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一个简单的设想开辟了一个新天地
路易丝・威廉斯 (Louise Williams)
子宫颈癌疫苗发明者之一
最近, 伊恩·弗雷泽教授飞回到澳大利亚,他突然意识到,他的生活真的发生了变化。此刻也许是该享受一下因数十年艰辛的实验室工作所赢得来之不易的荣誉之时。因此,他放下了天生的谦虚。而没有在他的登陆卡片上的行业一栏填写"医学研究员", 他认真地填上了“年度澳大利亚杰出人物”的称号。“没人注意此事,”他笑着说, 回忆移民官怎么处理了他的文件, 点头示意他通过, 并没有多看他一眼。
这就是一个现在正站在医学研究历史前沿的人的经历。六月份,宫颈癌疫苗在澳大利亚和美国被批准使用。其它国家予料将对此作出同样的反应。结果,全世界的下一代妇女在未来可以免除人乳头状瘤病毒(HPV)的痛苦,正如我们消灭小儿麻痹症一样。
直到现在, 这种过去通常被认为经性行为而传播的病毒能导致宫颈癌,一年导致大约250,000 名妇女死亡。现代研究证明,宫颈癌是由病毒造成的。弗雷泽和已故的周健博士共同研制的疫苗, 有可能彻底消灭宫颈癌。
澳大利亚诺贝尔奖获得者彼得・道贺提(Peter Doherty)教授, 曾在上个世纪的生理和免疫学方面做出了极为突出的贡献。他说,在全世界每日新闻的标题中, 弗雷泽和周健的工作可真正地称为突破性的研究,甚至使科学界震惊, 因为这个疫苗的成效卓著。“伊恩和周健做了对人类健康难以估量的贡献,”他赞赏道。
伊恩・弗雷泽在五十年代晚期,生长在苏格兰的爱丁堡(Edinburgh)和阿伯丁(Aberdeen)冷雾蒙蒙的城市。少年时他曾设计了一个相当于爆破组合的化学装置。他的父亲是医学教授; 母亲获得过科学博士学位。在刚上小学时, 弗雷泽想成为物理学家。
大约九岁时,他记得有一次与同学一起排队接种小儿麻痹症疫苗。“针头引起了我的注意,”他说,“这是多数孩子想远离的东西。然而,我发觉在我们周围有患小儿麻痹症的残疾孩子,从而使我对身体如何与传染病毒博斗以及身体又如何自我修复感到兴趣。”
弗雷泽在大学里攻读医学,一九七七年毕业。这位年轻的苏格兰人具有一双聪慧的眼睛, 对事物观察入微,有机会进入剑桥大学这座科学圣殿做研究工作。然而,他考虑到,在免疫学方面许多最领先的工作是由在墨尔本的沃尔特和伊莱扎·霍尔(Walter and Eliza Hall)医学研究所做出来的。一九七四年他作为实习生在那里度过了几个月,他喜欢澳大利亚轻松的生活方式,因此他移居到了澳大利亚。“回想起来,这是一个冒险的决定,”五十三岁的免疫学家说。
当时,一种奇怪的新病症正在传播。弗雷泽开始从事有关同性恋者肝脏病与乙型肝炎的研究。当一个美国研究人员提出同性恋者的奇怪免疫问题,弗雷泽觉得他的患者具有一个相似的问题,这种病以后被确认为是爱兹病。
弗雷泽注意到他的一些患者深受人乳头状瘤病毒引起的尖锐湿疣困扰。这种疣似乎也与演变成为癌症的异常细胞密切相关。
病毒与癌症的联系引起学术界的争论。那时, 只有一位科学家,即德国病毒学家Harald zur Hausen, 将宫颈癌与妇女人乳头状瘤病毒联系在一起。但弗雷泽确信这有必要作进一步深入的调查研究。
弗雷泽和在苏格兰上大学时结识了妻子卡罗琳(Caroline),二人生有两个孩子。由于在昆士兰较容易获得研究经费,全家就搬到了布里斯班。他在亚历山德拉(Alexandra)公主医院, 也就是昆士兰大学的教学医院从事研究, 并很快地建立了自己的实验室。轻松、友好的工作环境促进了弗雷泽的医学研究。然后, 一九八九年他又获得机会去剑桥大学做学术休假。
这个机会是每个研究人员所梦寐以求的。在剑桥,他遇到了一对中国夫妇——周健博士和他的妻子兼助理孙小依医生,他们在隔壁实验室里努力工作,经常起早摸黑,弗雷泽说。通过相互间的交流,把一位苏格兰移民和一位年轻的中国分子生物学家联系在了一起。周健经历了中国无产阶级文化大革命,并在工厂从事过体力工作。
“我发现他的研究目标和我的非常相似。”弗雷泽说他们都对人乳头状瘤病毒感兴趣。周健, 一位才华出众的病毒学家, 其兴趣是在病毒的行为和特征。而作为免疫学者, 弗雷泽则关心人体对它的反应。他们的结合是一种完美的科学匹配。
周博士和孙医生正在寻找发展研究工作的机会。“无论是在英国、美国、德国或澳大利亚,争取和处于国际领先地位的科学家一起工作。”孙女士说。
“我力邀周健去澳大利亚,”弗雷泽回忆着。最后,花费几个月的时间, 弗雷泽备齐到必要的文件,使两位研究人员来到布里斯班, 并在弗雷泽的实验室为他们提供相应的研究空间。晚些时候,周健的妈妈带着这对夫妇的儿子Andreas到澳洲和他的父母相聚。
与此同时,实验室的合作初见成效。一九九一年三月, 也就是周健到达布里斯班六个月之后, 在他们共同努力下, 研究小组被一组实验结果震惊了。
不同于多数其它病毒,人乳头状瘤病毒无法在试管里生存; 不能单独进行繁殖,必须寄生在活细胞内。从理论上讲,既然某种疾病是由病毒感染导致的,那么就可能发明一种针对这种疾病的疫苗。通常情况下,疫苗都是按这样的思路制作的——通过改造或弱化某种病毒,让它丧失引发疾病的能力但却能激发身体的免疫系统并产生抗体。这样,当真正的病毒侵犯时,免疫系统就可以用已有的抗体来对付这种病毒。
这是周建和孙小依散步时,周健的一个简单的主意。将二种蛋白质混合在一起,让它们在体外合成病毒样颗粒。在电子显微镜下检查时, 他们发现了病毒样颗粒。他们惊喜万分。他们制造了真正病毒的“外壳”。也就是说,他们在体外合成了空壳病毒。这就是他们为制造疫苗所跨出的革命性的一步。
“我们制成了疫苗。我不认为任何人会怀疑我们成功地制作了疫苗。我们确实非常激动, 但另一方面我们需要更多的试验。”弗雷泽说。那时,他确切地解释道,“还不是庆功的时候”。他们知道仍然有非常多的工作要做。
结果是,用了两年时间将疫苗移交给位于墨尔本的CSL生物制药公司,又过了十三年, 公众才看到这个小组的研究成果。
弗雷泽最大的遗憾是,一九九九年,周健在去中国访问时不幸去世。因此,他无法与多年的工作伙伴分享成功。
但是工作还要继续。拥有了合成的病毒样颗粒,弗雷泽可以做从前无法实现的实验,做病毒的功能测试。现在,他的实验室正在研制下一个疫苗:一个用来治疗已经罹患宫颈癌病症妇女的疫苗。
弗雷泽是如何使其他医学研究人员相信他们所做的一切呢?“科学的艺术就是在设法解答一个又一个问题。”他说:“我告诉我的学生,如果你要想出名,就不要从事科学。”
的确,这是漫长的岁月,不确定的道路,从疫苗的最初设想到成功用了至少二十年时间。弗雷泽的研究发现已经成为历史的里程碑,还不仅仅是出名而已。
这项研究对我们的生活的将产生怎样的影响?
在不远的将来,少女可接种宫颈癌疫苗,这种疫苗将保护我们的孩子免患这种致命的疾病。
走向成功的曲折道路
1983:Harald zur Hausen发表了一篇论文,将人乳头状瘤病毒与子宫颈癌连系起来。
1984:伊恩·弗雷泽和加布利·梅德利(Gabrielle Medley)在Walter and Eliza Hall医学研究所发现,在免疫系统受到抑制的男人身上,人乳头状瘤病毒在肛门的传染有可能变为癌症。这个发现发表在1987年的Lancet杂志上。
1989:弗雷泽在剑桥遇到周健,并开始人乳头状瘤病毒疫苗的研究工作。
1991:周健和孙小依发明了用二种人乳头状瘤病毒的外壳蛋白在体外合成病毒样颗粒(VLPs)。用VLP制作成宫颈癌疫苗。学术界有人称“周颗粒”。周健和弗雷泽证明了这种疫苗对人乳头状瘤病毒的感染有免疫力。
1994:昆士兰大学的Uniquest公司将弗雷泽和周健的VLPs疫苗专利部分出售给了CSL和Merck医药公司。
1995:发表了VLP疫苗对狗和兔子的首次实验结果。
1997-1998:弗雷泽和周健成功地进行了首次人乳头状瘤病毒疫苗的试验。
2001-2005:对遍布十三个国家的一万两千名妇女进行了关键性的人乳头状瘤病毒疫苗临床试验。所有被接种疫苗的妇女都显示了对四种人乳头状瘤病毒的免疫性,其中包括导致百分之七十子宫颈癌的两个型别(HPV16和HPV18型)的病毒。
2006年6月:美国和澳大利亚的药管部门批准了子宫颈癌疫苗的使用。
将来:弗雷泽的技术将被用来进一步开发第二代疫苗,它有可能抑制八到十个型别的人乳头状瘤病毒,从而可以预防百分之九十五的子宫颈癌,并有可能屏弃现在通用的宫颈涂片检查。
原载Reader’s Digest, August 2006
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中文翻译:谭斌, 澳大利亚布里斯本