追蹤艾滋病元兇，為何是他最后因HIV病毒摘得諾獎(jiǎng)？| 諾獎(jiǎng)解讀
2008年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予HIV和HPV病毒的發(fā)現(xiàn)者，圖片來自nobelprize.org
撰文｜王承志 黎潤紅
責(zé)編｜邸利會(huì) 湯佩蘭
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1981年6月5日，美國疾病控制和預(yù)防中心報(bào)告，5名洛杉磯地區(qū)的男同性戀者患上了卡氏肺囊蟲肺炎。
這種疾病非常罕見，一般只發(fā)生在免疫力極度低下的人群中。很快，美國CDC又發(fā)現(xiàn)更多癥狀相似的病人，這些人還有其它免疫力低下的癥狀，包括卡波濟(jì)肉瘤、巨細(xì)胞感染等。
當(dāng)時(shí)這種疾病被稱為“男同性戀病”。但人們很快意識到，各個(gè)人群都會(huì)感染這種疾病，且大都通過性行為或輸血傳染。作為一種傳染性疾病，發(fā)現(xiàn)其致病因子成為控制疾病的當(dāng)務(wù)之急。
所謂“時(shí)勢造英雄”，在這場發(fā)現(xiàn)病因的競逐中，法國人蒙塔尼（Luc Montagnier）最終脫穎而出，發(fā)現(xiàn)并證明病毒HIV才是致命元兇。伴隨這一發(fā)現(xiàn)過程的，還有他和另外一名美國科學(xué)家的爭議，還使得美法兩國政府高層介入甚至對簿公堂。
01 難民蒙塔尼
呂克·蒙塔尼于1932年出生在法國中央的沙步里（Chabris），這是一個(gè)以山羊奶酪和白蘆筍等農(nóng)產(chǎn)品聞名的小鎮(zhèn)。作為家中的獨(dú)子，蒙塔尼自然得到了父母的寵愛，本可以有無憂無慮的童年。但人生的意外和時(shí)代的洪流接踵而至，打破了蒙塔尼平靜的生活。
五歲時(shí)，蒙塔尼在一條主干道上被飛馳而過的汽車撞倒。在昏迷了兩天后，蒙塔尼才被救醒。雖然逃過大難，但這起事故給他造成了嚴(yán)重的傷害，并留下了疤痕。
5歲的蒙塔尼正 圖源：諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)
兩年后（1939）的一天，7歲的蒙塔尼正和全家一起在舅舅的葡萄園中摘葡萄時(shí)，法國對德宣戰(zhàn)了。到了第二年，隨著德國的全面入侵，蒙塔尼全家出逃，淪為難民。從此他們食不果腹，經(jīng)常忍受饑餓的折磨。在戰(zhàn)爭的4年里，正處在少年發(fā)育階段的蒙塔尼的體重竟沒有絲毫增長。
雪上加霜的是，蒙塔尼祖父被診斷出結(jié)腸癌，并在經(jīng)受了巨大的痛苦后去世。目睹了祖父遭受的病痛，蒙塔尼萌生了學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)和研究癌癥的愿望。
高中時(shí)，蒙塔尼的成績一直名列前茅，他對科學(xué)也有了越來越濃厚的興趣。他在家里的地窖里建了一個(gè)簡易的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，并自己制備氫氣和有香味的醛類，甚至開始自制硝基化合物。同時(shí)，他還大量閱讀物理學(xué)的書籍，特別是原子物理學(xué)等前沿領(lǐng)域。
上大學(xué)后，出于對醫(yī)學(xué)研究的強(qiáng)烈興趣，他決定將此作為自己的今后職業(yè)發(fā)展方向。但當(dāng)時(shí)他所在的城市沒有醫(yī)學(xué)專業(yè)，他便上午去醫(yī)院學(xué)習(xí)，下午在學(xué)校里參加植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和地質(zhì)學(xué)的課程。
幸運(yùn)的是，教授蒙塔尼植物學(xué)的Pierre Gavaudan教授并不拘泥于教材上的知識。他跟學(xué)生們講述當(dāng)時(shí)生物學(xué)最新的進(jìn)展，包括DNA雙螺旋、在體外系統(tǒng)中用核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成以及病毒的結(jié)構(gòu)等等，這些知識給蒙塔尼打開了新的大門。
此時(shí)，蒙塔尼得到了父親送給他兩件禮物：一臺延時(shí)攝影相機(jī)以及一臺顯微鏡。他利用這些設(shè)備研究了藻類細(xì)胞是如何根據(jù)光的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)葉綠體的排布。通過使用不同顏色的濾鏡，配合延時(shí)攝影和顯微鏡，他證明了藻類細(xì)胞不是通過葉綠素吸收紅光，而是通過黃色色素吸收藍(lán)光從而間接調(diào)控了葉綠體的方向。年僅21歲地蒙塔尼即通過這個(gè)成果完成了普瓦捷科學(xué)學(xué)院（Faculty of Sciences of Poitiers）的答辯。
02 初涉病毒世界
在23歲時(shí)，蒙塔尼成為巴黎索邦大學(xué)（Sorbonne Université）的研究助理，在此期間他學(xué)習(xí)了細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)。1957年，弗倫克爾-康拉特（Heinz Fraenkel-Conrat）等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了煙草花葉病毒以RNA為遺傳物質(zhì)，并可以通過RNA來感染植物體。蒙塔尼深受觸動(dòng)，決定通過當(dāng)時(shí)剛興起的分子生物學(xué)來進(jìn)行病毒研究。
此后，他來到英國卡斯?fàn)栴D的金斯利·桑德斯（Kingsley Sanders）的實(shí)驗(yàn)室研究口蹄疫病毒，在這里他證明了RNA可以像DNA一樣通過堿基配對原則進(jìn)行復(fù)制。
不久，著名生物學(xué)家邁克爾·斯托克（Michael Stocker）在格拉斯哥建立了一個(gè)新的病毒研究所。蒙塔尼也來到此處開始研究多瘤病毒——一種會(huì)引起腫瘤的病毒。蒙塔尼和他的合作者證明了這種病毒的DNA本身就擁有了使其導(dǎo)致腫瘤的能力。雖然以現(xiàn)在的眼光看來，這并不稀奇，但在當(dāng)時(shí)，這打破了一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念。
結(jié)束了在英國的研究學(xué)習(xí)后，蒙塔尼回到法國居里研究所繼續(xù)研究致瘤病毒（oncogenic virus）。當(dāng)時(shí)，病毒學(xué)界有個(gè)巨大的謎團(tuán)等待科學(xué)家的解答：RNA病毒是如何復(fù)制的？蒙塔尼試圖發(fā)現(xiàn)病毒產(chǎn)生的雙鏈RNA，他使用勞斯肉瘤病毒（Rous sarcoma virus， RSV）作為模型，在其感染的細(xì)胞中的確發(fā)現(xiàn)了雙鏈RNA，但其序列卻并不來源于病毒。同時(shí)，他在沒有病毒感染的細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了雙鏈RNA，這證明了這種雙鏈RNA和病毒沒有關(guān)系。后來蒙塔尼回憶認(rèn)為，這個(gè)發(fā)現(xiàn)其實(shí)已經(jīng)部分接近了后來發(fā)現(xiàn)的小干擾RNA。
1970年，大洋彼岸的美國有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室（Howard Temin 和 David Baltimore），分別獨(dú)立地在RSV中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶。這種酶可以以病毒RNA為模板，合成相應(yīng)的DNA。這不僅解釋了RNA病毒的復(fù)制問題，還打破了生物學(xué)中心法則中以DNA模板合成RNA的教條，使人們意識到轉(zhuǎn)錄的過程也可以逆向進(jìn)行。
蒙塔尼在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了病毒逆轉(zhuǎn)錄出的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的基因組DNA中。此后，逆轉(zhuǎn)錄病毒成為蒙塔尼一生科學(xué)研究的中心。
1972年，法國巴斯德研究所所長Jacques Monod找到蒙塔尼，希望他在巴斯德研究所建立一個(gè)研究病毒的中心。彼時(shí)，美國投入很多經(jīng)費(fèi)開始了一個(gè)病毒相關(guān)癌癥研究項(xiàng)目（virus cancer program），腫瘤相關(guān)的病毒成為研究熱點(diǎn)，蒙塔尼也在巴斯德研究所創(chuàng)建了病毒腫瘤學(xué)中心（Viral oncology unit）。
1973年，J. C. Chermann和他的合作者Fran?oise Barré-Sinoussi加入了蒙塔尼的研究中心。Barré-Sinoussi對于檢測逆轉(zhuǎn)錄酶的活性很有經(jīng)驗(yàn)。蒙塔尼說服了他們一起研究能引起人類癌癥的逆轉(zhuǎn)錄病毒。1977年，他們開始檢測在巴黎醫(yī)院中收集的病人血液和組織，看是否能發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒。
此時(shí)，另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究對蒙塔尼的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了巨大幫助。
因?yàn)椴《镜膹?fù)制在人體內(nèi)會(huì)收到干擾素的抑制，因此蒙塔尼推測如果阻斷干擾素的作用，就會(huì)使檢測病毒變得更容易。恰在這時(shí)，法國維勒瑞夫的Ion Gresser實(shí)驗(yàn)室制備了一種抗血清，可以中和干擾素。經(jīng)過測試，蒙塔尼和Barré-Sinoussi等人發(fā)現(xiàn)使用這種干擾素抗血清處理細(xì)胞后，內(nèi)源逆轉(zhuǎn)錄病毒的表達(dá)升高了50倍。這大大提高了他們實(shí)驗(yàn)的敏感性。
與此同時(shí)，美國病毒學(xué)家蓋洛（Robert Gallo）實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了T細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。通過在培養(yǎng)液中添加一種生長因子（TCGF，當(dāng)時(shí)稱為白介素2），原本難以在體外培養(yǎng)的人體T細(xì)胞便可以在體外進(jìn)行擴(kuò)增。
蓋洛（Robert Gallo） 圖源：medschool.umaryland.edu
通過這兩種方法的幫助，蒙塔尼等人開始在乳腺癌病人中提取的T細(xì)胞中研究逆轉(zhuǎn)錄病毒。
然而，就在蒙塔尼實(shí)驗(yàn)室做好了研究逆轉(zhuǎn)錄病毒的各種技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)，一種新的逆轉(zhuǎn)錄病毒——HIV開始在人類中流行，并造成了嚴(yán)重后果。
03 方寸之間，天差地別
1981年6月之后，美國疾病控制和預(yù)防中心報(bào)道的艾滋病的病例不斷增多。這種可怕的疾病究竟是什么原因?qū)е碌?？這在當(dāng)時(shí)成為迫在眉睫需要解決的問題。
蓋洛猜測這種新疾病可能是由一種逆轉(zhuǎn)錄病毒引起的。作為逆轉(zhuǎn)錄病毒研究的先驅(qū)，蓋洛這樣猜測有充分的理由。
他的實(shí)驗(yàn)室不但發(fā)明了T細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，還分離了第一個(gè)人類逆轉(zhuǎn)錄病毒——人類T細(xì)胞白血病病毒-1（HTLV-1）。而新疾病的很多表現(xiàn)與HTLV-1感染類似，比如都感染CD4陽性的T細(xì)胞，動(dòng)物模型中HTLV-1感染的癥狀與新疾病很相似，而且HTLV-1的傳播方式也和新疾病相似——都可以通過輸血、性行為和母嬰傳播。這些線索促使蓋洛相信，新疾病就是由和HTLV-1相似的逆轉(zhuǎn)錄病毒所引起。
1982年，蓋洛實(shí)驗(yàn)室在這種新疾病的病人血液樣品中檢測與HTLV-1相似的DNA序列。1983年初，他們在33例樣品中發(fā)現(xiàn)了2例含有HTLV相關(guān)的DNA。后來發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)檫@兩個(gè)病人同時(shí)感染了HTLV病毒，但這些實(shí)驗(yàn)誤導(dǎo)了蓋洛，讓他認(rèn)為新疾病的病原體就是HTLV家族的新成員。
后來的事實(shí)證明，蓋洛的推測中，新病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒是正確的，但它卻不是HTLV家族的新成員。
蓋洛的猜想通過一些臨床醫(yī)生和免疫學(xué)家在領(lǐng)域里得到了傳播。蒙塔尼也得知了這些猜想，在1982年，他和自己的學(xué)生Fran?oise Brun-Vezinet合作研究新的病原體。
1983年1月3日，Brun-Vezinet得到了一位編號為BRU的病人的淋巴結(jié)樣品。蒙塔尼親自對該樣品進(jìn)行了研磨處理，并培養(yǎng)了樣品中的T細(xì)胞。15天后，F(xiàn)ran?oise Sinoussi在培養(yǎng)液上清中檢測到了逆轉(zhuǎn)錄活性，證實(shí)了新的病原體確實(shí)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。他們把這株病毒稱為淋巴結(jié)病相關(guān)病毒（LAV）。
當(dāng)時(shí)，蓋洛實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的HTLV-1和HTLV-2是已知的唯一的人類逆轉(zhuǎn)錄病毒。利用蓋洛實(shí)驗(yàn)室的HTLV抗體，蒙塔尼實(shí)驗(yàn)室檢測了他們樣品，卻發(fā)現(xiàn)HTLV抗體并不能結(jié)合他們新發(fā)現(xiàn)的病毒。這說明新病毒并不是蓋洛所推測的HTLV。
蒙塔尼是幸運(yùn)的，第一份樣品就帶給了他正確的方向。他后來回憶說，其后他們收到一份樣品，這名代號為MOI的病人同時(shí)感染了新病毒和HTLV。如果這是他們檢測的第一份樣品，他們很可能會(huì)和蓋洛一樣被誤導(dǎo)。
同時(shí)，蒙塔尼的合作者，電子顯微鏡學(xué)家Charles Dauguet也發(fā)現(xiàn)新病毒在電鏡下的形態(tài)與HTLV不同。病毒學(xué)家Edwald Edlinger建議蒙塔尼將新病毒和動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的慢病毒比較一下，通過電鏡，他們發(fā)現(xiàn)新病毒與慢病毒看上去幾乎相同。
HIV病毒 圖源：pixabay
蒙塔尼和蓋洛交流了自己的研究結(jié)果，蓋洛建議聯(lián)合發(fā)表雙方的成果。1983年5月，蒙塔尼和蓋洛同時(shí)發(fā)表了各自的分離的新病毒。然而，蓋洛此時(shí)并不知道，他分離的病毒實(shí)際上是新病毒和HTLV的混合樣品，而蒙塔尼分離出的LAV是一株純病毒。這可能是蓋洛后來未能與蒙塔尼分享諾貝爾獎(jiǎng)的主要原因。
1983年下半年到1984年上半年，蓋洛實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)員Betsy Reed-Connole和合作者M(jìn)ika Popovic分離到一些新的毒株（RF, IIIB和MN）。這期間，他們發(fā)表了一系列論文，詳細(xì)報(bào)告了這些病毒的分離方法、體外擴(kuò)增的方法，以及這種病毒是新疾病病原的證據(jù)。這些毒株也成為其后血液檢測的標(biāo)準(zhǔn)品。
而此時(shí)，蒙塔尼的實(shí)驗(yàn)也遇到了問題。他們從BRU病人中分離的病毒（LAV）無法在T細(xì)胞擴(kuò)增。蓋洛去巴黎訪問了蒙塔尼實(shí)驗(yàn)室，并帶給他IIIB病毒株的樣品，這個(gè)毒株可以在T細(xì)胞中連續(xù)增殖。蓋洛希望蒙塔尼將IIIB和LAV毒株進(jìn)行比較，他們還商定如果他們分離的病毒是同一種的話就召開聯(lián)合新聞發(fā)布會(huì)。
04 爭議驚動(dòng)法美高層
然而，消息不知怎么泄露了出去。一位記者聯(lián)系了時(shí)任美國衛(wèi)生與公共服務(wù)部部長瑪格麗特·?？死?span style="color: rgb(136, 136, 136);">（Margaret Heckler），促使她緊急把蓋洛召回國，并提前在美國單方面召開了新聞發(fā)布會(huì)。
不但如此，第二年（1985）5月，美國專利商標(biāo)局（PTO）將新病毒血液檢測的專利授予了蓋洛所在的研究機(jī)構(gòu)。但實(shí)際上，法國已經(jīng)先于蓋洛提交了幾乎相同的專利申請。
1985年到1986年間，法國的代表先后發(fā)起了4次法律訴訟，兩國政府也開展了長達(dá)兩年的爭論。直到1987年，時(shí)任美國總統(tǒng)里根和法國首相密特朗簽署了一項(xiàng)和解協(xié)議，提出雙方共享權(quán)益。然而該協(xié)議分給美國更多權(quán)益，直到1994年重新談判后雙方達(dá)成一致，各自享有50%的權(quán)益。
美國倉促舉行的新聞發(fā)布會(huì)不但引來了后來的政治風(fēng)波，在科學(xué)界也形成了眾多爭論。而此后的一些巧合更加劇了這些爭論。
蒙塔尼在LAV后又分離出一株能夠增殖的毒株，稱為LAI?？赡苁怯捎谶@株病毒有很強(qiáng)的增殖能力，它污染了蒙塔尼之前的LAV樣品。蒙塔尼曾將這個(gè)樣品寄給了蓋洛，這導(dǎo)致了蓋洛實(shí)驗(yàn)室毒株的污染。蓋洛后來發(fā)現(xiàn)，其實(shí)驗(yàn)室分離的IIIB也被LAI污染，并且污染的毒株擴(kuò)散到很多實(shí)驗(yàn)室。雖然到90年代這些毒株之間的污染才逐漸被認(rèn)清，但這沒有影響科學(xué)家其對引起人類免疫缺陷疾病的認(rèn)知。
2008年12月10日蒙塔尼在斯德哥爾摩音樂廳獲諾貝爾獎(jiǎng)后 圖源nobelprize.org
經(jīng)過學(xué)界的討論，最終新的病毒被命名為人類免疫缺陷病毒（HIV），其引起的疾病被統(tǒng)稱為免疫缺陷綜合征（AIDS），因此HIV又被簡稱為艾滋病毒。
雖然經(jīng)歷諸多波折，但蒙塔尼最先分離出HIV的貢獻(xiàn)得到了學(xué)界公認(rèn)。蓋洛在2002年發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的評論也明確承認(rèn)，由于其團(tuán)隊(duì)在1983年公布的毒株中未能排除HTLV，蒙塔尼團(tuán)隊(duì)是毫無爭議首先分離出真正HIV的團(tuán)隊(duì)。
2008年，蒙塔尼和他的合作者（Fran?oise Barré-Sinoussi）因發(fā)現(xiàn)HIV共同獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他后來還成為世界艾滋病研究及預(yù)防基金會(huì)（World Foundation for AIDS Research）的共同奠基人，為人類認(rèn)識HIV和艾滋病做出了巨大貢獻(xiàn)。
