丙肝疫苗經(jīng)歷了三十年的研究歷程，至今尚未開發(fā)成功，與HIV疫苗、流感病毒疫苗一起，被當(dāng)做疫苗開發(fā)失敗的三大典型。
疫苗開發(fā)失敗不得不促使科研人員嘗試治療藥物的研發(fā)，但道路同樣充滿荊棘。直至2013年12月6日，美國FDA正式批準(zhǔn)PSI-7977聯(lián)合病毒唑用于丙型肝炎的治療。PSI-7977聯(lián)合干擾素和病毒唑，或只聯(lián)合病毒唑進(jìn)行12周治療，丙肝患者可達(dá)到治愈效果，如此神奇效果幾乎令人難以置信，畢竟艾滋病等抗病毒治療只能控制病情而無法治愈。
（圖源：depositphotos.com）
撰文 | 郭曉強(qiáng)
編輯 | 靳亞男
肝炎，顧名思義，就是一種發(fā)生于肝臟的炎癥性疾病。早在公元前希波克拉底時(shí)代就對肝炎進(jìn)行過描述，當(dāng)時(shí)稱為“流行性黃疸”。第二次世界大戰(zhàn)期間，通過輸血和黃熱病疫苗注射等途徑，肝炎在軍隊(duì)中大爆發(fā)，從而引起了極大關(guān)注。1947年，英國肝臟病專家麥卡倫（F.O. MacCallum）通過分析得出結(jié)論：至少存在兩類肝炎，一類經(jīng)由糞便傳播，稱為A型肝炎（甲肝）；另一類通過血液傳播，稱為B型肝炎（乙肝）。這一論斷奠定了肝炎研究的基礎(chǔ)和方向。肝炎病毒的發(fā)現(xiàn)
若想預(yù)防或治療肝炎，首要一步是找到病原體。在麥卡倫得出關(guān)于肝炎的論斷之后的十余年間，世界各地多家實(shí)驗(yàn)室研究人員進(jìn)行了嘗試，但均未成功。60年代中期，研究一度陷入僵局，大多研究者都不對肝炎前景持樂觀態(tài)度。此時(shí)，一個(gè)的偶然發(fā)現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀。之所以說偶然，是因?yàn)橹魅斯某踔圆⒎茄芯扛窝住?br/>
巴魯克·塞繆爾·布倫博格（Baruch Samuel Blumberg）是一位兼具醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)背景的科學(xué)家，他最初感興趣的課題是不同人群患病差異背后的原因，為此從世界各地收集了大量血樣標(biāo)本。1963年，布倫博格篩選血樣時(shí)意外發(fā)現(xiàn)一位血友病患者的血清（含抗體）可與一位澳大利亞原住民的血液發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)，從而將血液中的這種未知成分稱為澳大利亞抗原（Australia antigen, Au），簡稱澳抗。布倫博格最初認(rèn)為澳抗是血友病標(biāo)志物，進(jìn)一步篩查發(fā)現(xiàn)大量乙肝患者血液澳抗也呈陽性，最終確定澳抗是乙肝病毒的成分，改名為乙肝病毒抗原，但“澳抗”一名仍沿用至今。布倫博格的發(fā)現(xiàn)為乙肝病毒的研究掃清了障礙，他也因這一發(fā)現(xiàn)分享了1976年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1973年，美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health, NIH）科學(xué)家在芬斯頓（Steven Feinstone）的領(lǐng)導(dǎo)下從囚犯糞便中鑒定出了甲肝病毒，至此，已知的兩類肝炎病毒均已被發(fā)現(xiàn)。兩種病毒的鑒定具有重要意義。首先是檢測方法的建立，為減少病毒污染提供了保證，如1977年美國因乙肝病毒引起的肝炎的血液傳播比例幾乎降低為零；其次是疫苗開發(fā)成功，80年代前后，美國微生物學(xué)家希爾曼（Maurice Hilleman）先后研制出甲肝和乙肝疫苗，進(jìn)一步強(qiáng)化了肝炎的預(yù)防成果。就在大家信心百倍，認(rèn)為肝炎問題基本解決，以后可高枕無憂的時(shí)候，新問題出現(xiàn)了。丙肝病毒的發(fā)現(xiàn)
奧爾特（Harvey James Alter）是一位內(nèi)科醫(yī)生和病毒學(xué)家，和布倫博格一同參與澳抗發(fā)現(xiàn)，他于70年代加入NIH參與血庫質(zhì)控工作，以減少肝炎通過輸血傳染。然而，奧爾特在工作中發(fā)現(xiàn)，盡管去除了乙肝病毒，輸血仍可導(dǎo)致很大比例的肝炎發(fā)生，對這些感染患者進(jìn)行甲肝和乙肝病毒檢測，結(jié)果也均為陰性，從而否定了病毒漏檢。1975年，奧爾特將這種新型肝炎命名為“非甲非乙肝炎” ，為慎重考慮并未直接稱丙肝。奧爾特與他人合作借助黑猩猩進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證明了導(dǎo)致這種肝炎的病毒是一種新型病毒。
新型肝炎的發(fā)現(xiàn)促使全世界科學(xué)家開始尋找病原體。最初樂觀估計(jì)很快就可完成病毒鑒定，但一找就是十幾年。1987年，美國凱龍公司（Chiron Corporation）霍頓（Michael Houghton）小組和疾控中心布拉德利（Daniel W. Bradley）合作采用分子克隆的方法發(fā)現(xiàn)了一種新型病毒。1988年，奧爾特團(tuán)隊(duì)證實(shí)這種新型病毒存在于非甲非乙肝炎患者的血樣品中。1989年，霍頓小組正式鑒定出這種新型病毒，并更名為丙肝病毒（HCV）。HCV的發(fā)現(xiàn)是丙肝研究史上第一次突破，不久就建立了HCV病毒檢測方法，最大程度地避免了疾病的傳染。1990年，血庫開啟常規(guī)丙肝測試，1992年進(jìn)一步啟用高靈敏檢測方法，從而使HCV基本從血庫中消除，減少了丙肝通過輸血傳播。幾位科學(xué)家也因這一貢獻(xiàn)而獲得了科學(xué)界的諸多獎(jiǎng)勵(lì)（圖1）。2000年，奧爾特和霍頓分享了著名的美國拉斯克臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；2013年，奧爾特和布拉德利分享了加拿大蓋爾德納國際獎(jiǎng)（霍頓本人拒絕）。
圖1. 三位著名HCV發(fā)現(xiàn)者（圖片來自拉斯克獎(jiǎng)和加德納獎(jiǎng)網(wǎng)站）
HCV體外培養(yǎng)系統(tǒng)的建立
HCV病毒的發(fā)現(xiàn)雖可減少傳染機(jī)會(huì)，但并未從根本上消除丙肝，而疫苗和藥物的開發(fā)才是根本，若想解決這些問題首先需對這一新型病毒有全面的了解。
美國著名病毒學(xué)家萊斯（Charles Rice），90年代初著手研究HCV的基本特征和生存模式。初期，萊斯小組發(fā)現(xiàn)HCV難以在黑猩猩肝細(xì)胞中增殖的原因在于其基因組部分特殊結(jié)構(gòu)未被完全認(rèn)識(shí)，經(jīng)過彌補(bǔ)這些缺陷，他們最終于1997年首先在黑猩猩體內(nèi)實(shí)現(xiàn)了HCV的大規(guī)模制備，為認(rèn)識(shí)這種新型病毒打開了一扇大門。然而，由于黑猩猩飼養(yǎng)和費(fèi)用等諸多問題，不適宜做大規(guī)模研究，因此很有必要開發(fā)更為簡易的HCV培養(yǎng)系統(tǒng)。巴特斯切勒（Ralf Bartenschlager）是德國海德堡大學(xué)的病毒學(xué)家，他與學(xué)生洛曼（Volker Lohmann）對HCV也有著濃厚的興趣。洛曼對建立HCV培養(yǎng)系統(tǒng)信心滿滿，冒著無法正常畢業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)選擇了該研究課題，頗有“破釜沉舟”的氣勢。經(jīng)過多次嘗試，最終于1999年在萊斯發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了一種可在人肝癌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行繁殖的HCV體外培養(yǎng)系統(tǒng)，極大地簡化了實(shí)驗(yàn)操作。由于可從體外培養(yǎng)的肝癌細(xì)胞中快速獲取大量HCV，因此，極大地推動(dòng)了HCV的各項(xiàng)研究。借助體外培養(yǎng)技術(shù)，科學(xué)家對HCV病毒特征、生活周期、致命弱點(diǎn)（可作為藥物治療的靶點(diǎn)）有了清晰的認(rèn)識(shí)，為接下來的疫苗開發(fā)和藥物研制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。萊斯和巴特斯切勒也由于這一貢獻(xiàn)而分享了2016年美國拉斯克臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)（圖2）。
圖2. HCV體外培養(yǎng)建立者（圖片來自拉斯克獎(jiǎng)網(wǎng)站）
小刀初試
疫苗研發(fā)被認(rèn)為是解決HCV的基本問題，遺憾的是HCV高度可變，這為疫苗開發(fā)帶來了巨大挑戰(zhàn)。三十年的研究歷程說明丙肝疫苗研究的難度巨大，也因丙肝疫苗至今尚未開發(fā)成功，與HIV疫苗、流感病毒疫苗一起，被當(dāng)做疫苗開發(fā)失敗的三大典型。
疫苗開發(fā)失敗不得不促使科研人員嘗試治療藥物的研發(fā)，但道路同樣充滿荊棘。丙肝治療早在HCV鑒定前就已開始，80年代中期應(yīng)用α-干擾素治療取得了一定效果，1992年，F(xiàn)DA正式批準(zhǔn)α-干擾素應(yīng)用于丙肝治療；1998年，F(xiàn)DA進(jìn)一步批準(zhǔn)α-干擾素聯(lián)合病毒唑（利巴韋林）治療丙肝。這種治療方案存在諸多問題，如治愈率低、易復(fù)發(fā)、耐藥性大、副作用多等。盡管存在這些不足，但在 “無藥”可用的狀況下，作為權(quán)宜之計(jì)采用，并成為隨后二十余年標(biāo)準(zhǔn)的治療模式，直到新藥誕生。1998年，美國埃默里大學(xué)（Emory University）兩位科學(xué)家沙尼茲（Raymond schanizi）和萊奧塔（Dennis Liotta）成立了一家小型制藥公司——法瑪賽特（Pharmasset），致力于抗病毒藥物的開發(fā)，丙肝藥物屬于重要組成部分。
圖3. 索非布韋抑制丙肝病毒作用原理
對HCV而言，其致病機(jī)理并不復(fù)雜，那就是永不停息地繁殖。對親代HCV而言，繁殖的關(guān)鍵一步在于給子代病毒制備出一套遺傳物質(zhì)（RNA），RNA的制造需四種原料，分別為ATP、GTP、CTP和UTP，然后在一種被稱為RNA聚合酶的幫助下完成。如能找到一種理想的原料類似物，該物質(zhì)在HCV制造下一代RNA時(shí)“蒙騙”過RNA聚合酶并“以假亂真”地代替正常原料摻入，一旦操作成功則可導(dǎo)致RNA制造的失敗，HCV就喪失繁殖能力，好似“絕育”一般，疾病自然得以治療。這一策略可稱為“移花接木”，開發(fā)出的藥物被稱為核苷酸類似物。這在藥物研究史上不乏先例，如1987年第一個(gè)被批準(zhǔn)用于艾滋病治療的疊氮胸苷（AZT），又名齊多夫定，就是一種核苷酸類似物。為此，法瑪賽特開始借助HCV體外培養(yǎng)系統(tǒng)篩選具有抑制HCV的RNA制造作用的核苷酸類似物，將這些候選物統(tǒng)稱法瑪賽特小分子抑制劑（Pharmasset small inhibitor, PSI），并對不同化合物進(jìn)行編號。在化學(xué)家克拉克（Jeremy Clark）的帶領(lǐng)下，最終篩到PSI-6130，該物質(zhì)可在肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)換為一種和UTP非常相似的化合物（相似到傻傻分不清楚），最終達(dá)到抑制HCV繁殖的目的（圖3）。法瑪賽特公司隨后在動(dòng)物模型上進(jìn)行測試，效果出奇理想，幾乎完全抑制了HCV的繁殖，并幾無副作用。這一喜人成績自然促使法瑪賽特開展Ⅰ期臨床，但這次結(jié)果卻令人沮喪。口服后的PSI-6130很大比例在腸道內(nèi)被代謝失活，無法進(jìn)入人體發(fā)揮療效，從而意味著PSI-6130沒有臨床實(shí)用價(jià)值。眼看這一“完美”化合物就要胎死腹中，關(guān)鍵時(shí)刻一位科學(xué)家的加入挽救了PSI-6130的命運(yùn)。斬獲成功
索非亞（Michael Sofia）擁有雄厚的化學(xué)背景，這是他最終取得成功的關(guān)鍵。1980年，索非亞獲得康奈爾大學(xué)化學(xué)學(xué)士學(xué)位；1984年又獲得伊利諾伊大學(xué)香檳分校有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，主要研究絲氨酸蛋白酶抑制劑設(shè)計(jì)、合成及作用機(jī)制，為將來藥物研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。索非亞一直對藥物研發(fā)充滿興趣，隨后職業(yè)生涯也主要在公司度過。1986年開始，索非亞先后在利來公司、百時(shí)美施貴寶公司等開展新藥研究，參與了降低膽固醇、治療哮喘相關(guān)炎癥等藥物的開發(fā)過程，這些豐厚的履歷為下一步的成功提供了保證。
2005年，索非亞離開百時(shí)美施貴寶，加入了成立不到十年的小公司法瑪賽特。這次決定在外人看來有些不解，但索非亞卻對將來充滿信心。索非亞覺得大公司在藥物研發(fā)方面過于死板，不適合創(chuàng)新，反而一些小公司“船小好調(diào)頭”，更適于新藥研發(fā)。當(dāng)然，這也冒著極大的風(fēng)險(xiǎn)，但高風(fēng)險(xiǎn)往往會(huì)帶來高回報(bào)，為激發(fā)自己潛能，索非亞義不容辭地辭掉了令人羨慕的大公司工作。后續(xù)發(fā)展表明這一抉擇無比正確。索非亞首先對公司新藥研發(fā)的狀況進(jìn)行了全面的了解，對暫時(shí)“陷入困境”的PSI-6130產(chǎn)生了濃厚的興趣。經(jīng)過細(xì)致入微地分析后得出結(jié)論：PSI-6130很值得“搶救”。在索非亞眼中，PSI-6130是一個(gè)好的候選藥，但結(jié)構(gòu)存在問題，最大的問題在于無法有效地到達(dá)指定部位（受HCV感染的肝細(xì)胞），因此只要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，能順利通過藥物吸收和運(yùn)輸過程的重重關(guān)卡即可。索非亞隨后啟動(dòng)PSI-6130升級計(jì)劃，制造出了一系列PSI-6130的修飾物，并試圖從中篩選出更加完美的化合物。經(jīng)過兩年努力，最終于2007年發(fā)現(xiàn)了PSI-7977。臨床試驗(yàn)顯示PSI-7977具有理想的吸收效果，并且能在肝臟中代謝出PSI-6130以發(fā)揮療效。進(jìn)一步大規(guī)模臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PSI-7977聯(lián)合干擾素和病毒唑，或只聯(lián)合病毒唑進(jìn)行12周治療，丙肝患者可達(dá)到治愈效果，如此神奇效果幾乎令人難以置信，畢竟艾滋病等抗病毒治療只能控制病情而無法治愈。2013年12月6日，美國FDA正式批準(zhǔn)PSI-7977聯(lián)合病毒唑用于丙型肝炎的治療，擯棄了干擾素是一個(gè)巨大進(jìn)步。為紀(jì)念索非亞在PSI-7977開發(fā)過程中的重要貢獻(xiàn)，而將該分子重新命名為索非布韋（sofosbuvir，也有翻譯為索福布韋等其他名字）（圖4），商品名索瓦迪（Sovaldi）。索非亞也因?yàn)檫@一重大貢獻(xiàn)分享了2016年美國拉斯克臨床醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
圖4. 索非亞和索非布韋（圖片來自拉斯克獎(jiǎng)網(wǎng)站）
意義巨大
著名制造公司吉利德（Gilead）敏銳地抓住了商機(jī)，于2011年11月以112億美元收購了法瑪賽特，索非布韋順理成章地成為吉利德公司的主打藥物。索非布韋的銷售為吉利德公司帶來滾滾財(cái)源。2014年第一季度索非布韋銷售額就超過了20億美元，而全年的銷售額更是高達(dá)100億美元。吉利德乘勝追擊，在索非布韋的基礎(chǔ)上開發(fā)出了一系列丙肝治療組合藥，從而達(dá)到了進(jìn)一步提升治療效果的目的。
索非布韋的推出無疑為眾多丙肝患者帶來了福音。丙肝死亡人數(shù)在美國曾一度超越艾滋病死亡人數(shù)，12周用藥（每天1片索非布韋及其他聯(lián)合藥）就可實(shí)現(xiàn)丙肝的治愈，使這種長期無疫苗可用、無特效藥物治療的疾病從根本上得以解決。因?yàn)椴糠直位颊呖蛇M(jìn)一步發(fā)展為肝硬化和肝癌，所以索非布韋在一定程度上也可看作肝癌預(yù)防藥。目前，全球有一億多丙肝患者，我國也有一千多萬患者，世界衛(wèi)生組織于2016年宣布15年內(nèi)（到2030年）根本性地消除病毒性肝病，索非布韋必然將對此做出重要貢獻(xiàn)。
圖5. 1999年丙肝在全球的流行情況（圖片來自維基百科）
雖然索非布韋作為丙肝治療神藥得到了眾多患者的稱贊，但高昂的費(fèi)用仍讓許多丙肝患者望而卻步。在美國，為期12周的索非布韋治療花費(fèi)高達(dá)8.4萬美元，這是許多家庭都較難接受的價(jià)格?？上驳氖?，目前印度已有仿制藥銷售，價(jià)格只有800到1000美元（一個(gè)治療周期），從而為眾多發(fā)展中國家的丙肝患者帶來了希望。目前各方都在積極努力，以使盡可能多的丙肝患者承受得起索非布韋的價(jià)格，從而使這一神藥最大程度地實(shí)現(xiàn)造福人類的目的。參考資料
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