如何通俗地理解 2020 年诺贝尔生理学或医学奖，丙肝病毒的发现意义有多重大？ 第1页

谢邀。

如果大家有过住院、手术或者输血的经历，可能就会知道一项叫做「术前免疫八项」的常规化验。这个化验的目的是为了筛查一些常见的血源性传染病，其中包括乙肝五项（两对半）、梅毒螺旋体抗体、艾滋病病毒抗体，还有最后一项就是丙肝病毒抗体。

之所以这么重视丙肝，是因为它是人类发现的最常见的经血液（输血）传播的疾病之一。由于曾在输血人群中大量感染，它一度被叫做「输血性肝炎」。在它未被确定病原体的时候，由于这种不明原因的肝炎太多，也曾被叫做「非甲非乙型肝炎」，直到这次获得了诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家——Harvey J. Alter，Michael Houghton和Charles M. Rice——通过分子生物学方法，终于找到了病毒的基因序列，克隆出了丙肝病毒，「非甲非乙型肝炎」及其病毒才被命名为丙型肝炎 （Hepatitis C）和丙型肝炎病毒（HCV）。由于HCV基因组在结构和表型特征上与人类的黄病毒相类似，将其归为黄病毒科。

其实人类对病毒性肝炎的认识过程是一个很有意思的故事，今天毛大夫就在这里跟大家简单说一说。这个过程始于人类对一种很常见的「疾病」（如今更合适的称呼是一种「症状」）的好奇心——这种症状就是「黄疸」。

所谓「黄疸」，就是指病人全身变黄的现象——从巩膜到皮肤再到口唇粘膜。我国传统医学对于黄疸的认识，早在2000多年的《黄帝内经》里即有“湿热相交，民病瘅也”“溺黄，赤安卧者，黄疸，目黄者，日黄疸”描述。东汉张仲景的《伤寒论》《金匮要略》指出：“伤寒七八日，身黄如桔子色”。其后，宋、清两代《伤寒微旨论》及《杂病源流犀烛》又相继提出：“阴黄证治”及“又有天行疫病，以致发黄者，俗谓之瘟黄，杀人最急”。由此可见，古人无论对于该类疾病的症状及传染性都有了一定程度的了解。

西方传统医学对于该病记载可追溯到公元前。起初，多见的黄疸表现，人们会简单认为它只是局限于胆管的卡他性炎症。因此，古希腊、古罗马将之描述为“卡他性黄疸”。随后，在19世纪初，美国的南北战争中第一次记载了军队中的黄疸病流行，随即被称为“军营黄疸”。并发现秋冬季是黄疸病流行的高峰。

1912年，美国医生柯凯因（Cockayne）对发生的22569例“卡他性黄疸”进行了统计学分析与研究，其中有161例死亡病人，病死率接近百分之一。这个数字令他感到非常震撼，也促使他随后对该病进行更深入的研究，从上万份病例的病程描述中，他发现卡他性黄疸是一种全身性疾病，且具备传染性，严重患者可导致急性衰竭导致死亡。柯凯因医生第一次把该类疾病称为「流行性黄疸」。

自从人们认识到这种疾病的传染性后，逐渐发现它的爆发和流行多见于人口密度大、卫生条件差的人群中，它是如何传播？成了研究人员下一个关注的问题，柯凯因医生详细观察了一位病人肝炎的传播过程。这例病人在患病期间外出旅游，把疾病传染给了在外地曾有过密切接触的三个人。因此柯凯因医生推断，该病是由于人与人接触而传播的。但在当时，更多医生倾向于这种疾病是通过呼吸道传播的。

1942年，有一位叫维奥特（Voegt）的医生用肝炎病人的肠道分泌物感染了其他人，证实了该病的消化道传播途径。差不多在同一时间，一位叫做麦凯阿伦（MacCallum）的英国军医发现许多接种了黄热病疫苗的士兵在几个月后出现肝炎症状。黄热病疫苗中含有人血清，于是，麦凯阿伦医生开始考虑是否在人的血液中带有引起肝炎的病原体。他将由被粪便污染的食物和水经消化道传播引起的肝炎称为传染性黄疸（即后来的「甲型肝炎」），由污染血液经输血传播引起的肝炎称为血清性黄疸（即后来的「乙型肝炎」）。

到了20世纪60年代中期，一个名叫布鲁伯格（Blumberg）的生化专家试图发现为什么某些人种更容易得某些疾病，他猜测这些人种带有独特的致使他们得病的蛋白。他从经常输血的人中搜索这些抗体，因为这些人在输血时接触到自身先前没有的蛋白，从而产生抗体。布鲁伯格搜集了大量全世界不同人种的血液，并设计了一种方法来显示人的免疫抗体认出一种陌生蛋白后所产生一种复合物。与此同时，另一位美国疾病预防控制中心的血液专家阿尔特关注着一个和麦凯阿伦相类似的问题：为什么很多需要经常输血的血友病和白血病病人出现肝炎症状。他怀疑这些患者因输血而得肝炎。

阿尔特决定和布鲁伯格携手。他们的第一个重要发现是在澳大利亚土著人的血清中发现一种能够和一个白血病患者的血清产生抗体—抗原反应的神秘的蛋白。他们将之命名为澳大利亚抗原（Aa）。Aa就是我们现在常规乙肝检测“两对半”中的表面抗原HBsAg。自此对乙肝的研究便「势如破竹」，乙肝病毒、乙肝疫苗以及抑制乙肝病毒的药物相继被发现。

乙肝病毒表面抗原的发现震惊了当时的医生们。他们认识到，必须采用适当的方法对已被乙肝病毒污染的血液进行筛查，以此减少输血后肝炎的发生。但是即使经过严格的血液筛查，仍有许多病人染上了输血后肝炎。科学家怀疑还有其他种类的肝炎病毒经血液传播。于是他们试图「故伎重演」，用搜寻乙肝的「抗体—抗原方法」来查获这种病毒。但是曾被称为「非甲非乙型肝炎」病毒（丙肝病毒）似乎非常不稳定并难以捉摸。现在我们知道，这是因为丙肝病毒不同于乙肝病毒，属于RNA病毒，善于变异，所以很容易避开人体的免疫反应。

直到1989年，这次获得诺贝尔奖的三位科学家——Harvey J. Alter，Michael Houghton和Charles M. Rice——克隆出丙型肝炎病毒基因，并证实80％至90％的「非甲非乙型肝炎」是由丙型肝炎病毒造成的。从1990年开始，随着高敏感性、高效性的丙肝病毒血液检查方法的应用，输血引起的肝炎已下降到十万分之一。

阻断丙肝在输血人群中的传播只是第一步，更进一步的需求是治疗已经感染丙肝的患者和保护没有被感染的人群。

由于HCV病毒的多变性，目前对丙肝尚无有效的疫苗，但得益于另一个「抗病毒神器」——干扰素的诞生，人类对于丙肝的治疗可以达到较高的成功率，但干扰素的副作用比较大，依然有着不可忽视的无效人群。

随着医学的进步，现在的丙肝治疗已经到达了精准医学的阶段——根据丙肝患者所感染病毒的具体类型，通过特定药物给予的直接抗病毒方案（DAA）。药物DAA的引入，彻底改变了HCV感染的治疗方法。如今，高效，耐受性良好的全口服方案已成为绝大多数可使用这些药物的HCV感染患者的治疗选择。

2017年来，中国大陆陆续批准了多个DAA治疗慢性丙型肝炎（慢丙肝）的方案（索磷布韦、达塞布韦联合奥比帕利、达拉他韦联合阿舒瑞韦以及西美瑞韦），中国慢丙肝的治疗正式步入DAA时代。

目前，我们对于慢性丙型肝炎病毒（HCV）患者的抗病毒治疗目标是根除HCV RNA，这是通过获得持续的病毒学应答（SVR）来预测的，SVR定义为完成后12周未检测到RNA水平治疗。

在长期随访中，一些成熟的DAA方案SVR与HCV RNA阴性的可能性为97％至100％，因此可以视为治愈HCV感染的方法。

不靠电线杆上的偏方，不靠各种祖传的、神奇的「秘方」和草药，经过近百年的认识的发展，人类通过现在现代生物科学手段一步一步地「攻克」了丙肝。不仅治愈了成千上万的丙肝患者，更是预防和挽救了大量潜在的肝癌人群。

而开启了这段近百年路途中最重要一步的，就是这次获得了诺贝尔奖的三位科学家——Harvey J. Alter，Michael Houghton和Charles M. Rice，所以他们的获奖可谓当之无愧。现代科学给医学带来的进步，以及科学进步带来的人道主义，也就体现在了这里。

作为一位研究肝炎和肝癌的研究生，很兴奋看到今年诺奖颁发给相关领域呢~借此还原一段辛酸的丙肝病毒发现史。

三个人的研究各有侧重：Alter是输血部门而非病毒学家，输血引发肝炎使他成为最早提出存在丙肝病原体的人；Michael Houghton历时七年鉴定分离出丙肝病毒，并且发明出高效的病毒诊断方法；Rice作为传染病学家研究丙肝病毒如何感染、与宿主作用，并成功在小鼠模型中还原出丙肝病毒的完整生命周期。

病毒性肝炎是最常见的传染病之一。一共有五种肝炎病毒，以字母A、B、C、D和E来命名。常见的HAV,HBV,HCV就是我们熟悉的甲乙丙三种病毒类型。

甲型肝炎通常是由于与他人密切接触或受污染的食物或饮料意外摄入排泄物而引起的，有疫苗，急性感染，患者人数较少。乙型肝炎在亚洲和非洲常见，通常是由感染的血液,母婴垂直传播或无保护的性行为引起的，有疫苗，慢性感染。丙型肝炎病毒只通过血液传播，没有疫苗，感染人数最多，约有一半的丙型肝炎病毒感染者不知道自己被感染了，丙肝有长达十几年的无症状潜伏期。

约有5亿人慢性感染HBV或HCV，还有数百万人处于危险之中。每年有100万人死于病毒性肝炎感染及其并发症。乙型和丙型肝炎病毒感染都有可能最终形成肝癌。

背景知识补充完毕！下面开始发现之旅吧！

病毒性肝炎以前被称为流行性黄疸，自古代文明以来就已知存在。早在公元8世纪，人们就怀疑这种疾病的传染性。根据18世纪到20世纪在不同大陆的主要军事行动的记录，包括美国内战和两次世界大战，都报告战役黄疸造成了军队的严重发病率和战争策略的影响。

从19世纪末流行病学的观察和研究,包括20世纪的人体实验(惨无人道：将受感染的粪便、尿液和血清喂养和注射给志愿军人、囚犯和智障儿童的实验）。逐步识别了一个明显的肝炎传播路径：

1)排泄物传播,后来被称为甲型肝炎病毒(HAV)；

2)通过接种或输血、血液或血浆或性接触的血清肝炎。

20世纪60年代，乙型肝炎病毒(HBV)才被发现，它是血清肝炎的病原体之一。

同是血清肝炎的病原体，丙肝的发现则更迟。

在20世纪70年代中期，我们的主角之一Alter，作为输血医学部的主任，他和研究团队发现大多数输血后的肝炎病例不是由甲型肝炎和乙型肝炎病毒引起的。

为了再次证明，他将非A、非B型输血后肝炎患者血清接种到5只黑猩猩中，黑猩猩的谷丙转氨酶升高了，说明产生了肝炎，但是依然没有A型或B型肝炎的血清反应。于是起名废Alter将此类肝炎命名为非A非B肝炎（NANBH）（那时候还不知道病原体是一种病毒哦）^[1]。该成果发表在1978年的柳叶刀。

接下来的13年令人沮丧的时间里，能识别HAV和HBV的方法都未能对NANBH的病因进行鉴定。但经过对黑猩猩感染的进一步研究他们发现NANB型肝炎的病原似乎是小的、脂包膜、可通过血液传播，并且是大多数输血相关性肝炎病例的原因。（咦，这不就是病毒的特征嘛？？）

时代的车轮滚滚向前，20世纪70年代末单特异性抗血清免疫筛选表达质粒cDNA文库分离cDNA克隆的方法诞生了，lambda-gt11等噬菌体表达载体的开发使大规模基因cDNA文库筛选成为可能。1985年免疫荧光技术得到了极大的发展，这增强了NANBH抗原筛选的敏感性。除此之外，采用细菌而非细胞来获得更高NANB抗原产量。

三大技术加持，数个实验室奋斗在寻找病原体的前线。最终Michael Houghton脱颖而出。

Michael Houghton研究小组从感染的黑猩猩提取总RNA和DNA构建文库。从含有未鉴定的非A、非b型肝炎(NANBH)制剂的血浆中构建了一个随机引物互补DNA文库，并与诊断为NANBH患者的血清进行了筛选。在近6年不断的失败之后，他们最终从数亿个细菌cDNA克隆确定了丙型肝炎病毒。该序列并非来自宿主DNA，而是来自一种RNA分子。这篇研究发表在1989年的《science》上^[2]。

同年，非a、非b病毒被重新命名为丙型肝炎病毒，又是一篇《NEJM》呢^[3]。1991年，丙肝病毒9379个基因组被确定，比较特别的是，不同的HCV分离株有相当大的基因组多样性，至少鉴定出6种主要基因型和数百种不同亚型^[4]。

与此同时大量病毒学和免疫学研究开始进行，研究主要重点是确定了NANB病毒感染的临床后果。这些研究表明对抗丙型肝炎病毒(HCV)的中和抗体具有非常强的应变特异性，而且在大多数情况下，无法防止导致持续感染的病毒变异的出现^[5]。对患者进行长期监测发现约20%的丙型肝炎病毒感染的患者会自行痊愈，约20%的丙肝病毒感染可能最终导致肝硬化，并伴有肝细胞癌相关风险。

丙型肝炎的发现促使诊断试剂的迅速发展。

检测血液供体中的丙型肝炎病毒，从而将通过输血获得丙型肝炎病毒的风险从三分之一降低到约200万分之一。

从1978年到1988年的十年间， Houghton等人尝试了各种血清方法来进行测试。尽管使用了高度纯种的感染标本、推定的恢复期血清、洗脱组分、纯化的丙种球蛋白和最敏感的放射免疫分析方法，仍不能为这种难以捉摸的病原体开发一种特异性的血清学试验。

Houghton对来自不同地理来源的样本进行的丙型肝炎病毒5'-非转录区域的核酸序列检测发现，所有分离株的核酸保守性均超过98%。在此基础上，通过逆转录酶和聚合酶链式反应(PCR)的cDNA合成，建立了一种病毒RNA检测方法^[6]。

1990年，HCV供体筛选正式开始。Alter建立了一项新的前瞻性研究来衡量这种检测的效果。第一代试验对丙肝病毒抗体导致肝炎发病率从70%降低到1.5%,更加精准的第二代试验在1992年,几乎消除了丙肝病毒传播。供体的病毒核酸检测和改进的病毒灭活技术将很快使肝炎的传播从接近零降到绝对零。

抗病毒治疗仅部分有效，并且不存在疫苗。Michael Houghton近年的研究工作集中在HCV疫苗的开发上。缺乏合适的小动物模型阻碍了更有效疗法的发展。

Charles M. Rice团队作为一个病毒学和传染病实验室，他们感兴趣的是了解病毒如何传播。

它们与宿主细胞相互作用的方式，以及它们如何导致疾病。他的团队开发新的体外培养和动物模型来促进这项工作。

Rice开创了生长和研究丙型肝炎病毒(HCV)的新方法，其中包括一种拥有人类肝脏的小鼠^[7]，这使丙型肝炎病毒复制的首次研究和在小动物模型上测试候选药物成为可能。Rice s研究组建立了第一个HCV感染的免疫活性小鼠模型，2013年《nature》论文中，Rice第一次在小鼠中重述丙肝病毒的整个生命周期。为HCV相关肝癌疫苗的研制和治疗研究铺平了道路^[8]。

从20世纪60年代至今，人们对丙型肝炎的认识逐步加深，离不开数这三位科学家和更多没有在大众面前显示出名字的科学家的贡献，发现病毒，了解病毒，攻克病毒三部曲尚未走完，我们这代年轻人更要好好努力啊。

感谢观看。本文主干来自于Alter和Houghton2000年共同撰写的综述，全面讲述了30年的病毒发现历程^[9]。

参考

1. ^ https://doi.org/10.1016/s0140-6736(78)90131-9
2. ^ https://doi.org/10.1126/science.2496467
3. ^ https://doi.org/10.1056/nejm198911303212202
4. ^ https://doi.org/10.1073/pnas.88.6.2451
5. ^ https://doi.org/10.1002/hep.1840120409
6. ^ https://doi.org/10.1128/jcm.29.11.2528-2534.1991
7. ^ https://doi.org/10.1038/nature10168
8. ^ http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature12427
9. ^ https://doi.org/10.1038/80394

恭喜Harvey J. Alter, Michael Houghton and Charles M. Rice 获得2020年诺贝尔生理学或医学奖。

获奖理由：

“for the discovery of Hepatitis C virus.”

丙型肝炎病毒(hepatitisCvirus,HCV)！！！

说到肝炎，大家往往想到的是乙肝，其实丙肝也是一种重要的肝炎，危害程度甚至毫不逊色。

这是常见的三种肝炎病毒，其中乙肝（B）和丙肝（C）是可以通过血液传播的

丙型肝炎是慢性肝炎的主要致病因子，全世界的慢性肝病中，有40%-60%左右的人是由丙型肝炎导致的，而这些慢性肝炎，如果无法得到及时治疗，就会进一步发展为肝纤维化和肝硬化，最后发展成为肝癌。

那么这三位诺奖得主做出了什么贡献呢？

一图流：

Harvey J. Alter：发现丙肝

Michael Houghton：确定病毒基因组

Charles M. Rice：证实丙肝病毒可以引起肝炎。

分别介绍

————Harvey J. Alter：发现丙肝————

成功干预传染病的关键是确定病原体。

1960年，巴鲁克·布伦伯格（Baruch Blumberg）首次发现乙肝，为肝炎的发展提供了新的思路，病被授予了1976年诺贝尔生理学或医学奖。

而这个时候，美国国立卫生研究院的Harvey J. Alter发现了一些里外的情况，那就是，即使是没有乙肝，依然有大量的病人会感染肝炎，而这些肝炎并不是甲肝和乙肝。

更为麻烦的是，这些人频繁发生在输血中，大量输血者由于未知的传染原而患上了慢性肝炎。 Alter和他的同事表明，这些肝炎患者的血液可以将疾病传播给黑猩猩，这是人类之外唯一的易感宿主。进一步研究，将这种未知的传染源和病毒联系在一起。

于是Alter定义了一种新型的、独特的慢性病毒性肝炎，称之为丙肝。

Harvey J. Alter于1935年出生于纽约。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医学培训。 1961年加入国立卫生研究院（NIH），担任临床助理。他在乔治敦大学（Georgetown University）工作了数年，然后于1969年返回国立卫生研究院（NIH），担任临床中心输血医学系的高级研究员。

————Michael Houghton：确定病毒基因组————

了解病毒，现代科学下，必然是：测个序，就像大家研究新冠病毒一样。

而丙肝病毒的基因数则是由Chiron制药公司工作的Michael Houghton完成。

首先，霍顿和他的同事们从感染黑猩猩血液中发现的核酸中提取了DNA片段。

尽管当时大部分序列是来自黑猩猩基因组（很正常），不过有一些片段是来自未知病毒，进一步，他们对病毒进行了研究，尤其是从患者血液中获得病毒抗体来鉴定编码病毒抗原的DNA片段，最后，找到了病毒序列。

来自Flavivirus family的新型RNA病毒，也就是丙肝病毒。

迈克尔·霍顿（Michael Houghton）出生于英国。于1977年在伦敦国王学院获得博士学位。1982年加入GD Searle＆Company，之后于1982年移居加利福尼亚州埃默里维尔的Chiron公司。他于2010年移居艾伯塔大学，目前是加拿大杰出病毒学研究主席和李嘉诚病毒学教授，在艾伯塔大学任教。他还是李嘉诚应用病毒学研究所所长。

———Charles M. Rice：证实丙肝病毒可以引起肝炎———

上面两位研究对于丙肝发现具有决定性意义，但是有一个很基本的问题就是：丙型肝炎真的是丙肝病毒引发的？

于是研究人员就去探究病毒是否引可以在体内复制并形成疾病，而这个时候，圣路易斯华盛顿大学的研究员查尔斯·赖斯（Charles M. Rice）等就起到了至关重要的作用。

但是丙肝病毒感染活细胞是个不容易的事情。

他们通过基因改造的办法对丙型肝炎病毒进行了研究，包括病毒突变研究，发现该病毒注射到黑猩猩肝脏中，可以在血液中检测到病毒，并且引发了和人肝炎类似的症状，于是解决了丙肝病毒引发肝炎的情况。

查尔斯·赖斯（Charles M. Rice）于1952年出生在萨克拉曼多。于1981年在加州理工学院获得博士学位，并于1981年至1985年期间接受了博士后培训。于1986年在圣路易斯华盛顿大学医学院成立了研究小组，并于1995年成为正式教授。自2001年以来，一直担任纽约洛克菲勒大学的教授。在2001年至2018年期间，一直是洛克菲勒大学丙型肝炎研究中心的科学与执行主任，并一直活跃在该中心。

可以说，这三位为丙肝的发现和研究奠定了基础。

那么，接下来就是如何消灭病毒治疗丙肝了。

首先第一步是：清除血液丙肝

既然丙肝是血液传播，那么检测血液中的丙肝病毒，然后避免输血感染自然是最佳的办法。通过输血时候检测丙肝，可以将丙肝的流行降低几十倍，而正因为如此，全球丙肝未能造成大流行。

第二步是：开发药物

有了病毒，有了实验方法，那么接下来就是开发药物了。当今世界上很多医药公司已经开发出丙肝药物，使得丙肝不再是不治之症。如今丙肝已经可以彻底治愈了。

有意思的是，诺奖颁奖委员会还提到了新冠病毒，其实今年是病毒的肆虐一年，新冠病毒引发了全球的危机，而丙肝的研究可以说是一个非常成功地人类对抗病毒的案例，因此这也是今年选择丙肝作为诺奖的一个重要因素，为人类对抗病毒提供很好的样板。

最后，领略下几位大神的代表作：

Alter HJ, Holland PV, Purcell RH, Lander JJ, Feinstone SM, Morrow AG, Schmidt PJ. Posttransfusion hepatitis after exclusion of commercial and hepatitis-B antigen-positive donors. Ann Intern Med. 1972; 77:691-699.

Feinstone SM, Kapikian AZ, Purcell RH, Alter HJ, Holland PV. Transfusion-associated hepatitis not due to viral hepatitis type A or B. N Engl J Med. 1975; 292:767-770.

Alter HJ, Holland PV, Morrow AG, Purcell RH, Feinstone SM, Moritsugu Y. Clinical and serological analysis of transfusion-associated hepatitis. Lancet. 1975; 2:838-841.

Alter HJ, Purcell RH, Holland PV, Popper H. Transmissible agent in non-A, non-B hepatitis. Lancet. 1978; 1:459-463.

Choo QL, Kuo G, Weiner AJ, Overby LR, Bradley DW, Houghton M. Isolation of a cDNA clone derived from a blood-borne non-A, non-B viral hepatitis genome. Science. 1989; 244:359-362.

Kuo G., Choo QL, Alter HJ, Gitnick GL, Redeker AG, Purcell RH, Miyamura T, Dienstag JL, Alter CE, Stevens CE, Tegtmeier GE, Bonino F, Colombo M, Lee WS, Kuo C., Berger K, Shuster JR, Overby LR, Bradley DW, Houghton M. An assay for circulating antibodies to a major etiologic virus of human non-A, non-B hepatitis. Science. 1989; 244:362-364.

Kolykhalov AA, Agapov EV, Blight KJ, Mihalik K, Feinstone SM, Rice CM. Transmission of hepatitis C by intrahepatic inoculation with transcribed RNA. Science. 1997; 277:570-574.