?2013年，中國科學(xué)家李文輝鑒定了乙肝病毒進入肝細(xì)胞的關(guān)鍵受體，并基于此建立乙肝病毒細(xì)胞感染模型，這將加速新型抗乙肝藥物的研發(fā)。
撰文 | 潘孝本（北京大學(xué)人民醫(yī)院、北京大學(xué)肝病研究所研究員）
責(zé)編 | 陳曉雪
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2017年7月28日是第七個世界肝炎日，主題是“消除肝炎（eliminate hepatitis）”。
如果將時間回?fù)艿?925年的當(dāng)天，在紐約的布魯克林，一個律師家庭迎來一個男孩的誕生，為他取名Baruch Samuel Blumberg。在希伯來語中，Baruch是被祝福的，而Samuel是希伯來的先知。Blumberg顯然接受了這份祝福，他在38歲那年發(fā)現(xiàn)了乙型肝炎病毒，而在51歲那年，他因這一發(fā)現(xiàn)獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
流行病學(xué)調(diào)查顯示：全球高達1/3的人口曾感染過這一病毒，其中3.5億人發(fā)展為慢性感染者。正是乙型肝炎病毒的發(fā)現(xiàn)拉開了病毒性肝炎病原學(xué)診斷、治療和預(yù)防的序幕。為紀(jì)念Blumberg在肝炎領(lǐng)域的杰出貢獻，2010年，世界衛(wèi)生組織（WHO）決定從2011年開始將他的生日作為世界肝炎日。第一個世界肝炎日的主題口號是：這就是肝炎......
發(fā)現(xiàn)乙肝病毒
人類對肝炎的認(rèn)識實際上歷史久遠(yuǎn)。早在公元前2000年就有黃疸性肝炎流行的首次記錄，這一疾病已被視為具有傳染性，因為它常發(fā)生于人口密度大、衛(wèi)生條件差的地區(qū)。公元前460～公元前375年，西醫(yī)鼻祖希波克拉底就在《內(nèi)科疾病》中提及“流行性黃疸”，中國的《黃帝內(nèi)經(jīng)》中也有黃疸記述，古代這些黃疸的描述大多即為病毒性肝炎的臨床表現(xiàn)。
1908年，S. McDonald猜測可能存在一種可導(dǎo)致肝病的病毒，但它如何傳播是個謎。1947年，從事肝病研究的英國醫(yī)生F.O. MacCullum提出可能存在兩種病毒：一種通過糞口途徑傳播甲型肝炎，稱為甲型肝炎；另一種通過血液傳播，稱為乙型肝炎。那時在二戰(zhàn)中擔(dān)任美國海軍軍官的Blumberg剛退役不久，正在哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院攻讀醫(yī)學(xué)博士。但Blumberg的興趣并不在于肝炎，博士畢業(yè)在哥倫比亞大學(xué)長老會醫(yī)學(xué)中心當(dāng)了幾年住院醫(yī)師后，他轉(zhuǎn)而到牛津大學(xué)攻讀生物化學(xué)的理學(xué)博士。他當(dāng)時的研究興趣是：為什么在同一環(huán)境中，有些人易患某種疾病，而有些人不會？為回答這一問題，他到全球各地采集血樣，分析血液中蛋白成份的差別，試圖研究蛋白多樣性和疾病易感性的關(guān)聯(lián)。比如應(yīng)用當(dāng)時的新技術(shù)——淀粉凝膠電泳——來觀察人和動物血清蛋白在遷移時的細(xì)微差別，進而發(fā)現(xiàn)蛋白的多態(tài)性及分布特征。他確實有幾個新的發(fā)現(xiàn)，但并沒有大的突破。
Blumberg及同事開始轉(zhuǎn)換思路：如果許多血清蛋白具有多態(tài)性變異，那么這種變異可能會具有抗原性。對于接受多次輸血的患者，如果其自身并沒有多態(tài)性變異，就有可能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。
?Baruch Samuel Blumberg（1925.7.8-2011.4.5）
根據(jù)這一思路，1960年他們開始引進當(dāng)時的新技術(shù)免疫電泳，這是一種將瓊脂電泳和雙向瓊脂擴散結(jié)合起來，用于分析抗原組成的方法。他們的假設(shè)很快得到實驗結(jié)果支持：一位經(jīng)過多次輸血的患者，其血清能與特定人群中多個人的血清發(fā)生反應(yīng)。雖然后來證實這只是由于人群中血清低密度脂蛋白的多態(tài)性引起，但這顯示了這一研究思路可能會帶來某些有趣的發(fā)現(xiàn)。
事實也沒讓他們失望。1963年，Blumberg發(fā)現(xiàn)在一多次輸血的血友病患者中檢測到與低密度脂蛋白多態(tài)性顯然無關(guān)的抗體。因其最初可與一澳大利亞人的血清發(fā)生反應(yīng)，所以被稱為“澳抗”。人群的研究發(fā)現(xiàn)，“澳抗”在普通美國人中很少見，但在白血病患者中比較常見，因此Blumberg他們最初推測“澳抗”可能是白血病發(fā)生的風(fēng)險因素。但對白血病患者的長期臨床觀察發(fā)現(xiàn)，有一例最初沒檢出“澳抗”的患者，在檢出“澳抗”的同時出現(xiàn)了肝臟炎癥。這一發(fā)現(xiàn)開始指向“澳抗”可能與臨床上的肝炎有關(guān)。隨后更多研究表明“澳抗”是此肝炎病毒的組成成份。
1970年，英國病毒學(xué)家David Dane用電鏡觀察到了這一病毒的完整顆粒（后來命名為Dane's顆粒）。因“澳抗”與輸血后肝炎密切相關(guān)，符合MacCullum所提出的乙型肝炎的概念。從20世紀(jì)70年代開始，這種與“澳抗”相關(guān)的肝炎病毒被命名為乙型肝炎病毒（HBV）。
?乙型肝炎病毒。A、B為有表面抗原蛋白組成亞病毒顆粒，C為完整乙型肝炎病毒Dane's顆粒。
研制乙肝疫苗
乙肝病毒被發(fā)現(xiàn)后，疫苗的研究就提上了日程。在乙肝感染者的血清中，存在大量僅由病毒表面抗原蛋白組成的小球形顆粒，Blumberg意識到這些不帶感染性的病毒蛋白可用于制備乙肝疫苗，并研發(fā)出了制備工藝。1975年，他把專利轉(zhuǎn)讓給了制藥廠Merck公司以生產(chǎn)商業(yè)化疫苗。
經(jīng)過嚴(yán)格的臨床試驗，1981年美國FDA批準(zhǔn)了血源性乙肝疫苗的臨床應(yīng)用。20世紀(jì)80年代中期，由于基因重組技術(shù)的發(fā)展，基因工程乙肝疫苗因更安全、品質(zhì)更穩(wěn)定，得以廣泛推廣使用，而血源性疫苗退出歷史舞臺。
乙肝疫苗的使用極大減少了乙肝的流行率。在疫苗應(yīng)用較早的臺灣，乙肝流行率從1984年的10.9%降到了1989年的1.5%，而日本從3%降到了0.3%。目前，全球的慢乙肝感染者已從3.5億減少至約2.5億，2015年五歲以下兒童慢乙肝感染流行率從疫苗接種前的4.7%降至了1.3%。
丙肝病毒的發(fā)現(xiàn)
由于乙肝可通過輸血傳播，1972年美國立法規(guī)定所有獻血者要事先進行血液篩查。到1970年代后期，隨著更靈敏度檢測方法的出現(xiàn)，發(fā)達國家普遍要求獻血員做乙肝病毒的檢測，這極大降低了輸血所導(dǎo)致的病毒性肝炎。但醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)，盡管對獻血者做了嚴(yán)格的血液篩查，但仍有許多人在輸血后得了肝炎。于是，醫(yī)生們把這種輸血后未知病毒引起的肝炎稱為“非甲非乙型肝炎”。
為了尋找這種肝炎病毒，科學(xué)家們將這些肝炎患者的血液進行了檢查。盡管先后使用了電子顯微鏡、人工培養(yǎng)和免疫學(xué)等多種方法尋找病毒，但并未能發(fā)現(xiàn) “非甲非乙型肝炎”病毒的蹤跡。
1983年，美國Chiron公司決定出資支持一項大規(guī)模的研究計劃來解決這一難題。疾病控制與防治中心和Chiron公司的多位科學(xué)家投入到了這一研究計劃中?？茖W(xué)家們先讓黑猩猩感染非甲非乙型肝炎，然后將黑猩猩的感染血清提供給Chiron公司分析。直到1989年，Michael Houghton等最終利用分子生物學(xué)技術(shù)克隆出這一病毒。由于這是人們發(fā)現(xiàn)的第三種專門感染人類肝臟的“嗜肝病毒”，它被命名為丙型肝炎病毒。隨后臨床調(diào)查證實80%～90%的非甲非乙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染所致。不同于過去使用電鏡，人工培養(yǎng)或者免疫學(xué)方法，這是科學(xué)家第一次應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)直接發(fā)現(xiàn)病毒并克隆基因序列，為感染病原體的發(fā)現(xiàn)開辟了一個新的領(lǐng)域，是科學(xué)研究的一項巨大進步。1990年之后，隨著敏感高效的丙肝病毒血液檢查方法推廣，發(fā)達國家由輸血導(dǎo)致病毒性肝炎已下降到十萬分之一。
研發(fā)丙肝抗病毒藥物
相對于乙肝來說，丙肝感染后的危害更大。乙肝感染后慢性化主要發(fā)生在嬰幼兒感染，而成人在感染后90%以上為隱性或者急性感染的過程。但是，丙肝感染后的慢性化率為60%～85%。除非進行有效的抗病毒治療，慢丙肝可發(fā)展成為肝硬化、肝癌等終末期肝病。丙肝的另一個困難在于：不像乙肝病毒的表面蛋白高度保守易于研發(fā)疫苗，丙肝病毒外包膜蛋白序列高度變異，疫苗研發(fā)困難重重。這使得丙肝的抗病毒藥物研發(fā)尤為迫切。
對于抗病毒藥物研發(fā)而言，高效穩(wěn)定的藥物研究平臺至關(guān)重要。德國海德堡大學(xué)的Ralf F.W. Bartenschlager和美國洛克菲勒大學(xué)的Charles M. Rice通過對丙肝病毒復(fù)制和感染機制的深入研究，終于在實驗室培養(yǎng)細(xì)胞中建立丙肝病毒的復(fù)制和感染模型。2007年，Arbutus生物制藥公司Michael J. Sofia篩選出一種能夠有效抑制丙肝病毒復(fù)制的新藥——索菲布韋，并于2013年獲得FDA批準(zhǔn)，這大大革新了丙型肝炎的治療。這3位科學(xué)家也因此于2016年獲得素有“諾貝爾獎風(fēng)向標(biāo)”之稱的“拉斯克獎”。
?Ralf F.W. Bartenschlager（左）, Charles M. Rice（中）， Michael J. Sofia（右）
此后隨著更多高效，副作用更小的丙肝抗病毒藥物被研發(fā)，丙肝的治愈率已近100%。在可預(yù)見的未來，丙肝將成為“罕見病”，這也將是人類歷史上第一個通過藥物徹底治愈的病毒感染性疾病。
新型抗乙肝藥物研發(fā)加速
相對于丙肝藥物研發(fā)的高歌猛進，乙肝藥物顯得要遜色很多。
從1998年開始，強烈抑制乙肝病毒聚合酶活性的拉米呋啶就被批準(zhǔn)應(yīng)用于慢乙肝的治療。此后FDA也陸續(xù)批準(zhǔn)了一系列抑制病毒作用更強，更不易發(fā)生耐藥突變的類似藥物。盡管這些藥物可強烈抑制乙肝病毒復(fù)制，但僅有不到1/3的人可達到停藥后持續(xù)抑制病毒復(fù)制的效果，大部分人在停藥后會出現(xiàn)病毒反彈的現(xiàn)象。
乙肝病毒生命周期的特點使得徹底清除病毒基因組要遠(yuǎn)比丙肝困難：乙肝病毒是雙鏈DNA病毒，其病毒基因組可隱藏于肝細(xì)胞核內(nèi)，形成微染色體結(jié)構(gòu)。而丙肝病毒是單鏈RNA病毒，其病毒復(fù)制過程只存在于細(xì)胞漿中。這些特點使得乙肝病毒的基因組更穩(wěn)定，也更難以受到免疫分子攻擊。另一個困難是多年來一直缺乏高效實用的乙肝病毒細(xì)胞感染模型，這也限制了抗乙肝藥物的研發(fā)。
但近年一個引人矚目的成就是，北京生命科學(xué)研究所李文輝研究員鑒定了乙肝病毒進入肝細(xì)胞的關(guān)鍵受體，并基于此建立乙肝病毒細(xì)胞感染模型，這將加速新型抗乙肝藥物的研發(fā)。此外，隨著丙肝治療藥物問題的解決，更多的科研力量投入到了乙肝藥物的研發(fā)，近年來也有一系列新靶點藥物進入了臨床試驗階段，消除乙肝也已曙光微現(xiàn)。
其他肝炎病毒
除了乙型和丙型肝炎病毒，顧名思義顯然應(yīng)該還有另外一些肝炎病毒。
1973年Steven Feinstone領(lǐng)導(dǎo)的美國國家衛(wèi)生研究院的科學(xué)家小組確認(rèn)了導(dǎo)致甲型肝炎的病毒，病毒來自于一個犯人志愿者的糞便樣品。甲肝通過“糞口”途徑傳播。一個令人不安的事實是：“如果你得了甲肝，你可能吃了他人糞便的某一部分”。但令人安慰的是甲型肝炎是自愈性疾病，一般不會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。一個例子是1988年的上海，因食用被甲肝病毒污染的毛蚶，出現(xiàn)了34萬例甲肝大流行這一創(chuàng)世界甲肝流行歷史記錄的事件。最后，共有31例病人死亡，而這些死亡患者本身有一些慢性病，如慢性支氣管炎、肺氣腫，以及慢性乙型肝炎、肝硬化等等。1981年微生物學(xué)家Maurice Hilleman研發(fā)出甲肝疫苗。
1978年，意大利胃腸病專家Mario Rizzetto和美國喬治城大學(xué)的分子病毒學(xué)家John Gerin 共同發(fā)現(xiàn)了丁型肝炎病毒，但這種罕見的病毒是缺陷病毒，并不能獨立感染，依賴于乙肝病毒而生存。
1983年，莫斯科脊髓灰質(zhì)炎和病毒性腦炎研究所的Mikhail Balayan發(fā)現(xiàn)了戊型肝炎病毒。和甲型肝炎一樣，戊肝也是由污染的水或食物經(jīng)消化道傳播，并可引起局部地區(qū)的流行。2012年，廈門大學(xué)教授夏寧邵研發(fā)出世界首支戊肝疫苗。
相對于可引起慢性肝病的乙肝和丙肝而言，甲肝和戊肝流行規(guī)模和致病性都比較小。因此雖然已都有疫苗，并不向大眾提供普遍的預(yù)防接種，而強調(diào)飲食衛(wèi)生，防止病從口入。
中國病毒性肝炎的防治
在全球的病毒性肝炎防治版圖中，中國一直是重要的環(huán)節(jié)。
中國曾是慢性乙型肝炎的高發(fā)區(qū)，感染率曾達10%，占全球感染人口的1/3。在中國病毒性肝炎的防治研究中，一位不得不提的先驅(qū)人物是北京大學(xué)肝病研究所（原北京醫(yī)學(xué)院肝病室）的陶其敏教授。她在1970年代初即率先引進了乙肝病毒的檢測方法并向全國推廣。1975年，她與國外同步展開了乙肝表面抗原蛋白的純化和疫苗制備研究。當(dāng)時正值國內(nèi)文革剛剛結(jié)束，在科研條件困難，沒動物模型可用的情況下，為驗證所研制疫苗的有效性和安全性，陶其敏教授以無畏的精神給自己注射了中國的第一支血源性疫苗。她獲得了成功！此后，血源性乙肝疫苗逐步向全國的推廣直至1988年基因工程乙型肝炎疫苗在中國投入使用。陶教授為此獲得國家科技進步一等獎。在丙肝發(fā)現(xiàn)之后，陶其敏還進行了國產(chǎn)化的丙肝檢測試劑研發(fā)，為降低中國的輸血后丙肝傳播邁出第一步。
?陶其敏（左）；陶其敏注射第一支中國乙肝疫苗（右）
傳染病的防治，除了疫苗和藥物發(fā)揮作用，健康政策的制定和實施也起關(guān)鍵性作用。2002年，中國政府決定將乙肝疫苗納入兒童計劃免疫，并自2005年起新生兒全部實施乙肝疫苗免費接種。隨著乙肝免疫預(yù)防的推廣，中國慢乙肝流行率和乙肝傳播方式已發(fā)生明顯改變，已由高流行區(qū)降至中流行區(qū)水平。2012年WHO發(fā)來賀信祝賀中國應(yīng)用乙肝疫苗控制乙型肝炎獲得巨大成功，并將中國的成功視為地區(qū)和世界的典范。正是由于堅持乙肝疫苗接種為主的綜合防治策略，2014年的流行病學(xué)調(diào)查顯示：中國14歲以下兒童乙肝表面抗原攜帶率已小于1%。
中國一般人群的抗-HCV陽性率為0.43%。但目前公眾對丙型肝炎了解不夠，非?？漆t(yī)生對丙肝慢性感染的長期預(yù)后知識及抗病毒治療有效性還不能充分了解。2017年4月，國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)了第一個丙肝口服直接抗病毒藥物，國產(chǎn)原研的丙肝直接抗病毒藥物也即將上市，這將徹底改變中國丙肝治療的現(xiàn)狀。
此外，基于國內(nèi)外最新進展，中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會和傳染病學(xué)分會多次制定和更新了病毒性肝炎的防治指南，為肝炎的規(guī)范化治療提供了重要的技術(shù)指導(dǎo)性文件。
盡管乙肝的疫苗免疫預(yù)防和丙肝的抗病毒治療均取得了巨大成功，WHO的報告表明，病毒性肝炎仍是一個重大的全球健康問題。WHO所發(fā)布的信息顯示：截至2015年底，全球仍有3.25億人患有慢性肝炎；在低收入和中等收入國家，受感染者很少獲得檢測和治療；病毒性肝炎在2015年造成134萬人死亡，與結(jié)核病死亡人數(shù)相當(dāng)，超過了艾滋病毒死亡人數(shù)；新的肝炎感染病例繼續(xù)發(fā)生，主要是丙型肝炎。2016年5月的世界衛(wèi)生大會首次通過了“2016-2021年全球衛(wèi)生部門病毒性肝炎戰(zhàn)略”，強調(diào)消除病毒性肝炎不僅是全球健康事業(yè)的一部分，同時也是全世界可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)不可分割的一部分。為此，WHO號召全世界行動起來，提出了“至2030年實現(xiàn)全面消除慢性乙型/丙型病毒性肝炎所造成的健康威脅”。其具體目標(biāo)是：到2030年，使全球的病毒性肝炎新發(fā)感染人數(shù)減少90%，病毒性肝炎死亡人數(shù)減少65%。這是病毒性肝炎防治的全球戰(zhàn)略目標(biāo)，這個目標(biāo)并非好高騖遠(yuǎn)，因為盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，全球消除肝炎的努力正在取得進展。
潘孝本，醫(yī)學(xué)博士，北京大學(xué)肝病研究所研究員，碩士生導(dǎo)師。美國Baruch Blumberg研究所博士后。主要研究方向為乙型肝炎病毒分子生物學(xué)和抗病毒機制。
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