病毒性肝炎：距離消除還有多遠？｜世界肝炎日
?2013年，中國科學家李文輝鑒定了乙肝病毒進入肝細胞的關鍵受體，并基于此建立乙肝病毒細胞感染模型，這將加速新型抗乙肝藥物的研發(fā)。
撰文 | 潘孝本（北京大學人民醫(yī)院、北京大學肝病研究所研究員）
責編 | 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）”。
如果將時間回撥到1925年的當天，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或醫(yī)學獎。
流行病學調(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診斷、治療和預防的序幕。為紀念Blumberg在肝炎領域的杰出貢獻，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
人類對肝炎的認識實際上歷史久遠。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)中擔任美國海軍軍官的Blumberg剛退役不久，正在哥倫比亞大學醫(yī)學院攻讀醫(yī)學博士。但Blumberg的興趣并不在于肝炎，博士畢業(yè)在哥倫比亞大學長老會醫(yī)學中心當了幾年住院醫(yī)師后，他轉而到牛津大學攻讀生物化學的理學博士。他當時的研究興趣是：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聯(lián)。比如應用當時的新技術——淀粉凝膠電泳——來觀察人和動物血清蛋白在遷移時的細微差別，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年他們開始引進當時的新技術免疫電泳，這是一種將瓊脂電泳和雙向瓊脂擴散結合起來，用于分析抗原組成的方法。他們的假設很快得到實驗結果支持：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。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)性顯然無關的抗體。因其最初可與一澳大利亞人的血清發(fā)生反應，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。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，符合MacCullum所提出的乙型肝炎的概念。從20世紀70年代開始，這種與“澳抗”相關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，他把專利轉讓給了制藥廠Merck公司以生產(chǎn)商業(yè)化疫苗。
經(jīng)過嚴格的臨床試驗，1981年美國FDA批準了血源性乙肝疫苗的臨床應用。20世紀80年代中期，由于基因重組技術的發(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公司的多位科學家投入到了這一研究計劃中?？茖W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技術克隆出這一病毒。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)或者免疫學方法，這是科學家第一次應用分子生物學技術直接發(fā)現(xiàn)病毒并克隆基因序列，為感染病原體的發(fā)現(xiàn)開辟了一個新的領域，是科學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重要。德國海德堡大學的Ralf F.W. Bartenschlager和美國洛克菲勒大學的Charles M. Rice通過對丙肝病毒復制和感染機制的深入研究，終于在實驗室培養(yǎng)細胞中建立丙肝病毒的復制和感染模型。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制的新藥——索菲布韋，并于2013年獲得FDA批準，這大大革新了丙型肝炎的治療。這3位科學家也因此于2016年獲得素有“諾貝爾獎風向標”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應用于慢乙肝的治療。此后FDA也陸續(xù)批準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制，但僅有不到1/3的人可達到停藥后持續(xù)抑制病毒復制的效果，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胞核內(nèi)，形成微染色體結構。而丙肝病毒是單鏈RNA病毒，其病毒復制過程只存在于細胞漿中。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，北京生命科學研究所李文輝研究員鑒定了乙肝病毒進入肝細胞的關鍵受體，并基于此建立乙肝病毒細胞感染模型，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，顧名思義顯然應該還有另外一些肝炎病毒。
1973年Steven Feinstone領導的美國國家衛(wèi)生研究院的科學家小組確認了導致甲型肝炎的病毒，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，一般不會導致嚴重后果。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和美國喬治城大學的分子病毒學家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)人物是北京大學肝病研究所（原北京醫(yī)學院肝病室）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。當時正值國內(nèi)文革剛剛結束，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，非專科醫(yī)生對丙肝慢性感染的長期預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)學會肝病學分會和傳染病學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指導性文件。
盡管乙肝的疫苗免疫預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，與結核病死亡人數(shù)相當，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，這個目標并非好高騖遠，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)學博士，北京大學肝病研究所研究員，碩士生導師。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和抗病毒機制。
制版編輯：斯嘉麗
