2020年首個諾獎授予了經歷20餘年發現丙肝病毒的三位科學家。得益於技術的進步和前人的積累，今年新冠病毒被“發現”沒這麼艱難。正當全世界與新型冠狀病毒進行惡鬥時，今年的諾貝爾生理或醫學獎頒發給了丙肝病毒的三位發現者。

2020年諾貝爾生理或醫學獎宣布現場（來源於網絡）

在他們的工作之前，甲型肝炎和乙型肝炎病毒已被發現，但80%以上的血源性肝炎病例仍然“不明原因”。丙型肝炎病毒的發現揭示了其餘慢性肝炎病例的原因，並使驗血檢測和新藥物成為可能，從而挽救了數百萬人的生命。

“發現”一種致病病毒，需要滿足若干條件

諾獎委員會的專家Patrik Ernfors接受媒體採訪時，強調了病毒被發現的重要性。

“（戰勝病毒性傳染病的）第一步，是定位造成疾病的病毒。”他說，“完成這一步，我們才站到了研發相關藥物和疫苗的起點。”

正如諾獎委員會的描述，丙肝病毒的發現，花了科學家們數十年時間。這是因為，確認引起某流行性疾病的病原，通常要滿足以下幾點：

（1）可疑病原須在病人中均有發現，在病人臨床樣本中可檢測到病原核酸；

（2）從病人臨床樣本中可成功分離到病原；

（3）分離的病原感染宿主動物後可引起相同的疾病症狀。

病毒的發現者中，Harvey J。Alter對輸血相關性肝炎的系統研究表明，一種未知病毒是慢性肝炎的常見病因；Michael Houghton分離了一種名為丙型肝炎病毒的新病毒的基因；Charles M。Rice提供了最終的證據，表明僅丙型肝炎病毒就能導致肝炎。

三位科學家以及他們背後許多默默做出貢獻的人，實現了這艱難的三步走。如今，病毒的發現已經不再如此漫長。“病毒獵手”們每年可以鑑定出成百上千種病毒。

新冠病毒發現速度“破紀錄”

2019年末，武漢發生了多起“不明原因肺炎”，隨後，致病原迅速被確認為“新型冠狀病毒”。

根據新華社的報導，今年1月2日，接到湖北省送檢的病例標本後，中國疾控中心旋即投入一場“接力賽”：提取核酸、基因測序、比對分析……連續奮戰30多個小時，病毒的遺傳密碼終於在第一時間被破譯。依據這份全基因組序列，核酸檢測試劑快速研製成功。

第二步是病毒分離。冠狀病毒的分離培養本就不易，標本又經歷了凍融和長途運輸，更增加了分離難度。但歷時5天，科研人員第一時間分離鑑定了新冠病毒，獲得全球首張新冠病毒電鏡照片，為病原的快速鑑定“一錘定音”。

1月12日，中國疾控中心、中國醫學科學院、中國科學院武漢病毒研究所作為國家衛生健康委員會指定機構，向世界衛生組織提交新型冠狀病毒基因組序列信息，在全球流感共享數據庫發布共享，這為全球開展疫苗研發、藥物研究、疫情控制等提供了重要基礎。

“中國在創紀錄的短時間內甄別出病原體，並同世界衛生組織和其他國家分享病毒全基因序列信息。”世界衛生組織總幹事譚德塞說。

相比於新冠病毒能夠被迅速“發現”，丙肝病毒的發現實在是慢。這其中顯然有科學技術發展的原因。例如，核酸檢測是新冠病毒被發現的關鍵，而最原始的基因測序技術要到上世紀70年代後期才被發展出來。

1972年，Harvey Alter證明一種“非甲非乙”的病毒是慢性肝炎的病因後，病毒的分離遲遲不能實現。一直要到1989年，Michael Houghton等人才用最新的分子技術分離出丙肝病毒的核酸；1997年，Charles Rice團隊利用基因工程的方法“改造出”有活性的丙肝病毒，並證明了病毒本身就可造成丙型肝炎。

美國生理協會的首席科學官Dennis Brown接受媒體採訪時表示：“他們在等待技術的成熟。”

“被遺忘”的人類冠狀病毒發現者

另外，科學家能迅速認出“真兇”新冠病毒，也歸功於對這類病毒的熟悉——新冠病毒的發現基於此前的病毒學發展，其中就包括了同為RNA病毒的丙肝病毒。

人類冠狀病毒最首次露出“真容”同樣是在上世紀60年代，人類認識它們已經有半個多世紀。

最早“看見”人類冠狀病毒的人是一位女性，英國病毒學家、病毒成像專家瓊·阿爾梅達（June Almeida）。

阿爾梅達結婚前本名瓊·哈特，1930年出生於蘇格蘭格拉斯哥市。她的父親是當地的一位公交車司機，她自己也沒有接受太多正規的學校教育。16歲時，因為負擔不起大學的學費，她在格拉斯哥皇家醫院組織病理學實驗室找了一份技術員的工作。若干年後，結婚後的阿爾梅達一家移民加拿大多倫多。

阿爾梅達在安大略省癌症研究所，不僅熟練掌握了電子顯微鏡運用技巧，她還創新性地發明了一種讓病毒成像更清晰的方法——用抗體使病毒聚合成團。

阿爾梅達的才能在英國科學家中得到認可，1964年她被吸引回國，任職於倫敦的聖托馬斯醫院附屬醫學院（英國首相鮑里斯·約翰遜感染新冠病毒後，就是在這家醫院治療）。阿爾梅達回國之後，開始同大衛·泰瑞爾（David Tyrrell）合作，後者是一個普通感冒研究室的負責人。

泰瑞爾的團隊在研究志願者的鼻腔灌洗液樣本時發現，在實驗室可以培養多種與普通感冒有關的病毒，但不是全部。在眾多的樣本中有一份編號B814，來自英國南部一名小學生的鼻灌洗液。

不同於典型感冒的喉痛症狀，B814會導致感染者萎靡不振；此外，B814可因脂肪溶劑失活，這表示病原體有一層脂質外膜，這點也與典型的感冒病原不同。

泰瑞爾好奇：能不能在電子顯微鏡下直接看到病毒的真面目呢？他們把一些樣本送到阿爾梅達的實驗室，但泰瑞爾不抱太多希望。畢竟，這份樣品能夠使被其感染的志願者出現症狀，卻無法在常用的培養環境中繁殖。沒有經過富集純化的病毒，電子顯微鏡下不僅十分稀少，還會被細胞組織干擾。

阿爾梅達超出了所有人的期望。她利用自己在加拿大學到的“負染法”處理樣品（提高圖像對比度），成功在顯微鏡下看到了病毒顆粒，將它們描述為“類似流感病毒，但不完全一樣”。

她看到的，實際上就是第一種人類冠狀病毒。

1966年，阿爾梅達拍攝的冠狀病毒電子顯微照片（來源：維基百科）

其實，阿爾梅達此前研究小鼠肝炎病毒和雞支氣管炎病毒時，已經看見過同類的病毒顆粒。

但是，她向專業雜誌提交的論文在同行評議環節被拒稿了。評議者認為，她提供的感染小鼠和雞的病毒圖像“只不過是成像質量很差的流感病毒顆粒”。

根據B814樣本的相關發現撰寫的論文，1965年在《英國醫學雜誌》上發表。而阿爾梅達看到的病毒顆粒的圖像，兩年後在《普通病毒學雜誌》上發表。“冠狀病毒”的名字，也正是泰瑞爾、阿爾梅達等研究者根據顯微圖像所起。

阿爾梅達後來轉入倫敦的皇家醫學研究生院（現為帝國理工大學醫學院）繼續她的研究工作，並在那裡被授予博士學位。她的職業生涯在英國維爾康姆研究院結束，在此期間曾獲得多項病毒成像領域的專利。

2007年，瓊·阿爾梅達去世，享年77歲。

阿爾梅達並不是萬眾矚目的“諾獎級”科學明星，這一點或許少有人為她遺憾——她拍攝的風疹病毒和乙肝病毒電鏡照片出現在了一些教科書中，她曾參與發現一種“沒什麼威脅”的感冒病毒，“僅此而已”。

諾獎得主都沒做出的丙肝疫苗，難在哪兒？

2020年諾貝爾生理學或醫學獎頒發給3位“發現丙型肝炎病毒”的科學家，讓長期低調的丙肝病毒狠狠刷了一次屏。

很多人這才意識到：已被發現30多年的丙型肝炎，竟然至今沒有疫苗上市。

“事實上，3位諾獎得主之一的邁克爾·霍頓（Michael Houghton）多年來一直在為研發丙肝疫苗而奮鬥，但革命尚未成功。”

中科院上海巴斯德研究所研究員鐘勁在接受《中國科學報》專訪時表示，丙肝病毒的4大特徵導致疫苗難以問世。

特徵一：變化多端

《中國科學報》：在肝炎病毒的“大家庭”裡，甲肝、乙肝和戊肝都早有疫苗，為何丙肝疫苗遲遲不能問世？

鐘勁：一個重要原因在於丙肝病毒基因組的多變性。

丙肝病毒存在7種不同的基因型和多達67種亞型， 基因型之間的核苷酸差異度高達30%~35%。

相比之下，乙肝病毒不同基因型之間的差異僅有8%左右。

作為一種RNA病毒，丙肝病毒編碼的RNA聚合酶缺乏校正功能、錯配率高。

與此同時，這種病毒對突變的容忍率還很高。

同樣程度的基因變異，可能會讓其他病毒無法存活、複製，但對丙肝病毒卻沒有影響，這些因素都導致丙肝病毒是一個“變化多端”的病毒。

當前已上市的甲肝、乙肝、戊肝預防性疫苗都是單價疫苗， 都能有效預防病毒所有基因型的感染。

但丙肝疫苗恐怕沒有這麼簡單，一種疫苗恐怕很難覆蓋所有基因型的丙肝病毒。

可以考慮的研發思路，要么是找到保守的病毒表位作為疫苗靶點，要么就像宮頸癌（HPV）疫苗那樣，發展多價疫苗。

特徵二：不好培養

《中國科學報》：開發疫苗時，人們最容易想到的思路往往是滅活疫苗和減毒疫苗。針對丙肝的滅活或減毒疫苗開發為什麼沒能成功呢？

鐘勁：這就要說到丙肝病毒一種很神秘也很特別的特點了。

丙肝病毒的體外細胞培養非常困難。

我們看新冠病毒，從病人體內分離出來，在體外多種細胞中都能培養，也能在體外感染多種細胞。

但丙肝病毒就不行，體外感染細胞都做不到，擴增就更不行了。

因為這個特性，在上世紀70年代哈維·奧爾特（Harvey James Alter）發現“非甲非乙肝炎”後，十幾年間都沒能成功分離出丙肝病毒。

最後還是霍頓開創性地運用分子生物學的方法，克隆出了這種新型病毒。

也正是因為這個特點，人們難以依靠細胞培養的方法獲取大量病毒顆粒，難以製造出符合需求的滅活或減毒疫苗，更難擴大到商業生產的規模。

特徵三：難以清除

《中國科學報》：從丙肝病毒的感染特性來看，丙肝疫苗有可能研發成功嗎？

鐘勁：我們知道，疫苗其實是模擬自然感染的過程，激活人體的免疫系統。

一種病毒的疫苗研發難度和這種病毒的自然清除率息息相關。

在肝炎裡，甲肝和戊肝都不能造成慢性感染，患者經過急性感染期後，身體自己就能將病毒消除掉。

成年乙肝患者中，只有5%~10%會轉化為慢性感染者。

但是丙肝病毒感染者中，只有20%~40%能自然清除病毒，其餘人則會遭受持續終身的慢性化感染。

這就決定了丙肝的疫苗研發是比較困難的。

當然了，丙肝病毒遠遠不是最棘手的對手。

艾滋病毒的自然清除率是0。

在沒有治療干預的情況下，患者必將終身帶毒。

因此丙肝疫苗的研發雖然比其他幾種肝炎困難，但遠遠不到艾滋疫苗那樣的“地獄級”難度。

只要有一部分患者能自然清除病毒，就意味著我們仍有希望激活人體的免疫潛能，來對抗這種病毒。

特徵四：缺乏模型

《中國科學報》：看來這個丙肝病毒的確是個硬茬，那麼還有其他原因導致丙肝疫苗如此“難產”嗎？

鐘勁：真的有。

動物感染模型是丙肝疫苗研發非常重要的工具。

但是丙肝病毒的自然宿主很單一，只有人類和黑猩猩能感染。

由於動物倫理的爭議， 2013年美國國立衛生院宣布停止使用黑猩猩作為實驗動物，讓相關的動物試驗很難開展。

目前人們只能用基因編輯小鼠模型等開展研究工作，但是這些動物模型普遍不夠理想。

相比之下，戊肝等病毒因為能感染多種不同動物，實驗動物模型比較容易建立。

雖然乙肝病毒也只能感染人和黑猩猩，但乙肝疫苗研發較早，在黑猩猩身上做過一些動物試驗。

此外鴨子等動物也能感染與人乙肝病毒相似的病毒，也可以用來做動物試驗。

那還要不要做？

《中國科學報》：在丙肝疫苗研發舉步維艱的同時，丙肝藥物已經取得了巨大成功，隨著特效抗丙肝病毒藥物索磷布韋的上市，慢性丙肝已經是一種治愈率很高的疾病。那我們還有必要研發丙肝疫苗嗎？

鐘勁：我相信是有必要的。

丙肝的藥物治療成本比較高，。

在美國，12週的標準療程需要花費7萬~15萬美元，即使在中國也需要數万元人民幣。

而丙肝流行高發區域恰恰在低收入國家和地區。

此外，儘管阻斷丙肝傳播的預防措施正在逐漸完善，但近年來丙肝新發病例的增加速度依然很快。

在中國，有48%~95%的注射吸毒者被查出感染丙肝病毒，這些人群存在極高的反复感染風險，可能增加病毒產生抗藥突變的概率， 甚至促成耐藥株的出現。

還是那句話，要真正消滅一種傳染病，還是要依靠疫苗的。

我們看到希望了嗎？

《中國科學報》：近期丙肝疫苗研發是否取得了值得關注的突破？未來我們有希望做出理想的丙肝疫苗嗎？

鐘勁：2019年，世界上第一個驗證保護性和有效性的丙肝疫苗臨床試驗開展了，這是一種重組黑猩猩腺病毒載體疫苗。

結果顯示，這支疫苗並不能保護接種者免於感染，但減少了接種者感染後的丙肝病毒峰值水平，也能誘發一定的免疫應答。

這是丙肝疫苗研發史上很有價值的一步。

包括諾獎得主霍頓在內，世界上很多科學家都在繼續尋求丙肝疫苗的破局之道。我們實驗室也在做一些工作。

我們基於昆蟲表達系統，得到了一種三價疫苗，能涵蓋世界上近70%的主要丙肝病毒流行株型。

目前看來，我們這種疫苗的免疫原性比較好，產量和成本問題也得到了解決。

但是我們不可能在實驗室裡生產疫苗，目前面臨的主要問題是如何與企業達成合作，共同開發完成疫苗的標準化生產和臨床試驗。

其實丙肝疫苗研發還面臨著一些現實問題。

因為目前國內的丙肝新發感染率不算很高，藥物又很成功，工業企業界對丙肝疫苗的興趣並不很大。

我的觀點是，丙肝疫苗還是要有的，它不像新冠疫苗這樣，全球大量人群都需要接種。

但對那些高危人群來說，一支安全有效的丙肝疫苗，仍然是值得期待的保護神。