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了解乙型肝炎的历史 了解乙型肝炎的历史--摘自肝病论坛推荐的一篇文章 乙型肝炎：一种消耗性疾病休 闲 居 编 辑 病毒性肝炎是最常见的传染性疾病之一，在全世界范围内每年有一千五百万人死于肝炎。在有文字记载的历史记录当中，乙肝病人均出现皮肤发黄，这使得这一疾病很容易被人们识别出来。其它一些急性肝炎的特征性临床表现有：高热、寒战、疲劳、呕吐、食欲减退及腹痛。即使有些患者患的是致命性的重型肝炎，但往往上述临床症状在几周后减轻。 然而乙型肝炎在临床上并不只是表现为急性经过。许多慢性肝炎患者虽然没有急性肝炎的临床表现，但也可出现体重减轻、疲劳腹疼、黄疸及其它肝损害的临床表现。在这些慢性肝炎病例中，病程可持续15年以上，在这个过程当中肝组织不断受到损伤，最终病人常死于肝功能衰竭或肝癌。此外在全世界范围内还有大量的病人只是乙肝病毒携带者，即这些病人的免疫系统可以容忍这些病毒的存在而不是将它们视为异物。这些病毒携带者可在长时间内无任何临床症状，但实际他们却在不知不觉中传染给其他健康人。病毒携带者孕妇可将病毒传播给她的孩子，这些孩子也自然成为病毒的携带者，因为这些病毒已经被他们的机体视为自身的一部分。 虽然人们知道肝炎这一疾病已经几个世纪了，但在二次世界大战前医生们还不知道它是由什么病毒引起的。但在当时这一疾病已被视为具有传染性，因为它常发生于人口密度大、卫生条件差的地区，但是它是如何传播的仍然是个谜。 20世纪40年代，一位专门从事肝疾研究的英国医生F.O MacCallum最先解开了这个谜。他最开始并不是研究肝炎，而是研究黄热病，当时这一由蚊子传播的疾病造成了非洲和南美洲大批士兵的死亡。当时他负责研究生产黄热病疫苗，后来有一个现象令他大为不解，即许多接种了黄热病疫苗的士兵在几个月后出现肝炎。在黄热病疫苗中含有人血清，F.O MacCallum想起在医学文献报道中曾看到一些肝炎病例也是在接种了含有人血清的疫苗后发生的，他还了解到一些糖尿病和老年病患者在使用了未消毒的注射器后，也出现肝炎，这些未消毒注射器的针头上带有少量的人血。由此，F.O MacCallum考虑到是否在人的血液当中含有引起肝炎的病毒。 于是在二次世界大战期间及结束后短短的时间里，F.O MacCallum及他的同事们对一批志愿者进行了一系列的观察研究，研究结果证实了他的假设，同时还搞清楚了肝炎不仅可以通过血液传播，也可通过其它途径传播。MacCallum将由被少量粪便污染的食物和水经消化道传播引起的一型肝炎称为甲型肝炎，由污染血液经输血传播引起的一型肝炎称为乙型肝炎。 从血液中寻找线索 在接下来的十几年当中，科学家们在各自的实验室中试图寻找到引起这两型肝炎的病原微生物，然而，他们的工作没有任何结果。科学家们怀疑这些罪魁祸首可能是病毒，因为在实验中发现它们可以通过非常小的微孔，可是他们却不能将这些病毒分离培养出来以供研究。到了20世纪60年代中期，肝炎研究陷入了一个困境。之后一个当时并非在该领域从事研究工作的人使该项研究走出了困境，他就是Baruch Blumberg，一个从事内科学和生物化学的专家，他感兴趣的是一些比较基础性的问题——为什么有些人易患某种疾病。 在20世纪50年代早期，Baruch Blumberg还是一名医学生，他在苏里南研究象皮病，该病是热带地区很常见的一种寄生性疾病。研究中发现，在他工作的小镇里，即使每一个人都生活在相同的生活环境中，仍然有些人种很容易得象皮病。他开始怀疑这种对疾病易感性的差异可能是由不同的基因决定的，然而在当时这些用于研究疾病和基因之间关系的现代分子生物学手段还没有发明。当时的科学家们正试图通过检测特殊的血液蛋白成份来寻找遗传差别，从而解释疾病的易感性与基因之间的关系，这些血液中的特殊成份，即多形核白细胞，被认为可以一代一代遗传保留下来，它们在保护身体健康、抵御疾病上起了很大的作用。 20世纪50年代末，Baruch Blumber为了研究具有遗传变异性的血液蛋白成分，开始从世界各地收集血液样本。经过几年的努力，他终于确定了最先在澳大利亚土著人血液中发现的抗原性物质为乙肝病毒表面抗原(HbsAg)(图中为BaruchBlumberg) 科研人员已经在血液蛋白中发现了大量的多形核白细胞，例如决定A、B、O血型的不同血蛋白，但是，这一研究领域十分广大，且有许多问题没有解决，相信经过大量研究，定可打开疾病易感性之谜。在50年代末期，Blumberg开始在血液蛋白中寻找新的多形核白细胞。从那时起他开始收集世界各地人的血样。 60年代初期，Blumberg在国家健康研究所(NIH)工作，在那里他与生物化学家Anthony Allison合作，共同研究寻找一种快速、简易检测血液蛋白的方法。研究者们推测，当患者体内接受了大量异体血液之后，机体当中的血液蛋白就会由于遇到了大量异体血液蛋白而刺激自身的免疫系统发生免疫反应，即产生抗体，来对付外来的异种蛋白——抗原。他们采用凝胶扩散技术，该技术利用免疫原理，利用抗原抗体的特异反应来检测血液中少量的异体蛋白。凝胶扩散技术涉及到蛋白和抗原抗体复合物在胶内扩散的过程。这项技术可以检测免疫系统对发现蛋白质中微小差别的能力和新的抗原抗体的反应凝胶扩散实验结果。首先，科研人员在玻璃片上涂上明胶，中心部滴加曾多次接受输血患者的血清样本。在这个样本周围滴加正常人未接受输血者的血清。所有的血清样本均通过凝胶缓慢进行扩散，如果正常人血清当中的某一成份与患者血清样本中的抗体发生反应，即会出现一条明显的白线，表明抗原、抗体复合物的量较大。这一结果有二种提示：1、患者血清当中已含有某些抗体，该抗体是在以前接触到抗原时形成的。2、一个人血清当中的某种成份已能足够做为抗原引起他人的免疫反应。 白线表示抗原抗体复合物大量形成并沉积下来。(图片选自1997年“基础免疫”第八版114页) 所有的血清样本均通过凝胶缓慢进行扩散，如果正常人血清当中的某一成份与患者血清样本中的抗体发生反应，即会出现一条明显的白线，表明抗原、抗体复合物的量较大。这一结果有二种提示：1、患者血清当中已含有某些抗体，该抗体是在以前接触到抗原时形成的。2、一个人血清当中的某种成份已能足够做为抗原引起他人的免疫反应。 从血液样本中寻找突破 与此同时，一个人的血液可以同其他人血液发生反应这一实事也引起了另一个人的兴趣，他就是在国家健康研究所血库工作的血液专家Harvey Alter。Alter试图找到一些病人在输血后会出现发热、寒战、皮疹的原因，他认为这些患者可能是在接受输血之后机体对异种蛋白(抗原)发生了免疫反应。当Alter听说Blumberg正在研究接受输血患者的免疫反应后，就前去拜访，二人决定开始合作。 Blumberg和Alter使用凝胶扩散技术，用曾多次接受输血患者(如血友病、白血病患者)的血液样本与Blumberg从世界各地收集来的血液样本进行反应。1963年，经过几个月的实验，研究者们发现，一位住在纽约的血友病患者的血清可与一位居住在世界另一个角落里的澳大利亚土著人的血清发生反应。这一发现本身很平常，在实验中，这位患者的血清可与其他很多人的血清发生反应，从这一点上可以看出，这位患者在接受输血过程中已经接触到了很多常见的抗原。当然到目前为止还不能得出明确的结论，是哪种或哪些种抗原引起的反应。在利用澳大利亚土著人血清所做的特殊实验中发现，只有1/24的血友病患者血清可与之反应。这一结果很令人兴奋，因为它提示人们是某一种罕见的抗原引起的反应。到底什么是抗原？既然这种抗原很罕见，它就不会是人血液基因变异造成的，相反，这种抗原很有可能是通过传染源得到的。 一直被这一问题困扰着的Blumberg和Alter虽然还没有直接研究乙型肝炎，但是他们正在朝这个方向努力。他们将有问题的血友病患者的血清与成千上万个血清样本进行反应，发现在1000个正常的非血友病患者的美国献血者的血清当中，只有一个与血友病患者血清发生反应。而每10个白血病患者的血清中就有一个与血友病患者血清发生反应。在他们的实验中还发现澳大利亚土著人血清中的抗原可与多数白血病患者血清发生反应，更重要的是，这种抗原很少出现在正常人的血清中，但是却常出现在血友病和白血病患者的血液中。研究者们将这一神秘的蛋白命名为澳大利亚抗原(Aa)，以表示它是在澳大利亚土著人当中发现的。他们设想在澳大利亚土著人的血液中有一种不知名的抗原，它正在与血友病和白血病患者血清中的抗体发生着反应。 惊奇的发现 Blumberg认为他可以检测到一种具有遗传性的血液蛋白多形核白细胞，这种白细胞可影响人类对白血病的易感性，但同时他也认为还有其它的一些因素(包括感染因素，如病毒)可以说明Aa与白血病之间的关系。为了能够说明Aa与白血病之间的关系，他开始在患有唐氏综合症孩子的血液中检测是否含有的Aa，因为这些孩子很容易患白血病。令人惊讶的是几乎1/3唐氏综合症的孩子血液中有Aa。之后Blumberg开始检测不同年龄和居住在不同地区的唐氏综合症患者的血样，他发现新生儿Aa检测是阴性，而居住在人群较密集环境中的孩子，其检测结果常为阳性，这一结果提示Aa与传染有关。 正象Blumberg所预测的血液蛋白多形核白细胞的作用一样，被检测为Aa阴性的孩子，在复查时仍是阴性，而检测为Aa阳性的孩子复查时仍是阳性。但是在1966年，Blumberg，W Thomas London 和Alton Sutnick发现一个12岁的唐氏综合症男孩在他首次发现血液中含有Aa后的几个月后，血液中的Aa消失了。这个男孩的血样在凝胶扩散检测中确实查出有Aa，而且他还有肝炎症状。这一巧合说明，与其说Aa与遗传性血蛋白多形核白细胞有关，不如说与肝炎有关。循着这一假设，研究者们立即开始进行研究。在检测肝炎患者和非肝炎患者的血清时发现，肝炎患者血清中Aa阳性率高于非肝炎患者。正在这时，Blumberg实验室中的技术员感到身体有些不适，她想是否是得了肝炎，她给自己做了Aa检测，结果发现是阳性，之后她果然出现肝炎症状，因此她就成了第一个用Aa检测法诊断出病毒性肝炎的患者。正是这位技术员的生病为这一假设的成立奠定了基础。 在60年代中期，在得知了Blumberg的重大发现之后，纽约血液中心的病毒学家Alfred Prince开始一项能够最终确立Aa与肝炎之间关系的实验。已知在10个接受输血的患者当中至少有一个人患有肝炎，Prince还要进一步确定在没有任何临床症状出现前的潜伏期时血液中是否也有Aa，如果有的话，Aa就可认为是引起肝炎的病毒的一部分。于是，Prince开始在纽约血液中心定期收集一些病人的血清样本并把它们冷冻起来。终于在1968年，他听说一个被他收集血液样品的患者出现了明显的肝炎症状，于是他检测该病人的血液样本，发现在早期的样本中没有Aa，而在他发病前几周中的血液样本中发现有Aa。由此可见Aa确实是参与了乙型肝炎的形成。 大约是在同一时期，东京大学的Kazuo Okochi的实验结果表明Aa阳性的血液与Aa阴性血液相比更易将肝炎传播给受血者。意大利新安娜大学的Alberto Vierrucci在同一年进一步证实了Prince和Okochi的实验结果。1970年伦敦Middlesex医院的D.S.Dane和他的同事们以及纽约的K.E.Anderson和他的同事们利用电子显微镜发现在Aa阳性患者血清中有看上去像病毒样的颗粒，他们同时还发现在肝炎患者的肝细胞中也有相同的颗粒。 到1970年底，越来越多的事实都说明这样一个相同的结论：Aa做为肝炎病毒的一部分引起乙型肝炎的发生(这时已将Aa命名为HAA即肝炎相关抗原；现在又称为HBsAg，即乙型肝炎表面抗原)。由于白血病及血友病患者需要经常输血，因此他们就有更多的机会接触到被乙肝病毒污染的血液，故血液中HBsAg的阳性率较高。 血液筛查——一项革命性的举动 乙肝病毒表面抗原的发现震惊了临床医生。在60年代的美国，绝大多数血液来自于有偿献血者，而这些人要比普通人群更易患乙肝。做为这一现象的后果就是出现很多输血后性肝炎。一些研究表明，由于大的外科手术需要接受输血的患者当中，有一半出现肝炎。医学委员会认识到，如果能够采用适当的方法对已被HBsAg污染的血液进行筛查，就可大大减少输血后肝炎的发生。 Blumberg和Alter曾使用的凝胶扩散法检测血中的HBsAg的方法，对于精确的血样筛查已经显得不十分敏感。令人欣慰的是，这时出现了两位好奇心极强的科学家，他们就职于Bronx老兵医学管理中心，50年代初期，正是由于他们研究如何测量糖尿病患者血液中胰岛素含量，而发明了测量血液中微量蛋白和抗体技术。胰岛素是由胰腺分泌的一种激 素，糖尿病患者表现为胰岛素缺乏。而糖尿病患者的胰岛素是究竟如何产生的？这一问题一直困扰着Rosalyn Yalow和Solomon Berson两位科学家。为了研究糖尿病患者的胰岛素在进到血液循环中发生了什么变化，他们将带有放射活性物质的胰岛素注入人体内，以便于观察。研究中发现，这些注入到体内的胰岛素很快与机体免疫系统所产生的抗体结合在一起。这一发现促使他们发明了这一新的技术方法即放射免疫分析法。该方法利用被检物与抗体或蛋白相结合的原理，可检测到很微量的物质。与凝胶扩散相比，此法不仅更简单，而且敏感性是它的1000倍，正是由于发明了放射免疫分析方法这一技术，Yalow获得了1977年诺贝尔生理或医学奖。 电子显微镜下患者血中HBV的双层壳病毒颗粒。该病毒的最外层膜为乙肝病毒表面抗原(HbsAg)，也是乙肝疫苗的基本成分(疾病控制的中心环节) 许多商业公司和科研单位采用放射免疫分析的方法来研制能够精确测定血液中HBsAg的试剂盒。1972年美国法律正式规定每一个献血者的血样必须经过HBsAg的筛查，所有血库对每一个血样进行检查，这样输血后乙肝的发生变得十分罕见了。此项举动为美国每年节省了5亿美元的医疗支出。 关于那些病毒颗粒 乙型肝炎病毒的发现不仅可以保护那些接受乙肝病人血液的患者，也可以保护所有的人远离该病。60年代末，在FOX chase癌症中心(FCCC)工作的Blumberg同免疫及病毒学家Barbara Werner、电子显微镜学家Manfred Bayer，以及分子生物学家Lawrence Loeb共同描述了在电子显微镜下观察到的从HBsAg阳性患者血液中分离出来的小颗粒。有些颗粒是完整病毒，有些却不含有核酸——即能够引起疾病和传播的基因或基因组。 - 一些实验显示这些颗粒可以引起保护性免疫。1971年，纽约大学传染病专家Saul Krugman发表了一篇论文，描述说了他的一个偶然发现。他将已被乙肝病毒污染的血液加热处理后，再注射给病人，病人即可不再感染乙肝病毒。虽然被Blumbery分离出的这种不带有核酸的病毒颗粒不能致病，但是许多实验证明，它们可以刺激免疫系统产生抗体，来对抗病毒的感染。Okochi和他的同事们发现血液中含有HBsAg抗体的人与血液中没有该抗体的人相比不易发生输血后性肝炎。 HbsAg可以刺激机体免疫系统产生抗体，从而保护机体免受肝炎困扰，这一事实激发了Blumberg以及同在FCCC工作的Irving Millman提出这样一个想法，即从乙肝病毒携带者的血液中获取病毒颗粒制备乙肝疫苗。这是一个非同寻常的想法，1969年以前所有疫苗的制备均采用如下三个方法之一。一种方法是将整个病毒或细菌灭活后制备成疫苗。另一种方法是采用一种致病力弱的菌株，这种菌株可能会引起轻微的或不引起任何临床症状，当接种了这种疫苗后可以防止较严重类型的发生。此外，疫苗还可以从整个病毒制备，也可达到预防的目地，但是还没有一种疫苗是利用人类病毒一部分即亚单位来制备的，FCCC就这一技术方法于1969年提出申请专利。 Maurice Hilleman以及他在Merck治疗研究所的同事们认为从病毒颗粒即亚单位制备疫苗具有重要的意义。1971年，Merck研究所从FCCC处获准进行乙肝疫苗的研制。经过几年的大量研究和实验，终于从HBSAg携带者的血液中研制出乙肝病毒亚单位疫苗。1980年纽约血液中心的Wolf Szmuness和在Merck研究所工作的同事证实这种疫苗可以保护病人不受乙肝的危害，其有效率达90%，并且没有副作用，到1981年，这种亚单位病毒疫苗已经可以普遍使用。 在另一个独立的动物学基础研究中，由美国农业部Howard Bachrach领导的一组科研人员于1981年首次报导了有效的用于人类或动物的蛋白疫苗，这是第一个病毒蛋白疫苗，该疫苗用于预防足口病。 大量需要乙肝病毒携带者的血液以及这些血液很容易被其它病毒污染等问题的出现，使大批量乙肝疫苗的制备受到了阻碍。基于对这一问题的兴趣，1977年在加利福尼亚大学工作的William Rutter和他的同事们从Merck研究所获得了一些含有病毒的血清，他们提出采用重组技术由病毒颗粒制备乙肝疫苗。这一新的工艺可确保疫苗不受其他病毒污染，同时可以大批量生产。 由这种方法制备疫苗的概念是一种全新的概念，在克隆出乙肝病毒并获得HBsAg的基因序列后，Rutter和他的同事们采用重组技术，利用各种不同的生物系统来生产病毒颗粒。然而利用这种方法制备细菌没有成功。之后，在1980年和1981年Rutter和华盛顿大学的，曾利用酵母细胞制备出模型系统的Benjamin Hall以及他的同事们进行合作研究。Rutter和Hall成功地利用改变基因的酵母细胞生产出纯净的HBsAg颗粒。Rutter又和他的同事们成立了Chiron公司，一方面通过与Merck研究所契约的关系继续生产HBsAg疫苗，同时通过重组技术发展其它的医学治疗方发。在Merck研究所Hilleman利用采用重组技术由酵母菌生产的HBsAg颗粒，(而不再是从血浆中制备的抗原)生产效率更高的乙肝疫苗。该疫苗是同类产品中的第一个应用于人的疫苗，1986年该疫苗通过美国食品和药物管理局的鉴定，并开始普遍使用，至此距肝炎病毒首次被发现已经过了9个年头。 更进一步的研究发现乙肝在人群之间的传播不只是通过血液，还可以通过性接触传播，或是由一个乙肝病毒携带者的母亲把病毒传播给新生儿。1975年，Palmer Beaslerg和他的同事们在台湾的一项研究表明，有2/3乙肝病毒携带者的母亲的新生儿是乙肝病毒携带者。乙肝病毒疫苗可以防止人们遭受各种类型肝炎病毒的侵袭。由于婴幼儿在感染乙肝病毒后，可能会成为该病毒的终身携带者，因此，目前包括美国在内的85个国家已经采取了给新生儿进行乙肝疫苗的预防接种的措施。 一种可预防肝癌的疫苗 1997年开始实施儿童接种乙肝疫苗的国家(世界卫生组织) 肝癌是世界上较为常见的恶性肿瘤之一，特别是在亚州一些地区更为常见。由于该病只有发展到晚期时才容易被发现，患者常常在诊断一年内死亡。在全世界范围内约有60%以上的肝癌发病与乙肝有关，同时一项研究表明，慢性肝炎病毒携带者的肝癌发生率是非携带者的100倍。因此乙肝疫苗不仅可以降低肝炎的发生率，同是还可以减少肝癌的发生。研究表明，乙肝疫苗接种措施在一些地区已大大减少了病毒携带者的数目，虽然这还需要一个较长时间的观察，但在台湾的一项10年研究结果表明，肝炎疫苗的使用已经使儿童中的病毒携带者从10%下降到1%。研究者们希望这一巨大改变也将导致儿童中肝癌发病率的下降。 其他类型的肝炎病毒 在成功地对乙型肝炎病毒研究的鼓舞下，许多研究者们又将研究目标转向甲型肝炎病毒及其它类型的肝炎病毒。1973年在NIH工作的Stephen M.Feinstone和他的同事们用电子显微镜在病人的粪便中发现病毒颗粒。大约是在同时，Merck研究所的Hilleman和他的同事们描绘出了人甲型肝炎病毒的特征，这种病毒正是Feinstone从感染的狨(猴子的一种)肝组织当中分离纯化出来的那种病毒。到1996年，Hilleman和他的同事们已经研制出一种减毒的甲肝疫苗(该疫苗直接由病毒生产出来，但此病毒已经修改，不会引起发病)，此疫苗已通过鉴定，正普遍使用。另一种甲肝疫苗正在Smithkline Beecham的实验室中研制。 1978年，意大利胃肠病专家Mario Rizzetto和Georgetown大学的分子病毒学家John Gerin 共同发现了δ型，即丁型肝炎病毒。这种罕见的病毒依赖乙肝生存，并可引发严重的乙型肝炎发生。1983年，莫斯科脊髓灰质炎和病毒性脑炎研究所的Mikhail Balayan发现了戊型肝炎病毒。和甲型肝炎一样，戊肝也是由污染的水或食物经消化道传播引起的，并可引起局部地区的流行。 既使有了血液筛查，仍有许多患者患有输血后性肝炎，此种肝炎为非甲非乙型肝炎。科学家们怀疑还会有其它种类的肝炎病毒经血液传播。于是他们想出了这样一个对策—即先将非甲非乙型肝炎患者进行隔离，然后对他们的血液进行检查。在经历了这些里程碑式的研究之后，科学家们希望有一天能研制出一种复合式疫苗。然而非甲非乙型肝炎病毒似乎非常不稳定，难以捉摸。于是1983年Chiron公司出资支持一项大规模的研究计划来解决这一难题。这项研究汇集了很多科学家，有疾病控制与防治中心的Daniel Bradleg,有Chiron公司的George Kuo, Que Lim Choo及他们的同事们。Bradley一直利用黑猩猩进行研究，他让黑猩猩感染非甲非乙型肝炎，现在他已将感染黑猩猩的血清提供给Chiron公司。1989年Michael Houghton和他的同事们利用分子生物学技术克隆出丙型肝炎病毒，并证实80%—90%的非甲非乙型肝炎是由丙型肝炎病毒造成的。这一研究成果为感染病原的发现开辟了一个新的领域，这是科学的一项巨大进步。因为这种未知的病原的发现不同于其它肝炎病毒的发现，它们并没有在显微镜下看到，也没有培养出来，或是通过免疫学方法发现，而是利用分子生物学的方法找到了它们的基因序列。从1990年开始，随着高敏感性、高效性的丙肝病毒血液检查方法的应用，由输血导致的输血后性肝炎已下降到1/100，000 在过去的30年中，对肝炎病毒的发现和研究，以及血液筛查和疫苗的使用，使科学家坚信病毒性肝炎将很快被人类所控制，它将永远不会象过去的几千年那样对人类造成威协。 |