▎藥明康德內容團隊編輯
每年的12月1日是世界艾滋病日。今年的這個日子別具意義,因為首個艾滋病病例于1981年進入人們的視線,迄今已經過去了整整40年。在這40年里,艾滋病的治療和預防取得了多個突破性的進展。隨著雞尾酒療法的問世,艾滋病已經從一種致命疾病,變成了可以控制的慢性疾病。在1985年,一名25歲的艾滋病患者預期只能再活兩年。而如今,HIV病毒感染者在抗病毒藥物的治療下,預期壽命與健康人幾乎相當。
這些足以挽救數千萬艾滋病患者的療法,離不開HIV病毒的發現。而談及HIV病毒的發現,則一定要提到弗朗索瓦絲·巴爾-西諾西(Françoise Barré-Sinoussi)博士。她在35歲時做出的科學突破,是人類抗擊艾滋病歷史上的重要里程碑。
▲弗朗索瓦絲·巴爾-西諾西博士(圖片來源:巴斯德研究所官網)
熱衷于科學研究的姑娘
弗朗索瓦絲1947年在巴黎出生。從小她就對科學很感興趣,在度假的時候,最小的昆蟲也能吸引她幾個小時的注意力。因為家里也不富裕,讀完高中之后,她沒有去讀醫學院,而是選擇了自然科學。19歲時,她在巴黎大學攻讀生物醫學。對科學的熱愛讓她在上課之余,還到世界著名的巴斯德研究所(Institut Pasteur)當志愿者,幫助研究逆轉錄病毒與白血病之間的聯系。
逆轉錄病毒是一種傳染性病原體,它能夠欺騙細胞,讓細胞幫助復制自己的基因,從而產生很多病毒拷貝,再去感染其它健康的細胞。弗朗索瓦絲對實驗室的工作非常著迷,以至于整天逃課,泡在實驗室做研究,只在考試的時候才回到課堂。
然而當時的社會對女性從事科學研究仍然抱有偏見,在即將獲得博士學位時,弗朗索瓦絲曾經向當時巴斯德研究所的所長請教,是否有可能以后回到巴斯德研究所進行科學研究。得到的回答卻是“女性在科學研究方面不行,你還是趕快考慮轉行吧。”
弗朗索瓦絲回顧道,這是激勵她前行的一個因素,“我想證明給男性看,我們能夠在科學研究上有所作為”。在巴斯德研究所獲得博士學位之后,弗朗索瓦絲加入了巴斯德研究所呂克·蒙塔尼耶(Luc Montagnier)博士的實驗室,繼續研究逆轉錄病毒和癌癥之間的聯系。這些經驗讓她擁有理想的專業知識來研究導致艾滋病的逆轉錄病毒。
改變抗擊艾滋病軌跡的突破性發現
1982年的秋天,法國首例艾滋病患者被發現,醫生們懷疑可能是一種病毒造成了這種疾病,于是來到巴斯德研究所尋求幫助,弗朗索瓦絲也因為這個機會成為合作團隊的主要成員。
那么哪種病毒是這一疾病的罪魁禍首?弗朗索瓦絲知道,艾滋病患者的T淋巴細胞受到了影響,而當時已知的逆轉錄病毒HTLV-1就能夠感染T淋巴細胞。而且,科學文獻顯示,貓在受到一種稱為貓白血病病毒的逆轉錄病毒感染之后,會因為免疫缺陷而死亡。多方面的線索顯示,一種逆轉錄病毒可能是艾滋病的致病原因。正好弗朗索瓦絲所在的實驗室在檢測逆轉錄病毒方面具有專長,于是研究團隊決定在患者樣本中尋找逆轉錄病毒的痕跡。
在1983年1月,研究小組收到了第一個從法國艾滋病患者體內獲取的淋巴結樣本。他們在體外培養淋巴細胞,并且觀察逆轉錄酶的活性。因為逆轉錄病毒使用逆轉錄酶將病毒RNA轉換成DNA,促進病毒的繁殖。如果發現了逆轉錄酶的活性就意味著逆轉錄病毒的存在。
短短兩周之后,研究團隊在培養的細胞中觀察到了逆轉錄酶的活性。然而,令他們擔憂的是,隨著逆轉錄酶活性的增加,淋巴細胞開始大量死亡。“一度我們以為我們把病毒弄丟了,”弗朗索瓦絲回顧道,“因為隨著淋巴細胞的死亡,逆轉錄酶的活性也消失了。”
為了保存培養皿中的病毒,團隊成員跑到街對面的血庫,從血庫里的健康血樣中獲取淋巴細胞加到培養皿里。隨著新鮮淋巴細胞的注入,他們再次觀察到了T細胞死亡與逆轉錄酶活性的同時出現。研究人員終于確定,是一種逆轉錄病毒導致了艾滋病。
同時,研究團隊中的Charlie Dauguet博士肩負著使用電子顯微鏡,從培養的細胞中找出逆轉錄病毒顆粒的重任。在1983年2月4日下午5點45分,他喊道:“我看到了!找到它了!”
▲最早的HIV病毒電鏡照片之一(圖片來源:© Institut Pasteur - photo Charles Dauguet)
然后,研究人員將這一病毒與當時已知的唯一人類逆轉錄病毒HTLV-1進行了比較,發現它與HTLV-1并不相同,是一種全新的逆轉錄病毒。
如果這種病毒是導致艾滋病的原因,那么它們應該會特異性感染CD4陽性T細胞。而進一步實驗也驗證了這一假設,這種新病毒不但主要在CD4陽性T細胞中繁殖,而且會殺死這些T細胞。所有的證據,都指向這種新病毒是導致艾滋病的“罪魁禍首”。
在收到患者淋巴結樣本短短4個月之后,弗朗索瓦絲和蒙塔尼耶博士在《科學》雜志上發表了他們的發現。他們將這一新發現的病毒命名為淋巴結病相關病毒(LAV),這就是后來人們熟知的HIV病毒。這時,弗朗索瓦絲只有35歲。
僅有科學發現是不夠的
論文發布在《科學》雜志上之后,許多生命垂危的艾滋病患者來到巴斯德研究所,求弗朗索瓦絲給他們帶來治療方法。
“作為一名科學家,我知道科學需要時間才能開發出治療方法,它不能一蹴而就。然而,親眼目睹患者的慘狀,知道他們對我們抱有這么大的期望,讓我非常難過。”弗朗索瓦絲回顧道。
與患者的頻繁接觸不但讓弗朗索瓦絲堅定致力于HIV病毒研究的決心,也讓她成為艾滋病患者團體的重要倡導者。
在進行科學研究的同時,弗朗索瓦絲的足跡踏遍非洲和東南亞,在醫療資源不足的地方倡導針對艾滋病和HIV病毒的研究和公共衛生教育,幫助建立發現和治療艾滋病的醫療中心。
一線經歷艾滋病大流行帶來的精神壓力,曾經一度讓她陷入抑郁,然而她很快回到抗擊艾滋病的戰斗中。
“和很多人一樣,我的生命中也有低谷,也有懷疑是否應該繼續的時刻。然后我去非洲或東南亞與受到HIV困擾的人們見面,我就忘記了自己的情緒。我對自己說,別只想著自己,繼續干吧。”她回顧道。
抗擊艾滋病歷史上的里程碑
HIV病毒的發現是人類抗擊艾滋病歷史上的重要里程碑?;谶@一發現,巴斯德研究所的團隊開發出檢測HIV病毒的測試,促進了早期艾滋病患者的診斷和對疾病流行病學的研究。
HIV病毒的發現也打開了抗病毒藥物開發的大門,基于對HIV病毒復制特征的理解,在1985年,科學家們首次發現了能夠抑制HIV病毒復制的化合物疊氮胸苷(azidothymidine),為治療艾滋病帶來了希望。
在2008年,弗朗索瓦絲和蒙塔尼耶博士因為在發現HIV病毒方面的突出貢獻,獲得了諾貝爾生理學或醫學獎(Harald zur Hausen博士因為發現導致宮頸癌的HPV病毒也同時獲獎)。在2008年諾貝爾生理學或醫學獎公布時,弗朗索瓦絲正在柬埔寨幫助當地的患者和研究人員。
圖片來源:The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2008. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2021
HIV病毒發現30多年后的今天,多種有效的抗病毒療法已經問世,不但改善了患者的健康,也阻斷了HIV病毒的傳播??共《警煼ㄗ鳛楸┞肚邦A防治療(PrEP),在預防HIV感染方面達到超過95%的有效性。長效注射型抗病毒療法有望只需每6個月,甚至更長時間注射一次,就能夠有效控制病毒的復制。
另一方面,在我們步入與艾滋病共存的第5個十年時,世界上仍然有不少患者無法獲得藥物治療。而且,抗病毒藥物雖然能夠控制HIV病毒的復制,患者需要終身服用藥物,一旦停藥,病毒又會卷土重來。針對HIV病毒的疫苗開發雖然已經有多年的歷史,但是目前仍然沒有一款有效的HIV病毒疫苗。
弗朗索瓦絲在訪談中指出,在過去的幾十年里,針對HIV病毒和艾滋病的科學研究與轉化研究成果的工作齊頭并進,帶來了造?;颊叩目共《警煼?。想要開發有效的疫苗或者功能性治愈療法,也離不開科學家們對病毒持久性,以及對HIV病毒的免疫調節等領域的更深入的基礎研究。“我們不是為了做科學而做科學,我們做科學,是為了造福全人類!”她說,這也是弗朗索瓦絲職業生涯的寫照。
參考資料:
[1] Françoise Barré-Sinoussi. Retrieved July 11, 2021, from https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2008/barre-sinoussi/facts/
[2] FRANÇOISE BARRÉ-SINOUSSI AND HER RESEARCH ON THE HIV-1 VIRUS. Retrieved July 11, 2021, from https://www.pasteur.fr/en/research-journal/news/francoise-barre-sinoussi-and-her-research-hiv-1-virus
[3] In conversation with… Françoise Barré-Sinoussi. Retrieved July 11, 2021, from https://mosaicscience.com/story/francoise-barre-sinoussi/
[4] Françoise Barré-Sinoussi Interview. Retrieved July 11, 2021, from https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2008/barre-sinoussi/interview/
[5] Barre-Sinoussi et al., (1983) Isolation of a T-lymphotropic retrovirus from a patient at risk for acquired immune deficiency syndrome (AIDS). Science, DOI: 10.1126/science.6189183
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[7] The Story Behind the First AIDS Drug. Retrieved November 30, 2021, from https://time.com/4705809/first-aids-drug-azt/
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