定病因。20世纪60年代,Baruch Blumberg确定一种血液传播的肝炎是由一种被称为乙型肝炎病毒的病毒引起的,这一发现导致了诊断测试和有效疫苗的发展。Blumberg因这项发现于1976年被授予诺贝尔生理学或医学奖。

当时,在美国国立卫生研究院工作的 Harvey J. Alter正在研究输血患者的肝炎发病率。尽管对新发现的乙肝病毒的血液检测减少了输血相关肝炎的病例,Alter和同事令人担忧地证明了大量病例仍然存在。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。

许多接受输血的人由于一种未知的感染源而发展成慢性肝炎,这是一个令人极为关切的问题。Alter和他的同事们发现,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。Alter的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“非A、非B”型肝炎。

丙型肝炎病毒的鉴定

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得到了应用,尽管如此,该病毒在十多年的时间里没有被分离出来。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。Houghton和同事从一只被感染的黑猩猩的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。

图2本年度诺贝尔奖的发现摘要。Harvey J. Alter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。Michael Houghton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。Charles M. Rice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是决定性的。但是这个谜题的一个关键部分被遗漏了:仅仅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。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,他推测其中一些可能会阻碍病毒复制。通过基因工程,Rice生成了丙型肝炎病毒的RNA变异,其包括新定义的病毒基因组区域,而且缺乏失活基因变异。当这种RNA被注射到黑猩猩的肝脏时,在它们的血液中检测到了病毒,并观察到了与患有该疾病的人类相似的病理变化。这证明了,丙型肝炎病毒单独可以导致不明原因的输血介导型肝炎病例。

今年诺贝尔生理学或医学奖的重大意义

今年的诺奖得主发现丙型肝炎病毒,在对抗病毒性疾病方面是一个里程碑式的发现。由于他们的发现,如今已实现高度敏感的血液检测病毒,在世界上很多地方消除了输血后肝炎,极大地改善了全球健康。他们的发现也使得针对丙型肝炎的抗病毒药物得以快速开发。历史上丙型肝炎第一次被治愈,为根除丙型肝炎病毒带来了希望。为了实现这一目标,将需要全球努力促进血液检测和提供抗病毒药物。

图3 这三位诺贝尔奖得主的发现使得敏感血液测试的设计成为可能,从而在世界上大部分地区消除了输血性传播肝炎的风险。这一突破也促成了抗病毒药物的开发成功。丙型肝炎仍然是一个重要的全球卫生问题,但是现在有了消除该疾病的机会。

过去5年诺贝尔生理学或医学奖得主名单

2019年——美英三位科学家William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe和Gregg L. Semenza获奖,获奖理由是“发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性”。

2018年——美国科学家James P. Allision和日本科学家Tasuku Honjo获奖,获奖理由是“发现了抑制负面免疫调节的癌症疗法”。

2017年——三位美国科学家Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash和Michael W. Young获奖,获奖理由是“发现了调控昼夜节律的分子机制”。

2016年——日本科学家Yoshinori Ohsumi获奖,获奖理由是“发现了细胞自噬机制。”

2015年——中国科学家屠呦呦获奖,获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”;另外两位获奖科学家为爱尔兰的William C. Campbell和日本的Satoshi ōmura,获奖理由是“有关蛔虫寄生虫感染新疗法的发现”。

诺贝尔生理学或医学奖小知识

——从1901年到2019年,诺贝尔生理学或医学奖共颁发了110次。没有颁发的9年分别是1915、1916、1917、1918、1921、1925、1940、1941、1942年。

——从1901年至2019年,共219人获奖。

——110次颁奖中,39次为单独获奖者,33次为2人共享,38次为3人共享。

——最年轻的获奖者是加拿大科学家弗雷德里克·班廷(Frederick G. Banting),1923年因“发现胰岛素”获奖,时年32岁。

——最年长的获奖者是美国科学家佩顿·劳斯(Peyton Rous),1966年因“发现肿瘤诱导病毒”获奖,时年87岁。

——219位诺贝尔生理学或医学奖得主中,有12位女性。分别是1947年的Gerty Cori,1977年的Rosalyn Yalow,1983年的Barbara McClintock,1986年的Rita Levi-Montalcini,1988年的Gertrude B. Elion,1995年的Christiane Nüsslein-Volhard,2004年的Linda B. Buck,2008年的Françoise Barré-Sinoussi,2009年的Elizabeth H. Blackburn和Carol W. Greider,2014年的May-Britt Moser,以及2015年的屠呦呦。



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