 |
| 今屆諾貝爾生理學或醫學獎的三位得獎者（來源：https://www.nobelprize.org/） |
今年的諾貝爾生理學或醫學獎在上星期公佈。得獎者是三位發現丙型肝炎病毒的科學家阿爾特（Harvey J. Alter）、賴斯（Charles M. Rice）及霍頓（Michael Houghton）。
丙型肝炎病毒是一種神秘的隱形殺手，它只會引起輕微的急性病徵，但可怕的是，它會潛伏在體內慢慢地破壞肝臟。接觸到丙型肝炎的病人，有近80%都會出現慢性感染，這個比率要比乙型肝炎的3%高得多。慢性丙型肝炎的患者約有三分之一會在20年內得到肝硬化，另外三分之一會在30年內得到肝硬化。肝硬化的病人會出現腹水、脾臟腫大、食道出血等病徵，得到肝癌的機會也會大大增加。
那這無聲無色的隱形殺手究竟是怎樣被發現呢？
從輸血後肝炎說起
原來丙型肝炎病毒的發現也與我們的老朋友輸血有關。
早在1943年就曾經有文獻報告過七位病人在接受過全血或者血漿之後的一至四個月內出現黃疸。由於當中的四位病人都接受過大容量的血漿，這似乎顯示受血者接受過越多來自不同捐贈者的血液成份，之後出現黃疸的機會就越高。其中一個解釋就是黃疸是由一種潛伏期長，可以引起肝炎的病毒引起。
值得一提的是，早在1964年，當醫學界尚未知道輸血後肝炎因何而起時，輸血醫學界已經發現了有效地減少輸血後肝炎的方法。他們發現美國波士頓的受血者出現輸血後肝炎比例較低，進一步的調查發現波士頓地區不容許商業捐血，也就是說捐血者必須完全出於自願，不可有任何報酬。原來這麼簡單的方法已經可以有效地增加輸血的安全性。直到現在，「無償捐血」仍然是輸血界的金科玉律。
言歸正傳，有關輸血後肝炎的首個突破性發現布倫柏格（Baruch S. Blumberg）於1965年發現「澳洲抗原」（Australia antigen）。他發現某些澳洲土著的血清可以與紐約一位血友病患者的血清產生反應。由於血友病患者需要長期接受輸血，所以他們體內很容易產生不同的抗體。這次的反應應該也是因為血友病患者血清中的抗體與澳洲土著血清中某種未知的抗原引起，因此布倫柏格就把抗體命名為「澳洲抗原」。
布倫柏格的發現由起了很多研究團隊的注意。他們都懷疑這抗原可能來自某種已知疾病的病原體。1967年，「澳洲抗原」的真身終於曝光，它是引起血清性肝炎（日後改稱乙型肝炎）的病原體上的抗原，今天我們稱之為乙型肝炎表面抗原（hepatitis B surface antigen，簡稱HBsAg）。「澳洲抗原」與輸血後肝炎有密切的關係，1970年的報告就顯示按受過「澳洲抗原」陽性的血液者，有高達74%都會出現肝炎發者抗體反應。1972年，美國食品及藥物管理局（Food and Drug Administration，簡稱FDA）就要求所有輸血用的血液必須先接受「澳洲抗原」的檢測。發現「澳洲抗原」的布倫柏格亦於1976年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
我們的主角之一阿爾特亦曾與布倫柏格合作過去進行「澳洲抗原」的研究，之後他到了美國國立衛生研究院（National Institutes of Health）的輸血醫學部，繼續對輸血後肝炎進行研究。「澳洲抗原」的發現引起了不少研究團隊對乙型肝炎病毒與輸血後肝炎關係的研究，他們發現即使排除了乙型肝炎表面抗原陽性的輸血者，亦只能防止20%的輸血後肝炎，也就是說有80%的輸血後肝炎都與乙型肝炎病毒無關。1973年，兩位美國國立衛生研究院的科學家憑新的免疫電子顯微鏡技術發現了甲型肝炎病毒。阿爾特立即進行進一步研究，並發現輸血後肝炎與甲型肝炎亦無關係，於是他就把這種未知的肝炎稱為「非甲非乙型肝炎」（non-A non-B hepatitis）。像乙型肝炎一樣，這種新發現的疾病可能通過受感染的血液傳播，並可能導致慢性感染和肝硬化。然而，這種慢性疾病在成年人身上出現的機率遠高於乙型肝炎，而且患者很少出現急性症狀。
在接下來的15年裏，這種疾病背後的罪魁禍首一直不爲人知，但卻一直嚴重地危害著輸血的安全性。科學家一直對非甲非乙型肝炎束手無策，不過阿爾特發現非甲非乙型肝炎可以感染黑猩猩，為科學家提供了一個動物模型去作研究。
黑猩猩中的發現
1987 年，生物技術公司奇龍公司（Chiron
Corporation）的科學家霍頓就利用了黑猩猩的血液作出了有關非甲非乙型肝炎的突破性發現。他與台灣裔科學家郭勁宏及新加玻裔科學家朱桂霖及美國疾病管制與預防中心（Centers
for Disease Control and Prevention，簡稱CDC）的布雷德利布拉德利（Daniel
W. Bradley）合作，行用全新的分子生物學技術去研究受感染黑猩猩血液中的核酸片段。理論上，黑猩猩血液中的核酸片段當然來自黑猩猩本身，但如果黑猩猩感染了病毒，血液中就會有額外非屬於黑猩猩的核酸片段。霍頓團隊的目標就是在大量的黑猩猩核酸片段中「眾裡尋她」，找出多出來的核酸片段。他們使用了新式的免疫分子生物方法，利用血漿中提取出的RNA製成互補DNA（complementary
DNA，簡稱cDNA），再把它轉移到細菌中。細菌會利用DNA製造出蛋白質。霍頓再把染上非甲非乙型肝炎人類患者的血漿與細菌蛋白質混合。患者的血漿中應該有對抗病毒的抗體，可以與病毒抗原反應。在測驗了百萬個细菌菌落後，霍頓終於發現了帶有病毒蛋白質的菌落。進一步的工作表明，這病毒是一種屬於黄病毒科（Flaviridae）的新型RNA病毒，團隊把它命名為丙型肝炎病毒。
病毒真的可以引起肝炎嗎？
霍頓終於發現了丙型肝炎病毒，但這個謎題未被解決，就是這病毒是否真的可以單獨引起肝炎呢？你們可能覺得很這很簡單，把染有丙型肝炎病毒的黑猩猩血液打入另一隻健康的黑猩猩中，再看看牠會否染上肝炎，不就可以嗎？這個做法的問題在於我們無法知道血液中有沒有另一些我們未知的物質或病毒影響結果。為了解決這問題，科學家必須證明丙型肝炎病毒能夠複製並引起疾病。
華盛頓大學聖路易斯分校的科學家賴斯及其他研究RNA病毒的小組注意到，丙型肝炎病毒基因組3’端有一個未被識別的高度保守序列，他推測這區域對病毒的複製很重要。賴斯把擁有這3’區域的RNA注射到黑猩猩的肝臟，但仍然找不到病毒複製的跡象。賴斯再接再厲，他意識到丙型肝炎病毒基因組中某些基因突變可以令病毒失活，於是他又製造了一個擁有這3’高度保守序列，同時沒有失活基因突變的RNA，然後再把它注射到黑猩猩的肝臟。這次他終於成功了！黑猩猩出現了肝炎的病徵，之後黑猩猩的血液中更出現了丙型肝炎病毒。憑著這個傳染性病毒基因組，賴斯提供了明確的證據去證明丙型肝炎病毒可以單獨引起肝炎。他的研究亦有助科學家更明白病毒複製的機制，並研發藥物去抑制它。
新療法
丙型肝炎病毒的傳統療法是使用干擾素（interferon）與利巴韋林（ribavirin）。大家可能都對這兩種藥物略有所聞，因為它們亦被用於治療起沿於中國武漢的新型冠狀病毒肺炎。
然而，某些丙型肝炎病毒的基因組對對干擾素治療的抵抗力很高，令療效欠佳。不過近年科學家又研究出新類型的抗丙型肝炎病毒藥物，並在2011年起陸續推出市場。這些藥物都是針對病毒複製時所需要用到的蛋白酶，例如抑制NS3A/4A的特拉匹韋（telaprevir）及波普瑞韋（boceprevir）、抑制NS5B的索非布韋（sofosbuvir）及達薩布韋（dasabuvir）、抑制NS5A的雷迪帕韋（ledipasvir）及達卡他韋（daclatasvir）等。患者完成新藥物療程後，有九成多的機會達到持續病毒反應（sustained viral response，SVR），也就是說血液中再偵測不到病毒RNA。理論上，病毒可以說是被徹底清除。
尚記得當年這些新藥的研究結果出爐時，史丹福還是位醫學生。但我們的肝科教授黎青龍教授立即興奮得要加堂去為我們講解這最新的發現。黎教授的熱情令我對這幾款新藥的印象非常深刻。當年這藥物非常昂貴，黎教授又笑說「即使藥掉了進馬桶都要拾起來吃」（由於史丹福被非於肝科工作，所以不清楚新藥現在的價錢）。
總的來說，丙型肝炎的研究從輸血開始，到時在已經走過了近八十年的漫長道路。三位諾貝爾得獎者成功找到了引起輸血後肝炎的罪魁禍首，幫助研發出有效的療法，拯救了無數病人的生命。他們的得獎是實至名歸，當之無愧。
資料來源：
1. Wong, D. T., & Jain, D. (2014). Historical path of discovery of viral hepatitis and the role of human experimentation. Pathology, 46.
沒有留言:
張貼留言