第 277 期
健康知識 2008年諾貝爾生理學或醫學獎新聞發佈稿譯文
Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008 瑞典Karolinska Institute 諾貝爾獎評審團於2008年10月6日公布2008生理學或醫學獎由楚爾郝森(Harald zur Hausen)、芳絲華.巴赫-桑努希(Françoise Barré-Sinoussi)和呂克•蒙塔尼(Luc Montagnier)三位學者共同獲得。他們分別發現人類乳突病毒(human papilloma virus, HPV)導致子宮頸癌與發現人類免疫不全病毒(human immunodeficiency virus, HIV)。
摘要
今年的諾貝爾醫學獎授予兩種嚴重致病病毒的發現。楚爾郝森突破過去的觀點,假設致癌基因人類乳突病毒會(HPV)導致子宮頸癌,這是女性第二常見的癌症。他察覺到HPV-DNA可存在於腫瘤中保持不生長狀態,而且可透過特定的病毒DNA偵測方式檢查出來。他發現HPV病毒的家族異質性很高,只有一些HPV類型會引起惡性腫瘤。他的發現促進HPV感染後自然發展之特性描述,對於誘發HPV致癌作用機制之瞭解,以及對抗HPV病毒之疫苗發展。
芳絲華.巴赫-桑努希和呂克•蒙塔尼發現人類免疫不全病毒(HIV)。他們發現在罹患免疫不全的患者體內,病毒出現在早期病患腫大的淋巴細胞,以及末期病患的血液中。根據此病毒的形態、生化及免疫學特性,他們定出這些病毒的特徵,發現此逆轉濾過性病毒為第一個已知的人類慢病毒(lentivirus)。HIV破壞免疫系統,以大量複製之病毒破壞淋巴細胞。此發現為當前吾人對此疾病的生物學與其抗逆轉錄病毒治療的必修知識。
人類乳突病毒導致子宮頸癌之發現
楚爾郝森對1970年代的主流觀點有不同想法,他假設HPV對子宮頸癌扮演某些作用,認為若腫瘤細胞包含致癌基因病毒,應會造就病毒DNA侵入基因體(genomes),而HPV基因會促進細胞增生,因此應該可以針對此病毒DNA的偵測而檢查到這些腫瘤細胞。楚爾郝森抱持這個想法超過10年,且試著去偵測不同的HPV類型,然而偵測工作極為困難,只有部分的病毒DNA會進入宿主的基因體中。他在子宮頸癌的組織切片中發現新型的HPV-DNA,並於1983年發現新型會生成腫瘤的HPV16型, 1984年又從子宮頸癌病患複製了HPV16型與18型,這種HPV16型與18型在全世界70%子宮頸癌的組織切片中都可以發現。
人類乳突病毒發現的重要性
人類乳突病毒造成全球公共衛生的醫療負擔是相當可觀的,全世界超過5%的癌症是因感染此病毒所造成的。人類乳突病毒為性行為傳播最普遍的病原,約50%-80%的人口受此折磨。在已知的100多種HPV類型中,大約有40種會感染生殖道,其中15種為女性子宮頸癌的高風險因子。此外,HPV也存在於一些外陰癌、陰莖癌、口腔癌及其他癌症。99.7%罹患子宮頸癌的女性在組織學上可以偵測到人類乳突病毒,每年大約有500,000名女性受到感染。
楚爾郝森所展現的HPV新特質,造就吾人對乳突瘤病毒誘發癌變機制病毒持續力與細胞轉化等感染因子之瞭解。楚爾郝森的貢獻,使得科學界終於得以利用HPV16型與18型研發疫苗,預防高風險HPV16型與18型的感染。使用此保護力約有95%疫苗不僅能減少外科手術的需求,亦能減輕全球對子宮頸癌的醫療負擔。
人類免疫不全病毒的發現
1981年有關新型免疫不全症候群的醫學報告陸續發表後,科學家尋找致病病原的行動於焉展開。芳絲華.巴赫-桑努希和呂克•蒙塔尼從罹患後天免疫不全且淋巴結腫大之早期徵狀病患身上,分離並培養出淋巴結細胞。二位科學家偵測到逆轉濾過性病毒酶反轉轉錄酶的活性,此為逆轉濾過性病毒複製的直接訊號;他們還發現逆轉濾過性病毒微粒會在被感染的細胞中增生,他們分離出來的病毒會感染並殺死病患及健康人的淋巴細胞。與過去文獻記載的人類致癌基因逆轉濾過性病毒的特性相比較,兩位科學家所發現的新型逆轉濾過性病毒,也就是現今為人所知的人類免疫不全病毒(HIV),並不會誘發未受到控制的細胞生長;相反的,此病毒需要有細胞活化作用才能進行複製與調控T淋巴細胞的細胞融合。因為T細胞為免疫防禦不可或缺的要素,此發現解釋了一部分HIV如何破壞免疫系統。1984年時,芳絲華.巴赫-桑努希和呂克•蒙塔尼已經分別從性交感染的個人、血友病患者、母子垂直傳染與輸血或注射感染的患者檢體中,分離出數個此種新型人類逆轉濾過性病毒,即二位科學家所確認的慢病毒。全球有將近1%的人口受到HIV影響,二位科學家的成就更具重大意義。
人類免疫不全病毒發現的重要性
發現不久之後,許多研究團隊致力於探討HIV造成後天人類免疫不全症候群(愛滋病AIDS)的重要因子,並證明確為致病的原因。芳絲華.巴赫-桑努希和呂克•蒙塔尼的發現讓研究人員得以快速地複製HIV-1基因組,也因此,研究人員得以知道病毒複製週期的重要細節以及病毒如何影響宿主。此外,此研究成果帶動了診斷病患的感染方法與血液篩檢製劑的研發,也從而控制此流行病的傳播。運用病毒複製週期詳盡的知識,科學家可研發數類新型抗病毒藥物,預防與治療的結合已大幅地減少疾病的傳播,並提昇接受治療的患者之壽命。HIV的複製(cloning)讓科學家可以研究其起源與演化,該病毒大概是在20世紀初期,在西非由黑猩猩傳染給人類,為何自1970年代之後開始大流行,迄今仍不知原因何在。
對於HIV如何破壞淋巴細胞功能而躲避宿主的免疫系統偵測,確認病毒與宿主間的交互作用提供了重要的資訊。藉由不斷地改變與隱藏自身宿主淋巴細胞DNA的基因組,即使經過長時間的抗病毒治療,也極不容易從體內根除。總之,有關病毒宿主交互作用的充分知識,為科學家研發未來疫苗以及針對潛伏病毒之治療方法提供了新思維。
HIV已成為新興傳染病,科學界與醫學界過去從未能如此快速地發現、確認起源,並提供治療方法,現在,成功的抗逆轉錄病毒藥物治療使得HIV感染患者得以延長生命,幾乎可以像健康人一樣。
三位得主簡介
•楚爾郝森1936年生於德國,為德國杜塞爾多夫大學(University of Düsseldorf)醫學博士,德國海德堡德國癌症研究中心(German Cancer Research Centre)名譽教授、前主席及科學主任。
•芳絲華.巴赫-桑努希1947出生於法國,為法國巴斯德研究所(Institut Pasteur)病毒學博士,法國巴斯德研究所病毒學系逆轉錄病毒感染調控小組主任、教授。
•呂克•蒙塔尼1932年出生於法國,為法國巴黎大學病毒學博士,世界愛滋病研究與預防基金會(World Foundation for AIDS Research and Prevention)名譽教授與主任。
原文:瑞典Karolinska Institute 諾貝爾獎評審團發布之2008生理學或醫學獎得主新聞。
《文:編輯中心陳筱蕾譯;圖摘錄自原文》